内蒙古科技大学化工设备机械基础课程设计说明书

1、内蒙古科技大学化工设备机械基础课程设计说明书题 目：1.6m3夹套反应釜 学生姓名： 学 号：专 业：化学工程与工艺班 级：化工14-1班指导教师： 46内蒙古科技大学化工设备机械基础课程设计说明书摘要：本文简要地说明了夹套反应釜的设计方法、理论依据及设计思路。该文在计算方面主要介绍了强度计算。强度计算主要包括由给定工艺参数进行的筒体和夹套的力学分析，反应釜液压试验校核以及气压试验校核，支座、视镜的选择及强度校核，搅拌装置的设计计算及搅拌器的选型和搅拌轴长度的确定。关键词：压力容器 反应釜 搅拌设备Abstracts: This text generally introduces the re

2、action kettle Design method, theory basis and design proposal .In the aspects of calculation, it introduces the strength calculation. Strength calculation mainly includes the mechanical analysis of the cylinder and clip , the respective reaction kettle hydraulic test , the choice and strength check

3、of bearing and lens , mixing device design calculation and blender selection and determination of stirring shaft length.Keywords: Pressure container Reaction kettle Mixing equipment目录前言6第一章 夹套反应釜课程设计任务书81.1 设计目的81.2 设计要求81.3 设计内容81.4 设计参数8第二章 设计方案的分析和拟定10第三章 反应釜釜体的设计113.1 釜体DN、PN的确定113.1.1 釜体DN的确定11

4、3.1.2 反应釜筒体PN的确定123.2 封头的设计与计算123.2.1 封头的选型123.2.2 封头设计参数的选定123.2.3 封头厚度的计算133.2.4 封头深度计算143.3 反应釜筒体长度L的计算143.4 反应釜长径比L/Di复核143.5 反应釜筒体壁厚设计15第四章 反应釜夹套的设计164.1 夹套釜体DN、PN的筒体直径的关系164.1.1 夹套釜体DN的确定164.1.2 夹套釜体PN的确定164.2 夹套筒体的设计与计算164.2.1 夹套筒体设计参数的确定164.2.2 夹套筒体壁厚的设计164.2.3 夹套筒体长度的计算164.3 夹套封头的设计与计算174.3

5、.1 封头的选型174.3.2 夹套封头设计参数的确定174.3.3 夹套封头壁厚的设计17第五章 反应釜釜体及夹套的压力试验185.1 反应釜体的压力试验185.1.1 水压试验压力的确定185.1.2 水压试验的强度校核185.1.3 气压试验压力的确定195.1.4 气压试验的强度校核195.2 夹套的压力试验195.2.1 水压试验压力的确定195.2.2 水压试验的强度校核195.2.3 气压试验压力的确定195.2.4 水压试验的强度校核19第六章 反应釜附件的选型及尺寸设计216.1 釜体法兰联接结构的设计216.1.1 法兰的设计216.1.2 密封面形式的选型226.1.3

6、垫片的设计226.1.4 螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格246.2 人孔的设计256.3 支座的选型及设计26第七章 搅拌装置的选型与尺寸设计317.1 反应釜的搅拌装置317.2 搅拌器的设计317.2.1 搅拌器的选型317.2.2 搅拌器的型式327.2.3 搅拌器型式的选择337.2.4 搅拌附件347.2.5 搅拌器相关参数计算357.3 搅拌轴直径的初步计算35第八章 传动装置的选型378.1 传动装置的系统组成378.2 电机的选取378.3 减速器的选取378.4 选取凸缘法兰388.5 选取安装底盖388.6 选取机架398.7 联轴器408.8 反应釜的轴封装置408.9 传动

7、轴41第九章 固体物料进口的开孔及补强计算429.1 封头开人孔后被削弱的金属面积A的计算429.2 有效补强区内起补强作用的金属面积的计算429.2.1 封头起补强作用金属面积A1的计算429.2.2 接管起补强作用金属面积A2的计算439.2.3 焊缝起补强作用金属面积A3的计算439.3 判断是否需要补强的依据43第十章 反应釜的装配图及部件图4410.1 反应釜装备图（见附图 1）4410.2 搅拌轴的部件图（见附图1）44参考文献45鸣谢46前言化工设备机械基础是化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业，是对化工设备机械知识和设计能力的要求而编写的。通过此课程的学习，同学们

