化工设备机械基础课程设计-夹套反应釜设计.doc

化工设备机械基础课程设计 1 化工设备机械基础化工设备机械基础 课程设计课程设计课程设计课程设计 化工设备机械基础课程设计 2 简图简图设计参数要求设计参数要求 容器内夹套内 工作压力, mpa 设计压力, mpa0.20.3 工作温度, 设计温度, 100150 介质染料及 有机溶 剂 冷却水 或蒸汽 全容积,m32.6 操作容积,m32.08 传热面积,m23 腐蚀情况微弱 推荐材料q235-a 搅拌器型式推进式 搅拌轴转速, r/min 200 轴功率,kw4 接管表 符号 公称 尺寸 dn 连接 面形 式 用途 a25突面蒸汽入口 b25突面加料口 c80凸凹 面 视镜 d65突面温度计管 口 e25突面压缩空气 入口 f40突面放料口 g25突面冷凝水出 口 h100突面手孔 化工设备机械基础课程设计 3 目录目录 1.概述概述.5 2.设计标准设计标准.6 3.设计方案的分析和拟定设计方案的分析和拟定.6 4.各部分结构尺寸的确定和设计计算各部分结构尺寸的确定和设计计算.7 4.1 罐体和夹套的结构设计罐体和夹套的结构设计7 411 罐体几何尺寸计算罐体几何尺寸计算7 412 夹套几何尺寸计算夹套几何尺寸计算8 4.2 夹套反应釜强度计算夹套反应釜强度计算8 4.3 反应釜的搅拌装置设计反应釜的搅拌装置设计12 431 搅拌装置的搅拌器搅拌装置的搅拌器13 432 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计13 433 搅拌装置的搅拌轴设计搅拌装置的搅拌轴设计14 4.4 反应釜的传动装置设计反应釜的传动装置设计15 441 常用电机及其连接尺寸常用电机及其连接尺寸.15 442 釜用减速机类型、标准及其选用釜用减速机类型、标准及其选用.15 443 v 带减速机带减速机.16 444 凸缘法兰凸缘法兰18 445 安装底盖安装底盖18 446 机架机架18 446. 1 无支点机架无支点机架19 446. 2 单支点机架单支点机架19 446. 3 双支点机架双支点机架19 447 联轴器联轴器20 4.5 反应釜的轴封装置设计反应釜的轴封装置设计20 451 填料密封填料密封20 452 机械密封机械密封21 化工设备机械基础课程设计 4 4.6 反应釜的其他附件设计反应釜的其他附件设计.22 4. 6. 1 支座支座.22 4. 6. 2 手孔和人孔手孔和人孔.22 4. 6. 3 设备接口设备接口.23 4. 6. 3. 1 接管与管法兰接管与管法兰.23 4. 6. 3. 2 补强圈补强圈24 4. 6. 3. 3 液体出料管液体出料管.24 4. 6. 3. 4 过夹套的物料进出口过夹套的物料进出口.25 4. 6. 3. 5 夹套进气管夹套进气管.25 4. 6. 4 视镜视镜.25 5.设计小结设计小结.26 6.参考资料参考资料.27 附表附表28 附图附图32 化工设备机械基础课程设计 5 设计说明书设计说明书 1.概述概述 带搅拌的夹套反应釜是染料、医药、试剂、食品及合成材料等工业中主要 的反应设备之一。它是一种在一定压力和温度下，借助搅拌器将一定容积的两 种（或多种）液体以及液体与固体或气体物料混匀，促进其反应的设备。 一台带搅拌的夹套反应釜。它主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封 装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。搅拌容器分罐体和夹套两部分， 主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴 组成，其形式通常由工艺设计而定；传动装置是为带动搅拌装置设置的，主要 由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成；封头装置为动密封；它们与支座、 人孔、工艺接管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。 夹套反应釜的设计要注重反应的条件，一般考虑夹套和搅拌器的材料、上 下进出口的设计，要注意的有： 温度-这个一般都应当有严格的控制，所以在设计的时候要注意温度计 选择。要是反应温度高可能要使用油浸泡温度计，所以要留可以装油的管槽， 要是温度低还要注意冰封现象发生。要是温度在 0100 度之间，要求不高的情 况下，可以用塞子直接套温度计（注意压强） 。 