度条件变坏。为保证搅拌轴悬臂稳定性,轴的悬臂长L1,轴径d 和两轴承间距B应满足以下关系:L1/B≤4―5; L1/d≤40―50
搅拌轴的支承常采用滚动轴承。安装轴承处的公差带常采用K6.外壳孔的公差带常采用H7 。安装轴承处轴的配合表面粗糙度Ra取0.8 ,外壳孔与轴承配合表面粗糙度Ra取1.6 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。传动装置设置在釜顶封头的上部,其设计内容一般包括:电机;减速机的选型;选择联轴器;选用和设计机架和底座等。
4.1 常用电机及其连接
按设计任务书要求,选用电机Y132M2-6,其轴功率为5.5Kw,轴转速为n=960r/min ,电流为12.6A,最大扭矩为2.0,转动惯量为0.0449Kg.m2,质量为84Kg,V型带传动. 4.2 釜用减速机类型,标准及其选用
反应釜的立式减速机的选用根据:机轴转速 n=50r/min 电机功率为5.5Kw, 搅拌轴转速为n1=200r/min,I况系数KA=1.2, 又有传动比i=n/n1=960/200=4.8,d1=106mm
所以减速机得设计功率Pd=KA*P=6.6Kw.转速v=3.14d×960/(60×1000)=5.32544r/min>5r/min,选取滑动率0.02,则大带轮直径d2=(1-0.02)id1=0.98×4.8×106=498.624mm,圆整后取d2=500mm………………… 4.3 凸缘法兰
选取R型(DN=200mm) 4.4 安装底盖
安装底盖采用螺栓等紧固件,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。设计选取了RS型安装底盖。其主要尺寸查附图4-7和附表4-7,选取安装底盖DN=250mm,并确定其尺寸。 4.5 机架
选PV6减速机自带机架 4.6 联轴器
常用的电机和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。
扭矩Tca=KAT=1.3×955×P/n=247N.m,按轴径d=40mm,由Tca及n条件查标准尺寸,查得TL6的数据为d1=40mm,许用最大扭矩为250N.m,[n]max=2800r/min,满足要求.
所以选用TL6型弹性联轴器 5 反应釜的轴封装置
轴封式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物料溢出和杂质的掺入。鉴于搅拌设备以立式容器中心顶插式为主,很少满釜操作,轴封的对象主要为气体;而且搅拌设备由于反应工况复杂,轴的偏摆震动大,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。
反应釜搅拌轴处的密封,属于动密封,常用的有填料密封和机械密封两种形式。他们都有标准,设计时可根据要求直接选用。
这次设计选用填料密封,因为轴径
d=40mm,查得
D1=175mm,D2=145mm,D3=110mm,H=147mm,填料规格10*10,法兰螺栓孔4*υ
18mm,填料箱质量为7.5Kg. 6 反应釜的其他附件 6.1 支座
夹套反应釜多为立式安装,最常用的支座为耳式支座。标准耳式支座(JB/T 4725-92)分为A型和B型两种。当设备需要保温或直接支撑在楼板上时选用B型,否则选择A型。
设计中选取B型耳式支座B3,支座数为4个。允许载荷为100KN 型式见附图4-9 ,尺寸见附表4-9.
支座质量为:33.2Kg 地脚螺栓: M24. 6.2人孔
人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。
设备的直径大于900mm,应开设人孔。人孔的形状有圆形和椭圆形两种。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。其主要尺寸见附表4-11 ,型式见附图4-11.
密封面型式:突面(RF型) 公称压力:1.0Mpa 公称直径 :DN=450mm 总质量:125Kg 螺柱:20个 螺栓:40个。 螺柱:M24-125 6.3 设备接口
化工容器及设备,往往由于工艺操作等原因,在筒体和封头上需要开一些各种用途的孔。
接管和法兰是用来与管道和其他设备连接的。标准管法兰的主要参数是公称直径和公称压力。管子的公称直径和与钢管的外径的关系见表4-13.
接管的伸长度一般为从法兰密封面到壳体外径为150mm。
液体出料管的设计主要从无聊易放尽、阻力小和不易堵塞等原因考虑。另外还要考虑温差应力的影响。 7 设备总质量
7.1 罐体和夹套总质量m1的计算
查表D-1得罐体筒体公称直径DN=900mm,筒体厚度??10mm的筒体筒节每米质量为224kg。
查表D-3得罐体封头公称直径DN=900mm,封头的厚度??10mm的封头的质量为74.1kg。
查表D-1得,DN=1000mm,??10mm的夹套筒节每米质量为249kg。 查表D-5得公称直径DN=900mm,PN=0.25MPa的甲型平焊法兰的凸面法兰的质量为54.6kg,凹面法兰的质量为52.7kg。 其他接管取500kg,则
m1?224?1.1?74.1?2?249?0.9?54.6?52.7?500?1226.kg
7.2传动装置总质量m2
查表E-3得机架重46kg;查表得减速机重320kg;查表D-4得DN=200mm的凸缘法兰重19kg;密封装置及其他附属件约为100kg;查表E-4得联轴器重5.43kg。则
m2?46?320?19?100?5.43?490.43kg 7.3物料重量计算m3
取装料系数η=0.8,则操作容积为V操=0.8V=0.664m3
有m3?970?0.664?644.08kg
7.4冷却水重量计算m4
冷却水充满夹套的体积约为0.7 ?0.8=0.56m3,则 m4?997?0.56?558.32kg
故设备总重量
m?m1?m2?m3?m4?1224?490.43?490.43?644.08?2447.87kg
8 反应釜的装配图 附图一 参考文献
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