8、应掌握基本的理论知识并具有设计钢制的、典型的中、低、常压化工容器的能力。化工设备机械基础课程设计是化工设备机械基础课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，以此使学生了解工程实际问题复杂性并初次尝试化工机械设计。化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题，自己做出决策，根据老师给定的设计要求，自己选择方案，查取数据，进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。在教师指导下，通过课程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生

9、产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。因此，当学生完成该课程设计后，应达到一下几个目的： 熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。 准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。 用精炼的语言、简洁的文字、清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设

10、计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。第一章 夹套反应釜课程设计任务书1.1 设计目的通过化工设备机械基础课程设计，使学生巩固课程所学内容，掌握压力容器设计计算的基本方法。1.2 设计要求根据设计参数，反应釜的规格尺寸：内筒、夹套、封头。画A2尺寸的该反应釜的装配图；对该反应釜的福建进行选型。1.3 设计内容1. 工艺参数选定；2. 容器的强度设计；3. 夹套罐壁厚设计；4. 夹套折边焊缝强度校核；5. 开孔补强设计；6. 水压试验设计注：主要设计参数（设计压力、设计温度、材料、

11、许用应力、壁厚附加量等）根据GB150-98及相关规定按上表自己确定1.4 设计参数设计压力：体内：2.8兆帕，夹套：2.0兆帕；设计温度：体内<200度，夹套：250度；介质：体内：氯乙烯单体，夹套内：蒸汽；搅拌方式：开启涡轮式；转速：110r/min;功率：3.0kw;建议采用材料：16MnR或自选。其他：单面腐蚀裕量：C2=1mm;焊缝系数：=0.85，C1=1mm;封头建议使用标准椭圆封头。第二章 设计方案的分析和拟定根据任务书中的要求，一个夹套反应釜主要有搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管等一些附件构成。而搅拌容器又可以分为罐体和夹套两部分。搅拌装置分

12、为搅拌器和搅拌轴，根据任务说明书的要求本次设计搅拌器为浆式搅拌器；考虑到机械轴封的实用性和应用的广泛性，所以轴封采用机械轴封。在阅读了设计任务书后,按以下内容和步骤进行夹套反应釜的机械设计。（1）总体结构设计。根据工艺的要求，并考虑到制造安装和维护检修的方便来确定各部分结构形式。（2）搅拌器的设计。根据工艺参数确定各部几何尺寸；考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体和夹套材料；对罐体、夹套进行强度和稳定性计算、校核；（3）传动系统设计，包括选择电机、确定传动类型、选择联轴器等。（4）决定并选择轴封类型及有关零部件。（5）绘图，包括总图、部件图。（6）编制技术要求，提出制造、装配、检验和试车等方面的

13、要求。第三章 反应釜釜体的设计3.1 釜体DN、PN的确定3.1.1 釜体DN的确定对于直立反应釜来说，釜体设备的全容积是指圆柱形筒体及下封头容积，即V=Vg+Vf式中Vg-设备筒体部分容积，m3; Vf-封头容积，m3。由于反应时基本处于气液共存状态，换热一定要及时，所以为了增大其传热面积，根据实际经验，选择的长径比为：L/Di=1.2图3- 1文献5:P447页设备条件反应温度小于200，物料在反应过程中要呈沸腾的状态，并且在反应过程中要进行搅拌，根据操作时允许的装满程度来确定装料系数。本反应釜内的反应物质为氯乙烯单体，其粘度远小于水，为提高设备的利用率，故选用=0.6设备容积V与操作容积

14、的关系为Vg=*V由公式Di得Di=1192mm圆整后Di=1200mm3.1.2 反应釜筒体PN的确定根据设计要求，反应釜体内部压力为2.8MPa，故PN=2.8MPa3.2 封头的设计与计算3.2.1 封头的选型根据设计要求，该反应釜的封头选用标准为椭圆形封头，且封头的公称直径DN=1200mm，故封头的类型为EHA.3.2.2 封头设计参数的选定Pc=2.8MPa，=0.85（双面焊接，局部无损探伤），C1=1mm，C2=1mm当DN=1200mm,P=2.8MPa,查表得e=12mm，故n=e+C1+C2=14mm图3- 2文献5：P190页当操作温度为200时，查表得到16MnR=1

