1、课程设计说明书题目: 夹套反应釜设计 院 系: 机械工程学院 专业班级: 过控09-4班 学 号: 302648 学生姓名: 石伟维 指导老师: 来永斌副教授 年 7月 2日 安徽理工大学课程设计(论文)任务书 机械工程 学院 过控 教研室学 号学生姓名石伟维专业(班级)过控09-4班设计题目夹套反应釜设计设计技术参数 容器内 夹套内 全容积:0.8工作压力/MPa : 0.18 0.25 传热面积/:大于3设计压力/MPa : 0.2 0.3 腐蚀情况:微弱工作温度/: 100 130 推荐材料:Q345R设计温度/: 120 150 搅拌器形式:桨式介质: 燃料及有机溶剂 蒸汽 搅拌轴转速
2、/(r/min):200 轴功率/kW:4设计要求1、罐体和夹套几何尺寸计算2、搅拌装置设计3、传动装置设计4、轴封装置选择5、工艺接管及附件选择6、焊缝结构设计工作量设计说明书不少于6000字;一张图纸装配图工作计划第一周:借书籍、查资料,确定总体方案及相关数据;第二周:编写课程设计说明书,确定画图相关尺寸;第三周:画装备图参考资料1朱有庭. 化工设备设计手册(上、下卷)M. 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M. 北京:化学工业出版社,.3方书起. 化工设备课程设计指导M. 北京:化学工业出版社,.4茅晓东. 经典化工设备机械设计指导M. 上海:华东
3、理工大学出版社,1995.5王凯,虞军. 搅拌设备M. 北京:化学工业出版社,.6郑津洋,董其伍,桑芝富. 过程设备设计M. 北京:化学工业出版社,.7任济生,唐道武,马克新. 机械设计机械设计基础课程设计M. 徐州:中国矿业大学出版社,.8王凯,冯连芳. 混合设备设计M. 北京:机械工业出版社,.9成大先. 机械设计手册M. 北京:化学工业出版社,.指导老师签字教研室主任签字 年 月 日目录第1章 绪论11.1概述11.2搅拌器研究情况11.3搅拌设备研究中关键难点和处理方法11.4搅拌设备在工程技术上特点2第2章 罐体几何尺寸计算32.1 确定筒体内径32.2 确定封头尺寸32.3 确定筒
4、体高度42.4 夹套几何尺寸计算42.5 传热面积计算52.6 夹套反应釜强度计算52.6.1 强度计算标准及依据52.6.2 内筒及夹套受力分析52.6.3 强度计算(按内压计算厚度)62.6.4 稳定性校核(按外压校核罐体厚度)72.6.6 水压试验校核8第3章 反应釜搅拌装置93.1 选择搅拌器93.2 电动机额定功率确实定103.3 搅拌轴设计103.4 搅拌器强度设计11第4章 反应釜传动装置124.1 选择电动机124.2 选择减速器124.3 凸缘法兰选择124.4 选择安装底盖144.5 机架选择154.6 联轴器选择174.7 轴封装置18第5章 工艺接管及附件选择205.1
