1、齐齐哈尔大学毕业设计（论文）摘 要本设计是根据设计任务书的要求和GB150钢制压力容器等相关标准规定，结合釜内物料的性质及其运行条件等进行零件的选取、结构设计计算、强度校核等工作。带搅拌的夹套反应釜，为使搅拌效率高、密封性能好、保温能力强，本设计创新性的采用了涡轮式搅拌器，在有挡板时可以形成两个循环流，采用了既能满足设计要求、又经济的填料密封，并在结构设计上考虑到设备保温的要求，通过这些方法来解决以上问题。在本设计中，由于筒体要收到外压的作用，因而在计算筒体壁厚时采用了图算法计算，此方法较解析法简便且不易出错。本文的全部图纸采用AutoCAD绘制。关键词：夹套反应釜;搅拌;密封;图算法;创新A
2、bstractThe design is based on the design plan requirements and GB150 Steel Pressure Vessels and other provisions of the relevant standards, combined with the nature of the materials within the reactor operating conditions and selection of parts, structural design calculations, strength check, etc. J
3、acketed reaction vessel with stirring, for the mixing efficiency, good sealing performance, insulation ability, and the design of innovative use of a turbine-type stirrer, a baffle can be formed in two circular flow, using both meet the design requirements, and economical packing seal, and taking in
4、to account the structural design requirements of equipment insulation, through these methods to solve the above problem. In this design, as cylinder to receive the role of external pressure, and thus used in the calculation of cylinder wall a map algorithm, this method than the analytical method is
5、simple and less prone to errors. This all drawings using AutoCAD drawing. Keywords: jacketed reactor; stirring; seal; graph algorithm; innovation 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1概述11.2搅拌器研究状况11.3本课题研究中的主要难点以及解决的方法11.4搅拌设备在工程技术上的特点2第2章 设计任务说明书32.1设计题目32.2设计参数和技术特性指标32.3设计要求3第3章 计算设计53.1 反应釜釜体及夹套设计计算53.1.1
