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JX15-82 夏枯草饮品原液蒸煮设备设计 【JX15-82】【夏枯草饮品原液蒸煮设备设计】CAD+论文

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1、 零件图滤箱和支座要写技术要求或者是安装步骤；2、 滤箱上要标注滤网的目数和孔径。对滤箱上下两部分进行局部剖，要体现上面是空的，是从上面放原料进去的，下面是滤网格子。3、 装配图要有个管口明细表3摘 要蒸煮罐采用一定压力的蒸汽或者电能对罐体进行加热，蒸煮罐具有受热面积大、热效率高、加热均匀、液料沸腾时间短、加热温度容易控制等特点。蒸煮罐锅内层锅体内锅采用耐酸耐热的不锈钢制造，配有压力表和安全阀，外型美观、安装容易、操作方便、安全可靠。 本人所设计的蒸煮锅，主要包括锅体、液体循环系统、锅盖、支座。其中锅盖采用自压紧式自动锅盖，支座选用耳式支座。关键词：蒸煮罐，自动锅盖，支座ABSTRACTThe cooking pot is in certain pressure steam as the heat source can be used for electric heating，cooking pot has large heating area，high thermal efficiency，uniform heating，liquid material boiling time，heating temperature easy control etc. The cooking pot in the inner pot pot with acid and heat resisting stainless steel，with pressure gauge and safety valve， beautiful appearance，easy installation，convenient operation，safe and reliable.I designed the cooking pot，including a pot body，liquid circulation system，heating cover，bearing. The lid by self pressing type automatic lid，support use lug support.KEY WORDS: The automatic cooking pot，pot，support目 录摘 要1ABSTRACT21 绪论51.1蒸煮设备概况51.2 本课题的国内、外研究现状51.3 蒸煮锅概况51.4 设计任务62 卧式蒸煮罐的总体设计说明72.1 设计参数72.2 设计方案73蒸煮罐分部设计说明93.1 药液加热循环系统设计93.2 罐体的设计93.2.1 选材93.2.2 筒体各处壁厚的确定93.2.3 滤网（箅子）的设计103.3 锅盖的设计103.3.1 立轴的设计123.3.2 齿轮齿条的设计143.3.3 轴承的选用163.4支座设计183.5设备接口203.5.1 接管与管法兰203.5.2 补强圈213.5.3 液体出料管与进料口214 蒸煮罐的安装、使用与维护说明224.1安装224.1.1 厂房224.1.2 设备基础224.1.3 基础预埋件的安装224.1.4 支柱的安装224.1.5 吊耳234.1.6 蒸煮罐安装的校正234.2 使用234.2.1 基本要求234.2.2 运行期间的检查234.2.3 蒸煮罐的紧急停止运行244.3 容器的维护保养245 总结25致 谢26参 考 文 献2791 绪论1.1蒸煮设备概况在制浆造纸工业中，蒸煮器是必不可少的蒸煮设备。由于我国森林资源不是很丰富，因此我国制浆造纸工业使用的纤维原料主要以废纸和非木材纤维原料为主，而所需的木浆原料主要依赖进口。这就导致了我国大多数制浆造纸企业，主要采用的是间歇式蒸煮设备。而连续式蒸煮设备相对于间歇式蒸煮设备的投资费用要贵，因此改进间歇式蒸煮系统的效率是很有必要的，而蒸煮器的结构形式对间歇式蒸煮系统的效率提高有着重要的影响。所以设计一种结构性能合理的间歇蒸煮设备，将对我国制浆造纸工业产生不小的推动作用。1.2 本课题的国内、外研究现状由于化学制浆的方法很多，纤维原料品种各异，生产规模不一，所以化学制浆设备的结构和形式有多种多样，化学制浆设备依照操作过程课分为间歇式和连续式两大类。间歇式化学制浆设备的主体设备为篜球和蒸煮锅。篜球为回转式，多用作中小纸厂碱法、硫酸盐法或中性盐法制浆设备。由于其产量低，污染大，现在已基本被淘汰。蒸煮锅为卧式固定设备，由于蒸煮药液腐蚀性及工艺特点不同，结构、形式及容积也各异，因而，蒸煮锅又分为硫酸盐蒸煮锅和亚硫酸盐蒸煮锅。蒸煮锅一般容积较大，多用于大中型纸厂。间歇式化学制浆设备除主体设备外，还需配备必要的附属设备，如循环泵、药液循环加热泵、废回收设备，喷放锅。连续式化学制浆设备按主体蒸煮设备可分为塔式（或卧式）连续蒸煮器，也称卡米尔连续蒸煮器；潘迪亚横管式及斜管式连续蒸煮器。塔式连续蒸煮器适用于大、中型木浆厂，在全球范围内使用最为普遍。