5、 工艺接管205.2 人孔和手孔205.3 设备接口215.3.1 接管和管法兰215.3.2 补强圈225.4 视镜225.5 支座235.6 挡板25第6章 焊缝结构设计266.1 釜体上关键焊缝结构266.2 夹套上焊缝结构设计27参考文件28鸣谢29第1章 绪论1.1概述搅拌反应器是化学工程和生物工程中最常见也是最关键单元设备之一,适适用于多种物性(如粘度、密度)和多种操作条件(温度、压力)反应过程,广泛应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶等聚合反应,另外,也大量应用于医药、化工、食品、冶金、采矿、造纸废水处理等行业。一台夹套搅拌反应釜关键由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、
6、人孔、工艺接管和部分附件组成。 1.2搅拌器研究情况因为每一个搅拌器全部不是万能,全部只在一特定应用范围内才是高效。多年来,很多国际混合设备企业竞相开发高效节能、造价低廉搅拌器。通常在轴封、传动装置、传质传热搅拌方面有所突破,比如搅拌装置中经典有A310、A315叶轮等。以美国莱宁(LIGHTNIN)企业开发A310搅拌器为例,其叶片由钢板按一定规律弯曲制成,无须使用铣或精密浇铸等成型工艺,三叶片可用螺栓固定或焊接在轮毂上,这么有利于大型搅拌器制造和安装。尺寸较小时也能够铸造成型。这些搅拌器很适合于均相混合、固液悬浮等操作。当用于固-液悬浮时,达成一样悬浮效果,A310叶轮比传统上使用45斜叶
7、涡轮要节能50%。其它还有A315,适合气液搅拌发酵体系。1.3搅拌设备研究中关键难点和处理方法多种生产过程对搅拌往往有不一样要求,有过程要求经过搅拌起到混合和搅动作用。有要求在搅拌作用下,使固体或液体中保持悬浮状态,这就要求搅拌器含有一定技术特征,如一定泵型式、尺寸、转速和功率等。还需要从经济角度,考虑搅拌器及减速装置设备投资费用和日常动力消耗操作费用。对搅拌釜来说,依据物料相态,可分为均相和非均相两类,非均相反应过程如悬浮聚合、乳液聚合,和部分有固体催化剂聚合体系。均相体系对搅拌要求关键是使物料搅动,以提升传热和传质速率,并使物料混合均匀。非均相体系,除了上述这些要求之外,还要求“分散相”
8、在“连续相”中能保持稳定均匀分布。这就要求对搅拌装置进行不一样设计。在流体粘度较低,搅拌转速较高情况下,轻易产生漩涡流况。在漩涡存在时,轴向循环速率常低于径向循环速率,影响搅拌效果。还有一个情况值得注意,猛烈打旋流体常引发往复冲动浪涛,结合漩涡作用,对搅拌轴将造成起伏冲击力。为了消除漩涡,通常采取在容器内安装挡板措施。1.4搅拌设备在工程技术上特点搅拌设备设计依靠经验和试验、放大困难,而且它是机械和过程装备专业知识集成,属于非标设备,伴随工业发展,依据工艺过程要求,搅拌设备研究朝着以下多个方向发展:材料耐腐蚀化、设备大型化、 设计智能化、控制自动化、制造工艺合理化。第2章 罐体几何尺寸计算 搅
9、拌设备罐体通常是立式圆筒形容器,由顶盖、筒体和罐底组成,罐底大多为椭圆形封头,必需时也可选锥形封头。顶盖选择椭圆形封头或平盖。罐底和筒体连接常采取焊接连接。顶盖和筒体连接形式分为可拆和不可拆两种,要求可拆时,采使用方法兰连接。2.1 确定筒体内径通常有工艺条件给定容积V、筒体内径根据式(2-1)估算: (2-1)式中 V工艺条件给定容积,: 高径比,(按物料类型选择,见表2-1) 填料系数,取0.85表2-1 常见搅拌容器高径比种类筒体内物料类型高径比i反应釜、混合槽、溶解槽液-液或液-固体系1-1.3反应釜、分散槽气-液体系1-2聚合釜悬浮液、乳化液2.08-3.85搅拌发酵罐气-液体系1.