6、确定筒体和封头的几何尺寸53.1.2 釜体及夹套的强度计算73.1.3 水压试验校核9第4章 反应釜搅拌装置设计114.1 搅拌器的选型与直径的确定114.2搅拌轴的设计124.2.1搅拌轴的选材124.2.2搅拌轴直径的计算124.2.3搅拌轴的临界转速144.3挡板设计14第5章 反应釜的传动装置165.1电动机的选择165.2减速器的选择165.3机架和联轴器的选择175.3.1机架的选择175.3.2传动轴的选择175.3.3联轴器的选择185.4轴封的选择185.4.1填料的选择185.4.2填料箱的选择185.5凸缘法兰及安装底盖的设计195.5.1凸缘法兰195.5.2 安装底盖
7、20第6章 人孔的计算与校核226.1人孔的选用226.2人孔补强计算226.2.1补强的计算方法236.2.2开孔补强面积的确定23第7章 设备接口257.1 接管与管法兰的选择257.2 垫片的选择257.3 视镜25第8章 支座的选择与计算268.1支座的选择268.2支座的承载计算26结论30参考文献31致谢3232第1章 绪 论1.1概述夹套反应釜是过程装备行业中典型的静设备，大量应用于化工、医药、食品、采矿、造纸等行业中。搅拌设备的使用也是历史悠久，搅拌设备在许多场合是作为反应器来用的。例如，在三大合成材料（合成橡胶、合成纤维、合成塑料）的生产中，采用搅拌设备作反应器的，约占反应器
8、总数的85%以上。带搅拌夹套反应釜由搅拌器和釜体组成。搅拌器包括传动装置，搅拌轴（含轴封），叶轮（搅拌桨）;釜体包括筒体、夹套、支座、人孔、工艺接管和其他内件等。1.2搅拌器研究状况国外在反应釜焊条方面有了进一步的研究，开发了具有各种性能的反应釜焊条，以满足各方面工业手需要。如日本油脂（TASETO）对于常用的308型焊条除了通用的308、308L焊条外，还开发了提高高温性能的308HL焊条，用于极低温的308LA焊条，控制不同含碳量以提高其耐腐蚀性能的308L3、308L2焊条。先我国已研发出了立、卧两用样的夹套反应釜机已经通过了成都市科技局主持的专家鉴定。专家评价,这种新型反应釜在传质、传
9、热、受力等方面都具有极大的优越性，是对传统化工反应器的一次革命性创新，将在化工生产领域具有广泛的应用前景。这种反应釜是将传统的将传统的带夹套搅拌反应釜的釜体和夹套制作成球形体，釜内壳型形成了360，这样是搅拌是不存在死角，搅拌效果更高。通用的主要还是传统的圆柱形壳体夹套反应釜。1.3本课题研究中的主要难点以及解决的方法本课题在研究过程中遇到的主要难点有如下几点：1、反应釜设备整体密封问题；2、反应釜内部搅拌器搅拌效果；3、反应釜夹套传热效果。对此几点我们做出了相应的解决方法：1、反应釜使用的轴封装置主要有填料和机械密封。机械密封和填料密封相比几乎无磨损、平均泄漏量为填料密封的1%、使用寿命长等
10、特点，所以轴封形式采用机械密封；2、在本设计中假定搅拌轴只承受扭矩的作用，然后用增加安全系数以降低材料须用应力的方法来弥补由于忽略轴受弯曲作用所引起的误差。再对搅拌轴进行强度计算和刚度计算；3、根据反应釜的使用条件等确定夹套的形式，达到加好的传热效果。1.4搅拌设备在工程技术上的特点搅拌设备的设计依赖经验和实验，放大较难，同一搅拌操作可用多种不同结构的搅拌设备来完成，但不同的实施方案所需的能耗和设备投资是不同的。该设计过程是机械与过程装备专业知识的集成，属于非标设备，随着工业的发展，根据工艺过程的要求，搅拌设备的发展方向正朝着机电一体化和智能化的方向发展。查自文献5，9。第2章 设计任务说明书
11、2.1设计题目设计一台3.5夹套传热搅拌反应釜。2.2设计参数和技术特性指标表2-1 设计参数及要求容器内夹套内工作压力，MPa0.30.4设计压力，MPa0.330.44工作温度，0-1500-150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽传热面积，7全容积，3.5腐蚀情况微弱推荐材料Q235-B搅拌轴形式推进式搅拌轴转速,r/min200轴功率，Kw52.3设计要求1、进行罐体和夹套及支座的设计计算；2、选择接管、法兰管、设备法兰和手孔校核计算；3、进行搅拌传动系统设计；（1）、进行传动系统方案设计；（2）、作带传动设计计算；定出带型，带轮相关尺寸（3）、选择轴承和联轴器；（4）、进行罐内搅拌轴的结
