【正文】 S0 封頭開孔處計(jì)算的壁厚，開孔位于以封頭中心 80%直徑范圍內(nèi) ? ? PDPKS t i 10 ?? ?? （ ） K1 當(dāng)量球半徑參數(shù)，對于標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 K= mmS 7 02 2 5 0 ????? ??? 于是開孔補(bǔ)強(qiáng)面積 A=d S0= = （ ） B=2d=2 = 外伸有效高度 h= mmd nt )( ????? （ ） 接管的計(jì)算壁厚 [σ]=163MPa 當(dāng)壁厚為 16mm36mm之間時 St0= ? ? mmppdt 0 ???? ????? （ ） A1 封頭承受內(nèi)壓所需厚度和壁厚附加量兩者之外的多余金屬 ,取fr=1 A1=(Bd)[(sc)s0]2δet(δeδ)(1fr) （ ） =() ()= A2 接管有效厚度減去計(jì)算厚度之外的多余面積 A2=2h1(δetδt)fr+2h2(δetc2)fr h2=0mm （ ） δt= ? ? 32 45 0 ???? ??? ppdt ??mm （ ） 取 C=2mm 選取鋼管壁厚 6mm δet=δntC=62=4mm A2=2 （ ） = 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 19 A3 接管區(qū)焊縫面積（焊腳取 ） A3=2 6 6 1/2=36mm Ae=A1+A2+A3=++36= （ ） 所需另行補(bǔ)強(qiáng)面積 A4=AA1A2A3== （ ） S 補(bǔ) = ? ? ? ? 9 02 5 20 02 04 ??????? tSdB Amm （ ） 所以補(bǔ)強(qiáng)厚度為 8mm， 即可滿足要求。夾套設(shè)計(jì)壓力為 ，介質(zhì)為水，所以材料選用 Q235A（ σ s=235MPa [σ ]t=113MPa）。 設(shè)液層深度為 h Vf+（（ hhih1） π D2） /4=Vg （ ） h=)(4 ? ??? fg VV + h= 4)( 2 ?? ??? h= 釜 體 總 高 度 為 HZ=2 Hf+H=2 += 估算夾套高度 聚氯乙烯反應(yīng)釜 20 Hj≥2)(4ifgD vv? ?? = )(4 ??= （ ） 為保證傳熱比 ,夾套高度應(yīng)該比液面高 50100mm 所以取夾套高度為 （ 見圖 22） . 夾套圓筒的機(jī)械計(jì)算 ．設(shè)計(jì)夾套圓筒 Sj= ? ? CPPDt j ????2 C=+1= （ ） Sj= 1 32 2 7 0 ????? ? 圓整取 Sj=7mm 水壓實(shí)驗(yàn) PT= = （ ） ? ?? ? MpPCS CSD TjT )(2 )(2700)(211 ???? ???? ???? （ ） σT= 235= （ ） 滿足要求，合格。 接管 C=C1+C2=+= 材料 封頭 Q235A [σ]t=113MPa 接管無縫鋼管 [σ]t=113MPa 開孔內(nèi)徑 d=di+2c=200+2 = 封頭開孔處壁厚 S0= ? ? mmPDPKt ii 2 7 0 ????? ?????? （ ） 因?yàn)殚_孔削弱補(bǔ)強(qiáng)面積 A=d s0= = （ ） 接管有效寬度 B=2d=2 = 外伸側(cè)有效長度 h1= ? ? ? ? ????? csd t mm （ ） 接管的計(jì)算壁厚 δt= ? ? 0 ???? ??? ppdt ??mm （ ） 封頭多余金 屬面積 A1=（ Bd） [（ sc） s0] （ ） =（ ） []= 接管的多余金屬 A2=2h1(sts0c)fr+2h2(stcc2)fr （ ） =2 () = 補(bǔ)強(qiáng)區(qū)焊縫截面積 A3=2 6 6 1/2=36mm 應(yīng)加強(qiáng)的補(bǔ)強(qiáng)面積 A4=A(A1A2A3)== 聚氯乙烯反應(yīng)釜 22 S 補(bǔ) = mmsdB A t )( )2( 04 ??????? （ ） 取 S 補(bǔ) =3mm 所以夾套壁厚均增 3mm,最終厚度為 10mm（見表 22） 表 22 釜體壁厚 21mm（ 16MnR） +3mm（ 0Cr18Ni9Ti） 夾套與筒體外壁的距離 76mm 夾套壁厚 10mm 螺旋倒流板的間距 340mm 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 23 第三章 攪拌軸的機(jī)械設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核 . 