毕业设计：反应釜.doc

1、第1页共28页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103M；搅拌轴的转速为200/MINR,轴的功率为4KW搅拌桨的形式为推进式；装置上设有5个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口。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）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

2、；（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2页共28页第一章反应釜釜体的设计11釜体DN、PN的确定111釜体DN的确定将釜体视为筒体，取L/D11由V/4LDI2，L11ID则DI311401，MDI01，圆整MMDI1000由1314页表161查得釜体的MMDN1000112釜体PN的确定由设计说明书知釜体的设计压力PN02MPA12釜体筒体壁厚的设计121设计参数的确定设计压力P1P102MPA；液柱静压力P1H1061010310110011MPA计算压力P1CP1CP1P1H0200110211MPA；设计温度T1200R/MIN时，都

3、应做临界转速校核。由于反应釜的搅拌轴转速N200/MINR，故不作临界转速校核计算。52联轴器的型式及尺寸的设计联轴器的型式选用刚性凸缘联轴器（GT45），标记为GT45。由参考文献确定联轴器的结构和尺寸如下GT型凸缘联轴器的刚性及尺寸表标定符号孔径DG（H7）MNMAXNM主要尺寸,MM质量KGDD1D0HH1H2H3D0NDMRGT4545160014511575162852025M124M1248316第21页共28页53推进式搅拌器尺寸的设计推进式搅拌器的直径DJ常取罐体内径D1的1/51/2，以DJ033D1最为常见，DJ0331000330MM,由参考文献表46，可将其圆整至300

4、MM推进式搅拌器如下图所示，类似风扇扇叶结构。它与轴的连接是通过轴套用平键或紧定螺钉固定，轴端加固定螺母。第22页共28页推进式搅拌器的尺寸见下表MMDJDD1D0键槽H质量，KGN/NBT不大于3004080M12124366536200254搅拌轴的结构及尺寸的设计541搅拌轴结构的设计搅拌轴成阶梯形，其主要目的是便于轴上零件的装拆、区分加工表面和利用轴肩定位等。搅拌轴的结构型式应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。具体的结构见零件图第23页共28页542搅拌轴的尺寸设计1加固定螺母的轴端直径为M36，长度L118250MM。2

5、安装搅拌器的轴段由搅拌器的尺寸参数确定此段轴的直径为40，长度L2H365362MM。3釜内的主体轴段此处轴径变化主要是为了搅拌器的安装和定位，通常取半径差A00701D，所以此处轴径为45，长度L3113565/241551122MM。4安装分半环的轴段为便于分半环的安装，可取直径40，L412。5安装填料密封的轴段考虑到填料密封的尺寸参数，取此处轴径为50，长度L53404227523145308MM。6安装轴承的轴段考虑到所选的30211型轴承，此处轴径为55，长度L62T3222753425MM。7安装轴承压盖并定位轴承的轴段此处轴径的变化是为了轴承的定位和轴承压盖的安装，通常取半径差

6、A00701D，所以此处轴径可取60，取长度L756MM。8安装联轴器的轴段此处轴径变化是为了联轴器的定位和安装，考虑到联轴器的尺寸参数，此处轴径为55，长度L872MM。9安装螺母的轴段此处轴径为M36，长度L918220MM。所以搅拌轴的总长LL1L2L3L4L5L6L7L8L9506211221230842556722017445MM543轴上键的选择与设计安装搅拌器的轴段键1256GB/T10962003；安装联轴器的轴段键1665GB/T10962003。第24页共28页第六章传动装置的选型和尺寸计算61电动机的选型由于反应釜里的物料腐蚀情况微弱且没有防爆要求，所以可选择最常用的Y系

7、列全封闭自扇冷式三相异步电动机。电机功率必须满足搅拌器运转功率与传动系统、轴封系统功率损失的要求，还要考虑到有时在搅拌操作中会出现不利条件造成功率过大。电机功率可按下式确定PDPPM/式中PD电机功率；P搅拌器功率（已经给出为4KW）；PM轴封系统的摩擦损失；传动系统的机械效率（由参考文献表48，可取0992）。所以PD（4）/09924KW由参考文献附表54，选用Y132M16型电动机，额定功率为4KW，满载转速为960R/MIN。62减速机的选型反应釜用的立式减速机，主要类型有谐波减速机、摆线针轮行星减速机、二级齿轮减速机和V带传动减速机。根据电机的功率P4KW、搅拌轴的转速N200R/M

8、IN，查参考文献表411，可选用LC齿轮减速机，其型号尺寸从HG574678标准中查得为LC10011。在相同速比范围内，较之于其他传动来说，两级齿轮减速机传动具有体积小、效率高、制造成本低、结构简单、装配检修方便等，传动比准确，寿命长。减速机的外形安装尺寸见参考文献。63机架的设计由于反应釜传来的轴向力不大，减速机输出轴使用了刚性凸缘联轴器，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）。机架代号为DJ35。机架的结构如下图所示第25页共28页DJ单支点机架的主要尺寸见下表机架代号H2H3H4H5H6输入端接口输出端接口H质量，KGD1D2D3N1MD4D5

9、D6N2DJ353401524561702002306M1026032036012146007864反应釜的轴封装置设计641反应釜的轴封装置的选型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；而且搅拌设备由于第26页共28页工况复杂，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。反应釜搅拌处的轴封，属于动密封，常用的轴封结构主要有两大类，填料箱密封和机械密封。填料密封式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

10、、填料箱、压盖、压紧螺栓及油杯等组成。特点是结构简单、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。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。由设计任务书知，釜内介质的腐蚀性微弱，釜内压力较低，所以可以选择应用广泛的填料密封。642填料密封的结构及尺寸根据轴径50，选择公称压力PN06的填料密封。填料密封的结构如下图第27页共28页填料密封的主要尺寸参数见下表釜用机械密封的主要尺寸（MM）轴径DD1D2D3HPN06法兰螺栓孔填料规格质量KGN502402101761568181010154第28页共28页第七章焊缝结构的设计71釜体上主要焊缝结构的设计A筒体的纵向焊缝（B）筒体与下封头的环向焊缝（C）出料口接管与封头的焊缝72夹套上的焊缝结构的设计（A）夹套的纵向焊缝（B）夹套与封头的横向焊缝（C）蒸汽入口接管与夹套筒体的焊缝（F）釜体与夹套的焊缝