10、7-2.5由表2-1可取,依据式(2-1)得:圆整得: 2.2 确定封头尺寸椭圆封头选择标准件见图2-1,它内径于筒体内径相同,标注椭圆封头尺寸查JB/T 4746-标准可知:曲边高度,直边高度,容积,内表面积。图 2-1 椭圆封头2.3 确定筒体高度反应釜容积通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。则筒体高度根据式(2-2)计算并进行圆整: (2-2)式中 封头容积,; -1米高筒体容积,/m。查表得:,再依据公式(2-2)得: 圆整得:2.4 夹套几何尺寸计算 夹套和筒体连接长焊接成封闭结构,夹套结构尺寸常依据安装和工艺两方面要求而定。夹套内径可依据筒体内径按表2-2选择得:表 2-2 夹套
11、内径于筒体内径关系/mm500-600700-1800-3000/mm+50+100+200夹套下封头型式同罐体封头,其直径和夹套筒体相同。夹套高由传热面积决定,不能低于液料高。夹套高按式(2-3)估算: (2-3)将值代入式(2-3)得:,圆整取。2.5 传热面积计算 夹套所包围罐体表面积(筒体表面积+封头表面积)一定要大于工艺要求传热面积,即: (2-4)式中,(1米高筒体内表面积)查表得:,由式(2-4)求出:,所以满足换热要求。2.6 夹套反应釜强度计算2.6.1 强度计算标准及依据强度计算中各参数选择及计算,均应符合钢制压力容器要求,强度计算应考虑以下多个情况。(1)圆筒内为常压外带
12、套时当圆筒公称直径时,被夹套包围部分筒体按外压(指夹套压力)圆筒设计,其它部分按常压设计;(2)圆筒内为真空外带夹套时当圆筒公称直径时,被夹套包围部分筒体按外压(指夹套压力)圆筒设计,其它部分按真空设计;当圆筒公称直径时,全部筒体按外压(指夹套压力)筒体设计;(3)圆筒内为正压外带夹套时当圆筒公称直径时,被夹套包围部分筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算,取其中较大值;其它部分按内压圆筒设计。当圆筒公称直径时,全部筒体按内压圆筒和外压圆筒计算,取其中最大值。2.6.2 内筒及夹套受力分析 工艺提供条件为:釜体内筒中工作压力为,夹套内工作压力为,则夹套筒体和夹套封头承受内压:而内筒筒体和下封头既承受
13、内压,同时又承受外压,其最恶劣工作条件为:停止操作时,内筒无压而夹套内仍有蒸汽压力,此时内筒承受外压。2.6.3 强度计算(按内压计算厚度) 罐体和夹套材料选择,设计温度(容器内),(夹套内);设计压力(容器内),(夹套内)。焊接接头系数取液柱静压力: 计算压力: 夹套内介质为谁蒸汽,故其液柱静压力能够忽略不计,则夹套计算压力为:查表可知设计温度下,需用应力为。筒体计算厚度由公式: (2-5)得,; 夹套计算厚度由公式: (2-6)得,; 筒体封头计算厚度由公式: (2-7)得, ; 夹套封头计算厚度由公式: (2-8)得, 取钢板厚度负偏差,腐蚀裕量:罐体为0,夹套,则夹套厚度附加量由公式:
14、 (2-9)得,; 筒体设计厚度由公式: (2-10) 得,;夹套设计厚度由公式: (2-11)得,;筒体封头设计厚度由公式: (2-12)得,;夹套封头设计厚度有公式: (2-13)得,。 对低合金钢制容器,要求不包含腐蚀裕量最小厚度应大于,若加上腐蚀裕量,名义厚度最少应取。由钢材标准规格,名义厚度取为。所以: 筒体名义厚度: 夹套名义厚度: 筒体封头名义厚度: 夹套封头名义厚度:2.6.4 稳定性校核(按外压校核罐体厚度)(1)筒体名义厚度计算取厚度附加量,假设筒体名义厚度,则筒体有效厚度:,筒体外径,筒体计算长度由公式: (2-14)得,系数,系数,,,许用外压力由公式: (2-15)得