15、70MPa图3- 3文献5：P168页3.2.3 封头厚度的计算计算厚度：=11.63mm设计厚度：d=+C2=11.63+1=12.63mm有效厚度：e=+=11.63+=12mm名义厚度：n=e+C1+C2=12+1+1=14mm3.2.4 封头深度计算由=Di/4得=1200/4=300mm3.3 反应釜筒体长度L的计算椭圆形封头的容积：Vf=，代入已知的数据得则筒体的高度圆整后取得H=1200mm3.4 反应釜长径比L/Di复核反应釜体长度：（此公式是从化工设备课程设计指导方书起主编查到的）其中：H为筒体长度，h为封头直边高度，为标准椭圆形封头深度。图3- 4文献5：P176页查表可得

16、，=25mm即 ，长径比复核与所选用的长径比基本相符。3.5 反应釜筒体壁厚设计计算厚度： =设计厚度：d=+C2=11.63+1=12.63mm有效厚度：e=+=11.63+=12mm名义厚度：n=e+C1+C2=12+1+1=14mm第四章 反应釜夹套的设计4.1 夹套釜体DN、PN的筒体直径的关系4.1.1 夹套釜体DN的确定表4 1500-600700-18002000-3000故4.1.2 夹套釜体PN的确定由设计要求知夹套内部压力为2.0MPa，因此夹套釜体的PN=2.0MPa4.2 夹套筒体的设计与计算4.2.1 夹套筒体设计参数的确定（双面焊接，局部无损探伤），C1=1mm，C

17、2=1mm查图表 四1得，16MnR的4.2.2 夹套筒体壁厚的设计计算厚度：设计厚度：d=9.8+C2=9.8+1=10.98 mm有效厚度：e=+=9.8+=10mm名义厚度：n=e+C1+C2=10+1+1=12mm4.2.3 夹套筒体长度的计算标准椭圆形封头的容积：，代入数据有则夹套筒体高度为圆整后4.3 夹套封头的设计与计算4.3.1 封头的选型根据设计要求，可选用椭圆形封头，类型为EHA。4.3.2 夹套封头设计参数的确定Pc=2.0MPa，=0.85（双面焊接，局部无损探伤），C1=1mm，C2=1mm在250时16MnR的t=156MPa4.3.3 夹套封头壁厚的设计计算厚度：

18、=9.80mm设计厚度：d=+C2=9.80+1=10.80mm有效厚度：e=+=9.80+=10mm名义厚度：n=e+C1+C2=10+1+1=12mm第五章 反应釜釜体及夹套的压力试验根据图表 五1可知，16MnR在温度为200时的=170MPa,在操作温度250下的t=156MPa,操作时夹套的内压为P=2.0MPa,筒体的内压为Pc=2.8MPa, =0.85因为P<Pc,所以在进行校核时筒体应该按照筒体的内压P=2.8MPa,夹套按照夹套的内压P=2.0MPa进行校核。5.1 反应釜体的压力试验5.1.1 水压试验压力的确定水压试验的压力：5.1.2 水压试验的强度校核已知e=

19、12mm，查表可得s=345MPa图5 1文献5：P115页因为，所以水压试验验证强度足够。5.1.3 气压试验压力的确定气压试验的压力：5.1.4 气压试验的强度校核已知e=12mm，查表可得s=345MPa因为，所以气压试验验证强度足够。5.2 夹套的压力试验5.2.1 水压试验压力的确定水压试验的压力：5.2.2 水压试验的强度校核已知e=10mm，查表可得s=345MPa5.2.3 气压试验压力的确定气压试验的压力：5.2.4 水压试验的强度校核已知e=10mm，查表可得s=345MPa第六章 反应釜附件的选型及尺寸设计6.1 釜体法兰联接结构的设计设计内容包括：法兰的设计、密封面形式

20、的选型、垫片设计、螺栓和螺母的设计。6.1.1 法兰的设计 法兰连接是由一对法兰、数个螺栓和一个垫片（圈）所组成。法兰在螺栓预紧力的作用下，把处于法兰密封表面上的凹凸不平处填满，这样就为阻止介质泄漏形成了初始密封条件。压力容器法兰从整体看有三种形式：甲型平焊法兰；乙型平焊法兰；长颈对焊法兰。参考下表根据它们的公称直径（即与法兰配用的容器内径）和公称压力（可以理解为法兰的实际压力），选定法兰类型为长颈对焊法兰。其主要尺寸如下表： 图6- 1文献5：P258页 根据DN 1200mm、 PN 2.8MPa ，由上表确定法兰的类型为PN=4.0MPa的乙型长颈对焊法兰。表6- 1文献5:P258页公