压强-压强的高低要选择合适的反应釜，一般只要能承受两倍的大气压 就可以了。 进料口和出料口-一般进料口做一定大就一个可以了，要注意一些比如 回流口、真空口什么的，还有就是出料口的大小，有些物质反应后不容易放出， 所以要设计合适。 材料-一般反应釜都是玻璃的，要是工业生产最好用搪瓷的，搅拌的金 属要注意保护不要被腐蚀，放料活塞要可以防腐。 还有就是夹套的进出水的控制，防止部分比如盐水的滞留。 化工设备机械基础课程设计 6 2.设计标准设计标准 （1（hg/t 20569-94 机械搅拌设备 （2（gb 150-1998 钢制压力容器 （3（hg 2156321572-95 hg 21537.78-92 搅拌传动装置 （4（tced s8-90 压力容器强度计算书统一格式 （5（cd 130a20-86 化工设备设计文件编制规定 3.设计方案的分析和拟定设计方案的分析和拟定 由夹套反应釜设计任务书可知一些设计参数及要求。比如容器内的设计压 力为 0.2mpa，夹套内的设计压力为 0.3mpa，容器内的设计温度7 m2 封121 fhff m 42 夹套反应釜强度计算夹套反应釜强度计算 强度计算强度计算( (按内压计算强度按内压计算强度) ) 据工艺条件或腐蚀情况确定，设备材料选用 q235-a。 由工艺条件给定,设计压力（罐体内） p1=0.2mpa， 设计压力（夹套内） p2=0.3mpa， 设计温度（罐体内） t1200r/m 的，还要进行临界转速的校核。 因本反应釜的转速 n=200r/m，因此不需要进行临界转速的校核。 （1） 搅拌轴的材料：选用 45 号钢。 （2） 搅拌轴的结构：常用实心或空心直轴，其结构型式根据轴上安装的搅 拌器类型、支承的结构和数量、以及与联轴器的连接要求而定，还要考虑腐蚀 等因素的影响。 本反应釜搅拌轴的结构型式选用实心直轴。 连接推进式搅拌器的轴头车削台肩，开键槽，轴端车螺纹。 （3）搅拌轴强度校核： 由夹套反应釜设计任务书给定，轴功率 p=4kw 搅拌轴转数 n=200r/min 常用轴材料为 45 号钢。 轴所传递的扭矩 mmn n p t19110 200 4 1055 . 9 10 55 . 9 36 6 查表 轴常用材料的及值，材料许用扭转剪应力=35mpa，系数 t t 0 a a0=112。 轴端直径 。mm n p ad 4 . 30 200 4 112 33 0 开一个键槽，轴径扩大 5%，为 d=31.9mm 圆整轴端直径 d 得 d=40mm。 因此搅拌轴的直径为 40mm。 化工设备机械基础课程设计 15 （4）搅拌轴的形位公差和表面粗糙度要求：搅拌轴转速 n=200r/min，直线 度允许差 1000:0.1。 （5）搅拌轴的支承：一般搅拌轴可依靠减速器内的一对轴承支承。搅拌轴 的支撑采用滚动轴承。反应釜搅拌轴的滚动轴承，通常根据转速、载荷的大小 及轴径 d 选择，高转速、轻载荷可选用角接触球轴承；低速、重载荷可选用圆 锥滚子轴承。 根据轴端直径 d=40mm，选用圆锥滚动轴承，由附表 5-2 圆锥滚动轴承，选 用型号为 7208e，d=40mm。 安装轴承处轴的公差带采用 k6，外壳孔的公差带采用 h7。安装轴承处轴的 配合表面粗糙度 ra取 1.0，外壳孔与轴承配合表面粗糙度 ra取 1.6。 采用背对背安装成对轴承。 44 反应釜的传动装置设计反应釜的传动装置设计 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的上 部。反应釜传动装置的设计内容一般包括：电机、减速机的选型；选择联轴器； 选用和设计机架和底座等。 441 常用电机及其连接尺寸常用电机及其连接尺寸 y 系列全封闭自扇冷式三相异步电动机为最常用的；当有防爆要求时，可 选用 yb 系列。 由任务书给定，本反应釜用库存电机 y132m2-6，转速 960r/min,电机功率 p=5.5kw。 442 釜用减速机类型、标准及其选用釜用减速机类型、标准及其选用 反应釜用的立式减速机，主要的类型有谐波减速机、摆线针轮行星减速机、 二级齿轮减速机和 v 带传动减速机。 由任务书给定，反应釜采用 v 带传动减速机。 查表 4-9 标准减速机的功率、转速范围、类型代号及特性参数，v 带传动 化工设备机械基础课程设计 16 减速机标准号 g5-747-78，转速范围 320-500r/min,电机功率范围 0.6-5.5kw， 类型代号 p，特性参数为三角皮带型号及根数。 