15、,。所以,名义厚度时,筒体能满足要求。(2)筒体封头厚度计算假设筒体封头名义厚度为,则筒体封头有效厚度,封头外径。而系数由公式: (2-16)得,查得,许用外压力由公式: (2-17)得,。该假设满足要求,筒体封头名义厚度为。2.6.6 水压试验校核材料屈服点应力, 罐体试验压力: (2-18)得,;夹套水压试验压力: (2-19)得,。罐体内筒水压试验时壁内应力: (2-20)得,;液压强度足够; 夹套内压试验应力: (2-21)得,液压强度足够。第3章 反应釜搅拌装置3.1 选择搅拌器搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。搅拌器形式关键有:桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。本釜选择
16、折叶桨式搅拌器。依据表 3-1 选择搅拌器参数:表 3-1 搅拌器关键参数桨型常见尺寸常见运转条件常见介质粘度范围桨式叶片数折叶角叶端线速度小于依据条件选择得;,得;选择折叶角。 桨式搅拌器和轴连接常见螺栓对夹。当轴径时,应加紧定螺钉;当初,加穿孔螺栓或圆柱销固定。桨式搅拌器关键尺寸见表 3-2。 表 3-2 桨式搅拌器关键尺寸/mm螺栓螺钉E质量小于数量数量35030M122110401208531.770.014001.935004012501401003.380.025503.62600601104.590.025700504169045410.420.0585012.110.07595
17、0M16M1615013.5711001207020.95注: 计算功率; 搅拌器每分钟转速,;搅拌器桨叶强度所许可数值,其计算温度2003.2 电动机额定功率确实定填料密封功率损失约为搅拌器功率10%或最少0.368KW,而机械密封功率损失仅为填料密封10%-15%。在此选择机械密封,其功率损失约为0.184KW。选择带传动,机械效率=0.95.则有0.184KW, =0.95,故电动机功率由公式: (3-1)得,式中 轴功率,。为了安全生产,选择。 3.3 搅拌轴设计 搅拌轴可用实心或空心直轴,碳钢材料常选45钢,有防腐或防污染要求场所,应采取不锈耐酸刚。其结构形式依据轴上安装搅拌器类型、
18、支承结构和数量和和联轴器连接而定。(1)按转矩计算时。轴材料选择45钢,则选,实心轴直径: (3-2)式中 搅拌传输功率,; 搅拌轴转速,; 搅拌轴需用切应力,见表3-1。可由式(3-2)得,。表 3-1 常见轴材料许用切应力轴材料Q235/20275/3545(调质)(退火)(调质)/MPa12-2020-3030-4040-5218-2440-5015-25 注:表中是考虑了弯曲等影响后许用应力。转动中弯矩较小取较大值,弯矩大取较小值;轴径大取较小值,轴径小取较大值;操作条件好取教大值,操作条件差取较小值;采取20、35钢时可取较大值。(2)按刚度计算时。对于碳钢及合金钢;通常传动和搅拌轴
19、计算可选为,在此选。则搅拌轴直径: (3-3)式中 剪切弹性模量,对于碳钢及合金钢在精密稳定传动中,可取;通常传动和搅拌轴计算可选;对精度要求低传动可选。由式(3-3)得,。;所以选择轴径。轴转速小于,故不需要计算轴临界转速。3.4 搅拌器强度设计 搅拌器强度计算中计算功率: (3-4)式中,查得由式(3-4)求得.作用在折叶桨表面上液体阻力在折叶片根部I-I断面对主惯性轴x-x所产生弯矩为: (3-5)由式(3-5)求得:。该断面抗弯断面模量为: (3-6)取桨叶厚度,由式(3-6)得,。搅拌器强度计算中安全系数,则弯曲应力: (3-7)由式(3-7)得,。所以搅拌器强度足够。第4章 反应釜
