《化工设备机械基础》课程设计反应釜课程设计

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1、反应釜设计的有关内容一、设计条件及设计内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.5、操作体积为1.2；搅拌装置配制的电机功率为3.0、搅拌轴的转速为85、搅拌桨的形式为框式；加热的方式为用夹套内的水进行电加热；装置上设有7个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、8个电加热器套管、1个固体物料进口、2个测控接管。反应釜设计的内容主要有：（1）釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计；（2）夹套的的强度、刚度计算和结构设计；（3）设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰；（4）人孔的选型及补强计算；（5）支座选型及验算；（6）视镜的选型；（7）焊缝的结构与尺寸设计；（8）电机、减速器的选型；（9）

2、搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计；（10）选择联轴器；（11）设计机架结构及尺寸；（12）设计底盖结构及尺寸；（13）选择轴封形式；（14）绘总装配图及搅拌轴零件图等。 第一章 反应釜釜体的设计1.1 釜体 、的确定1.1.1 釜体的确定将釜体视为筒体，取L/D=1.0由V=(/4)，L=1.0则，圆整由314页表16-1查得釜体的1.1.2釜体PN的确定因操作压力0.48，故：0.61.2 釜体筒体壁厚的设计1.2.1设计参数的确定设计压力：（1.051.1），取1.1=1.10.48=0.528MPa；液体静压：； =5，可以忽略；计算压力： = = 0.528；设计温度： 65 ；焊缝系数：

3、 1.0（双面对接焊，100%无损探伤）；许用应力：根据材料0Cr18Ni10Ti、设计温度65，由文献1286页表14- 4知137；钢板负偏差：0.25（GB6654-96）；腐蚀裕量：1.0（双面腐蚀）。1.2.2 筒体壁厚的设计由公式 得：+1.25+1.0=3.567mm圆整 刚度校核：不锈钢的考虑筒体的加工壁厚不小于5mm，故筒体的壁厚取1.3 釜体封头的设计1.3.1 封头的选型 由文献316页表16-3选釜体的封头选标准椭球型，代号EHA、标准JB/T47462002。1.3.2 设计参数的确定 1.1=0.528； = = 1.10.48； 1.0（整板冲压）；0.25（GB

4、6654-96）；1.0。1.3.3 封头的壁厚的设计 由公式得 = 3.565圆整得根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定根据，由文献1318页表16- 5知：直边高度： 25体 积： 0.2545深 度： 325内表面积A： 1.6552 质 量m: 63.5kg1.4 筒体长度的设计1.4.1筒体长度H的设计 ， = 1101.82圆整得: H =1100 1.4.2釜体长径比的复核 = ；满足要求1.5 外压筒体壁厚的设计1.5.1设计外压的确定 由设计条件单可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压=0.1。 1.5.2试差法设计筒体的壁厚设筒体的

5、壁厚5，则：=5-1.25 = 3.75，=1210， 由得：=1.171210= 25430.11筒体的计算长度= =1100 + (325-25) + 25 = 1225= 25430.11 ；该筒体为短圆筒。圆筒的临界压力为： =5.605Kgf/cm2对于圆筒m=3 =5.605/3=0.187 Kgf/cm2故 ；所以假设5满足稳定性要求。故筒体的壁厚5。1.5.3 图算法设计筒体的壁厚设筒体的壁厚5，则：=5-1.25 = 3.75，=1210，。 在文献1305页中图15- 4中的坐标上找到1.012的值，由该点做水平线与对应的线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为

6、：0.OOO28。由文献1307页中图15- 7中选取，在水平坐标中找到=2.810-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为：33MPa、=1.900105。 根据=得： =0.102（）因为0.1 0.102，所以假设5合理，取封头的壁厚5。1.6 外压封头壁厚的设计1.6.1 设计外压的确定 封头的设计外压与筒体相同，即设计外压=0.1。1.6.2 封头壁厚的计算设封头的壁厚=5，则: = 5-1.25 = 3.75（），对于标准椭球形封头=0.9，0.91200=1080（）， =1080/3.75 = 288计算系数：= 4.34