12、构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；4、设计机架结构和安装底盖；5、选择轴封形式；6、绘制装配图（图纸）7、绘传动系统部件图。第3章 计算设计3.1 反应釜釜体及夹套设计计算3.1.1 确定筒体和封头的几何尺寸3.1.1.1 确定筒体和封头的形式根据设计要求选择圆柱型筒体和椭圆型封头。3.1.1.2 确定筒体和封头的直径设备容积要求3.5 ，反应物料为液液类型，由表3-1知，考虑容器不大，为使直径不致太小，在顶盖上容易布置接管和传动装置， 故选用。表3-1 长径比值种类设备内物料类型一般搅拌器液-固或液-液相物料11.3气-液相物料12发酵罐类1.72.5由下式估算 （3-1）将的估算值圆整
13、到公称直径系列，故取。封头内径取筒体内径值，采用椭圆型封头，直边高查表初选。3.1.1.3 确定筒体高度当=1600mm，=25mm时，查表得椭圆形封头的容积。查表得筒体1m高的容积，由下式计算得：取，所以故不符合要求。取当，时，查表得椭圆形封头的容积。查表得筒体1m高的容积，由下式计算得：取，所以符合要求。3.1.1.4 选取夹套直径时，查表得夹径夹套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径。3.1.1.5 确定夹套高度由公式 （3-2）确定夹套高，式中为装料系数，代入公式3-2得：取3.1.1.6 确定传热面积由JB/T4746-2002查得：封头表面积，1m高筒节表面积，则：实际总传热面，
14、可用。3.1.2 釜体及夹套的强度计算3.1.2.1 选择设备材料，确定设计压力由已知建议并分析工艺要求和腐蚀因素，决定采纳建议意见，选用Q235-B钢板，其在下的许用应力为：设计压力的确定：夹套的筒体和封头是内压容器，按已知，设计压力釜体的筒体和封头既受内压又受外压的作用。内压设计压力，设计外压的取法是考虑操作过程出现的最大压力差，所以取为设计外压。3.1.2.2 夹套的筒体和封头壁厚计算夹套的筒体壁厚 （3-3） 式中，为焊接系数，采用双面焊缝，不进行探伤检查：（夹套封头用钢板拼焊）；壁厚附加量，式中为钢板负偏差，初步取，腐蚀裕度，热加工减薄量（封头热加工），因此；。，圆整到钢板厚度标准规
15、格，取夹套封头壁厚 （3-4）式中，、取值同上式，其中，代入上式：为照顾到筒体和封头焊接的方便取（1） 釜体的筒体壁厚1）按承受的内压设计 （3-5）式中，设计压力；筒体内径；许用应力（同夹套材料）；焊缝同夹套，故；厚度附加量；上述各值代入3-4得2）按承受的外压设计设筒体的计算壁厚，并决定之值；-筒体外径，-筒体计算长度， - 有效壁厚， 则：，由文献1，130图查，由于釜体材料Q235-B钢板，由图查得，则许用外压故：满足外压稳定性要求。（2）釜体的封头壁厚计算1）按内压计算 （3-6）式中，代入上式：考虑到封头与筒体的焊接方便取封头与筒体等壁厚2）按外压校核，采用图算法：封头计算壁厚椭圆
16、封头的计算当量半径，由设计规定查表得，故；系数，查文献1，131图表得，则许用外压大于水压试验时的压力，故用，外压稳定安全。3.1.3 水压试验校核3.1.3.1 确定试验水压釜体水压取：夹套水压取：内压试验时：釜体筒壁内应力： 夹套筒壁内应力：釜体封头壁内应力：夹套封头壁内应力： 因为Q235-B常温，而：都小于，故水压试验安全。外压水压试验：釜体筒体外压校核：，由图查得，故许用外压：，故在做外压水压试验时应在釜体充压，以防釜体筒体失稳。釜体底封头外压校核：因其允许外压大于外压，故安全。表3-2 计算结果釜体夹套筒体壁厚10mm8mm封头壁厚10mm8mm第4章 反应釜搅拌装置设计搅拌装置由