20、传动装置 反应釜搅拌器是由传动装置来带动。传动装置设置在釜顶封头上部,器设计内容通常包含:电机、减速机选型、选择联轴器、选择和设计机架和底座等。4.1 选择电动机 依据设计任务书要求,选择选择三相异步电动机Y132M2-6,转速960r/min,P=5.5KW.4.2 选择减速器常见减速装置有齿轮减速器、涡轮减速器、V带和摆线针齿行星减速器等。依据,电动机功率为5.5KW.查表 4-1可选择二级齿轮减速器 表 4-1 标注减速器性能参数减速器类型转速范围/(r/min)电动机功率范围/KW类型代号特征参数谐波减速器4-160.6-13XB柔轮分度圆直径摆线针轮行星减速器16-1600.6-30
21、BLD电动机功率、机型、减速比二级齿轮减速器125-2500.6-30LC中心距V带传动减速器320-5000.6-5.5PV带型号和根数4.3 凸缘法兰选择 凸缘法兰通常焊接在搅拌容器封头上,用于连接搅拌传动装置,也可兼作安装、维修、检验用孔。依据介绍耐蚀性,凸缘法兰可选择整体结构或衬里结构,密封面形式有突面(R或LR)和凹面(M或LM)两种,其中LR和LM为衬里结构密封面形式。凸缘法兰可按HG-21564选择。本釜选择R型凸缘法兰,见图4-1、图4-2。图 4-1 R型凸缘法兰图 4-2 R型凸缘法兰结构详图 凸缘法兰连接尺寸和结构尺寸见表4-2;凸缘法兰密封面尺寸见表4-3。表4-2 凸
22、缘法兰连接尺寸和结构尺寸(mm)凸缘法兰公称直径DN螺栓质量Kg数量螺纹碳钢或整体不锈钢不锈钢衬里2502453953502803003665412M2022422628 表4-3 凸缘法兰密封面尺寸(mm)公称直径R型M型25032033044.54.4 选择安装底盖 安装底盖采取螺柱等紧固件和凸缘法兰连接,是整个搅拌传动装置和容器连接关键连接件。安装底盖常见类型为RS和LRS型,其它结构(整体或衬里)、密封面形式(突面或凸面)和搅拌轴安装形式(上装式或下装式),按HG-21565选择。本釜选择ML型,见图4-3。图4-3 ML和MLS型安装底盖 安装底盖公称直径和凸缘法兰相同,选择时应注意
23、和凸缘法兰密封面结合。类型确定后,安装底盖结构尺寸由安装底盖公称直径、机架公称直径和搅拌轴轴径三者确定。安装底盖关键外形尺寸见表4-4。表4-4 安装底盖外形尺寸/mm安装底盖DN机架DNK螺柱孔螺纹孔S传动轴轴径螺纹孔数量数量数量250250395350122229040401101454M16 图 4-4 安装底盖、机架、凸缘法兰、轴封组配 安装底盖、机架、传动轴、搅拌容器组配见图4-4,尺寸见表4-5。表 4-5 安装底盖、机架、传动轴、搅拌容器系列组配/mm安装底盖DN机架公称直径DN搅拌容器DN传动轴轴径3040506070809010011012013014016025025025
24、025070080010004.5 机架选择 立式搅拌设备传动装置是经过机架安装在搅拌设备封头上,机架内应留有足够位置,以容纳联轴器、轴封装置等部件,并确保安装操作所需要空间。大多数情况下,机架中间轴承装置,以改善搅拌轴支撑条件。 机架下端采取螺柱和安装底盖连接,机架公称直径通常等于或小于安装底盖公称直径。安装底盖和凸缘法兰、机架和轴封相关系。 单支点机架选择条件a) 电动机或减速器有一个支点,经核实可承受搅拌轴载荷;b) 搅拌容器内设置地轴承,作为一个支点;c) 轴封本体设有能够作为支点轴承;d) 在搅拌容器内,轴中部设有导向轴承,可作为一个支点。 当按上述条件选择单支点机架时,减速器输出轴