化学制浆设备型式的选择主要是根据投资、生产规模、纤维原料种类等。蒸煮器的容积和个数决定于生产规模、蒸煮器型式、设备费用、全厂生产的综合平衡情况。 目前，由于国外木材纤维原料比较丰富，且制浆造纸技术比较成熟，因此对于蒸煮技术的研究主要集中在连续蒸煮设备。而我国由于木材资源不足，主要以非木材纤维为原料来制浆，所以主要研究的是间歇蒸煮系统。1.3 蒸煮锅概况蒸煮罐是以一定压力的蒸汽为热源也可选用电加热，蒸煮罐具有受热面积大、热效率高、加热均匀、液料沸腾时间短、加热温度容易控制等特点。蒸煮罐锅内层锅体内锅采用耐酸耐热的不锈钢制造，配有压力表和安全阀，外型美观、安装容易、操作方便、安全可靠。蒸煮罐的工作原理：通常采用装锅器装锅，以提高装锅量，蒸汽装锅还能除去木片中的空气，有利于药液渗透。送液时要求时间短，送液量要准确，一般蒸煮罐的送液量为锅溶的4560%，采用碱回收的白液和黑液混合成蒸煮液时，一般先送白液、后送黑液。升温操作主要是通入蒸汽使蒸煮器内的料片与药液的温度提高到蒸煮所须温度。随着温度的提高，加快了药液的渗透，加速了化学反应的进行。升温时间一般在12小时。在升温过程中，通常在升到125130时要进行小放气。其目的在于排除蒸煮器内的空气以及松节油等挥发性物质。排除锅内的假压，并能减少对纤维素的氧化。小放气操作过程是当锅内压力升到0.20.3MPa时，即停止通气，并开启放气阀进行放气。当锅内压力降到0.05MPa时，再关闭放气阀，继续通气升温，直到达到最高压力。保温是指在最高温度下保持一定时间，以保证脱木素，原料离解成浆。保温时间视生产条件和浆种而定。生产本色浆为0.5小时，漂白浆须1.52.0小时，特种浆有的达6小时，采用常压放锅或高压喷放。旋转蒸煮罐的应用：层锅在使用过程中，应经常注意导热油温度变化，通常情况导热油不许超过150。由电控箱控制，适时并注意调整温度;适当超150以上工作时要注意油温、压力变化并做好其他安全措施。蒸煮罐把物料加热至所需温度后，从锅底放出物料。设备每班使用前，应在各转动部位加油；注意电热棒有否损坏。搅拌式夹层锅，锅体面上的部件，建议采用熟菜油；其他各处均采用30#40#机械油。使用完毕后，应先切断电源，锅内马上加入自来水，以保卫电热棒部分，延长使用寿命。加导热油时，建议购买320度油温的导热油，这样可以迅速提高油温，提高工作效率，加油前先堵住排油口，加油量到溢流口下45cm为宜。广泛应用于糖果、制药、乳品、酒类、糕点、蜜饯、饮料、罐头、卤味等食品的加工，也可用于大型餐厅或食堂熬汤、烧菜、炖肉、熬粥等，是食品加工提高质量、缩短时间的良好设备。1.4 设计任务本课题的任务是查阅有关蒸煮工艺及设备特别是卧式蒸煮罐方面的书籍、期刊及网络资料，结合自己学过的知识，充分发挥自己主观能动性和创新意识，按照设计参数设计一个4m3卧式蒸煮罐。同时，进一步的熟悉各种蒸煮设备及其主要组件的结构和工作原理；熟悉机械产品设计的依据、方法、范围和深度；掌握计算机辅助设计；学会压力容器的设计方法，包括参数选择，结构计算和材料选用等。从而锻炼机械产品设计方面的思维能力。2 卧式蒸煮罐的总体设计说明2.1 设计参数蒸煮锅有效容积4m3，最高工作压力0.5Mpa，用电加热加热法蒸煮夏枯草原液。2.2 设计方案根据课题设计参数，设计一个有效容积是4m3，最高工作压力为0.5Mpa，适用于电加热加热法蒸煮夏枯草原液的蒸煮罐。蒸煮罐一般是用20钢锅炉钢板压力成形后焊接而成的薄壁压力容器，它主要有罐体、锅盖、喷放阀及支座等组成。蒸煮锅长度、直径的大小是蒸煮锅外形尺寸的重要指标。长度与直径比值过大，会使蒸煮锅过长，增加厂房基建投资。比值过小，则容易造成循环药液在整个锅截面上分布不均，甚至形成串流，因而使锅内物料升温不均匀，最终是成浆质量不均匀，降低得率。因此，要合理设计蒸煮锅的尺寸。锅体采用焊接结构，锅壳强度尺寸可根据容器设计规范计算。药液循环及加热系统。蒸煮锅按加热方式不同，可分为直接加热强制循环和间接加热强制循环两种。间接加热能保证稳定的液比，提高药液浓度，缩短蒸煮时间，并能使所得浆料质量均匀，同时蒸煮后黑夜的浓度较高，碱回收蒸汽耗量可降低。下部抽液循环系统的循环方式使锅内药液的循环方向与自然对流方向相反，药液混合较完善，且蒸煮锅上部温度高，而下部压力较大，彼此配合使用蒸煮均匀。缺点是抽液滤网装在锅下部，在蒸煮滤水性差的物料时，会造成蒸煮后期药液循环量减少，且易堵塞滤网和放料困难。中部抽液循环系统，锅内药液用循环泵经锅内中部环形滤网由锅径两端的循环管抽出，送入加热器，以电加热间接加热，加热后药液大致分为两部分，一部分送入锅顶喷洒头喷出，另一部分锅底部。此种循环系统由于滤网位置较高，滤网不易堵塞，保证了循环泵在整个蒸煮升温期间满载运行；同事由于较大量药液送回锅底部，使下部浆料始终保持疏松状态，从而使各部物料升温均匀，且易放料。故本设计采用此循环系统。锅盖。锅盖有多种形式。旧时蒸煮锅锅盖多采用平板盖锅带折边的球盖。锅盖与锅颈法兰压紧面常用平压紧面或凹凸压紧面，用装在锅颈周围的铰链螺栓拧紧。由于锅盖较重，且启动频繁，故锅盖均吊装于支承在锅颈侧面的悬臂曲杆而使使锅盖升降。推动悬臂曲杆可将盖子移转。所以，锅盖的启闭劳动强度大，需要时间较长，目前多改用自动锅盖，国内应用较多的是压紧式自动锅盖，国外还有一种更为简便的球阀盖。