白泥搅拌器的设计【8张CAD图纸】【优秀】

白泥搅拌器的设计

39页 13000字数+说明书+7张CAD图纸【详情如下】

底板.dwg

座板.dwg

接板.dwg

搅拌轴1.dwg

搅拌轴1空心轴.dwg

白泥搅拌器的设计论文.doc

白泥搅拌器装配图.dwg

罐体.dwg

论文封皮.doc

连接板.dwg

摘　要

　　　搅拌器是在工业生产中应用非常广泛的一类通用设备，尤其是在工业中发挥着重要的作用。目前在工农业生产中应用的搅拌器种类和规格很多。本文设计了一种能适应于造纸厂碱回收车间苛化工段产生的白泥搅拌，所设计的搅拌器为立式，采用桨叶式搅拌器，桨叶式搅拌去具有以下特点：轴流性搅拌器，剪切力非常强。在设有挡板的条件下，可得到较好的上、下循环流。桨叶式搅拌器能够满足需要，提高质量，减少损耗，增加下一具有积极意义。

关键词　搅拌器；桨式搅拌器；白泥搅拌

Abstract

　　　Mixer is a kind of general equipment is widely used in the industrial production, especially plays an important role in the industry. Currently used in industrial and agricultural production types and specifications. This paper describes the design of a suitable for papermaking factory alkali recovery workshop section generated causticizing white mud mixer, mixerdesigned for vertical, the paddle mixer, stirring paddle to have the following characteristics: axial flow agitator, shear force is very strong. Thebaffle plate is provided under the condition, can get better, circulation flow.Blade type stirrer can meet the needs, improve quality, reduce loss,increase has positive significance to the next.

Keywords　agitator ; agitator ; white mud agitato

目  录

摘要I

AbstractII

第1章 绪  论1

1.1 选题的目的、背景及意义1

1.1.1背景1

1.1.2目的1

1.1.3意义1

1.1.4研究设想2

1.2 碱回收概述及搅拌设备在碱回收中的应用2

1.3 搅拌设备在工业生产中的应用4

1.4 搅拌装置的安装型式6

1.5本章小结7

第2章 总体方案设计8

2.1本章小结9

第3章  罐的结构形式和尺寸10

3.1 化工容器设计规范简介10

3.2 材料的选择10

3.3 罐体的长径比和装料量11

3.4 装料系数η11

3.5 初步计算筒体直径11

3.5.1 确定筒体高度12

3.6 罐体的设计12

3.6.1 筒壁的厚度δ12

3.6.2 筒壁的应力校核13

3.7 封头的设计13

3.7.1.碟形封头的壁厚设计13

3.7.2 碟形封头的许用应力校核14

3.8 本章小结14

第4章  减速机的选择15

4.1 减速器的选择15

4.２本章小结15

第5章 搅拌装置的设计16

5.1 材料的选择16

5.2 桨叶的尺寸确定16

5.3 搅拌器的设计16

5.4  搅拌器层数的确定17

5.5  搅拌器的强度校核18

5.5.1 叶轮强度的计算功率18

5.5.2 桨叶的强度计算18

5.6本章小结19

第6章  搅拌轴设计20

6.1 选择轴的材料20

6.2 轴的具体尺寸及结构确定20

6.2.1 搅拌轴的载荷分析20

6.3 轴的强度计算21

6.4 最小轴径确定23

6.5 搅拌轴的刚度校核24

6.6 搅拌轴的具体结构25

6.7 本章小结26

第7章   人孔与法兰的选择27

7.1 人孔的选择27

7.2 开孔补强的设计27

7.3 补强形式27

7.4 补强计算28

7.5法兰的选择29

7.6 补强计算29

7.6.1 开孔处的有效补强面积30

7.7本章小结31

结   论32

致    谢33

参考文献34

1.1.3　意义

　　　通过本次毕业设计，进一步将理论应用于实践，丰富和完善自己的知识结构。

1.1.4　研究设想

　　　白泥对环境造成了很大的污染，通过此次设计，希望将来设计出的搅拌设备既结构简单，又具有较强的实用性，最主是能设计出低功率的多层桨叶的搅拌器。

1.2　碱回收概述及搅拌设备在碱回收中的应用

　　　造纸工业是关于国民生计的一个重要行业,它在我们的生产和生活中都扮演重要的角色。但是在造纸工艺过程中污染也是一个重要的问题,大量的污染物不经过有效的处理任其随意的排放,将会对环境造成极大的污染。因此我们必须用科学的方法来处理和回收这些污染物,进而来保护我们的生存环境。