25、和搅拌轴之间采取弹性联轴器连接;当不含有上述条件而选择单支点机架时,减速器输出轴和搅拌轴之间采取刚性联轴器连接。本釜选择单支点机架见图4-5,其相关数据见表4-6,表4-7。图4-5 公称直径为250mm单支点机架表 4-6 单支点机架尺寸机架公称直径传动轴轴径轴承型号机架质量2505029035039542545512/22750995268388462128393表 4-7 单支点机架支点轴承间距L 单支点机架单支点机架公称直径200250300400500700支点间距4054355606307508594856206907508809604.6 联轴器选择 联轴器是用来连接轴和轴或轴和
26、其它回转件。传输运动和转矩,可分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。凸缘式联轴器、夹壳式联轴器、焊接式联轴器和整体式联轴器均为刚性联轴器。 常见电动机和减速器输出轴和搅拌轴之间连接、全部是经过联轴器连接。常见类型很多.选择凸缘联轴器(C型)见图4-6。其关键尺寸见表4-8。图 4-6 凸缘联轴器(C型)表4-8 凸缘联轴器(C型)关键尺寸/mm轴径d许用扭矩()许用转速/()质量/451557081169355196015.05051514.0和凸缘联轴器相配轴头见图4-7,和凸缘联轴器相配轴头尺寸见表4-9。图 4-7 和凸缘联轴器(C型)相配轴头 表 4-9 和凸缘联轴器(C型)相配轴头尺寸/
27、mm传动轴轴径d454816681439.55044.54.7 轴封装置轴封是搅拌设备一个关键组成部分。其任务是确保搅拌设备内处于一定正压和真空状态和预防反应物料逸出和杂质渗透。鉴于搅拌设备以立式容器中心顶插式搅拌为主,极少满釜操作,轴封对象关键为气体;而且搅拌色设备因为反应工况复杂轴偏摆振动大,运转稳定性差等特点。故不是全部形式轴封全部能用于搅拌设备上。 反应釜搅拌轴处密封,属于动密封。常见有填料密封和机械密封两种形式。填料密封结构简单、易于制造,在搅拌设备上广泛应用,通常见于常压、低压、低转速及许可定时维护搅拌设备。机械密封是一个功耗小、泄露率低,密封性能可靠,使用寿命长转轴密封,关键用于
28、腐蚀、易燃、易爆、剧毒及带有固体颗粒介质中工作高压和真空设备。依据已知工况,选择机械密封,见图4-8。图 4-8 单端面平衡型机械密封型、型(带内置轴承)机械密封是把转轴密封面从轴向改为径向,经过动环和静环两个断面相互贴合,并做相对运动达成密封装置,也成为断面密封。工程上按式(4-1)或式(4-2)近似计算转轴在机械密封中摩擦损耗功率值:单断面机械密封所消耗功率近似值: (4-1)得,式中 机械密封功率消耗近似值,; 实心轴轴径或空心轴外径,mm。相关机械密封外形尺寸见表4-10。表 4-10 机械密封外形尺寸(HG 21531-1995)轴径d螺柱孔(,)小于(,)小于封液进出口A、B/(“
29、)50240210176820150230第5章 工艺接管及附件选择5.1 工艺接管 当夹套用作冷却时,冷却水从夹套底部进入,由夹套上部排出;当夹套用蒸汽加热时,蒸汽从夹套上部进入,由底部出口排出冷凝水。夹套接管结构见图4-9。 液体出料管a 液体出料管 b图4-9 过夹套接管结构当夹套装设进气管时,为预防气体直接冲罐壁,可采取图示(图4-10)结构 a b c图4-10 夹套进气接管5.2 人孔和手孔手孔和人孔设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部装置。手孔直径通常为150-250mm,应使工人带上手套并握有工具手能方便经过。手孔和人孔种类较多,且大部分有标准。当设备直径大于900mm时,
30、应开设人孔。人孔形状有圆形和椭圆形两种。圆形手孔制造方便,应用较为广泛。人孔大小及位置应以人进出设备方便为标准,对于反应釜,还有考虑搅拌器直径,方便搅拌轴及搅拌器能经过人孔放入罐体内。本设计采取手孔,为带颈平焊法兰手孔,其关键尺寸见表5-1: 表 5-1 带颈平焊法兰手孔密封面形式公称压力MPa公称直径DN螺柱螺母螺柱数量直径长度突面(RF型)1.1150159285240222124160908165.3 设备接口化工容器及设备,往往因为工业操作等原因,在筒体和封头上需要开部分多种用途孔。5.3.1 接管和管法兰接管和管法兰是用来和管道或其它设备连接。标准管法兰关键参数是公称直径()和公称压