这比自动锅盖在保证安全操作的前提下，即使启闭时间大大缩短，操作方便，又便于实现锅盖启闭的遥控。但是考虑到成本问题，本设计决定采用自压紧式自动锅盖，支座。蒸煮锅连同锅内物料的质量，完全由耳式支座支承在支柱上。根据锅容积的不同，耳式支座数目可分为26个。由于蒸煮锅是间歇操作，温度升降频繁，为适应热胀冷缩的变化而不产生较大的局部应力，耳式支座不是完全固定在支柱上，而是允许支座与支柱有相对的位移。本设计的蒸煮锅的锅容是4m3，故选用2个支座。3蒸煮罐分部设计说明需要完整图纸及论文，请联系QQ545675353，另接定做毕业设计3摘 要蒸煮罐采用一定压力的蒸汽或者电能对罐体进行加热，蒸煮罐具有受热面积大、热效率高、加热均匀、液料沸腾时间短、加热温度容易控制等特点。蒸煮罐锅内层锅体内锅采用耐酸耐热的不锈钢制造，配有压力表和安全阀，外型美观、安装容易、操作方便、安全可靠。 本人所设计的蒸煮锅，主要包括锅体、液体循环系统、锅盖、支座。其中锅盖采用自压紧式自动锅盖，支座选用耳式支座。关键词：蒸煮罐，自动锅盖，支座ABSTRACTThe cooking pot is in certain pressure steam as the heat source can be used for electric heating，cooking pot has large heating area，high thermal efficiency，uniform heating，liquid material boiling time，heating temperature easy control etc. The cooking pot in the inner pot pot with acid and heat resisting stainless steel，with pressure gauge and safety valve， beautiful appearance，easy installation，convenient operation，safe and reliable.I designed the cooking pot，including a pot body，liquid circulation system，heating cover，bearing. The lid by self pressing type automatic lid，support use lug support.KEY WORDS: The automatic cooking pot，pot，support目 录摘 要1ABSTRACT21 绪论51.1蒸煮设备概况51.2 本课题的国内、外研究现状51.3 蒸煮锅概况51.4 设计任务62 卧式蒸煮罐的总体设计说明72.1 设计参数72.2 设计方案73蒸煮罐分部设计说明93.1 药液加热循环系统设计93.2 罐体的设计93.2.1 选材93.2.2 筒体各处壁厚的确定93.2.3 滤网（箅子）的设计103.3 锅盖的设计103.3.1 立轴的设计123.3.2 齿轮齿条的设计143.3.3 轴承的选用163.4支座设计183.5设备接口203.5.1 接管与管法兰203.5.2 补强圈213.5.3 液体出料管与进料口214 蒸煮罐的安装、使用与维护说明224.1安装224.1.1 厂房224.1.2 设备基础224.1.3 基础预埋件的安装224.1.4 支柱的安装224.1.5 吊耳234.1.6 蒸煮罐安装的校正234.2 使用234.2.1 基本要求234.2.2 运行期间的检查234.2.3 蒸煮罐的紧急停止运行244.3 容器的维护保养245 总结25致 谢26参 考 文 献27271 绪论1.1蒸煮设备概况在制浆造纸工业中，蒸煮器是必不可少的蒸煮设备。由于我国森林资源不是很丰富，因此我国制浆造纸工业使用的纤维原料主要以废纸和非木材纤维原料为主，而所需的木浆原料主要依赖进口。这就导致了我国大多数制浆造纸企业，主要采用的是间歇式蒸煮设备。而连续式蒸煮设备相对于间歇式蒸煮设备的投资费用要贵，因此改进间歇式蒸煮系统的效率是很有必要的，而蒸煮器的结构形式对间歇式蒸煮系统的效率提高有着重要的影响。所以设计一种结构性能合理的间歇蒸煮设备，将对我国制浆造纸工业产生不小的推动作用。1.2 本课题的国内、外研究现状由于化学制浆的方法很多，纤维原料品种各异，生产规模不一，所以化学制浆设备的结构和形式有多种多样，化学制浆设备依照操作过程课分为间歇式和连续式两大类。间歇式化学制浆设备的主体设备为篜球和蒸煮锅。篜球为回转式，多用作中小纸厂碱法、硫酸盐法或中性盐法制浆设备。由于其产量低，污染大，现在已基本被淘汰。蒸煮锅为卧式固定设备，由于蒸煮药液腐蚀性及工艺特点不同，结构、形式及容积也各异，因而，蒸煮锅又分为硫酸盐蒸煮锅和亚硫酸盐蒸煮锅。蒸煮锅一般容积较大，多用于大中型纸厂。间歇式化学制浆设备除主体设备外，还需配备必要的附属设备，如循环泵、药液循环加热泵、废回收设备，喷放锅。连续式化学制浆设备按主体蒸煮设备可分为塔式（或卧式）连续蒸煮器，也称卡米尔连续蒸煮器；潘迪亚横管式及斜管式连续蒸煮器。塔式连续蒸煮器适用于大、中型木浆厂，在全球范围内使用最为普遍。