反应釜说明书.doc

目 录第一章 设计方案的分析和拟订2第二章各部分的结构尺寸的确定和设计计算22.1总体结构设计22.2罐体和夹套的设计22.3 反应釜的搅拌装置72.4反应釜的传动装置82.5 反应釜的轴封装置92.6 反应釜的其他附件9第三章 设计小结10第四章 参考文献10第一章 设计方案的分析和拟订一台带搅拌的夹套反应釜主要由搅拌器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、人孔、支座、工艺接管和一些附件组成。第二章各部分的结构尺寸的确定和设计计算21总体结构设计根据工艺要求考虑各部分结构形式、安装和维修检修的方便，确定各部分结构形式，如封头形式、传热面、传动类型、轴封和各种附件的结构形式。22罐体和夹套的设计夹套反应釜是由罐体和夹套两大部分组成。罐体在规定的操作温度和操作压力下，为物料完成搅拌过程提供了一定的空间。221罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆桶形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支左安装在基础或平台上宜采用可拆连接，当要求可拆时，做成法兰连接。222罐体几何尺寸计算确定筒体内径，确定封头尺寸，通体高度见表格。223夹套几何尺寸计算夹套的结构尺寸根据安装和工艺两方面的要求而定。尺寸见表格。224夹套反应釜的强度计算当夹套反应釜几何尺寸确定后，要根据已知的公称直径、设计温度进行强度计算，确定罐体及夹套的筒体和封头的厚度。过程见表格。其中还做水压实验校核计算，详情见表格。步骤项目及代号参数及结果备注2-1设备材料Q235-B据工艺条件腐蚀情况确定2-2设计压力(罐体内)0.45由工艺条件给定2-3设计压力(夹套内)0.5由工艺条件给定2-4设计温度(罐体内)t1,130由工艺条件给定2-5设计温度(夹套内) t2,2370由工艺条件给定2-6液柱静压力0.0078按参考文献1第八章计算2-7计算压力0.4578计算2-8液柱静压力0忽略2-9计算压力0.5计算2-10罐体及夹套焊接接头系数0.85按参考文献1表9-6选取2-11设计温度下材料许用应力113按参考文献1表9-4或表9-5选取 2-12罐体筒体计算厚度3.344按参考文献1第九章计算2-13夹套筒体计算厚度3.914按参考文献1第九章计算2-14罐体封皮计算厚度3.3404按参考文献1第十间计算2-15夹套筒体计算厚度3.9093按参考文献1第十间计算2-16钢板厚度负偏差0.6按参考文献1表9-109-11选取2-17腐蚀裕量2.0按参考文献1第九章计算2-18厚度附加量2.6按参考文献1第九章计算2-19罐体筒体设计厚度5.944按参考文献1第九章计算2-20夹套筒体设计厚度6.514按参考文献1第九章计算2-21罐体封头设计厚度5.9404按参考文献1第十章计算2-22夹套筒体设计厚度6.5093按参考文献1第十章计算2-23罐体筒体名义厚度6圆整选取2-24夹套筒体名义厚度8圆整选取2-25罐体封头名义厚度6圆整选取2-26夹套封头名义厚度8圆整选取稳定性校核序号项目及代号参数及结果备注3-1罐体筒体名义厚度8假设3-2厚度附加量2.8按参考文献1表9-109-11选取3-3罐体筒体有效厚度5.2按参考文献1第十一章计算3-4罐体筒体有外径1416按参考文献1第十一章计算3-5筒体计算长度942按参考文献1第十一章计算3-6系数0.634按参考文献1第十一章计算3-7系数271.53按参考文献1第十一章计算3-8系数A0.00045查参考文献1图11-53-9系数B85查参考文献1图11-83-10许用外压力0.3130.45按参考文献1第十一章计算稳定3-21罐体筒体名义厚度10确定3-22罐体封头名义厚度10假设3-23厚度附加量2.8按参考文献1表9-109-11选取3-24罐体封头有效厚度7.2按参考文献1第十一章计算3-25罐体封头外径1420按参考文献1第十一章计算3-26标准椭圆封头当量球壳外半径1278按参考文献1第十一章计算3-27系数0.00085查参考文献1图11-53-28系数125查参考文献1图11-83-29许用外压力0.7040.45按参考文献1第十一章计算稳定3-30罐头封头名义厚度10确定水压实验校核序号项目及代号参数及结果备注4-1罐体试验压力0.5625按参考文献1第九章计算4-2夹套水压试验压力0.625按参考文献1第九章计算4-3材料屈服点应力235按参考文献1第九章计算4-4179.8按参考文献1第九章计算4-5罐体圆筒应力54.96按参考文献1第九章计算4-6夹套内压试验应力90.456按参考文献1第九章计算23 反应釜的搅拌装置 搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。