斜叶桨式搅拌机的设计

斜叶桨式搅拌机的设计

我们公司设计了19m3的溶解剂，磁力密封，内筒直径1600mm，夹壳厂1800mm，内筒高度9000mm，内筒设计压力2.5mpa，设计温度80，电机功率：37千瓦，搅拌速28r。最小，斜叶蝶形混音器，8种中部轴承，一种底部轴承，4种裙子，以及总高度约1400mm的砂浆。如此大高径比反应釜我公司第一次设计、制造,在设计制造过程中,本人归纳、总结了一些要点,供大家参考。1轴向力的影响上凸缘采用如图一的结构,采用O型圈密封。在计算凸缘强度时,采用软件SW6-2011中的零部件计算。因本釜搅拌层数多,且转速低,故需考虑搅拌桨引起的轴向力。参考HG/T20569-1994,每层斜叶桨式搅拌器的轴向推力为:2轴向力模型的计算轴的计算属于材料力学问题,多支点轴在材料力学中属于超静定梁,这就需要采用合理的限制,使其能够简化成静定梁,以便于理论计算并能满足实际需要。本设备搅拌器有九层,支承点有四个,而SW6-2011软件只提供了有两个支点支承的两种搅拌轴计算模型,即“悬臂轴”受力模型和带底轴承的“单跨轴”受力模型,不适用于有中间轴承的结构,故只有简化计算模型,一步步计算。式中:FVi―每层斜叶桨式搅拌器的轴向推力,N;Pq―每层搅拌器的设计功率,KW;n―搅拌器转速,r/min;θ―桨叶断面中心线与轴中心线的夹角(°)将计算的F值代入SW6-2011界面(下图)中的“附加轴向力”栏,计算出凸缘厚度,并校核螺栓面积,最终计算出凸缘有效厚度76mm。首先分析相邻支承点间的距离,选择距离最大的两支点间的轴作为单跨轴计算(见图二),从强度、刚度、临界转速几个方面来计算轴的直径。因本釜搅拌功率大,转速小,轴较长,按实心轴计算后,轴径超过130mm,既不经济也不合理,为了减轻轴重,提高轴的安全性,采用空心轴代替实心轴。计算过程按标准HG/T20569-1994,这里就不再重复了。需说明的是,因溶解釜转速较低,在搅拌轴的设计计算中,只要能满足强度、刚度要求即可,不必再对轴的临界转速进行校核计算。最终轴径为φ133×14。3u型夹套容器开口锥的计算夹套直筒部分的壁厚一般按GB150.3-2011确定,而夹套封口锥处壁厚的计算常被忽略,事实上,这是不安全的,因为夹套封闭件与夹套筒体是两个结构不同的元件,不论是在压力载荷下,还是在夹套与内筒的对流传热温度载荷作用下,两种结构所引起的应力值是不一样的,所以封闭件应单独进行强度计算。U型夹套容器封口锥的计算按HG/T20569-94,计算如下:S2―封口锥的实际壁厚,mm;S2R―封口锥计算壁厚,mm;P2―工作或试验条件下的设计压力,MPa;D2―夹套内径,mm;A―轴向力系数;B―封口锥连接系数;经计算,夹套最终壁厚为12mm。4卧着套装法因内筒部分长达近10米,采用立式组装,因空间限制不可能,故采用卧着套装。套装前,在夹套内焊两个导轨(由两根圆钢,两块钢板和若干个筋板组成),如图三,长度超过内筒长度的三分之一,在内筒套入夹套约三分之一后,利用导轨,将内筒滑入夹套中。5联轴节及中间轴承的安装与一般反应容器相比,该溶解釜釜体长,多支点支承,若安装不好会产生偏心,加剧轴承的磨损和产生震动,所以安装轴系时,一定要注意相关技巧:(1)考虑到夹壳联轴节的组装及两个中间轴承的安装,设计时,在联轴节和中间轴承的下方,同一圆周上焊了四个安装用把手,如图四,既可作吊装工具用,又方便搭安装平台,以组装联轴节、中间轴承等。(2)严格控制上凸缘平面与设备中心的垂直度。将搅拌器先放入罐内,凸缘平面用水平仪找水平,以凸缘基准面为准,利用专用工装,检查凸缘基准面与罐体的垂直度,同轴度至符合要求。(3)先组装联轴节和底轴承,再组装中间轴承,要点是调整好轴承间隙后,再焊连接筋板。6溶解釜的成功运转以上是我对大高径比反应容器设计和制造的几点总结。我司制