化学制浆设备型式的选择主要是根据投资、生产规模、纤维原料种类等。蒸煮器的容积和个数决定于生产规模、蒸煮器型式、设备费用、全厂生产的综合平衡情况。 目前，由于国外木材纤维原料比较丰富，且制浆造纸技术比较成熟，因此对于蒸煮技术的研究主要集中在连续蒸煮设备。而我国由于木材资源不足，主要以非木材纤维为原料来制浆，所以主要研究的是间歇蒸煮系统。1.3 蒸煮锅概况蒸煮罐是以一定压力的蒸汽为热源也可选用电加热，蒸煮罐具有受热面积大、热效率高、加热均匀、液料沸腾时间短、加热温度容易控制等特点。蒸煮罐锅内层锅体内锅采用耐酸耐热的不锈钢制造，配有压力表和安全阀，外型美观、安装容易、操作方便、安全可靠。蒸煮罐的工作原理：通常采用装锅器装锅，以提高装锅量，蒸汽装锅还能除去木片中的空气，有利于药液渗透。送液时要求时间短，送液量要准确，一般蒸煮罐的送液量为锅溶的4560%，采用碱回收的白液和黑液混合成蒸煮液时，一般先送白液、后送黑液。升温操作主要是通入蒸汽使蒸煮器内的料片与药液的温度提高到蒸煮所须温度。随着温度的提高，加快了药液的渗透，加速了化学反应的进行。升温时间一般在12小时。在升温过程中，通常在升到125130时要进行小放气。其目的在于排除蒸煮器内的空气以及松节油等挥发性物质。排除锅内的假压，并能减少对纤维素的氧化。小放气操作过程是当锅内压力升到0.20.3MPa时，即停止通气，并开启放气阀进行放气。当锅内压力降到0.05MPa时，再关闭放气阀，继续通气升温，直到达到最高压力。保温是指在最高温度下保持一定时间，以保证脱木素，原料离解成浆。保温时间视生产条件和浆种而定。生产本色浆为0.5小时，漂白浆须1.52.0小时，特种浆有的达6小时，采用常压放锅或高压喷放。旋转蒸煮罐的应用：层锅在使用过程中，应经常注意导热油温度变化，通常情况导热油不许超过150。由电控箱控制，适时并注意调整温度;适当超150以上工作时要注意油温、压力变化并做好其他安全措施。蒸煮罐把物料加热至所需温度后，从锅底放出物料。设备每班使用前，应在各转动部位加油；注意电热棒有否损坏。搅拌式夹层锅，锅体面上的部件，建议采用熟菜油；其他各处均采用30#40#机械油。使用完毕后，应先切断电源，锅内马上加入自来水，以保卫电热棒部分，延长使用寿命。加导热油时，建议购买320度油温的导热油，这样可以迅速提高油温，提高工作效率，加油前先堵住排油口，加油量到溢流口下45cm为宜。广泛应用于糖果、制药、乳品、酒类、糕点、蜜饯、饮料、罐头、卤味等食品的加工，也可用于大型餐厅或食堂熬汤、烧菜、炖肉、熬粥等，是食品加工提高质量、缩短时间的良好设备。1.4 设计任务本课题的任务是查阅有关蒸煮工艺及设备特别是卧式蒸煮罐方面的书籍、期刊及网络资料，结合自己学过的知识，充分发挥自己主观能动性和创新意识，按照设计参数设计一个4m3卧式蒸煮罐。同时，进一步的熟悉各种蒸煮设备及其主要组件的结构和工作原理；熟悉机械产品设计的依据、方法、范围和深度；掌握计算机辅助设计；学会压力容器的设计方法，包括参数选择，结构计算和材料选用等。从而锻炼机械产品设计方面的思维能力。2 卧式蒸煮罐的总体设计说明2.1 设计参数蒸煮锅有效容积4m3，最高工作压力0.5Mpa，用电加热加热法蒸煮夏枯草原液。2.2 设计方案根据课题设计参数，设计一个有效容积是4m3，最高工作压力为0.5Mpa，适用于电加热加热法蒸煮夏枯草原液的蒸煮罐。蒸煮罐一般是用20钢锅炉钢板压力成形后焊接而成的薄壁压力容器，它主要有罐体、锅盖、喷放阀及支座等组成。蒸煮锅长度、直径的大小是蒸煮锅外形尺寸的重要指标。长度与直径比值过大，会使蒸煮锅过长，增加厂房基建投资。比值过小，则容易造成循环药液在整个锅截面上分布不均，甚至形成串流，因而使锅内物料升温不均匀，最终是成浆质量不均匀，降低得率。因此，要合理设计蒸煮锅的尺寸。锅体采用焊接结构，锅壳强度尺寸可根据容器设计规范计算。药液循环及加热系统。蒸煮锅按加热方式不同，可分为直接加热强制循环和间接加热强制循环两种。间接加热能保证稳定的液比，提高药液浓度，缩短蒸煮时间，并能使所得浆料质量均匀，同时蒸煮后黑夜的浓度较高，碱回收蒸汽耗量可降低。下部抽液循环系统的循环方式使锅内药液的循环方向与自然对流方向相反，药液混合较完善，且蒸煮锅上部温度高，而下部压力较大，彼此配合使用蒸煮均匀。缺点是抽液滤网装在锅下部，在蒸煮滤水性差的物料时，会造成蒸煮后期药液循环量减少，且易堵塞滤网和放料困难。中部抽液循环系统，锅内药液用循环泵经锅内中部环形滤网由锅径两端的循环管抽出，送入加热器，以电加热间接加热，加热后药液大致分为两部分，一部分送入锅顶喷洒头喷出，另一部分锅底部。此种循环系统由于滤网位置较高，滤网不易堵塞，保证了循环泵在整个蒸煮升温期间满载运行；同事由于较大量药液送回锅底部，使下部浆料始终保持疏松状态，从而使各部物料升温均匀，且易放料。故本设计采用此循环系统。锅盖。锅盖有多种形式。旧时蒸煮锅锅盖多采用平板盖锅带折边的球盖。锅盖与锅颈法兰压紧面常用平压紧面或凹凸压紧面，用装在锅颈周围的铰链螺栓拧紧。由于锅盖较重，且启动频繁，故锅盖均吊装于支承在锅颈侧面的悬臂曲杆而使使锅盖升降。推动悬臂曲杆可将盖子移转。所以，锅盖的启闭劳动强度大，需要时间较长，目前多改用自动锅盖，国内应用较多的是压紧式自动锅盖，国外还有一种更为简便的球阀盖。