17、搅拌器、轴及挡板等组成。搅拌器又称为搅拌桨或搅拌叶轮，它是机械搅拌设备的关键部件。在搅拌设备的机械工程设计以及新型搅拌设备的开发中，搅拌器的选型是十分重要的。搅拌操作以及涉及流体的流动、传质和传热，所进行的物理和化学过程对搅拌效果的要求也不同，至今搅拌器的研究还不够，因而搅拌器的选用带有一定的经验性。搅拌轴通常自搅拌釜顶部中心垂直插入釜内，有时也采用侧面插入、底部伸入方式，依据不同的搅拌要求选择不同的安装方式。搅拌设备中电动机输出的动力是通过搅拌轴传递给搅拌器的，因此搅拌轴必须有足够的强度。所以搅拌装置设计的主要内容包括搅拌器的选型、确定搅拌器直径、搅拌器与搅拌轴的连接结构、进行搅拌轴的强度设
18、计等。4.1 搅拌器的选型与直径的确定工作介质为染料及有机溶剂，属于液-液混合，且要求工作转速为200r/min，由文献4-137查的选用直叶径流圆盘涡轮式搅拌器，且有=（0.250.5），故=（375750），选用为400的涡轮式搅拌器具体零件尺寸见表4-1，主要零件数量材料见表4-2表4-1 搅拌器零件尺寸40050802706M106806014101001453.8 4-2 搅拌器零件明细表名称数量材料桨叶6Q235-B 轮盘1Q235-B 轴套1Q235-B 搅拌器的潜液深度：搅拌器至容器底部距离：4.2搅拌轴的设计搅拌轴的设计主要是确定危险截面处的最小尺寸，进行强度、刚度计算或校核
19、验算轴的临界转速和挠度，以便保证搅拌轴能安全平稳地运转。一般情况下，搅拌轴直径d必须满足强度和临界转速要求，当有特殊要求时，还应满足扭转或径向位移的要求。确定轴的实际直径时，通常还得考虑材料的腐蚀裕量，最后把直径圆整为标准轴径。因此，本设计中搅拌轴设计内容和一般轴设计相同，主要涉及强度、刚度的计算校核和临界转速校核。4.2.1搅拌轴的选材因为物料腐蚀程度微弱，则搅拌轴的材料选用最常用的45钢。4.2.2搅拌轴直径的计算4.2.2.1搅拌轴的强度计算轴的扭转强度条件按公式（4-1）计算： （4-1） 式中 轴横截面上的最大剪应力，MPa； 轴所传递的扭矩，Nmm； 轴的抗扭截面系数mm； 材料
20、的许用应力，MPa。(45号钢的许用应力为=3040 MPa)其中 （4-2）对于实心轴扭转界面系数见公式（4-3） （4-3）综合（4-1）、（4-2）和（4-3）得： 式中 搅拌轴直径，mm； 搅拌轴传递的功率，Kw； 搅拌轴转速，r/min4.2.2.2搅拌轴刚度的计算为防止轴在旋转过程中产生过大的扭转变形，影响正常的工作，应把轴的扭转变形限制在一个允许的范围内。工程上以单位长度的扭转角不得超过许用扭转角作为扭转的刚度条件，即 （4-4） 式中 轴扭转变形的扭转角，； 搅拌轴材料的剪切弹性模数，MPa；（对于碳钢和低合金钢 MPa） 轴截面的极惯性矩，； 许用扭转角，； （对于一般传动，
21、如搅拌轴取=0.51.0，对于悬臂轴取=0.35）由前面导出实心轴的直径计算公式见（4-5）为： （4-5）即 mm搅拌轴的直径应同时满足强度和刚度两个条件，取两者较大值，圆整到适当的轴径故取=50mm。4.2.3搅拌轴的临界转速当搅拌轴的转速达到其固有频率时会发生剧烈的震动，并出现很大的弯曲，这时的速度称为临界转速。轴在靠近临界转速时，常因为剧烈震动而发生损坏，或破坏轴封而停产，因此工程上要求搅拌轴的转速应避开临界转速。通常把工作转速n低于第一阶转速的轴成为刚性轴，工作转速大于第一阶临界转速的轴称为柔性轴。但一般搅拌轴的工作转速较低，即为刚性轴，一般不会发生共振，本设计中搅拌速度不大于200