7、010-4由文献1中图15- 7中选取，在水平坐标中找到=4.34010-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为值为：53、=1.900105根据=得： =0.184（）因为0.1 0.184，所以假设5偏大，考虑到与筒体的焊接，取封头的壁厚与筒体一致，故取5。由在文献1318中表16-5 釜体封头的结构如图1-1，封头质量：63.5（）图1-1 釜体封头的结构与尺寸表1-1 釜体封头的尺寸第二章 反应釜夹套的设计2.1 夹套的、的确定2.1.1夹套的确定 由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知：1200+100=1300（） 考虑

8、到1300一般不在取值范围，故取=1400mm2.1.2 夹套的确定由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取0.252.2 夹套筒体的设计 2.2.1 夹套筒体壁厚的设计因为为常压0.3，所以需要根据刚度条件设计筒体的最小壁厚。 14003800，取min2 /1000且不小于3 另加， min3+2=5（），圆整=5。对于碳钢制造的筒体壁厚取6。 2.2.2 夹套筒体长度的初步设计 H筒=0.83598m=835.98mm 圆整后 H筒=836mm2.3 夹套封头的设计 2.3.1 封头的选型夹套的下封头选标准椭球型，内径与筒体相同（1400）。代号EHA，标准JB/T474620

9、02。夹套的上封头选带折边锥形封头，且半锥角。 2.3.2 椭球形封头壁厚的设计因为为常压0.3，所以需要根据刚度条件设计封头的最小壁厚。 14003800，取min2/1000且不小于3 另加， min3+2=5（），圆整=5。对于碳钢制造的封头壁厚取6。 2.3.3椭球形封头结构尺寸的确定由文献1318页表165。见表2-1表2-1 封头尺寸直边高度深 度容 积质 量253750.3977102.9封头的下部结构如图2-1。由设备设计条件单知：下料口的100，封头下部结构的主要结构尺寸180。 2.3.4带折边锥形封头壁厚的设计考虑到封头的大端与夹套筒体对焊，小端与釜体筒体角焊，因此取封头

10、的壁厚与夹套筒体的壁厚一致，即6。结构及尺寸如图2-2。 图 2-1 下封头的结构 图 2-2 上封头的结构 2.3.5 封头结构的设计公称直径DN/mm总深度H/mm内表面积A/m2容积V/m312004002.55680.8602.3.6 带折边锥形封头壁厚的设计 由于封头过渡部分与锥体部分受力情况不同，分两部分计算 过渡部分： K=0.68 f=0.554 ，选型为CHA。 锥体部分： 故：mm 圆整 2.4 传热面积的校核 =1200mm釜体下封头的内表面积 = 1.6552=1200mm筒体（1高）的内表面积= 4.772夹套包围筒体的表面积= = 4.770.836=3.9878（

11、2）+=1.6552 + 3.9878=5.6429 由于釜内进行的反应是放热反应，产生的热量不仅能够维持反应的不断进行，且会引起釜内温度升高。为防止釜内温度过高，在釜体的上方设置了冷凝器进行换热，因此不需要进行传热面积的校核。如果釜内进行的反应是吸热反应，则需进行传热面积的校核，即：将+ = 5.6429 2与工艺需要的传热面积进行比较。若+，则不需要在釜内另设置蛇管；反之则需要蛇管。第三章 反应釜釜体及夹套的压力试验3.1釜体的水压试验3.1.1水压试验压力的确定 水压试验的压力：且不小于(+0.1) ，查.0 ，（+0.1）= 0.55 ， 取=0.663.1.2液压试验的强度校核 由

12、得： 0.9 =0.92031.0=182.7（）由105.93 0.9 =182.7 故液压强度足够3.1.3压力表的量程、水温及水中浓度的要求 压力表的最大量程：P表=2=20.66=1.32 或1.5PT P表4PT 即0.99MPa P表2.64 水温15 水中浓度253.1.4水压试验的操作过程操作过程：在保持釜体表面干燥的条件下，首先用水将釜体内的空气排空，再将水的压力缓慢升至0.66，保压不低于30，然后将压力缓慢降至0.528，保压足够长时间，检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格，缓慢降压将釜体内的水排净，用压缩空气吹干釜体。若质量不合格，修补后重新试压直