这比自动锅盖在保证安全操作的前提下，即使启闭时间大大缩短，操作方便，又便于实现锅盖启闭的遥控。但是考虑到成本问题，本设计决定采用自压紧式自动锅盖，支座。蒸煮锅连同锅内物料的质量，完全由耳式支座支承在支柱上。根据锅容积的不同，耳式支座数目可分为26个。由于蒸煮锅是间歇操作，温度升降频繁，为适应热胀冷缩的变化而不产生较大的局部应力，耳式支座不是完全固定在支柱上，而是允许支座与支柱有相对的位移。本设计的蒸煮锅的锅容是4m3，故选用2个支座。3蒸煮罐分部设计说明3.1 药液加热循环系统设计蒸煮锅按加热方式不同，可分为直接加热强制循环和间接加热强制循环两种。间接加热能保证稳定的液比，提高药液浓度，缩短蒸煮时间，并能使所得浆料质量均匀，同时蒸煮后黑夜的浓度较高，碱回收蒸汽耗量可降低。本设计采用下部抽液循环系统的循环方式，此方法使锅内药液的循环方向与自然对流方向相反，药液混合较完善，且蒸煮锅上部温度高，而下部压力较大，彼此配合使用蒸煮均匀。缺点是抽液滤网装在锅下部，在蒸煮滤水性差的物料时，会造成蒸煮后期药液循环量减少，且易堵塞滤网和放料困难。3.2 罐体的设计罐体采用圆形储罐形状；通常蒸煮罐长度与直径之比在3.34之间。3.2.1 选材蒸煮罐属于薄壁压力容器，常用锅炉钢板压力成型后焊接而成。因此，本设计选择的材料为：20g锅炉钢；其抗拉强度为：b=420-550Mpa；屈服强度为：s=235-245Mpa；使用范围为：6mm-150mm。3.2.2 筒体各处壁厚的确定 计算许用应力t;一般情况下，抗拉强度的安全系数安3取值，屈服强度的安全系数安1.6取值。 则(3-1)(3-2)许用应力取二者较小者，即t=136Mpa。内压圆筒强度计算公式为： （3-3）其中各字母的含义如下: C壁厚（mm）； P内压力（Mpa）： Di内径（mm）； t材料许用应力（Mpa）： 焊缝系数； C壁厚附加量。本设计的要求是设计一个有效容积为4m3，最高工作压力0.5Mpa的蒸煮锅，故可取计算工作压力为P=0.8Mpa，Di=1000mm。由于两面焊，故取=10.所以 （3-4）钢的负公差一般厚度的10%，这里按10%计算即 C1=10%x0=0.1x2.95mm=0.3mm；低合金钢的腐蚀速度去D=1mm/a，寿命按十年计算。所以，C2=10x1mm=10mm。则筒体壁厚 中=0+ C1+ C2+ （3-5） =2.95+0.3+10+ =13.25+ =16mm其中为圆整量。由于蒸煮罐直径Di=1000mm。则根据任务书要求容积为4m3，可得罐体的长度L约为4m。3.2.3 滤网（箅子）的设计 锅壳内壁上焊有滤网架，滤网上下两端用两个短圆锥形圆孔罩板焊在锅壳上。滤网用螺钉或焊接方法固定在滤网架和罩板上。一般锅壳与滤网之间的距离取120150mm。滤网板用46mm的不锈钢板制造，开孔设计为锥形孔，可以防止碎木屑或杂物堵塞堵塞网孔，为了保证药液有充分的循环量，设计滤网的有效过滤面积为循环入口截面的10倍以上。3.3 锅盖的设计锅盖有多种形式。旧时蒸煮锅锅盖多采用平板盖锅带折边的球盖。锅盖与锅颈法兰压紧面常用平压紧面或凹凸压紧面，用装在锅颈周围的铰链螺栓拧紧。由于锅盖较重，且启动频繁，故锅盖均吊装于支承在锅颈侧面的悬臂曲杆而使使锅盖升降。推动悬臂曲杆可将盖子移转。所以，锅盖的启闭劳动强度大，需要时间较长，因此，设计一种自动锅盖，不仅可以大大减轻劳动强度，而且还有助于生产效率的提高。为适应配合硫酸盐蒸煮锅，此自动锅盖采用一种自压紧式制动锅盖的设计。它由锅盖颈、锅盖、回转机构、闭锁装置、密封圈、气（液）动传动机构等组成。其工作原理为：由液压缸拖动的齿条通过立轴上的齿轮而转动套装在立轴上的拨杆，从而使锅盖进行启闭。其结构如图3-4所示：图3-4自压紧式自动锅盖活塞传动示意如图3-5：图3-5 活塞传动示意图关闭锅盖时，锅盖首先围绕回转机构轴线公转90，使锅盖大螺母上固定的半圆夹紧环（）与锅颈上固定的半圆夹紧环（）相连接而卡住大螺母法兰与锅颈法兰，而后果该继续绕本身轴线自转15而轻轻压住锅盖颈的上法兰压紧面凹槽中的密封胀圈，造成预密封。当锅内压力升高时，通过锅盖颈内沿周围布置的八个连通密封胀圈的通孔，将胀圈向上压紧于锅盖压紧面上，从而保证蒸煮锅上锅口的密封。表3-3 自动锅盖开闭盖动作程序自动锅盖动作程序开盖1 当锅内没有压力时，液压传动活塞齿条动作，活塞齿条带动齿轮使立轴转动；2 立轴带动拨杆旋转，锅盖围绕本体轴线自传15角；3 锅盖围绕回转机构轴线公转90角。闭盖1 液压传动活塞动作2 锅盖围绕回转机构轴线公转90角；2 立轴带动拨杆旋转，锅盖围绕本体轴线自传15角。带动齿条的配套油压系统如表3-4：表3-4 液压系统的油泵液压系统的油泵型号YB-25型，叶片式压力（Kpa）6174(63Kg/cm2)流量（l/min）25电动机JQ3112S-6T，3KW3.3.1 立轴的设计由于锅盖开闭动作较慢，所以其转速很低，所以它的设计主要考虑锅盖由于自重对它产生的弯矩，以此来对其结构进行设计。并且遵受以下原则：（a）轴和轴上零件要准确牢固的工作位置；（b）轴上零件装拆调整要方便；（c）轴应具有良好的制作工艺性；（d）尽量避免应力集中。