21、称直径DN/mm法兰/mm螺栓DD1D2D3D4d规格数量12001450138013291309130612039M36446.1.2 密封面形式的选型容器法兰密封面有三种形式：平面型密封面、凹凸型密封面、榫槽型密封面。对于平面型密封面，在PN0.6MPa的情况下，应用最为广泛。此外，当釜体内介质有毒或易燃易爆时，不能采用，而氯乙烯单体是一种易燃、易爆且有毒的物质。凹凸型密封面由一个凸面和一个凹面相配合组成，在凹面上放置垫圈。压紧时，由于凹面的外侧有档台，垫圈不会挤出来。故可适用于压力较高的场合。榫槽型密封面适用于易燃、易爆且有毒的介质以及有较高压力的场合，与本设计中的介质性质符合，所以密封

22、面的型号选为榫槽型。6.1.3 垫片的设计垫片是构成密封的重要元件，适当的垫片变形和回弹能是形成密封的必要条件。最常用的垫片可分为非金属垫片、金属垫片以及非金属混合制的垫片。考虑到操作介质的有毒性、易燃性、易爆性，操作压力2.8Mpa且温度小于 200，故选用的垫片为金属缠绕垫中的聚四氟乙烯包覆垫片（HG20607-97）。图6- 2文献5:P290页表6- 2垫片尺寸DO/mmdi/mm/mm136512124.5垫片尺寸参考见下图。图6- 3文献56.1.4 螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格考虑到操作介质的操作压力为2.8Mpa且温度小于 200，故选用专用级双头螺柱（B级，HG20613，材料

23、牌号为0Cr18Ni9）、六角螺母（HG20613， 材料牌号为0Cr18Ni9）。图6- 4文献56.2 人孔的设计人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。人孔的形状有圆形和长圆形两种。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，一便搅拌轴及搅拌器能通过人孔放入罐体内设备的直径大于1000mm，应开设人孔。根据已知条件选取回转盖人孔，密封面型式：榫槽型 。所选用的人孔为回转盖带颈对焊法兰人孔，具体尺寸如下：表6- 3公称直径DN/mmdwSdDD1b螺柱螺母螺柱数量规格400426143986605855

24、01632M36图6- 5文献56.3 支座的选型及设计耳式支座已由有关部门制订了系列标准，分A型、AN型（不带垫片）和筋半比比较厚的B型、BN型（不带垫片）四种。AN，BN型用与一般立式钢制焊接容器：A，B型适用于带保温层的立式焊接容器，因其L较长，保温层的厚度将不影响底版上通孔的定位作用，又称长腿耳座。AN、BN型则不带垫板。反应釜常用立式容器的耳式支座，夹套外有保温层时采用B型(长脚)支座，按照反应釜的总重量选择支座型号反应釜的总重量包括釜内物料的重量、釜体、夹套、法兰和接管等的重量，搅拌和传动装置的重量，釜外保温层的重量等。釜内物料的重量应分别考虑操作时反应物料的重量或水压试验时水的重

25、量。因为操作时物料并不装满，而且大多物料的比重接近l，所以通常是水压试验时釜内和夹套内都装满水时的重量较大，我们就计算水压试验时反应釜的总重量。充满水时，水重 为W1： -夹套内径； -夹套高度； -釜体内径； -釜体高度； -釜体封头容积； -夹套封头容积；查表可得，釜体封头质量为182和夹套封头质量53.7。图6- 6EHA椭圆型封头尺寸与质量文献5釜体DN1200×14每米筒体质量为419，夹套DN1300×12每米筒体重量为388。釜体和夹套的重量为： 图6- 7圆柱形筒体的容积、内表面积和质量文献5电动机重量约为40，减速器重量约为60，搅拌装置重量约为68，釜体

26、法兰重量约为120，保温层重量约为100。附件重量 为： 反应釜总重量W为： 总重力Q为34.45kN。选用的耳式支座本体允许载荷Q60kN，适用容器的公称直径DN1200mm，高度H250mm，底板长200 mm，宽140 mm，厚度14mm；筋板长160 mm，宽160 mm，厚度8mm；垫板厚度8mm，地脚螺栓d=30mm、规格M24，支座质量为11.1。图6- 8文献5第七章 搅拌装置的选型与尺寸设计7.1 反应釜的搅拌装置搅拌拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。搅拌器的形式很多，根据任务说明书的要求，本次设计采用的是开启涡轮式搅拌器。其机械设计的主要内容是：确定搅拌器直径、搅拌器与搅拌轴