13、至合格为止。水压试验合格后再做气压试验。3.2釜体的气压试验3.2.1气压试验压力的确定 气压试验的压力： =1.151.10.481.0=0.6072（）取=0.613.2.2气压试验的强度校核 由得： = 97.46（） 97.460.8 =0.82351.0=159.8（） 气压强度足够3.2.3气压试验的操作过程做气压试验时，将压缩空气的压力缓慢将升至0.05，保持5min并进行初检。合格后继续升压至0.305，其后按每级的0.061级差，逐级升至试验压力0.61，保持10，然后再降至0.531，保压足够长时间同时进行检查，如有泄露，修补后再按上述规定重新进行试验。釜体试压合格后，再焊

14、上夹套进行压力试验。3.3夹套的液压试验3.3.1液压试验压力的确定 液压试验的压力：且不小于(+0.1) ，查=1.0 =1.251.10.11.0=0.1375，(+0.1)= 0.21(+0.1)， 取=0.213.3.2液压试验的强度校核 由 得： = 33.71（） 33.71 0.9 =0.92351.0=211.5（） 液压强度足够3.3.3压力表的量程、水温的要求 压力表的量程：P表= 2=20.21=0.42或1.5PT P表4PT 即 0.315MPa P表0.84MPa水温5。3.3.4液压试验的操作过程 在保持夹套表面干燥的条件下，首先用水将夹套内的空气排空，再将水的压

15、力缓慢升至0.21，保压不低于30min，然后将压力缓慢降至0.168，保压足够长时间，检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格，缓慢降压将夹套内的水排净，用压缩空气吹干。若质量不合格，修补后重新试压直至合格为止。 第四章 反应釜附件的选型及尺寸设计4.1釜体法兰联接结构的设计设计内容包括：法兰的设计、密封面形式的选型、垫片设计、螺栓和螺母的设计。4.1.1法兰的设计 (1)根据1200mm、0.6，由文献1327页表16-9确定法兰的类型为甲型平焊法兰。标记：法兰FF1200-0.6 JB/T4701材料：0Cr18Ni10Ti（2）法兰的结构和主要尺寸如图41 如表41图

16、41 甲型平焊法兰表 41 法兰结构尺寸公称直径DN/ 法兰/螺栓规格数量1200133012901255124112385823M20484.1.2密封面形式的选型根据0.61.6、介质温度55和介质的性质，由文献1331页表1614 知密封面形式为光滑面。4.1.3垫片的设计 由文献【1】表331页16-14得垫片选用耐油橡胶石棉垫片，材料为耐油橡胶石棉板（GB/T539），结构及尺寸见图42 和。尺寸见表4-2 图4-2 垫片的结构表4-2 垫片的尺寸4.1.4螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格 本设计选用六角头螺栓（C级、GB/T5780-2000）、型六角螺母（C级、GB/T41-2000）

17、 平垫圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓长度的计算： 螺栓的长度由法兰的厚度（）、垫片的厚度（）、螺母的厚度（）、垫圈厚度（）、螺栓伸出长度确定。 其中=60、=2、=30、=34、螺栓伸出长度取=0.327.7 螺栓的长度为： =169（）取170 螺栓标记： GB/T5780-2000 螺母标记： GB/T41-2000 垫圈标记： GB/T95-2002 24-100HV （5）法兰、垫片、螺栓、螺母、垫圈的材料 根据甲型平焊法兰、工作温度=130的条件，由文献3附录8法兰、垫片、螺栓、螺母材料匹配表进行选材，结果如表42所示。表43 法兰、垫片、螺栓、螺母的材料法 兰垫 片螺

18、 栓螺 母垫 圈0Cr18Ni10Ti耐油橡胶石棉3520100HV 4.2工艺接管的设计由文献【2】附录六查无缝钢管（1） 水进口接管采用452.5无缝钢管，罐内的接管与夹套内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL25-0.1 RF 20。（2） N2（气）进口采用323.0无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL25-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（3）温度计接口采用452.5无缝钢管，伸入釜体内一定长度。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL65-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（4）工艺物料进口采