设计参数：锅盖的自重大约为1000Kg；45号钢的屈服强度为600Mpa，以此作为许用应力；最小轴径的计算：假设最小直径d=40mmM=10000X0.78=7800NM则有 (3-20)(3-21)M=1000X0.078NM=7800NM故设计轴的最小直径为40mm.结构如图3-6：图3-6 轴结构图（1）各轴段直径的确定D1 此段安装用于定位的锁紧螺母，不受力，故可令D1=36；D2：此段为受力部分的最小直径，滚动轴承处轴段，D2=40mm。深沟球轴承选取 61808，其尺寸为： D3：拨杆轴段，D3=46mm。D4：低速齿轮轴端，D4 =50mm 。D5：定位轴肩duan，D5=60。D6：滚动轴承轴段，D6=55mm.D7；此段轴不起定位作用，D7=52D8：滚动轴承轴段，D6= D8=55mm（2）各段轴的长度确定L1：由锁紧螺母及装配关系等确定，L1=13mm。L2：由悬臂与立轴之间的配合关系确定，L2=140mm。L3：由拨杆与立轴之间的配合关系确定，L3=92mm。L4：由齿轮的毂孔宽度B=58mm确定，L4=57mm.L5:定位轴肩L5=70mm。L3：由深沟球轴承宽度B=33mm、轴承盖及装配关系等确定，L3=75mm。L4：根据两轴承的间距确定，L4=240mm.L5：由深沟球轴承、轴承盖及装配关系等确定，L5=52。（3）细部结构设计安装拨杆处键的尺寸： 安装齿轮处键的尺寸：3.3.2 齿轮齿条的设计对于开始传动、并有冲击载荷的齿轮齿条传动，要注意的方面有如下几个方面：(a) 最好是设计成变位齿轮，而且是负变位齿轮，负变位将会有助于提高齿根的抗弯强度、有助于提高齿轮的耐冲击的能力。(b) 齿面的热处理硬度不易太硬，HRC30HRC35即可，齿面太硬会在冲击载荷下发生轮齿崩裂(c) 齿面的淬火深度不易太深，一般为1/5m1/10m（m：模数），要保持心部材料有足够的韧性，从而来缓冲外部的冲击载荷(d) 在结构允许的前提下，模数m应该稍微选得大一点，对于有冲击载荷的开始传动尤为重要(c) 设计转速不易太高(d) 结构要有足够的耐冲击能力、以及足够的保证齿轮齿条运行的刚度(1)结构形状的选择齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。 齿轮的齿形包括齿廓曲线、压力角、齿高和变位。渐开线齿轮比较容易制造，因此现代使用的齿轮中 ，渐开线齿轮占绝对多数，而摆线齿轮和圆弧齿轮应用较少。 在压力角方面，小压力角齿轮的承载能力较小；而大压力角齿轮，虽然承载能力较高，但在传递转矩相同的情况下轴承的负荷增大，因此仅用于特殊情况。而齿轮的齿高已标准化，一般均采用标准齿高。变位齿轮的优点较多，已遍及各类机械设备中。 齿轮的制造材料和热处理过程对齿轮的承载能力和尺寸重量有很大的影响。20世纪50年代前，齿轮多用碳钢，60年代改用合金钢，而70年代多用表面硬化钢。按硬度 ，齿面可区分为软齿面和硬齿面两种。 软齿面的齿轮承载能力较低，但制造比较容易，跑合性好， 多用于传动尺寸和重量无严格限制，以及小量生产的一般机械中。因为配对的齿轮中，小轮负担较重，因此为使大小齿轮工作寿命大致相等，小轮齿面硬度一般要比大轮的高 。 由于齿轮在本设计中所要承载的力不大，为了便于制造，且考虑到加工成本，本设计采用铸造软齿面圆柱直齿轮。(2)材料的选择淬火和回火钢，淬火钢，渗碳钢和普通钢渗氮钢齿轮制造。钢的强度比锻钢稍低，常用于尺寸较大的齿轮；灰铸铁的机械性能较差，用于轻负荷的开式齿轮传动；球墨铸铁件代替钢制造齿轮；用于轻载、低噪音的塑料齿轮，齿轮配合一般用导热钢齿轮。齿轮正向重载，高速，未来发展高精度、高效率的方向发展，力求体积小，重量轻，寿命长，可靠。与齿轮传动及制造过程理论的发展将对牙齿的损伤机理的进一步研究。这是建立可靠的强度计算方法的依据，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论基础；发展以圆弧齿廓的齿廓的代表；齿轮材料和制造齿轮的新类型的新技术；对齿轮的弹性变形，制造安装误差和温度场分布，为齿轮，提高齿轮运转的稳定性，在满负荷的增加接触面积，从而提高齿轮的承载能力。摩擦、润滑理论和润滑技术是齿轮研究中的基础性工作，研究弹性流体动压润滑理论，推广采用合成润滑油和在油中适当地加入极压添加剂，不仅可提高齿面的承载能力，而且也能提高传动效率。终上所述，本设计采用HT150材料制造齿轮，之后淬火，且合成润滑油润滑。(3) 结构尺寸分度圆直径:d=210mm；齿顶圆直径:da=220mm;齿根圆直径:df=200mm; 齿宽： b=50mm；压力角： =20;模数通过查表取m=2;则齿数为：z=d/m=210/2=105. （3-22）其结构如图3-7:图3-7 齿轮结构图与之配合的齿条其结构尺寸如图3-8：图3-8 齿条结构图3.3.3 轴承的选用轴承可分为：滚动轴承和滑动轴承两大类；滚动轴承与滑动轴承相比，各自的优缺点：滚动轴承的优点 : (a) 滚动轴承的摩擦系数比滑动轴承小，传动效率高。一般滑动轴承的摩擦系数为0.08-0.12，而滚动轴承的摩擦系数仅为0.001-0.005; (b) 滚动轴承已实现标准化、系列化、通用化，适于大批量生产和供应，使用和维修十分方便； (c) 滚动轴承用轴承钢制造，并经过热处理，因此，滚动轴承不仅具有较高的机械性能和较长的使用寿命，而且可以节省制造滑动轴承所用的价格较为昂贵的有色金属; (d) 滚动轴承内部间隙很小，各零件的加工精度较高，因此，运转精度较高。