443 v 带减速机带减速机 v 带减速机的特点是：结构简单，制造方便，价格低廉，能防止过载，噪 声小。但不适用于防爆场合。 查表 y 系列三相异步电动机主要技术数据，传动的额定功率 p=5.5 kw 小皮带轮转速 min/960 1 rn 大皮带轮转速 min/200 2 rn 按附表 9 工作情况系数，选取工况系数 =1.3 a k a k 设计功率 d pkwpkp ad 15 . 7 5 . 53 . 1 查附图 3 普通 v 带选型图，根据和选取 v 带型号为 a 型号 d p 1 n 速比 i8 . 4 200 960 2 1 n n i 按附表 8 普通 v 带轮的最小基准直径，初选 min d 小皮带轮计算直径 mmd75 1 smv/3025 max smv/5 min 验算带速 v min 11 /77 . 3 100060 96075 100060 vsm nd v 查附表 7 普通 v 带轮的基准直径系数，选取小皮带轮计算直径 =140mm 1 d 验算带速 v sm nd v/03 . 7 100060 960140 100060 11 maxmin vvv 选取滑动率 02 . 0 大皮带轮计算直径 2 d 化工设备机械基础课程设计 17 mmidd 6 . 65802 . 0 11408 . 41 12 查附表 7 普通 v 带轮的基准直径系数，选取大皮带轮计算直径 =710mm 2 d 中心距符合 0 a 21021 27 . 0ddadd 即 1700595 0 a 初定中心距 mma800 0 带的基准长度 ldo mm a dd ddal o odo 03.3036 8004 140710 710140 2 8002 42 2 22 12 21 按附表 6 v 带型号、截面尺寸和基准长度圆整取 mmld3150 中心距 mm ll aa dod 857 2 03.30363150 800 2 0 安装 v 带时所需最小中心距 mmlaa d 8103150015 . 0 857015 . 0 min 安装 v 带时所需最大中心距 mmlaa d 952315003 . 0 85703 . 0 max 小皮带轮包角 142 3 . 57 857 140710 180 3 . 57180 12 1 a dd 符合的条件。120 1 查附表 12 单根普通 v 带的基本额定功率，选取单根 v 带额定功率 kwp / 0 kwp10. 2 1 查附表 13 单根普通 v 带额定功率的增量，选取 i1 时，单根普kwp / 0 通 v 带额定功率的增量 kwp109. 0 1 化工设备机械基础课程设计 18 查附表 10 包角系数，选取包角修正系数 k894 . 0 k 查附表 11 长度系数，选取带长修正系数 l k13 . 1 l k v 带根数 z 20 . 3 13 . 1 894 . 0 109 . 0 10 . 2 15 . 7 11 l d kkpp p z 圆整取 z=4 444 凸缘法兰凸缘法兰 凸缘法兰一般焊接于搅拌容器封头上，用于连接搅拌传动装置，亦可兼作 安装，维修，检查用孔。凸缘法兰分整体和衬里两种结构形式，密封面分突面 （r）和凹面（m）两种。 根据搅拌轴的直径和附图，由附表 4-6 凸缘法兰主要尺寸，选择公称直径 dn=400mm，螺纹为 m24，螺栓数量为 16 个，质量为 46kg 的 r 型凸缘法兰。选 择的凸缘法兰焊接于搅拌容器封头上，采用整体结构形式，密封面采用突面 （r） 。 445 安装底盖安装底盖 安装底盖采用螺柱等紧固件，上与机架连接，下与凸缘法兰连接，是整 个搅拌传动装置与容器连接的主要连接件。 安装底盖的常用形式为 rs 和 lrs 型，其他结构（整体或衬里） 、密封面 形式（突面或凹面）以及传动轴的安装形式（上装或下装） ，按 hg21565-95 选取。安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同。形式选取时应注意与凸缘法兰 的密封面配合（突面配突面，凹面配凹面） 。 本反应釜安装底盖采用螺柱等紧固件，上与机架连接，下与凸缘法兰连 接。采用 rs 型形式，整体结构、密封面形式（突面）以及传动轴的安装形 式（上装） ，按 hg21565-95 选取。安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同，均 为 dn=500mm。 