辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书
考虑电动机功率损失取PN?3kw
Mmax?9550p3?9550??409Nmn70 （3-3）
（2）搅拌轴直径
dL1?155.4?4Mn409?155.4?4?53.8mm0.35?8.1?104?r??G （3-4）
取dL1?60mm （3）校核扭转角
??5836Mnmax5836?40955?10??10?0.22?444mGdL18.1?10?60 （3-5）
?????
图4、搅拌轴，搅拌桨
3.2.4选择搅拌传动装置和密封装置
按照搅拌功率和转速选择摆线针齿行星减
速机BLD1.5—2—29Q，Q表示夹壳式轴头，。查附表26，选电动机Y112M—4，额定功率3KW，转速1500转/分，取摆线针齿行星减速机传动效率η=0.95，（参考表3）减速机输出功率为3×0.95=2.85KW符合搅拌要求。
参考附表22，根据所选减速机设计减速机机座。
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3.2.5轴封装置
反应釜中介质的泄露会造成物料浪费并污染环境，易燃、易爆、剧毒、腐蚀性介质的泄露会危及人身安全和设备安全。因此，在反应釜的设计过程中选择合理的密封装置是非常重要的。
轴封装置按密封面间有无运动，分为静密封和动密封两大类。搅拌反应釜上法兰面之间是相对静止的，它们之间的密封属于静密封。静止的反应釜顶盖（上封头）和旋转的搅拌轴之间存在相对运动，它们之间的密封属于动密封。为了防止介质从转动轴与封头之间的泄露而设置的密封装置，简称为轴封装置。反应釜中使用的轴封装置主要有填料密封和机械密封两种。
比较项目 测漏量 摩擦功损失 轴磨损 维护及寿命 表3.1填料箱密封和机械密封的比较 填料箱密封 机械密封 <10c.c./h，一般平均泄180~450c.c./h 漏量为填料箱密封的1% 机械密封为填料箱密封的10%~50% 有磨损用久后要换轴 几无磨损 细化经常维护，更换填寿命0.5~1或更长，很料，个别情况8h（每班）更少需要维护 换一次 高压、高温、高真空、高转速、大直径密封很难解可以 决 动环、静环表面粗糙度加工要求一般，填料更及平面度要求高，不易加工，换方便 成本高，装拆不便 动环、静环要求较高减一般 磨性能 高参数 加工及安装 对材料要求 我们这次设计使用机械密封。它是搅拌反应釜最早采用的一种轴封结构，其特点是结构简单、易于制造，并适用于低压、低温的场合。虽然填料中含有一些润滑剂，但其数量有限且在运转中不断消耗，故常设置添加润滑油的装置。
密封装置不可能达到绝对密封，因为压紧力太大时会加速轴与填料的磨损，使密封失效更快。从延长密封寿命出发，允许有一定的泄露量，运转过程中需调整压盖的压紧力，并规定更换填料的周期。对填料的基本要求是：①要有弹性，这在压紧压盖后，填料能贴紧搅拌轴并对轴产生一定的抱紧力；②良好的耐磨性；③与搅拌轴的摩擦系数要小，以便降低摩擦功率损耗，延长填料寿命；④良好的导热性；使摩擦产生的热量能较快地传递出去；⑤耐介质及润滑剂的浸泡和腐蚀。此外，对用在高温高压下的填料还要求耐高温及有足够的机械强度。
机械密封的选用应根据反应釜内介质的特性（包括对材料的腐蚀性）、操作压力、操
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作温度、转轴直径、转速等进行选择。
对于低压（PN?0.2Mpa）、无毒介质、非易燃易爆者，可选用一般石棉绳，安装时外涂黄油，或者采用油浸石棉填料。压力较高或介质有毒及易燃易爆者，常用的是石墨石棉填料和橡胶石棉填料。
3.3开孔补强
根据GB150规定，当设计压力小于2.5Mpa的壳体上开孔，两相邻开孔中心的间距大于两空直径之和的两倍，且接管公称外径小于或等于89mm时，只要接管最小厚度满足下表就不另行补强
公称外径 最小厚度
253238 3.5
表3.2 补强圈尺寸
4548 4.0
4565 5.0
7689 6.0
则不需要补强的有a、e、f、g、h、i、j
1根据GB150对开孔的限制凸形封头或球壳上最大开孔直径d?Di
311dmax?Di??1600?800mm?400mm
223.3.1氨水进口补强：
接管材料选择0Cr18Ni9许用强度???n?137Mpa
t规格：?30?2外伸150mm内伸100mmC2n?0 强度削弱系数
fr
t???nfr?r???
开孔所需补强面积
?137?0.724189
（3-6）
开孔直径d?di?2C2?(30?2?2)?2?2?30mm
A?d??2??et(1?fr)?30?3?2?3?2?(1?0.724)?93.312mm2（3-7）
有效补强范围 （1）有效宽度B
B?2d?2?30?60mm
B?d?2?n?2?nt?30?2?6?2?2?46mm 取大值B?60mm
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有效高度h1
外侧有效h1=d?nt?30?2?7.72mm
高度h1h1?150mm(实际外伸高度) 取小值h1=7.72mm 内侧有效
h2=d?nt?30?2?7.72mm
高度h2?100mm(实际内伸高度) 取小值h2=7.72mm 有效补强面积 封头多余金属面积
?e??n?C2?6?2?4mm
封头多余金属面积
A1
2A1?(B?d)(?e??)?2?et(?e??)(1?fr)
??60?30??4?3??2?2??4?3???1?0.724??28.89mm （3-8）
Pcdi2???n??Pct
接管多余金属面积
?t??0.22?26?0.021mm
2?137?1?0.22A2?2h1??et??t?fr?2h2??et?C2n?fr?2?7.72??2?0.021??0.724?2?7.72??2?0??0.724
?44.48mm2接管区焊缝面积（焊脚取6.0mm）
1A3?2??6.0?6.0?36mm2
2有效补强面积
Ae?A1?A2?A3?28.89?44.48?36?109.37mm2
A?Ae所以不需补强。
3.3.2人孔补强：
接管材料选择10号钢许用强度???n?115Mpa
t规格：?426?6外伸200mm内伸0mmC2n?0
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强度削弱系数fr
fr????n???rt?115?0.608 189开孔直径d?di?2C2?(426?2?6)?2?2?416mm 开孔所需补强面积
A?d??2??et(1?fr)?416?3?2?3?4?(1?0.608)?1257.41mm2
有效补强范围 有效宽度B
B?2d?2?416=832mm
B?d?2?n?2?nt?416?2?6?2?6?440mm 取大值B?832mm （3）有效高度
h1
外侧有效h1=d?nt?416?6?49.9mm 高度
内侧有效h1=d?nt?416?6?49.9mm
高度h2?0mm(实际内伸高度) 取小值h2=0mm 有效补强面积 封头多余金属面积
h1h1?200mm(实际外伸高度) 取小值h1=49.9mm
?e??n?C2?6?2?4mm
封头多余金属面积
A1
A1?(B?d)(?e??)?2?et(?e??)(1?fr)??832?416???4?3??2?4??4?3???1?0.608??412.86mm2
接管多余金属面积
?t?
Pcdi2???n??Pct?0.22?412?0.395mm
2?115?1?0.22
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反应釜(过程设备设计)课程设计