27、的连接结构。、进行搅拌轴的强度设计和临界转速校核、选择轴的支撑结构。在反应釜中，为增加反应速率，强化传质或传热效果以及加强混合等作用，常常装设搅拌装置，搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成搅拌器形式很多，通常由工艺确定，搅拌轴可用实心或空心直轴，碳钢材料常选用45号钢，有防腐或污染要求的场合，赢采用不锈酸钢。7.2 搅拌器的设计搅拌器又称搅拌桨或叶轮，它的功能是提供工艺过程所需的能量和适宜的流动状态，以达到搅拌的目的。搅拌过程既然有依赖于搅拌器的正常运转，当然，搅拌器的结构、强度，也是不容忽视的问题。由于搅拌操作的多种多样，也使搅拌器存在着许多型式。各种搅拌器在配合各种可控制流动状态的附件后，更能使流

28、动状态以及供给能量的情况出现多种变化，更有利于强化不同的搅拌过程。典型的搅拌器的型式有桨式、涡轮式、推进式、布鲁马金式、齿片式、锚式、框式、螺带式、螺杆式等。7.2.1 搅拌器的选型搅拌的目的的多样性，物料性质的多样性，以及搅拌设备型式的多样性再加上物料在搅拌设备内流动的复杂性，使搅拌设备的选型、设计难以在一个严密的理论指导下完成，仍在很大程度上依赖于经验。设计的优劣可使搅拌设备的效益相差很大，此有必要在明确搅拌目的和无聊性质的基础上，搅拌设备的各个要素，例如叶轮的形状、叶轮直径、叶轮的层数、叶轮的安装位置、转速、设备形式、挡板的尺寸和个数等进行优化。一般，搅拌设备的设计顺序：搅拌条件的确认

29、搅拌叶轮形式及内构件的选定 确定叶轮的尺寸及转速 计算搅拌功率 搅拌装置机械设计。7.2.2 搅拌器的型式目前由于搅拌过程种类繁多，介质情况千差万别，所以使用的搅拌器型式多种多样，在典型的搅拌器的基础上出现了许多改型。这些改型的适应性不一定很广，但是某种过程可能有针对性，搅拌效果较好。具体可参照下图。图7- 1文献5图7- 2文献57.2.3 搅拌器型式的选择旋涡式叶轮随叶片形状和安装的角度不同其名称和用途也不同。从形式上看有两大类，一类是有有一个圆盘安装在轮毂上，叶片再安装在圆盘上，称圆盘涡轮式，根据根据工艺要求，本课题所设计的搅拌器为开启涡轮式。对于该搅拌器，由于它能在叶轮下一度保持气体进

30、而使之分散，减少气体浪费，因此很多气液操作都用它。另一方面，轴向流涡轮使液体沿与轴平行的方向排出，使其进行有效的轴向循环。产生同样的排量，这种叶轮所需要的功率仅占径向流涡轮的一半，所以对罐内循环占重要地位的场合，它是有效的叶轮。这种叶轮主要用于液液系和固液系中需要强循环的场合，如均一混合、反应、传热等。涡轮式叶轮的叶径与罐径之比通常为0.250.5，转速为10300r/min，适应的最高黏度为30Pas左右。7.2.4 搅拌附件搅拌附件通常指在搅拌罐内为了改善流动状态而增设的零件，如前面谈到的挡板、导流筒等。1.挡板挡板一般是指长条形的竖向固定在罐璧上的板，主要是在湍流状态时为了消除罐中央的“

31、圆柱状回转区”而增设的。显然这种挡板适用于径流形叶轮在湍流区的操作，而层流状态时不用这种挡板来改变流型。挡板还可提高叶轮的剪切性能，如有悬浮聚合的搅拌装置，在设有挡板时可以使颗粒细而均匀。挡板的数量及其大小以及安装方式都不是随意的，它们会影响流型和动力消耗。挡板的宽度 。在高黏度液时也可减小到 。挡板的数量 视罐径的大小而异，在小直径罐时用24个，在大直径罐时用48个，以4个或6个居多。挡板的上缘一般可与静止液面齐平，当液面上有轻而易浮不宜湿润的固体物料时，则需在液面上造成漩涡，这时挡板上缘可低于液面100150mm。挡板的下缘可到罐底。有利于用挡板的高度来改变流型，如在罐底希望使较重物料易于