19、用452.5无缝钢管，管的一端切成，伸入罐内一定长度。配用的突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL50-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（5）放料口采用763.0无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL80-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。与其配套的是手动下展式铸不锈钢放料阀，标记：放料阀6-100 HG5-11-81-3.（6）水出口采用452.5无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL25-0.1 RF 20。（1） 安全阀接口采用323.0无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平

20、焊管法兰：HG20592 法兰 PL25-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（2） 冷凝器接口采用无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL80-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。（9）加热器套管采用无缝钢管，罐内的接管与下封头内表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL65-0.1 RF 20。 固体物料 采用2198.0无缝钢管，罐内的接管与下封头内表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL200-0.1 RF 20。（11）视镜采用无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG205

21、92 法兰 PL80-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。 4.3管法兰尺寸的设计工艺接管配用的突面板式平焊管法兰的结构如图。由文献【3】表12-149得并根据、和接管的，由板式平焊管法兰标准（HG20592）确定法兰的尺寸。管法兰的尺寸见表4-3。图43 板式平焊管法兰表4-4 板式平焊管法兰的尺寸（HG20592）接管名称公称直径接管外径连 接 尺 寸法兰厚度密封面法兰内径坡口宽度 厚度安全阀接口、N2接口253210075114101458233工艺物料进口5057140110144121688259水进口5057140110144121688259温度计接口2002193202801

22、8816222542222冷凝器接口、放料口10010821017018416181442110水出口5057140110144121688259加热器套管808919015018416161242884.4垫片尺寸及材质工艺接管配用的突面板式平焊管法兰的垫片尺寸、材质文献【3】1251页表12-261查如表6-5所示。4.4.1 垫片的结构图4-4 管道法兰用软垫片4.4.2 密封面形式及垫片尺寸表4-5 密封面形式及垫片尺寸接管名称密封面型式垫片尺寸()垫片材质外径内径厚度安全阀接口、N2接口RF71342耐油石棉橡胶板工艺物料进口RF107612耐油石棉橡胶板水进口RF107612耐油石

23、棉橡胶板温度计接口RF2732202耐油石棉橡胶板冷凝器接口、放料口RF1621152耐油石棉橡胶板水出口RF107612耐油石棉橡胶板加热器套管RF142892耐油石棉橡胶板4.5固体物料进口的设计 由于釜体的内径，因此不需要在釜体的封头上设置人孔，本设计选用板式平焊法兰物料孔。由文献【3】1208页表12-149和1212表12-151查文献【4】附录九 得其结构如图4-5、尺寸见表4-6、材料见表4-7。 图6-8 带盖平焊法兰进料口结构1-接管；2-螺母；3-螺栓；4-法兰；5-垫片；6-法兰盖；7-手柄； 表4-6带盖平焊法兰进料口的尺寸公称压力（）密封面形式公称直径螺栓规格数量0.

24、6突面2002738390350201219084261820表4-7 物料进口0.6200的明细表件号名称数量材料1接管10Cr18Ni10Ti2螺母8253螺栓8354法兰11Cr18Ni9Ti5垫片1耐油石棉橡胶板6法兰盖11Cr18Ni9Ti7手柄2Q235-A4. 6视镜的选型由于釜内介质压力较低（0.5）且考虑，本设计选用两个=80的带颈视镜。其结构见图4-6。 由文献【5】 4-159页表4-5-7确定视镜的规定标记、标准图号、视镜的尺寸及材料。标 记：视镜0.6，80标准图号：HG502-1986-8。图4-6 视镜的结构型式表4-7 视镜的尺寸视镜玻璃双头螺柱数量直径长度12

25、522519028288013314081334表4-8 视镜的材料件号名称数量材料件号名称数量材料1视镜玻璃1硼硅玻璃(SJ-6)4压紧环1Q235-A2衬 垫2石棉橡胶板5双头螺柱8Q235-A3接 缘11Cr18Ni9Ti6螺母16Q235-A4.7支座的选型及设计4.7.1支座的选型及尺寸的初步设计： 由于设备外部设置有80的保温层，文献 342页表16-23所以选耳式B型支座，支座数量为4个 反应釜总质量的估算：+式中：釜体的质量（）；夹套的质量（）；搅拌装置的质量（）附件的质量（）；保温层的的质量（） 物料总质量的估算：式中：釜体介质的质量（）；夹套内导热油的质量（） 反应釜的总质