化工设备机械基础课程设计 19 446 机架机架 机架是安放减速机用的，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。标准机架有三种。 446. 1 无支点机架无支点机架 无支点机架的选用条件： 电动机或减速机具备两个支点，并经核算确认轴承能够承受由搅拌轴传 递而带来的径向和轴向载荷者； 电动机或减速机有一个支点，但釜内设有底轴承，中间轴承或轴封本体 设有可以作为支点的轴承，上下组成一对轴支撑者。 无支点机架一般仅适用于传递小功率和小的轴向载荷的条件。减速器输出 的轴联轴器形式为夹壳式联轴器或刚性凸缘联轴器。 446. 2 单支点机架单支点机架 单支点机架的选用条件： 电动机或减速机有一个支点，经核算可承受搅拌轴的载荷； 搅拌容器内设置底轴承，作为一个支点； 轴封本体设有可以作为支点的轴承； 在搅拌容器内，轴中部设有导向轴承，可以作为一个支点者。 当按上述条件选用单支点机架时，减速器输出轴与搅拌器之间采用弹性联 轴器连接；当不具备上述条件而选用单支点机架时，减速器输出轴与搅拌器之 间采用刚性联轴器连接。 446. 3 双支点机架双支点机架 在不宜采用单支点机架或无支点机架，可选用双支点机架，但减速器输出 轴与搅拌器之间必须采用弹性联轴器连接。选用双支点机架时必须考虑由于机 架内有两个支承点的关系,机架高度相应增大。 化工设备机械基础课程设计 20 由任务书给定，反应釜采用 v 带传动减速机。由于 v 带减速机自带机架， 所以不用选配机架。 447 联轴器联轴器 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 过联轴器连接的。常用的联轴器有弹性块式联轴器，刚性凸缘联轴器，夹壳联 轴器和紧箍夹壳联轴器等。 根据所选 v 带减速机的规格, 本反应釜采用刚性凸缘联轴器。附表 5-10 gt 型凸缘联轴器主要参数及尺寸，选用联轴器的符号为 gt-45，孔径为 45， 质量为 16kg。 45 反应釜的轴封装置设计反应釜的轴封装置设计 轴封是搅拌设备的一个重要组成部分。其任务是保证搅拌设备内处于一定 的正压力的真空状态以及防止反应物料逸出和杂质的渗入。鉴于搅拌设备以立 式容器中心顶插式搅拌为主，很少满釜操作，轴封的对象主要为气体；而且搅 拌设备由于反应工况复杂，轴的偏摆振动大，运转稳定性差等特点，故不是所 有形式的轴封都能用于搅拌设备上。 反应釜搅拌轴处的密封，属于动密封，常用的有填料密封和机械密封两种 形式，它们都有标准，设计时可根据要求直接选用。 451 填料密封填料密封 填料密封是搅拌设备最早采用的一种轴封结构，它的基本结构是由填料， 填料箱，压盖，紧压螺栓及油杯等组成。因其结构简单，易于制造，在搅拌设 备上曾得到广泛应用。一般用于常压，低压，低转速及允许定期维护的搅拌设 备。 当采用填料密封时，应优先选用标准填料箱。标准填料箱中，hg21537.7- 92 为碳钢填料箱，hg21537.8-92 为不锈钢填料箱。 填料箱密封的选用还注意以下几方面： 化工设备机械基础课程设计 21 当填料箱的的结构和填料的材料选择合理，并有良好润滑和冷却条件时， 可用于较高的工作压力，温度和转速条件下； 当填料无冷却，润滑时，转轴线速度不应超过 1m/s; 当搅拌容器内介质温度大于 200时，应对填料密封进行有效冷却； 当从填料箱油杯中压注密封润滑液时，润滑液流入容器内对工艺性能有 影响时，应在填料箱下端轴上设置储油杯； 填料箱一般可不设支承套，应将搅拌轴的支承设置在机架上。 452 机械密封机械密封 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。主要用于腐蚀，易燃，易爆，剧毒及带有固体颗粒的介质中工作的有压和 真空设备。 由于反应釜多采用立式结构，转速低，但搅拌轴直径大，尺寸长，摆动和 振动较大，故机械密封常采用外装式（静环装于釜口法兰外恻） ，小弹簧（补偿 机构中含有多个沿周向分布的弹簧） ，旋转式（弹性元件随轴旋转）的结构，当 介质压力、温度低且腐蚀性大时，可采用单端面（由一对密封端面组成） ，非平 衡型（载荷系数 k1）的机械密封。当介质压力，温度高或介质为易燃，易爆， 有毒时，应采用双端面（由两对密封面组成） ，平衡型（载荷系数 k1）的机械 密封。 当搅拌设备采用机械密封时，在下列情况下，应采用必要的措施，以便保 证密封使用性能，提高使用寿命。 