化工机械基础课程设计 1

化工机械设计

（2009级）

题 目 夹套反应釜设计 学 院 医药化工学院 专 业 化学工程与工艺 班 级 09化工1 学 号 学生姓名 指导教师 完成日期 2011年11月15日

目录

1.夹套反应釜设计任务书…………………………………………………………2 2.设计方案分析和拟定……………………………………………………………3 3．罐体和夹套设计 ………………………………………………………………4 3.1几何尺寸 …………………………………………………………………4 3.2强度计算……………………………………………………………………4 3.3稳定性校核（按内压校核厚度）…………………………………………5 3.4水压试验校核………………………………………………………………6 3.5支座形式的选择……………………………………………………………7 3.6接管、管法兰及设备法兰的选择…………………………………………7 3.6.1管口表 ………………………………………………………………7 3.6.2管法兰表 ……………………………………………………………7 3.6.3设备法兰的选择 ……………………………………………………8 3.7搅拌传动系统设计…………………………………………………………8 3.7.1搅拌器选择 …………………………………………………………8 3.7.2搅拌轴设计 …………………………………………………………8 3.8传动系统……………………………………………………………………9 3.8.1电动机 ………………………………………………………………9 3.8.2 V带减速机 …………………………………………………………9 3.8.3轴承、联轴器的选择 ………………………………………………10 3.9凸缘法兰及安装底盖………………………………………………………11 3.9.1凸缘法兰 ……………………………………………………………11 3.9.2安装底盖 ……………………………………………………………11 3.10轴封形式的选择 …………………………………………………………11 3.11总装配图的绘制（见附图）

4. 参考文献…………………………………………………………………………11 5. 设计总结…………………………………………………………………………11

1、夹套反应釜设计任务书

一、设计内容

设计一台夹套传热式带搅拌的反应釜。

二、设计参数和技术特性指示 三、设计要求

1、进行罐体和夹套设计计算。 2、选择搅拌传动系统设计。

（1）进行传动系统方案设计（指定用V带传动）。

（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸（指定选用库存电机Y132M2-6,转速960r/min，功率5.5KW）。

(3)进行上轴的结构设计及强度校核。 （4）选择轴承、进行轴承寿命校核。 （5）选择联轴器。

（6）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计。 （7）选择轴封型式。 3、设计机架结构。

4、选择凸缘法兰及安装底盖结构。 5、选择支座形式并进行计算。

6、选择接管、管法兰、设备法兰、手孔、视镜等容器附件。 7、绘制装配图（A1图纸）。

2、设计方案的分析和拟定

一、夹套反应釜的总体结构

主要由：搅拌容器：罐体和夹套，主要由封头和筒体组成 搅拌装置：搅拌器和搅拌轴

传动装置：为带动搅拌装置设置的，由电动机、减速机、联轴器和传动轴等组合而成 轴封装置：动密封，一般采用机械密封或填料密封 支座接管及一些附件 二、夹套反应釜机械设计步骤