26、量估算为1800，物料的质量为2000（以水装满釜体计算），夹套的质量 和水1500装置的总质量： =5300（） 每个支座承受的重量约为：53009.81/226（） 根据由文献1表16-23初选B型耳式支座，支座号为3。标记： JB/T4725-92 耳座B3 材料：Q235-AF系列参数尺寸如表616。表616 B型耳式支座的尺寸底板筋板垫板地脚螺栓支座重量规格2001601051050205125825020083030248.34.7.2支座载荷的校核计算耳式支座实际承受的载荷按下式近似计算：式中D=1533.2，9.81，=5300，=4，=0，将已知值代入得 因为Q=30KN，所

27、以选用的耳式支座满足要求。第五章 搅拌装置的选型与尺寸设计5.1搅拌轴直径的初步计算5.11搅拌轴直径的设计 电机的功率3.0 ，搅拌轴的转速85，文献1235表11-1取用材料为1Cr18Ni9Ti ， 40，剪切弹性模量8.1104，许用单位扭转角1/m。 由得：=（） 利用截面法得： =（）由 得：=搅拌轴为实心轴，则：= 34.80mm 取40mm（2）搅拌轴刚度的校核 由得： =0.932（） 因为最大单位扭转角max0.932 1 所以圆轴的刚度足够。考虑到搅拌轴与联轴器配合，40可能需要进一步调整。5.1.2搅拌抽临界转速校核计算由于反应釜的搅拌轴转速=85200，故不作临界转速

28、校核计算。5.2联轴器的型式及尺寸的设计 由于选用摆线针齿行星减速机，所以联轴器的型式选用立式夹壳联轴节（D型）。标记为：40 HG 2157095，结构如图5-1。由文献【6】656页表4-2-7分别确定联轴节的尺寸和零件及材料，尺寸如表5-1，零件及材料如表5-2。由于联轴节轴孔直径=40，因此搅拌轴的直径调整至50。5-1 立式夹壳联轴节1-夹壳；2-悬吊环；3-垫圈；4-螺母；5-螺栓 表5-1 夹壳联轴节的尺寸轴孔直径50螺栓数量规格118483576162207156M12804558516120.60.4表5-2 夹壳联轴节的零件及材料件号名 称材 料件 号名 称材 料1左、右夹

29、壳ZG-1Cr18Ni9Ti(GB2100)4螺 母0Cr18Ni9Ti(GB/T 6170)2吊 环0Cr18Ni9Ti(GB4385)5螺 栓A2-70(GB/T 5782)3垫 圈A-140(GB/T97.2)5.3搅拌桨尺寸的设计框式搅拌桨的结构如图5-2所示。由【3】839页表10-6和10-7确定不锈钢框式搅拌桨的尺寸见表5-3、零件明细表见表5-4。图5-2框式搅拌桨的结构1-桨叶；2-横梁；3-筋板；4-连接螺栓；5-螺母；6-穿轴螺栓；7-螺母表5-3 框式搅拌桨的尺寸（HG/T212391）螺栓螺孔螺栓螺孔数量数量70050M12216重量 140511045-10.45不

30、大于0.06 表5-4 零件明细表件号名称数量材料件号名称数量材料1桨叶1Q235B5带口销135钢2螺栓4钢4.8级6开口销2低碳钢丝3螺母4钢4级7筋板2Q235B扁钢4 垫圈4性能等级100HV5.4搅拌轴的结构及尺寸的设计5.4.1搅拌轴长度的设计搅拌轴的长度近似由釜外长度、釜内未浸入液体的长度、浸入液体的长度 三部分构成。即：=+其中=（机架高；减速机输出轴长度）=500-79=421（）=+（釜体筒体的长度；封头深度；液体的装填高度）液体装填高度的确定：釜体筒体的装填高度式中操作容积（）；釜体封头容积（）；筒体的内径（）=0.836（）液体的总装填高度=836+25+300 =11