当密封腔介质温度超过 80时，对单端面和双端面机械密封，都应采用 冷却措施； 为防止密封面干摩擦，对单端面机械密封，应采用润滑措施； 当采用双端面机械密封时，应采用密封液系统，向密封端面提供密封液， 用于冷却，润滑密封端面； 必要时，应对润滑液，密封液进行过滤； 当采用润滑及密封液系统时，需考虑一旦润滑液，密封液漏入搅拌容器 内，应不会影响容器内物料的工艺性能，不会使物料变质，必要时应采用缓冲 化工设备机械基础课程设计 22 液杯和漏夜收集器等防污染措施。 本反应釜一般在常压，低压，低转速下使用,故采用填料密封。因其结构简 单，易于制造，在搅拌设备上曾得到广泛应用,且便于定期维护此搅拌设备。 4. 6 反应釜的其他附件设计反应釜的其他附件设计 4. 6. 1 支座支座 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/t4725-92）分为 a 型和 b 型两种。当设备需要保温或直接支承在楼板上时 选 b 型，否则选 a 型。 每台反应釜常用 4 个支座，但作承重计算时，考虑到安装误差造成的受力 情况变坏，应按两个支座计算。 本反应釜为夹套立式安装，不需要保温，选用 b 型标准耳式支座，耳座为 4 个。 耳式支座的实际承受载荷的近似计算： ， 30 10 4 ng sghp kn ggm q eee 本反应釜耳座单重 m=8.3 kg，支座的总质量为 m=33.2kg。 4. 6. 2 手孔和人孔手孔和人孔 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。 手孔直径一般为 150-250mm,应使工人带上手套并握有工具的手能方便的通 过。当设备的直径大于 900mm 时，应开设人孔。人孔的形状有圆形和椭圆两种。 圆形人孔制造方便，应用较为广泛。人孔的大小及位置应以人进出设备 方便为原则，对于反应釜，还要考虑搅拌器的尺寸，以便搅拌轴及搅拌器能通 过人孔放入罐体内。 由任务书给定，本反应釜需开设手孔，没有人孔。根据任务书要求,公称直 径 dn=100mm。本反应釜选用带颈平焊法兰手孔,突面(rf 型)。由参考文献 16 表 11-4 手孔尺寸选用带颈平焊法兰手孔，螺柱为 m16，数量为 4 个，螺母数为 化工设备机械基础课程设计 23 8 个，总质量为 13.3kg。 4. 6. 3 设备接口设备接口 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。 4. 6. 3. 1 接管与管法兰接管与管法兰 接管和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） 。 接管的伸出长度一般为从法兰密封面到壳体外径为 150mm，当考虑设备保 温等要求时，可取伸出长度为 200mm。 管法兰分为：板式平焊法兰（pl） ，带颈平焊法兰（so） ，带颈对焊法兰 （wn）等，法兰密封面形式主要有突面（rf） ，凹凸面（mfm） ，榫槽面（tg）三 种。 本任务书要求蒸汽入口、加料口和冷凝水出口的公称直径 dn=25，由表 4- 13 公称直径与钢管外径，选用外径为 32，质量为 0.4kg 的钢管。由附 表 4-12 标准突面板式平焊钢制管法兰主要尺寸，选用外径为 100mm，内径为 33mm，螺纹为 m10，理论质量为 0.65kg 的法兰。 视镜的公称直径 dn=80，由表 4-13 公称直径与钢管外径，选用外径为 89 的 钢管。由附表 4-12 标准突面板式平焊钢制管法兰主要尺寸，选用外径为 190mm， 内径为 91mm，螺纹为 m16，理论质量为 2.60kg 的法兰。 温度计管口的公称直径 dn=65，由表 4-13 公称直径与钢管外径，选用外径为 76，质量为 1.7kg 的钢管。由附表 4-12 标准突面板式平焊钢制管法兰主要尺寸， 选用外径为 160mm，内径为 78mm，螺纹为 m12，理论质量为 1.61kg 的法兰。 放料口的公称直径 dn=40，由表 4-13 公称直径与钢管外径，选用外径为 45 的钢管。由附表 4-12 标准突面板式平焊钢制管法兰主要尺寸，选用外径为 130mm，内径为 46mm，螺纹为 m12，理论质量为 1.20kg 的法兰。 手孔的公称直径 dn=100，由表 4-13 公称直径与钢管外径，选用外径为 108 化工设备机械基础课程设计 24 的钢管。由附表 4-12 标准突面板式平焊钢制管法兰主要尺寸，选用外径为 100mm，内径为 110mm，螺纹为 m16，理论质量为 3.02kg 的法兰。 4. 6. 3. 