　　　造纸工艺过程中产生的蒸煮废液和漂白废水是制浆造纸工业的主要污染源，而碱回收是治理蒸煮废液对环境污染的有效方法。蒸煮废液中的固形物有两个来源，一是作为蒸煮液加进去的无机物，二是蒸煮过程中从原料里溶解出来的木素、糖类等有机物。碱回收就是从硫酸盐法和烧碱法（统称碱法）制浆废液（即黑液）中回收化学药品。经过比较和实践检验，目前最为成熟和有效的方法仍是传统的燃烧法。其主要过程为：先将尽可能多地从浆料中分离出来的黑液浓缩到燃烧所需要的浓度，一般为60%以上（制浆原料不同，浓度要求不同）。随后把黑液送入碱回收炉燃烧，将有机物烧去并以蒸汽、电能的形式回收其能量，剩下钠和硫的无机物被还原成碳酸钠和硫化钠（草浆黑液还有硅酸钠）。最后把它们和石灰液反应，使碳酸钠（包括硅酸钠）苛化成氢氧化钠，从氢氧化钠和硫化钠的混合液（统称白液）中分离出碳酸钙和硅酸钙（即白泥）。把苛化生成的碳酸钙煅烧成生石灰称为白泥回收。

　　　现代化的木浆厂碱回收的效率一般为95%~98%。回收效率可看做是通过制浆和碱回收循环圈中钠的单程留着率。

　　　硫酸盐法制浆和回收循环圈包括六个主要工艺工序：蒸煮 、洗涤、蒸发、燃烧、苛化、石灰石煅烧。碱回收的工艺过程包括：稀黑液蒸发、浓黑液蒸发、绿液苛化和白泥回收。

　　　从本色浆洗涤机的稀黑液开始，碱回收系统所包括的工序如下：(1)在多效蒸发器中废液浓缩，形成浓黑液。(2)黑液氧化、除硅等（据工艺需要决定是否采用）。(3)黑液进一步浓缩成碱回收炉要求的“重黑液”（补充的芒硝可在此处加入）。(4)在碱回收炉中焚烧黑液。(5)溶解从碱回收炉出来的熔融物，形成绿液（补充碱损失的纯碱可在此处加入）。(6)用石灰苛化绿液形成白液（补充碱损失的烧碱可在此处加入）。(7)焙烧白泥回收石灰。

　　　在制浆造纸包括众多工艺流程，其中碱回收是极其重要的一个环节。在我国现在大多数的造纸厂还使用碱法制浆的造纸方法，碱法制浆就是用碱性化学药品的水溶液，处理植物纤维原料，使纤维分离的过程。碱法制浆每生产一吨浆，用碱量就制化学浆而论，大概在250~450千克之间。每吨浆排出的黑液量也很大，大约有固形物1400千克。其中有30%是无机物，其余70%为有机物。无机物主要是氢氧化钠、硫化钠、碳酸钠、硫酸钠及与有机物结合的钠；草浆黑液还有硅酸钠等。有机物主要是植物原料中木素和纤维素、半纤维素的降解生成物。由于这些溶解物的存在，致使黑液碱性增大，颜色深，臭味大，泡沫多，耗氧量很高。如果不利用任其放入江河湖泊，将回严重污染水域，使农田土壤变质，影响人民健康，威胁水生动植物的生长，使水发黑变臭，破坏环境的自然生态，造成极大的危害。如果充分利用，碱的成本至少可以降低一半节约大量的化工原料；有机物可以作燃料回收大量的热，节约燃料；也可以经过处理后作其它的化工原料。所以搞好碱回收无论从环境保护，降低生产成本，充分利用国家资源各方面看，都有重大的意义。第3章  罐的结构形式和尺寸