31、61（）=1100+2*（25+300）-1161 =589（）浸入液体搅拌轴的长度的确定： 搅拌桨的搅拌效果和搅拌效率与其在釜体的位置和液柱高度有关。搅拌桨浸入液体内的最佳深度为：（见文献4215） 当时为最佳装填高度；当时，需要设置两层搅拌桨。 由于=1161=1400，本设计选用一个搅拌桨。搅拌桨浸入液体内的最佳深度为：S=2Hi/3=2*1161/3=774（）故浸入液体的长度：=774（）搅拌轴搅拌轴的长度为：=421+589+774=1784（）取=1784（）5.4.2搅拌轴的结构由于搅拌轴的长度较大，考虑加工的方便，将搅拌轴设计成两部分。与减速机相联的搅拌轴轴长为：=+式中搅拌

32、轴深入釜内的长度，时取350=750-69+350=1031（）取 =1031搅拌轴下部分的轴长为：=1784-1031=753（）搅拌轴上、下两部分的结构及尺寸见附图2、3。5.5 搅拌轴的结构及尺寸的设计5.5.1 搅拌轴长度的设计搅拌轴的长度L近似由釜外长度L1、釜内未浸入液体的长度L2、浸入液体的长度L3 三部分构成。即：= L1+ L2+ L3其中L1=H-M (H:机架高；M:减速机输出轴长度) L1=500-50=450mm L2=HT+HF-Hi (HT:釜体筒高;HF:封头深度;Hi:液体的装填高度) 液体装料高度Hi的确定： 釜体筒体的装填高度式中VC操作容积(m3)；VF

33、釜体封头容积(m3)；Di筒体的内径(m)H1=0.63346m液体的总装填高度Hi=H1+h1+h2=836+25+325=1186mm L2=845+2(25+325)-958.46=615.82mm 浸入液体搅拌轴的长度L3的确定： 搅拌桨的搅拌效果和搅拌效率与其在釜体的位置和液柱高度有关。搅拌桨浸入液体内的最佳深度为：（见文献4215） 当Di=Hi时为最佳装填高度；当DiHi时，需要设置两层搅拌桨。 由于Hi=1186mmDi=1200mm，本设计使用一个搅拌桨 搅拌桨浸入液体内的最佳深度为：S=2Hi/3=21186/3=790.67mm 故浸入液体的长度L3=320mm 搅拌轴的

34、长度L为：L=450+615.82+791=1856.82mm 圆整 取L=1290mm5.5.2 搅拌轴的结构由于搅拌轴的长度较大，考虑加工的方便，将搅拌轴设计成两部分。与减速机相联的搅拌轴轴长为：L/=H-M+L4 (L4:搅拌轴深入釜内的长度，d=50mm时取350mm文献4表3-5-23)L/=500-50+350=800mm 取L/=806mm搅拌轴下部分的轴长为L/=L-L/=1856.82-800=1056.82mm 第六章 传动装置的选型和尺寸计算6.1电动机的选型由于反应釜里的物料具有易燃性和一定的腐蚀性，故选用隔爆型三相异步电机（防爆标志）。根据电机的功率3.0、转速150

35、0，由文献 16-52页表16-1-28选用的电机型号为：Y100。6.2减速器的选型6.2.1 减速器的选型根据电机的功率3.0、搅拌轴的转速85、传动比为1500/ 8517.65选用直联摆线针轮减速机（JB/T2982-1994），标记ZLD2.24A23。由文献【6】1218页表9-2-35确定其安装尺寸，直联摆线针轮减速机的外形见图6-1、安装尺寸如表6-1。6.2.2 减速机的外形安装尺寸图6-1 直连摆线针轮减速机表61 减速机的外形安装尺寸L1DD2132463415796-124526040D3D4D11123020048.514222461616.3机架的设计由于反应釜传来

36、的轴向力不大，减速机输出轴使用了带短节的夹壳联轴节，且反应釜使用不带内置轴承的机械密封，故选用WJ型单支点机架（HG2156695）。由搅拌轴的直径50mm可知，机架的公称直径250。结构如图62所示。图62 WJ型无支点机架6.4底座的设计对于不锈钢设备，本设计如下底座的结构，其上部与机架的输出端接口和轴封装置采用可拆相联，下部伸入釜内，结构与尺寸如图6-3所示。图6-3 底座的结构6.5反应釜的轴封装置设计6.5.1 反应釜的轴封装置的选型反应釜中应用的轴封结构主要有两大类，填料箱密封和机械密封。考虑到釜内的物料具有易燃性和一定的腐蚀性，因此选用机械密封。根据0.48、65、。由文献【6】