2 补强圈补强圈 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最常 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。补强圈上有一小螺纹孔（m10） ，焊后通入压缩空气，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。 当采用补强圈补强时，其接管壁厚可参照下列数值选取： 108x6 133x6 159x8 219x8 273x8 325x10 377x10 本任务书要求蒸汽入口、加料口和冷凝水出口的公称直径为 25，由附表 4- 13 补强圈尺寸系列选用厚度为 6mm，质量为 0.48kg 的补强圈。 视镜的公称直径为 80，由附表 4-13 补强圈尺寸系列选用厚度为 6mm，质 量为 0.88kg 的补强圈。 温度计管口的公称直径为 65，由附表 4-13 补强圈尺寸系列选用厚度为 6mm，质量为 0.71kg 的补强圈。 放料口的公称直径为 40，由附表 4-13 补强圈尺寸系列选用厚度为 6mm， 质量为 0.48kg 的补强圈。 手孔的公称直径为 100，由附表 4-13 补强圈尺寸系列选用厚度为 6mm，质 量为 1.02kg 的补强圈。 4. 6. 3. 3 液体出料管液体出料管 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。 本反应釜的釜壁温度与夹套壁温相等，采用图 4-18 液体出料管的（a）图。 化工设备机械基础课程设计 25 根据任务书要求放料口的公称直径为 40，由表 4-14 出料管尺寸得出料管 的直径 ，得 mmd1154075 1 4. 6. 3. 4 过夹套的物料进出口过夹套的物料进出口 根据附图，物料进出口的结构均按图 4-19 过夹套的物料进出口的（b）图。 根据任务书要求冷凝水出口和加料口的公称直径为 25，由表 4-14 出料管尺寸 得出料管的直径 ，得 mmd1002575 1 4. 6. 3. 5 夹套进气管夹套进气管 当夹套装设进气管时，要防止直冲罐壁，影响罐体强度。 根据附图，蒸汽入口和压缩空气入口的结构均采用图 4-20 夹套进气管的 （d）图。 4. 6. 4 视镜视镜 视镜主要用来观察设备内物料及其反应情况，也可作为料面指示镜，一般 成对使用，当视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜。 根据附图，本反应釜的视镜需要斜装，因此采用带颈视镜。 根据任务书要求视镜的公称直径为 80。由参考文献 16 表 11-9 视镜尺寸选 取螺柱数量为 8，直径为 m12，质量为 6.8kg，材质为碳素钢，标准图号 hgj501-86-4 的视镜，数量为 2 个，总质量为 13.6kg。 化工设备机械基础课程设计 26 5.设计小结设计小结 这是本人第一次进行课程设计，虽然感受到完成这次课程设计是一件很累 的事情，但苦中仍有乐，对我而言，我喜欢把自己想象中的东西用自己的双手 设计出来，那会让我有一种成就感。并且，在这次课程设计中，我更加充分的 理解了课本上的知识，并能够加以扩展，从而应用于实践当中。这次课程设计 历时二个星期多左右，在赵老师耐心地指导下，我渐渐明白什么叫做课程设计， 也发现了自己的很多不足，自己知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是 比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高，还知道了学无止境的道理。我们 每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有 更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将 成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！现在，我将这段期间的设计做个总结， 以便今后学习。 带搅拌的夹套反应釜是染料、医药、试剂、食品及合成材料等工业中主要 的反应设备之一。它是一种在一定压力和温度下，借助搅拌器将一定容积的两 种（或多种）液体以及液体与固体或气体物料混匀，促进其反应的设备。 一台带搅拌的夹套反应釜。它主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封 装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。