3.1　化工容器设计规范简介

　　　化工容器设计中应予考虑的主要因素：总的出发点是，要满足工艺过程所需要的功能并方便使用；要满足在运行中的安全可靠；要满足经济性，包括材料的易于获得，便于制造，所用的材料及总的花费最小。

1.化工容器的选型

　　　容器首先要满足工艺过程的要求，其次也要尽可能满足强度及制造工艺的要求。

2.化工容器的选材

　　　容器的选材和容器的选型相类似，总的原则也是要满足工艺过程的要求、强度要求和制造工艺要求。

3.容器设计的规范化

　　　为确保容器的选材、设计、制造检验、试验各个环节都能达到相应要求，各国的规定在设计、制造、检验应予取证，包括容器设计在内的各项工作，都应遵照各国有关监管部门所规定或认可的规范执行，绝不能根据容器设计原理，自行按规范标准以外的规定或公式进行设计。

　　　搅拌罐包括罐体和装焊在其上的各种附件。罐体采用立式圆筒形容器，它有顶盖、筒体、罐底和栏杆组成。罐体在规定的操作温度和操作压力下，为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。

3.2　材料的选择

　　　根据设计要求和经济性的原则选择Q235-A作为罐壁，查得：Q235-A    

　　　　　　　　　　　屈服强度   бs=235MPa

　　　　             抗拉强度   бb=460MPa

               许用应力   [б]=бs/Ns       Ns为安全系数[б]=бs/Ns=235/3=78.3MPa              （3.1）

3.3　罐体的长径比和装料量

　　　知道了搅拌罐操作时盛装物料的容积以后，首先要选择适宜的长径比（H/Di）和装料量，确定筒体的直径和高度。

由于是一般搅拌设备液-固相容物料H/Di=1-1.3

　　　　　　　　　　　H为罐的高度

　　　　　　　　　　　Di为罐的内径

　　　根据设计要求罐的的有效容积为Vn =130m3       取H/Di=1.1

　　　选择罐体的长径比应考虑对搅拌功率的影响，一定结构型式的搅拌器的叶轮直径和与其装配的搅拌罐体内径通常有一定的比例范围。随着罐体长径比的减少，即高度减少而直径放大，搅拌器桨叶直径也相应放大。在固定的搅拌轴转速下，搅拌器功率与搅拌器桨叶直径的5次方成正比。所以，随着罐体直径的放大，搅拌器功率增加很多，这对于需要较大搅拌作业功率过程是适宜的，否则减少长径比只能无谓地损耗一些搅拌器功率，因此长径比可以考虑选得大一些。

　　　另外，物料的搅拌反应过程对罐体长径比有着特殊要求，在白泥搅拌设备中，物料对罐体的长径比的影响很大。所以在这里要取的大一些。

3.4　装料系数η

　　　罐体全容积V与罐体的公称容积Vn有如下关系:

                          Vn=ηV                       (3.2)                                                          一般物料反应平稳η=0.85 代入数据得V=150m3

3.5　初步计算筒体直径

　　　确定了筒体的长径比和装料系数之后，还需要算出筒体直径和高度，因当筒体直径不知道封头的容积就不知道，罐体全容积也就不能最后确定。为了便于计算，先忽略封头的容积，认为；

                  V=π/4 Di2H m3   　　　

本文主要介绍了白泥搅拌器的设计，通过CAD软件不断的改进，与以往相关的白泥洗涤、搅拌设备相比，此设备具有以下几方面的创新点：                            

　　　１白泥搅拌槽可以使存留在白泥中的残碱进行充分的回收。            

　　　２在传统设计方法的基础上,增加了搅拌器的层数,提高了搅拌效率.          

　　　３在筒壁的内侧加了挡板,消除了搅拌过程中产生的“圆柱状回转区”,还可以防止沉淀物沉积于罐底。  

参考文献

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9　王三民,诸文俊.机械原理与设计[M] .北京:机械工业出版社,1996.

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