31、力()。管子公称直径和钢管外径关系见表5-2:表 5-2 管子公称直径和钢管外径关系公称直径1015202540506580100125钢管外径1418256245577689108133公称直径150200250300350400450500600钢管外径1652192733253774264805306305.3.2 补强圈 容器开孔后因为壳体材料减弱,出现开孔应力集中现象。所以要考虑补强。补强圈就是用来填补设备壳体因开孔过大而造成强度损失一个常见形式。补强圈形状应和被补强部分相符,使之和设备壳体亲密贴合,焊接后能和壳体同时睡。补强圈上有一小孔,焊后同如压缩空气,以检验焊缝气密性。补强圈厚
32、度和材料通常和设备壳体相同。5.4 视镜视镜关键用来观察内物料及其反应情况,也可作为料面指示镜,通常成对使用。其结构型式图5-1。当视镜需要斜装或设备直径较小时,采取带颈视镜。本设计采取带灯颈视镜,关键尺寸见表5-3,材料见表5-4.图 5-1 视镜结构形式表 5-3 关键尺寸/mm公称直径公称压力总质量,Kg防腐型防爆型防腐型防爆型1000.6180150842042645.77.7表 5-4 视镜材料件号名称数量材料件号名称数量材料1视镜玻璃1硼硅玻璃()4压紧环12衬垫2石棉橡胶板5双头螺柱83接缘16螺母165.5 支座夹套反应釜多为立式安装,最常见耳式支座。标准耳式支座()分为和型两
33、种。当设备需要保温或直接支承在楼板上是选型,不然选型。本设计选B型。其关键尺寸见表5-5,其结构见图5-2。表 5-5 B型耳式支座关键尺寸支座本体许可载荷高度使用容器公称直径底板筋板垫板螺栓支座质量d螺纹30200700-14001601001050205110825020083030M248.3图 5-2 支座结构形式每台反应釜常见4个支座,但承重计算时,考虑安装误差造成受力情况变坏,应根据两个支座计算。(1)耳式支座实际承受载荷是近似算: (5-1) 式中 支座实际承受载荷,; 支座安装尺寸,; 重心加速度,取; 水平力作用点至底板高度,; 不均匀系数,安装3个支座时,取,安装3个以上时
34、,取; 设备总质量(包含壳体及其附件,内部介质及保温层质量),; 支座数量; 偏心距,; 水平力,取和大值,。当容器高径比小于5,且总高度小于10m时,水平地震力和水平风载荷可按下述公式计算,超出此范围容器本部分不推荐使用耳式支座。水平地震力: (5-2)式中 地震系数。由式(5-2)得,水平风载荷: (5-3)式中 容器外径,有保温层时取保温层外径,; 风压高度改变系数,按设备质心处高度取; 10m高度处基础风压值,; 容器总高度,。由式(5-3)得,。安装尺寸: (5-4)得,将已知值代入式(5-1)得,因为,所以选择耳式支座满足许可载荷要求。(2)计算支座处圆筒所受支座弯矩: (5-5)经式(5-5)得, 。查,知,所以。综上,耳式支座能满足要求。5.6 挡板为消除搅拌器形成“打旋区”,通常在筒体内壁安装一定数量挡板。设置挡板关键是为了消除漩涡,改善专题循环,增大湍动程度,改善搅拌效果;同时还能降低搅拌载荷波动,使功率消耗保持稳定。通常情况下,在容器内壁面均匀安装4块宽度为容器直径挡板。当搅拌容器直径时,挡板数量为块;当挡板直径时,挡板数量为块。因为搅拌容器直径所
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