搅拌容器分罐体和夹套两部分， 主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴 组成，其形式通常由工艺设计而定；传动装置是为带动搅拌装置设置的，主要 由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成；封头装置为动密封；它们与支座、 人孔、工艺接管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。 本说明书设计的反应釜主要用于配料，设计中所需要的材质尺寸均符合国 家标准。材料用量即符合强度要求，对各种设计要求也均符合，而且用料节省， 没有大量的多余的材质。本反应釜能够完成在生产过程中对本釜所进行的各项 化工设备机械基础课程设计 27 操作，能达到生产所需的要求。 容器上 6.参考参考文献文献 1董大勤编.化工设备机械基础m.北京：化学工业出版社 2赵军，张有忱，段成红.化工设备机械基础m.北京：化学工业出版社 3陈乙崇.搅拌设备设计m.上海：上海科学技术出版社 4刁玉伟，王立业.化工设备机械基础m.第二版.大连：大连理工大学出版社 5魏兆灿，李宽宏.塔设备设计m. 上海：上海科学技术出版社 6cd 130a20-86化工设备设计文件编制规定m 7hg20652-1998塔器设计技术规定m 8魏崇光，郑晓梅.化工工程制图m. 北京：化学工业出版社 9化工设备设计手册编写组.金属设备m.上海:上海人民出版社 10詹长福.化工设备机械基础课程设计指导书m.北京：机械工业出版社 11jb4710-92钢制塔式容器m 12hg/t20569-94机械搅拌设备m 13gb150-1998钢制压力容器m 14hg 215632157295 hg 21537.7892搅拌传动装置m 15tced s8-90 压力容器强度计算书统一格式m 16化工设备机械基础编写组.化工设备机械基础第三册m.北京：石油化 学工业出版社 化工设备机械基础课程设计 28 附表：附表： 本设计书中未说明的表均来自本设计书中未说明的表均来自化工设备机械基础课程设计指导书化工设备机械基础课程设计指导书中。中。 附表附表 1. 钢板选用表钢板选用表: 附表附表 2. . 碳素钢、普通低合金钢钢板许用应力碳素钢、普通低合金钢钢板许用应力: : 化工设备机械基础课程设计 29 附表附表 3. 钢板厚度负偏差钢板厚度负偏差(mm):(mm): 附表附表 4. 焊接接头系数焊接接头系数 : 附表附表 5. 钢管厚度负偏差钢管厚度负偏差: 化工设备机械基础课程设计 30 附表附表 6. v v 带型号、截面尺寸和基准长度带型号、截面尺寸和基准长度: : 附表附表 7. 普通普通 v v 带轮的基准直径系数带轮的基准直径系数: : 附表附表 8. 普通普通 v v 带轮的最小基准直径带轮的最小基准直径: min d 附表附表 9. 工作情况系数工作情况系数 : : a k 化工设备机械基础课程设计 31 附表附表 10. 包角系数包角系数 : : k 附表附表 11. 长度系数长度系数 : : l k 附表附表 12. 单根普通单根普通 v v 带的基本额定功率带的基本额定功率 : : kwp / 0 附表附表 13. 单根普通单根普通 v v 带额定功率的增量带额定功率的增量 : : kwp / 0 化工设备机械基础课程设计 32 附表附表 14. 轴常用材料的轴常用材料的及及值值: : t t 0 a 附图：附图： 附图附图 1.1. 曲线（用于所有材料）：曲线（用于所有材料）： oe o d ld fa, 化工设备机械基础课程设计 33 附图附图 2.2. 曲线：曲线： afb 化工设备机械基础课程设计 34 附图附图 3.3. 普通普通 v v 带选型图带选型图: : 附图附图 4.4. 配料反应釜装配图配料反应釜装配图 化工设备机械基础课程设计 35 1m3 g 981-22-1 2.704 9.5 85 126.5 19 1.7 33 128 28.32 18 184.48 3.24 33.2 1.61 11.5 0.6 1.5 3.36 0.832 0.36 0.02 11.4 68.3 14.4 5.7 0.01 0.18 0.016 0.2 8.3 92.24 7.08 0.27 0.42 0.052 0.42 q235-a 45 q235-a q235-a q235-a q235-a q235-