同时，可以通过预加负荷的方法使轴承的刚性增加。这对于精密机械是非常重要的; (e) 某些滚动轴承可同时承受径向负荷和轴向负荷，因此，可以简化轴承支座的结构; (f) 由于滚动轴承传动效率高，发热量少，因此，可以减少润滑油的消耗，润滑维护较为省事;(g) 滚动轴承可以方便地应用于空间任何方位的铀上。但是，一切事物都是一分为二的，滚动轴承也有一定的缺点，主要是： (a) 滚动轴承承受负荷的能力比同样体积的滑动轴承小得多，因此，滚动轴承的径向尺寸大。所以，在承受大负荷的场合和要求径向尺寸小、结构要求紧凑的场合如内燃机曲轴轴承)，多采用滑动轴承； (b) 滚动轴承振动和噪声较大，特别是在使用后期尤为显著，因此，对精密度要求很高、又不许有振动的场合，滚动轴承难于胜任，一般选用滑动轴承的效果更佳 (c) 滚动轴承对金属屑等异物特别敏感，轴承内一旦进入异物，就会产生断续地较大振动和噪声，亦会引起早期损坏。此外，滚动轴承因金属夹杂质等也易发生早期损坏的可能性。即使不发生早期损坏，滚动轴承的寿命也有一定的限度。总之，滚动轴承的寿命较滑动轴承短些。可是，滚动轴承与滑动轴承相比较，各有优缺点，各占有一定的适用场合，两者不能完全互相取代，但是，由于滚动轴承的突出优点，目前，滚动轴承已发展成为机械的主要支承型式，应用愈来愈广泛。各种轴承的特点：(a) 调心滚子轴承：主要用于承受径向载荷，同时亦可承受较小轴向载荷，承受径向载荷能力高调心性能良好，允许内圈对外圈相对倾斜不大于2.5的条件下工作锥孔轴承内圈沿轴向移动可调整径向游隙装在紧定套上轴承适用于装在没有轴肩的光轴上，适用需要经常安装拆卸轴承场合。(b) 不锈钢轴承：不锈钢轴承特点是高精度、低噪音、防腐蚀、防酸碱、无磁性、耐高温。(c) 含油轴承：变载荷工作条件下摩擦因数、温升和振动值均比静载荷条件下的大;含油轴承的摩擦因数比普通轴承摩擦因数小，而振动特性则相反，含油轴承运转时，其摩擦学性能要优于普通轴承，但就振动特性而言，普通轴承则要优于含油轴承.(d) 外球面轴承：由两面带密封的外球面球轴承和铸造（或钢板冲压的）轴承座组成。外球面轴承内部结构与深沟球轴承相同，但此种轴承的外圈具有截球形外表面，与轴承座的凹球面相配能自动调心通常此种轴承用顶丝、偏心套或紧定套将轴承内圈固定在轴上，并随轴一起转动带座轴承结构紧凑、装拆方便，适用于简单支承。(e) 滚针轴承：承受径向载荷，外径尺寸小，特别适用于径向安装尺寸受限制的结构。(f) 推力球轴承：只能承受单向轴向载荷，限制单向轴向位移，极限转速低，双向推力球轴承可承受双向轴向载荷，限制双向轴向位移，极限转速低(g) 圆锥滚子轴承：可承受以径向载荷为主的径向与轴向载荷，大锥角轴承可承受以轴向载荷为主的径向、轴向载荷，在径向载荷作用下产生附加轴向力，因此，一般成对配置，可承受径向载荷，如单独使用外加轴向力必须大于附加轴向力。(h) 角接触球轴承：可同时承受径向载荷和单向轴向载荷，也可承受纯轴向载荷，轴向载荷能力由接触角决定，（标准的接触角为15、30和40）轴向载荷能力随接触角增大而增大。极限转速高，将一对轴承相对安装在轴上时，可限制两个方向轴向位移，一般应成对使用，分离型其内圈外圈可分别安装，适用于安装条件受限制的部位。(i) 调心球轴承：调心球轴承有圆柱孔、圆锥孔两种，主要承受径向载荷，同时可承受较小轴向载荷轴（外壳）的轴向位移限制在游隙限度内，具有自动调心性能，允许内、外圈相对倾斜不大于3的条件下正常工作，适用于支承座孔不能严格保证同轴度的部件中(j) 深沟轴承：主要用以承受径向载荷，也可承受较小的轴向载荷，轴的轴向位移限制在轴向游隙范围内，允许内圈相对外圈倾斜815综上所述，考虑到立轴需要较为稳定，滚动轴承的适用范围广泛，轴向力不是很大，因此选用深沟球轴承，他们的型号分别为滚动轴承61808和滚动轴承61811.3.4支座设计蒸煮锅连同锅内物料的质量，完全由耳式支座支承在支柱上。根据锅容积的不同，耳式支座数目可分为26个。由于蒸煮锅是间歇操作，温度升降频繁，为适应热胀冷缩的变化而不产生较大的局部应力，耳式支座不是完全固定在支柱上，而是允许支座与支柱有相对的位移。本设计的蒸煮锅的锅容是4m3，故选用4个耳式支座。并将其中一个耳式支座固定在支柱上，另一个耳式支座放在支柱上，螺栓不必拧紧，在锅体热胀冷缩时，使锅体能在支柱上做微小的的移动。容器的支座主要有耳式支座、支承式支座和裙式支座三种。中、小型直立容器常采用前二种支座，高大的塔设备则广泛采用裙式支座。 耳式支座简称耳座，它由筋板和支脚板组成。广泛用在反应釜及换热器等直立设备上。它的优点是简单、轻便，但对器壁会产生较大的局部应力。因此，当设备较大或器壁较薄时，应在支座与器壁间加一垫板。对于不锈钢制设备，当用碳钢作支座时，为防止器壁与支座在焊接过程中不锈钢中合金元素的流失，也需在支座与器壁间加一个不锈钢垫板。本设计选A型耳式支座。其主要尺寸见下表。表3-1型耳式支座主要尺寸 一台蒸煮罐常用4个支座，但承重计算时，考虑安装误差造成的受力情况变坏，应按照两个支座计算。