37、855页表6-3-37选用d型（双端面小弹簧UB型）釜用机械密封，其结构如图6-4、主要尺寸如表62所示。6.5.2 轴封装置的结构及尺寸图6-4 釜用206型机械密封结构表62 釜用机械密封的主要尺寸（）轴径螺柱502452101751804.528142001903158-18M16第七章 焊缝结构的设计7.1.釜体上主要焊缝结构的设机 ()筒体的纵向焊缝 （b）筒体与下封头的环向焊缝 （c）固体物料进口与封头的焊缝 （d）进料管与封头的焊缝 （e）冷却器接管与封头的焊缝 （f）温度计接管与封头的焊缝 （h）出料口接管与封头的焊缝 图7-1 釜体主要焊缝的结构及尺寸7.2夹套上的焊缝结构的

38、设计夹套上的焊缝结构及尺寸如图7-2。 （a）夹套的纵向焊缝 （b）夹套与封头的横向焊缝 （c）导热油进口接管与筒体的焊缝 （e）导热油出口接管与筒体的焊缝（f）釜体与夹套的焊缝图7-2 夹套主要焊缝的结构及尺寸第八章 固体物料进口的开孔及补强计算8. 1封头开人孔后被削弱的金属面积的计算由于人孔的开孔直径较大，因此需要进行补强计算，本设计采用等面积补强的设计方法。 釜体上封头开人孔后被削弱的金属面积为： 式中：=273-16+21.25=254.5（） = =2.315（）=1=254.52.315= 589.17（）8. 2 有效补强区内起补强作用的金属面积的计算8.2.1封头起补强作用金

39、属面积的计算式中： 取两者中较大值， 509 =6-1.25=4.75） = 8 - 1.25=6.75（） =1 = 619.71（）8.2.2接管起补强作用金属面积的计算其中：=45.12.41 取其中的较小值45.12 = =0.218（）=0 =589.45（） 8.2.3焊缝起补强作用金属面积的计算 18（）8 .3判断是否需要补强的依据 = 619.71 + 589.45 + 18 =1277.16（）=589.17因为，所以不需要补强。 第九章 反应釜的装备图及部件图9.1 反应釜的装配图反应釜的装配图及部件图见附图19.2 搅拌轴的部件图鸣谢 经过两周的设计，本次课程设计终于按

40、时完成。本次设计能够顺利完成，和XX教授的悉心指导和同组成员的帮助是分不开的。当我设计思路发生偏差时，同组同学及时给我指出来，帮我开拓了设计思路，当我在查阅资料上遇到困难时也热心帮助我。XX教授深入浅出的课程设计讲解，以及细微之处的独到见解，使我对工程设计的概念由模糊到清晰。XX教授不厌其烦的细心知道我做设计，在次，我向您表示诚挚的敬意！ 平时我对于查阅资料、选用公式、收集数据有一定的困难，文字与图表表达化工制图、计算机编辑等方面也不是很擅长。通过这次化工设备机械基础课程设计，使我在这些方面都得到全面长足的提高，且培养了我综合应用的能力。在此衷心感谢SS教授提供这种宝贵的学习实践机会！由于我初

41、次设计，中间遇见很多学术上的困难，我班XX等同学给予我很大的帮助，恭谨向个位帮助过我的同学表示真诚的感谢！限于我基础知识有限、缺乏经验，缺点和错误不可避免，恳切希望老师批评指正！参考文献1汤善甫、朱思明编，化工设备基础（第二版），上海：华东理工大学出版社 2004.2张展主编，机械设计通用手册，北京：机械工业出版社 2008.53朱有庭、曲文海、于浦义主编，化工设备设计手册（上、下卷），北京：化学工业出版社 2004.8 4机械设计手册编委会，机械设计手册（单行本）管道与管道附件，北京：机械工业出版社 2007.35成大先主编，机械设计手册（单行本）减（变）速器电机与电器，北京：工业出版社 20046 吴宗泽，机械设计实用手册，北京：化学工业出版社 199930