22、r/min，故不用进行临界转速校核。4.3挡板设计搅拌器沿容器中心线安装，搅拌物料的粘度不大，搅拌转速较高时，液体将随桨叶旋转方向一起运动，容器中间部分的液体在离心力的作用下涌向内壁并上升，中心部分液面下降，形成漩涡，通常称为打旋区。随着转速的增加，漩涡中心下凹到与桨叶接触，此时外面的空气进入桨叶被吸到液体中，液体混入气体后密度减小，从而降低混合效果。为消除此现象，通常可在容器中加入挡板。一般在容器内壁面均匀安装4块挡板，其宽度为容器直径的。当在增加挡板数和挡板宽度，功率消耗不再增加时，称为全挡板条件。由文献3,860可知：挡板宽度： （4-6）因此 mm挡板数量Z=4挡板与容器内壁间距： （
23、4-7）即 mm挡板在的总高为挡板安装位置如图4-1图 4-1 挡板安装位置简图第5章 反应釜的传动装置搅拌设备传动装置系统一般包括电动机、变速器、联轴器（传动轴）、机架及凸缘法兰等。搅拌反应釜的传动装置通常设计在反应釜的顶部，一般为立式。电动机经过减速器将转速减到工艺要求的转速，再通过联轴器带动搅拌轴旋转，从而带动搅拌器旋转。5.1电动机的选择电动机是专门工厂批量生产的标准部件，设计时要根据工作机的工作特性、工作环境和工作载荷条件，选择电动机的类型、结构、容量和转速，并在产品目录中选出其具体的型号和尺寸。由于生产单位一般多采用三相交流电源，因此，无特殊要求时均应选用三相交流电动机，其中以三相
24、异步交流电动机应用最为广泛。根据搅拌反应釜的操作功率5Kw选取容量为5.5Kw的三相异步电动机，然而容量相同的电动机，一般有3000、1500、1000及750 r/min四种同步转速。电动机同步转速愈高，磁极对数愈小，价格愈低。但是电动机的转速愈高，减速机的传动比就会愈大，会是减速机外部尺寸增加，提高制造成本。因此，在确定电动机转速时，应综合考虑，对比分析。在本设计中选用Y132S-4电动机，转速为1440r/min，功率为5.5Kw。5.2减速器的选择目前，我国釜用减速器通常有两级齿轮减速器、摆线针齿行星减速器、三角皮带减速器和V带减速器。本设计选用两级齿轮减速器，其主要特点是效率高，工作
25、耐久，维护简便。由文献5,211知，圆柱齿轮减速机的效率为0.980.995,取两级齿轮减速器的效率为96%，减速器的输出功率为Kw 因5 Kw，故符合搅拌要求。减速器的标号：LC100-12该减速器的安装尺寸及外形见表5-1与表5-2。表5-1 减速机的安装尺寸表机型号中心距a/mm轴径d/mm轴承间距GFLC10010040k616066表5-2 减速机外型尺寸表316398326137/165684816818981495/515结构简图见文献5，225。5.3机架和联轴器的选择5.3.1机架的选择机架是用来支撑减速器和传动轴的,一般有无支点机架、单支点机架和双支点机架。根据轴的设计结构
26、和整个反应釜的结构设计，选择XD型单点B型机架，机架公称直径D=250mm,其标号：XD2-50 B 40 Z该机架的安装尺寸及外型尺寸见表5-3和表5-4，结构简图见文献4-275表5-3 机架主要尺寸表机架型号机架公称直径传动轴轴径传动轴上端轴径减速机输出轴径输出端接口XD22505040402903503956表5-4 外形及其他尺寸表轴承型号9953886812030100245462145.3.2传动轴的选择传动轴是传递运动和动力的重要零件。传动轴由计算确定，一般由类比法取传动轴的轴径等于搅拌轴轴径，即=50mm，传动轴上端装在机架上，下端与联轴器相连。5.3.3联轴器的选择联轴器是