耳式支座实际承受载荷是近似计算： （3.1）式中 Q-支座实际承受载荷，kN； D-支座安装尺寸，mm； g-重心加速度，取g=9.8m/s； Ge-偏心载荷，N； h-水平力作用点至底板高度，mm； k-不均匀系数，安装3个支座时，取k=1，安装3个以上时，取k=0.83； -设备总质量（包括壳体及其附件，内部介质及保温层的质量），kg； n-支座数量； Se-偏心距，mm； P-水平力，取和的大值，N。 当容器高径比不大于5，且总高度不大于10m时，和可按照下式计算，超出此范围的容器不推荐使用耳式支座。水平地震力： （3.2）式中 -地震系数。 水平风载荷： (3.3)式中 -容器外径，有保温层时取保温层外径，mm；-风压高度变化系数，按设备质心所处高度取；-10m高度处的基本风压值，N/m；-容器总高度，mm。 将已知值代入式（6.1），得因为，所以选用的耳式支座满足要求。3.5设备接口化工容器及设备，往往由于工艺操作等原因，在筒体和封头上需要开一些各种用途的孔。3.5.1 接管与管法兰 接管与管法兰是用来与管道或其他设备连接的。标准管法兰的主要参数是公称通径（DN）和公称压力（PN）。管子的公称通径和钢管的外径关系见表3-2。表3-23.5.2 补强圈容器开孔后由于壳体材料的削弱，出现开孔应力集中现象。因此要考虑补强。 补强圈就是用来弥补设备壳体因开孔过大而造成的强度损失的一种常用形式。补强圈形状应与被补强部分相符，使之与设备壳体密切贴合，焊接后能与壳体同时受力。补强圈上有一小孔，焊后同如压缩空气，以检查焊缝的气密性。补强圈的厚度和材料一般均与设备壳体相同。3.5.3 液体出料管与进料口 出料管结构设计主要从物料易放尽、阻力小和不易堵塞等因素考虑。另外还要考虑温差应力的影响。 液体出料管和进料口的主要尺寸见表3-2表3-24 蒸煮罐的安装、使用与维护说明4.1安装4.1.1 厂房体积大的锅，大尺寸的装置，在锅体上接管了许多，和白酒类循环加热装置和其他辅助设备，所以在工厂设计中应注意以下几点：第一，对锅的安装方向是根据喷吹罐配置决定，让锅喷涂管喷吹罐管道尽可能短，直，肘和喷淋管不能通过循环泵循环泵，管道，方便安装和日后的维护。每层厂房标高应严格按照设备的设计标高的厂家，否则容易引起设备，管道安装的麻烦。株距，跨度为锅的安装，对承重梁位置二楼车间应合理确定，对循环热水器预留定位孔尺寸的二楼应准确，大小应适当，否则会造成白酒类循环加热器安装困难。4.1.2 设备基础由于大的锅的重量，和喷涂有很大的后坐力，在支撑柱底部产生很大的弯矩，当烹饪罐基础设计应充分考虑上述因素。确定载荷的基础：竖向荷载应乘以重量的蒸煮锅设备完全充满水时的动载荷系数。面积的基础上确定每单位面积的负荷不超过耐力。如果基础面积应充分考虑加固措施。设备基础上表面标高以厂房0.000为基准，严格按设备标高尺寸确定，各支柱的基础上表面应在同一平面上，并对基础面进行平行度校验，其平行度误差不大于2mm。4.1.3 基础预埋件的安装由于柱底部孔的直径比螺栓直径只有2.3mm，所以每个锚杆螺栓应该精确定位校正，同时每个锚杆螺栓之间的相对大小也应准确定位校正和固定。小心当浇注的人工夯实，防止水的地脚螺栓位移。4.1.4 支柱的安装三套活动固定支柱，支柱和地脚螺栓上的提升和正确装配，拧紧地脚螺母，检查法兰平面和平行柱垂直度或柱，直到符合要求。4.1.5 吊耳(1) 蒸煮锅是一类压力容器，吊耳不能直接焊在锅体上，应焊在保护板上。(2) 起吊卸扣横销直径52mm。刚起吊时不能让单只吊耳受力，至少应让两只4.1.6 蒸煮罐安装的校正蒸煮罐安装时垂直度偏差应控制在0.05mm/m以内，否则循环系统安装时会出现问题。用1.5KG线锤从蒸煮罐锅体上部进料口法兰中心处吊下，在锅体下法兰口处校验，多个直径方向偏差不超过lmm。然后用0.02mm/m精度框式水平仪在下法兰面上复校，直到符合要求。4.2 使用4.2.1 基本要求 (a) 平稳操作。加载和卸载应缓慢进行，并保持相对稳定的负载运行期间。当加载速度很快，尤其要防止在压力突然增大。较高的加载速度就会降低材料的断裂韧性，可以使一个微小缺陷，集装箱中的快速的压力在脆性断裂激波存在。高低温容器或工作壁温低于0的容器，加热冷却应缓慢减少大小的，外壳的壁的热应力。和更高的操作压力经常波动对容器，疲劳强度为不利的，应该尽量避免，要保持一个稳定的操作压力。 (b) 防止超载。为了防止过载主要是防止超压。为了防止误操作，另外安装联锁装置，可实现上市系统安全运行。在关键操作单元上市，与卡明确标注或文字指示阀门的启闭方向，开启和关闭状态，注意事项等。除了防止超压，压力容器的工作温度应在设计规定的范围内严格控制，长期超温运行也可以直接或间接导致容器失效。 4.2.2 运行期间的检查全职工作人员锅操作期间应经常检查容器的工作状况，以便及时发现设备的不正常状态，采取相应的措施进行调整或消除，防止异常扩大或延伸，保证船舶的安全运行。检查运行中的容器，包括工艺条件，设备状况及安全装置等。在工艺条件，主要检查操作压力，操作温度，液位是否在安全操作规程的范围，特别是影响容器安全（如应力腐蚀，使压力上升）是否符合要求。在设备状况方面，主要检查连接部位有无渗漏，渗漏现象，容器配件无塑性变形，腐蚀等缺陷或可疑迹象，容器及其连接有无振动，磨损等现象。安全装置，主要检查安全设备和测量仪器的安全性和是否保持良好的状