搅拌器主要有：桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式。它的选型通常是工艺设计的任务。231搅拌器的选型推进式搅拌器。232搅拌轴设计搅拌轴的机械设计内容同一般传动轴主要是结构设计和强度校核，对于转速大于200转每分钟的要进行临界转速的校核。详情见表格。步骤项目及代数参数及结果备注1轴功率P,kW4由工艺条件确定2轴转数n,r/min200由工艺条件确定3轴材料45常用4轴所传递的扭矩191000按参考文献1第17章计算5材料许用扭转剪应35按参考文献1第17 章表17-36系数112按参考文献1第17章17-37轴端直径30.4按参考文献1第17章计算8开一个键槽,轴径扩大5%,mm31.9按参考文献1第17章计算9圆整轴端直径d,mm40圆整选取由于我的转速是200转每分钟，所以不必进行临界转速的校核。24反应釜的传动装置 反应釜的搅拌器是由传动装置来带动。传动装置通常设置在釜顶封头上部。反应釜传动装置设计内容一般包括：电机、减速机的选型；选择连轴器；选用和设计底座等。241 电机的选型本次设计中给定了电机形式，Y123M2-6，转速为900转每分钟。242 减速机的选型V带轮的设计计算内容和步骤步骤设 计 项 目单位公 式 及 数 据备注1传动的额定功率PkW5.5(8极电机Y132S-8)已知电机功率2小皮带轮转速r/min900已知电机转速3大皮带轮转速r/min200已知搅拌机转速4工况系数KA1.3由参考文献1表13-3选取5设计功率PdkW计算6选V带型号根据和选取B型带根据参考文献1图13-11选取7速比4.5计算8小皮带轮计算直径mm75按参考文献1表13-2初选9验算带速m/s3.5310小皮带轮计算直径mm140按参考文献1表13-4选取11验算带速m/s6.5912滑动率0.02选取13大皮带轮计算直径mm630计算后按参考文献1表13-4圆整14初定中心距mm1000可根据结构要求定15带的基准长度mm32683150计算后按参考文献1表13-1圆整16确定中心距确定安装V带时所需最小中心距和最大中心距mm94117小皮带轮包角()15018单根V带额定功率P1kW1.58由参考文献1表13-7选取19时,单根V带额定功率增量kW0.293由参考文献1表13-8选取20包角修正系数Ka0.92由参考文献1表13-5选取21带长修正系数KL1.07由参考文献1表13-6选取22V带根数计算后圆整243凸缘法兰凸缘法兰一般是焊接与搅拌容器封头上，用于连接搅拌传动装置，亦可兼作安装、维修、检查用孔。244 安装底盖安装底盖采用安装底盖根据凸缘法兰的选型进行标准件的选取，尺寸见设备图。245 机架的选取机架是安放减速器用的，它与减速机底座尺寸应匹配。V带减速机自带机架，选用其他类型标准釜用减速机按标准选配机架。本次设计中选择单支点机架。246 连轴器的选择电机或减速机输出轴与传动轴之间及传动轴与搅拌轴之间的连接，都是通过连轴器连接的。我选择的是TK-65弹性块式连轴器。尺寸可通过查表得到，或见设备图。25 反应釜的轴封装置基于设计中的各种原因，我选择的是机械密封。机械密封是一种功耗小，泄漏率低，密封性能可靠，使用寿命长的转轴密封。26 反应釜的其他附件261 支座夹套反应釜多为立式安装，最常用的支座为耳式支座。标准耳式支座（JB/T472592）分为A型和B型两种。当设备需要保温或直接支撑在留班上时选B型。我选择的就是B型耳式支座。尺寸见设备图。262 手孔和人孔手孔和人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。本次设计只设置了一个手孔，直径为120mm，开于封头上。263 设备接口化工容器及设备，往往由于工艺操作等原因，在封头和筒体上需要开一些各种用途的孔。在本次设计中开有蒸汽入孔，加料孔，温度计接口，压缩空气入口，防料口，冷凝水出口。尺寸在任务书中有标注。263视镜视镜主要用来观察设备内部反应情况，也可以作为料面指示镜，一般成对出现，当视镜需要斜装或设备直径较小是，采用带颈视镜。具体见图纸。第三章 设计小结本次设计主要分为四个阶段：准备阶段；设计阶段，化工设备的机械设计是在设备的工艺设计后进行的。根据设备的工艺条件，围绕着设备内，外附件的选型进行机械结构设计，围绕着确定的厚度大小进行强度，刚度和稳定性的设计和校核计算。然后绘制装配图，边算、边选、边画、边改，来完成；设计计算说明书阶段，