32、沉降而分离出来时，就可将挡板下端取在叶轮之上，这样可使罐底出现水平回转流，有利于物料的沉降。2.导流筒导流筒主要用于推进式、螺杆式搅拌器的导流，涡轮式搅拌器有时也用导流筒。导流筒是一个圆筒形，紧包围着叶轮。可以使叶轮排出的液体在导流筒内部与外部形成上下的循环流动。7.2.5 搅拌器相关参数计算根据任务书的要求，选择的搅拌器为开启涡轮式直叶搅拌式。桨径与罐内径之比叫桨径罐径之比 ，一般桨式叶轮的 Dj/Di=0.350.8 。涡轮式叶轮的 一般为 Dj/Di=0.250.5。桨式之所以将Dj/Di 的范围取大些，是因为它的转速较低，还常用在黏度较高的条件下。考虑到具体的操作目的，还可将桨径尺寸选

33、择更合理些，例如对于液-液分散操作时，为使轻相组分不致集中在轴的附近，要使罐的中心部分和四周部分的分散相能同时分散，取Dj/Di=1/3 最合适。对于气-液分散操作，也取 Dj/Di=1/3。对于叶宽，d/Di=0.150.3,此处取0.15，具体参数如下：表7- 1型式直径Dj(mm)桨叶数Zj叶宽d（mm）转速（r/min）直叶4006,120110由所选封头可知，搅拌桨高度为300mm。7.3 搅拌轴直径的初步计算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。（1）搅拌轴的材料：选用 Q 235-A；（2）搅拌轴的结构：用实心直轴，因是连接的为涡轮式搅拌器，故采用光轴即可；

34、（3）搅拌轴强度校核。搅拌器的转速为110r/min，功率为3kw对于Q235-A钢，许用剪应力=1220MPa。对于实心轴抗扭截面系数：t轴传递的扭矩：轴扭转的强度条件是：解得d>=47.99mm圆整为d = 50mm时符合强度条件。第八章 传动装置的选型8.1 传动装置的系统组成反应釜的搅拌器是由传动装置带动，传动装置通常设置在釜顶封头的上部。反应釜的传动装置包括电机、减速器、联轴器、机架、底座和凸缘法兰等。8.2 电机的选取根据设计任务书要求，选用电机YA132S-4,选用轴功率P=5.5kw,轴转速n=1440r/min,功率因数为0.84，效率为85.5，重量为68kg。图8-

35、 18.3 减速器的选取传动比i=1440/11013根据转速以及功率，最终选用BLD摆线针轮行星减速器。其尺寸如下： L1=417mm，l=79mm，l2=45mm，D2=340mm，D3=310mm，D4=270mm，D=55mm，b=16mm，h=59mm，D1=30mm，b1=8mm，h2=33mm图8- 2文献58.4 选取凸缘法兰凸缘法兰一般焊接于罐体封头上，用于连接搅拌传动装置，亦可兼坐安装、维修、检查用孔。凸缘法兰分整天和衬里两种结构形式，密封面分凸面（R）和凹面（M）两种。经过查找文献，选取R型凸缘法兰DN=300mm。具体尺寸如下：单位:mm表8- 1法兰尺寸公称直径DND

36、KDih30044540028065图8- 3凸缘法缘尺寸文献58.5 选取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，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）。所以选用RS型。根据下图图8- 4底盖尺寸文献5选取安装底盖DN=300mm，其尺寸如下表：表8- 2安装底盖尺寸/mm公称直径DN外径D螺柱中心园直径k3004454008.6 选取机架机架是用来支撑减速器和传动轴的。机架有单支点机架和双支点机架两种，本次选用单支点机架，它的尺

37、寸应与减速机底座尺寸相匹配，根据参考文献和上图8- 5，得参数如下：公称直径为300mm，底座外径D1=445mm，螺孔中心圆直径K1=400mm，凹底直径D3=320mm，H=795mm，H1=279mm。8.7 联轴器电机或减速器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、夹壳联轴器和块式弹性联轴器。选取C型凸缘联轴器。根据参考文献【1】表18-38知： d2=60mm，D=170mm，L1=85mm, L2=98mm, L=203mm 许用扭矩975N·m图8- 6文献58.8 反应釜的轴封装置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和真空状态以及防止反应