先阅读任务书，然后设计 1. 罐体和夹套的设计

⑴结构设计 ⑵罐体几何尺寸设计

⑶夹套几何尺寸设计 ⑷强度校核 2. 反应釜的搅拌装置

确定搅拌的形式：推进式，与轴的连接是通过轴套用平键或是深定螺钉固定 搅拌轴设计：⑴搅拌轴的材料

⑵结构 ⑶校核强度 ⑷支承

⑸轴的临界转变校核计算

3. 反应釜的传动装置

电机、减速器的选型，选择联轴器，选用和设计机桨和底座

主要是设计V带，根据选用的功率、转速

4. 反应釜的轴封装置

填封密封是由填料箱、压盖、压紧螺栓及油杯等组成。一般用于常压、低压、低转速及允许定期维护的搅拌装置。

机械密封的搅拌装置：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。 三、反应釜的其他附件

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

支座分为A型和B型两种，当设备需要保温或直接支承在楼板上时选B型，否则选A型，每台反应釜常用4个支座。

2. 设备接口：⑴ 接管与管法兰 ⑵ 补强圈 ⑶ 液体出料口

⑷ 过夹套的物料进出口 ⑸ 夹套进气管

3. 视镜：一般成对使用，当视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜。

3、夹套反应釜设计计算

3.1几何尺寸：

3.2强度计算（按内压计算厚度）

3.3稳定性校核（按外压校核厚度）

3.4水压试验校核

3.5支座形式的选择

由于立式反应釜为夹套传热带搅拌的配料罐，属于保温型所以选择标准耳式A型，标准号为JB/T4712.3-2007，材料为Q235-A，由容器公称直径DN=1300mm 查参考文献2附录D-9得如下主要尺寸：

3.6接管、管法兰及设备法兰的选择

3.6.1管口表

3.6.2管法兰参考文献2附录4-12

3.6.3设备法兰的选择

查参考文献1表11-2可知乙型平焊法兰可满足工艺条件，法兰材料取Q235-A，由参考文献1表11-1可餐区凹凸面密封面，垫片材料选用耐油石油橡胶板，螺栓材料GB700Q235-A，螺母材料为Q235-A查阅相关文献可得乙型平焊法兰尺寸如下：PN=0.6MPa

3.7搅拌传动系统设计

3.7.1搅拌器选择

搅拌装置：由工艺条件可知搅拌器采用推进式搅拌器，其直径DJ常取罐体内经D1的0.2-0.5，以DJ=0.33* D1最为常见，常用与n=100～500r/min的场合。 推进式搅拌器的主要尺寸见参考文献2表4-6 3.7.2搅拌轴设计

搅拌器的机械设计酮一般转动轴。搅拌轴材料选用45号钢，搅拌轴转速200r/min。 （1） 搅拌轴轴的强度校核，步骤如下：（见参考文献2表4-7）

（2） 搅拌轴的结构：实心直轴，与联轴器配合使用，搅拌器与轴的连接是通过轴套用平键或紧

钉固定，轴端加固定螺母。

（3） 搅拌轴的形位公差和表面粗糙度的要求：

一般搅拌轴要求运转平稳，设计转速为200r/min，则直线允差1000：0.1

3.8V带减速机

3.8.1电动机 3.8.2 V带减速机

（1）特点：结构简单，制造方便，价格低廉，能防止过载，噪声小。 （2）减速机的基本形式和主要尺寸。

（3）减速机的设计重点是V带轮的设计计算。 V带轮的设计计算和步骤如下：（见参考文献2表4-22）

3.8.3轴承、联轴器的选择

（1）有工艺条件可知，轴承选用较接触球轴承

角接触球轴承的主要尺寸如下：（按参考文献2附录E-1选取） （2）连州器选用G YS6型凸缘连轴器

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3.9凸缘法兰及安装底盖 3.9.1凸缘法兰：DN≈D1/4

选用R型凸缘法兰，标准号HG-21564-95，参考文献2附录D-6，尺寸如下：

3.9.2安装底盖

3.10轴封形式的选择

由工艺条件给定，选用填料密封（参考文献1附录E-13） 参考文献：

[1] 陈国恒.化工机械基础（第二版）.北京:化学工业出版社

[2]蔡纪宁，张莉彦.化工设备机械基础课程设计指导书（第二版）.北京：化学工业出版社

小结：

从最初对课程设计的一无所知，到最终完成，虽然只有短短的两周时间，但却能让我们拥有许多。新奇，疲惫，厌倦，到即将完成时些许的轻松与喜悦，这也正如我们的生活。

课程设计不仅仅让我熟悉了专业知识，更重要的是学习了如何做事。通过不断的查资料、看书，然后讨论直到选定所需的器件，这应该是我所得到的最大的锻炼。我拥有一个团队，并不是一个人在奋斗，也许不是最棒，但至少在相互帮助努力做到更好。生活难免会有挫折，能有人可以一起分担，而后解决。我想，这就已经足够了。

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