27、连接轴与轴并传递运动和扭矩的零件，本设计选用立式夹壳式联轴器，公称直径为50mm的联轴器最大扭矩。验算联轴器的扭矩，查表5-5，选取K=1.5，联轴器的计算扭矩为表 5-5 工作情况系数K工作机电动机扭矩变化很小的机械扭矩变化小的机械扭矩变化中等是我机械扭矩变化和冲击载荷中等的机械扭矩变化和冲击载荷大的机械1.31.51.71.92.3夹壳联轴器的标记为：联轴器 DN50 HG21570-19955.4轴封的选择轴封即搅拌设备传动轴的密封装置，是搅拌设备的一个重要组成部分。其功能是保证搅拌设备内处于一定的正压或真空状态。阻止和减少工作介质向外泄漏以及外界杂质进入内部工作系统。搅拌设备常用的轴封
28、结构有液封、填料密封和机械密封等三种型式。由于搅拌设备以立式容器为主，很少满釜操作，轴封的对象主要为气体，且反应釜搅拌轴处的密封属于动密封，介质腐蚀性弱，因此选用填料密封即可。其具有结构简单、制造要求低、维护保养方便等优点。5.4.1填料的选择 选择填料必须根据反应釜内介质的腐蚀特性、容器的操作压力、操作温度、工作转速等进行选择。本设计选用油浸石棉填料。5.4.2填料箱的选择填料箱标记：PN0.6 DN50 HG21537.7-92-3填料尺寸1010，结构简图与基本尺寸如下：图5-1 填料箱结构图表5-6 填料箱基本尺寸表填料基本尺寸质量/50240210176156892046818101
29、016.45.5凸缘法兰及安装底盖的设计5.5.1凸缘法兰凸缘法兰焊接在搅拌反应釜封头上，用于连接搅拌传动装置。凸缘法兰分为整体和衬里两种结构形式，通过我们选择的机架、传动轴轴径的搭配可以确定凸缘法兰。凸缘法兰密封面分突面（R）和凹面（M）两种。本设计选用R型凸缘法兰。法兰标记：HG 21564 法兰 R250-16Mn凸缘法兰结构简图见图5-2。 连接尺寸及安装尺寸见表5-7。图5-2 凸缘法兰结构简图表5-7 凸缘法兰连接尺寸和结构尺寸DN螺栓2502453953502803003665412-M2022425.5.2 安装底盖安装底盖的作用主要是安装机架和填料箱。它通过螺栓、垫片，上与机
30、架相连，下与凸缘法兰连接。安装底盖的形式有RS、LRS、RX、LRX、MS、LMS、MX、LMX等，公称直径与凸缘法兰相同。形式选取时应注意与凸缘法兰密封面相吻合。安装底盖标记：HG21565 底盖 RS 250-250-50-16Mn-XB安装底盖简图见图5-3，外型尺寸见表5-8图5-3 安装底盖简图表5-8 安装底盖外形尺寸DN螺栓孔螺纹孔25039535012-22290401962108-M16 第6章 人孔的计算与校核6.1人孔的选用人孔是作为工作人员进出设备以进行检验和维修之用，人孔的位置应适当，人孔直径必须保证工作人员能方便的携带工具进出设备。本设备公称直径，故应开设人孔，根据
31、工作压力、操作温度等要求，选用最高工作压力为0.6MPa的水平吊盖板式平焊法兰人孔，公称直径DN=400mm,并设在上封头上。该人孔的标记：HG21522-95 人孔 RF400-0.6水平吊盖板式平焊法兰人孔结构简图见下图：图6-1 水平吊盖板式平焊法兰人孔结构简图6.2人孔补强计算 允许不进行补强的最大接管外径为89mm，本人孔公称直径为400mm，故需要另行补强。6.2.1补强的计算方法 开孔直径 满足等面积开孔补强条件，故采用等面积补强。6.2.2开孔补强面积的确定 计算强度削弱系数（人孔材料选用Q235-B） 式中 设计温度下人孔材料的许用应力，MPa； 设计温度下筒体材料的许用应力
32、MPa。 开孔所需补强面积：6.2.2.1有效补强范围： 有效宽度B： 取大值，故 有效高度： 外侧有效高度，按下式确定：（人孔高度） 取小值，故 内侧有效高度，按下式确定： (采用齐平式) 取小值，故6.2.2.2筒体多余金属面积6.2.2.3人孔多余金属面积 人孔的计算厚度人孔多余金属面积按下式计算6.2.2.4人孔区焊缝面积（焊角取6mm）6.2.2.5有效补强面积 6.2.2.6另行补强面积 由于，所以不需要进行另行补强。第7章 设备接口7.1 接管与管法兰的选择接管与管法兰是用来与管道或其他设备连接的。管法兰的选择主要取决于公称直径（DN）和公称压力（PN）。法兰按HG20592-
