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2.3.2搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计
本反应釜选用的是推进式搅拌器,搅拌器推进式搅拌器是类似风扇扇叶结构。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。为防螺纹腐蚀加轴头保护帽。
推进式搅拌器直径:DJ?0..2D1?0.2?1100?220mm取DJ=200㎜ 2.3.3 挡板的设计
挡板是一种常用的搅拌附件之一。当搅拌器沿容器中心线安装,骄傲办物料的黏度不大,搅拌转速不高时,液体将随着桨叶旋转方向一起运动,容器中心部分的液面下降,形成漩涡,降低混合效果。未消除这种现象,通常将容器中加入挡板,把回转的切向流东改变为径向和轴向流动,增加流体的剪切强度,改善搅拌效果。挡板的宽度通常取容的内径的1/10 ~1/12,一般设置4 ~6个沿罐壁均匀分布直立安装。
本反应釜选用角钢,选用标准为GB/T9787-1988热轧等边角钢,具体尺寸为40×40。
挡板宽度B=D1/12=91.666㎜,圆整取B=90㎜ 选用四个挡板
挡板与罐壁间隙为B/5=22毫米,圆整取30毫米
2.4反应釜的传动装置
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。
2.4.1常用电机及其连接尺寸
本反应釜选用YB160M1-8电机,同步转速750r/min ,电机的功率P=4kW。 满载转速720r/min,质量118㎏,额定转矩2.0TN。
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2.4.2带传动减速机
任务书规定本反应釜的减速机为带传动减速机。 带传动速机的设计
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=4 kW
小皮带轮转速: n1?720r/min 大皮带轮转速: n2?250r/min
在电动机中,我们选用满载全转速750r/min,8极三相异步电动机,在减速器中,带传动的速比为3:1,电动机的额定功率为4kw的Y系列的。
我们将带式减速器设计使用V型带,于是我们得到功率P=4kw,转速n=720r/min 1)计算功率
由《机械设计基础》表12.6可知 工况系数KA=1.1
Pd=KA×P=1.1×3kw=3.3kw 2)选取普通V型带
根据Pc=4kw,n=720r/min由《机械设计基础》图12-13确定选用A型带。
3)、确定大带轮与小带轮基准直径D1,D2 由参考文献[3]表12.7取 D1=75mm,验算带速V
有公式:V???D1?n160?1000
=3.14×75×730÷600000 =2.87m/s<5m/s 故小带轮的直径选取不合适。 D1=140mm,验算带速V
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有公式:V???D1?n160?1000
=3.14×140×730÷600000 =5.35m/s>5m/s 故小带轮的直径选取合适。 根据公式:D2?n1?D1?(1??),?=2% n2 =730÷240×140×(1-0.02) =411.6mm
由参考文献[3]表12.7取圆整D2=400mm 大带轮转速:n2=
n1?D1?(1??)
D2 =730×140×0.98÷400 =250.4r/min
其误差的绝对值:
???
n2?240240?100%
=4.3%<5% 在合理范围 4)、确定带长和中心距
初步取中心距a=500m
(D2?D1)2带长L?2a??/2?(D1?D2)?
4a =2×500+3.14÷2×(140+400)+÷4÷500 =1882mm
选用基准长度Ld=2000mm 计算实际中心距:a=a?a0?'.
Ld?Ld0?559?560mm 2.
6)、验算小带轮包角
?1?180??D2?D1?57.3? a =180°-(400-140)÷560×57.3° =153.4°>120°, 故尺寸合适。 7)、确定V带根数z
n1720传动比i===2.953
n2243.8由参考文献[3]12.3,12.4,12.5,12.6,12.8
分别查得:P1=1.30kw,ΔP1=0.02kw,K0=0.96,KL=1.11 所以 z=
Pd=2.23
(P1??P1)K?Kl 取 z=3根 8)、求压轴力FQ
由《机械设计基础》表12.2查的q=0.10kg/m
500Pc2.5(?1)?qv2 ZVK?500?3.32.5 =?(?1)?0.10?5.352
3?5.350.96 张紧力公式:F0? =167.78N 压轴力FQ=2×Z×F×sin(α/2) =2×3×167.78×sin(153.4/2) =979.68N
2.4.3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。
本反应釜凸缘法兰焊接于搅拌容器封头上,采用整体结构形式。由表D-6凸缘法兰主要尺寸,选择公称直径DN=200mm,螺纹为M16,螺栓数量为8个
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的M型凸缘法兰。
2.4.4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HG21565-1995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HG21565-1995选取。安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同,均为DN=200mm,查表D.7安装底盖的尺寸确定其他参数。
2.4.5机架
立式搅拌设备传动装置大多是通过机架、安装底盖安装在搅拌设备封头上。机架上端应与减速器连接尺寸相匹配,下端采用螺柱与安装底盖相连接。当标准机架不能满足要求时,可以根据具体结构自行进行设计。本搅拌器的机架为焊接非标准机架,具体尺寸以图示为准。
2.4.6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,并传递运动和转矩。联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。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。
据所选V带减速机的规格, 本反应釜采用刚性凸缘联轴器。查GT型凸缘联轴器主要参数及尺寸,选用联轴器的符号为GY-4,孔径为40㎜,质量为3.15kg。
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