功率的計(jì)算 . 攪拌槳選形 裝液高度為 超過最佳裝液高度 ， 所以采用多層攪拌器（化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊） ,攪 拌器選用漿式， Dj/Di=~ b/Dj=~。（見圖31） 葉輪之間的距離為 倍葉輪直徑，如果葉輪間距太遠(yuǎn)則葉輪作用場之間可能形成未受攪拌的區(qū)域，但距離太近，則來自不同葉輪間的液流之間的液流可能相互干擾，從而引起不充分的混合。第二層安裝高度距液面 米處，采用上翻 450 斜槳 . 功率計(jì)算 攪拌器的攪 拌功率計(jì)算公式 PS=kP0ρn3Dj5 （ ） P0 功率準(zhǔn)數(shù)，與被攪拌液體的雷諾數(shù)（ Re）有關(guān)，與攪拌器的形式及攪拌容器相關(guān)的集合參數(shù)有關(guān)。 k=k1 k2 （ ） k1=iDH1 (H1攪拌容器內(nèi)液體高度； Di容器內(nèi)徑 ) k2≤ (用于兩個以上的攪拌器 ) k= Ps= 23 = 綜合考慮該系統(tǒng)的效率 η≈85%， 估算電機(jī)功率 Na=所以選電機(jī)功率 ,采用 LC 型立式兩級硬齒面圓柱齒輪減速器（浙江長城減速機(jī)有限公司，浙江星河機(jī)器廠）選用型號為 B LC 1253 Ⅱ（ B 電機(jī)類型為防暴型， LC 表示兩級齒輪減速機(jī)， 125 表示中心距，Ⅱ輸出軸頭為普通型 ） 該型電機(jī)功率為 ，減速比 12，輸出轉(zhuǎn)速 125r/min，輸出軸許用轉(zhuǎn)矩 810Nm（參考《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本 減（變）速器，電機(jī)與電器》 15207）。無支點(diǎn)機(jī)架一般僅適合于傳遞功率小和小的軸向 載荷。雙支點(diǎn)機(jī)架只用于懸臂軸。 機(jī)架選擇 XD370A55C（ XD3 表示單支點(diǎn)， 70 為傳動軸直徑， A 表示機(jī)架為普通型， 55 為減速器輸出軸直徑， C 表示減速器類別符號 ）。 . 槳式攪拌器強(qiáng)度計(jì)算 斜葉雙槳式攪拌器的常用結(jié)構(gòu)有鋼制槳葉和鑄鐵槳葉。安裝底軸承時，應(yīng)先將軸承支架經(jīng)過對中，然后與設(shè)備焊接在一起。 軸的最小直 徑 d≥ A03np P 功率 n 轉(zhuǎn)速 （ ） 查表機(jī)械設(shè)計(jì) 45鋼 A0=126103 A0取 126 則 d≥ 126 ? 因?yàn)檩S上開槽引起橫向截面局部削弱時，該處直徑一般要比計(jì)算結(jié)果軸徑增大 5%7% dmin=（ 1+7%） =， 考慮 到軸的穩(wěn)定性，圓整軸的直徑取 80mm 軸的結(jié)構(gòu)及形狀取決于很多因素，包括軸上安裝零件類型尺寸及其配置。大小方向及分布情況，軸承的類型尺寸，軸的加工及裝配工藝要求等。 估算沒層攪拌器的功率 Pa=．軸徑的校核 . 底軸承 為了避免軸產(chǎn)生較大的擺動量應(yīng)對軸的直線讀進(jìn)行限制，另一方面，還要限制槳葉安裝的偏心度，且要軸承的配合有足夠的精度，軸的直線度采用國家標(biāo)準(zhǔn)推薦值 。底軸承的軸套和軸瓦可以是整個圓筒，安裝有軸承時，先將軸承支架對中，然后與設(shè)備焊接在一起，底軸承是起對軸起支承作用，故要求結(jié)構(gòu)能在安裝后不破壞軸原有的的垂直度和同軸度。 槳葉的偏心允許值用下式計(jì)算 [e]=吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 27 kd 平行度范圍 kd= 一般取 6 n=120rpm [e]= 6/120= 除上述措施控制擺動量外，簡要計(jì)算軸在端面處的擺動量。如圖，把軸與各槳的質(zhì)量均化到軸端處 L2=2699mm L1=4299mm L=5049mm WZ=πd2Lγ/4= 7800/4≈200kg （ ） 第 i處槳到 o 點(diǎn)的質(zhì)量 Wio=( LLi )3Gi （ ） 所以兩個槳的在 o點(diǎn)質(zhì)量 Wj=23135 0 4 94 2 9 95 0 4 92 6 9 9 GG ????????????? （ ） G1=G2= Wj= 所 以 W=Wj+WZ =+200 = （ ） 端面處的擺動量 y= ? ?2020Wmc ewm? （ ） m0=w/g=（ ） w=πn/30= 120/30=（ ） c 剛度系數(shù) kg/cm J= 3 1 464/ 22 ???d? （ ） c= 0 4 9 363 ?????LEJkg/cm （ ） 則 y= 0 4 7 22 ??? ?? 所以需用底軸承固定以免產(chǎn)生大振 動。查表 該型號的槳葉質(zhì)量為 ，長度關(guān)系及其 布置見圖 32 m1e=+= m2e=+= 2）兩端簡支的等直徑單跨軸的臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算，軸有效質(zhì)量 mle 在中點(diǎn) S 處的當(dāng)量質(zhì)量 W W=Lem3517=17 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 29 第 i 層有效質(zhì)量 mie 在中點(diǎn) S 處相當(dāng)質(zhì)量 Wi Wi=16 ? ? ieii mKK 22 1? （ ） K1=L1/L=4299/5049= K2=L2/L=2699/5049= W1=16 ()2 = W2=16 ()2 = 在 S 點(diǎn)處的總相當(dāng)質(zhì)量 WS WS=W+??zi iW1=++= （ ） 軸的臨界轉(zhuǎn)速 nk nk=3402 )1(LW NEd SL ? （ ） ? ? 254504 332 ?? ????? rpmin 3) 一端固支一端簡支的等直徑單跨軸 軸的有效質(zhì)量 mle 在中點(diǎn) S 處的相當(dāng)質(zhì)量 W W=lem3515=15 地 i 層攪拌器有效質(zhì)量 mie 在中點(diǎn) S 處的相當(dāng)質(zhì)量 Wi Wi= ? ?? ?ieiii mKKK ??? 41764 23 （ ） K1= K2= W1=64 （ ）（ ） W2=64 （ ） () 在 S 處總的相當(dāng)質(zhì)量 WS WS=W+ 7 0 6 1 ??????zi iWkg （ ） 軸的臨界轉(zhuǎn)速 nk= ? ?3402 1LW NEd SL ? （ ） 聚氯乙烯反應(yīng)釜 30 E 材料 的彈性模量 nk= 80233 110210 ? ??=204rpmin 4) 等 直徑 單跨軸的中間臨界轉(zhuǎn)速 nk及其傳動側(cè)軸承 夾持系 數(shù) K2。攪拌軸傳動側(cè)軸承夾持系數(shù) K2和中間臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算如下 ： 因?yàn)樵撛O(shè)備采用單支點(diǎn)支架和剛性連軸器的攪拌軸， K2=~。 k1=k39。1 基本 流體徑向力系數(shù) , k1u 物料黏度修正系數(shù)， k1b 攪拌容器內(nèi)平直擋板修正系數(shù)， k1e 攪拌器偏心安裝修正系 數(shù)， k1i 攪拌器內(nèi)件修正系數(shù) 查表 k39。 . 提高攪拌軸疲勞強(qiáng)度的措施 疲勞裂紋的形成主要是在應(yīng)力集中的部位和攪拌軸表面。 減緩應(yīng)力集中 為了消除和減緩應(yīng)力集中，在設(shè)計(jì)攪拌軸的時候，要避免出現(xiàn)方形或帶有尖角的孔和槽。有時因結(jié)構(gòu)上的原因，難以加大過渡圓角的半徑，這時在直徑叫大的部分軸上開減荷槽或退刀槽，都可以使應(yīng)力集中有明顯的減弱。高強(qiáng)度鋼對表面粗糙度更為敏感，只有經(jīng)過精加工，才會有利于發(fā)揮高強(qiáng)度鋼的意義。 增加表層強(qiáng)度 為了強(qiáng)化攪拌軸的表層，可采用熱處理和化學(xué)處理，如表面高頻淬火，滲碳，氮化等，皆可使構(gòu)件疲勞強(qiáng)度有顯著提高。也可以用機(jī)械的方法強(qiáng)化表層，如滾壓，噴丸等，以提高疲勞強(qiáng)度