33、98选取，接管尺寸、管法兰的选择以及密封面形式见下表表7-1。表7-1 接管法兰数据表用途和名称蒸汽入口管加料口管温度计接管压缩气入口管放料口管冷凝水出口管公称直径252565254025接管外径323276324532法兰标记PL 25-0.6PL 25-0.6PL 65-0.6PL 25-0.6PL 40-0.6PL 25-0.6连接面型式RFRFRFRFRFRF7.2 垫片的选择垫片材料均选用石棉橡胶板，密封面形式为凸面连接。7.3 视镜视镜主要是用来观察设备内物料及其反应情况，也可称为料面指示镜，一般成对使用。视镜标记：HG21605-95 JSF-100-HGJ 501-86-4。第
34、8章 支座的选择与计算8.1支座的选择夹套反应釜多为立式安装，常用的支座为耳式支座。耳式支座标准为JB/T4725-92，分为A型和B型两种，因本设备需要保温，本设计选用B型耳式支座。8.2支座的承载计算每台反应釜常用4个支座，但做承载计算时应按三个支座计算。耳式支座实际承受的力可按式（8-1）近似计算： （8-1）式中 支座实际承受载荷，KN； 螺栓分布圆直径，mm； 偏心载荷，N； 水平力作用段至底板高度,mm；取=1050mm 支座的数量，取=4；（计算时按=3） 总载荷的重量，N； 不均匀系数，安装4个支座时，取=0.83； 偏心距，mm； 水平力，取和中的大值，N。 因为容器的高径比
35、小于5，且总高度小于10米，和按下式计算。水平地震力，其中对于7，8，9级地震分别取0.23，0.45，0.90。水平风载荷式中 容器外径，（有保温层时取保温层外径），mm； 风压高度变化系数；（有文献6,348 表13-7查得=1.1） 容器总高度，mm； 10米高度处的基本风压值N/m2。反应釜总重载荷按公式（8-3）计算 （8-3）式中釜体和夹套筒体总重载荷。查表得： ，;一米高筒节重载荷 ；，;一米高筒节重载荷 故： 式中釜体与夹套封头总重载荷。查表得： ，;筒体封头重载荷 ；，;夹套封头重载荷 故 ：料液重载荷，按水压试验时充满水计，故： 保温层+附件重载荷，人孔重载荷300N,传动
36、装置重载荷1500N，搅拌装置约400N，保温层约1000N计，故：总重载荷为:代入数据得，因为则使.暂选用JB/T4725-92,耳座，B4。由资料查得支座尺寸见下表。B4型支座参数尺寸见表8-1。表8-1 B4型耳式支座参数尺寸表适用容器公称直径高度H底 板筋 板垫 板地脚螺栓规格1000200025025014014702901601031525084030安装尺寸D 所以4个B4型耳式支座可以满足要求。支座结构简图见图8-1图8-1 B4型耳式支座结构简图结 论本设计是设计一个待搅拌的夹套反应釜。首先要对工艺要求和物料的物理特性进行了解,通过查阅参考资料提供的推荐方法进行主要流程的设计
37、这其中要了解各个设备特点,做到既满足工艺要求,还要保证操作容易和节约费用。之后进行工艺计算,确定具体的设备尺寸。还要进行生产能力的校核。发现问题随时解决,以保证设计的合理性和实际性。最后得出选用的搅拌器由于有上下两个循环，搅拌效率很高，即经济又实用，保温和密封效果都能达到使用要求。本设计目的明确，内容丰富；在筒体壁厚计算过程中，由于受外压作用，采用了图算法计算使计算简便准确：在设计传动轴时，采用与搅拌轴类比方案，减少了工作量。在零部件选取过程中，和实际相结合，在满足工艺要求、操作要求、设计要求的同时，多选用大众常规部件，这不仅方便厂家的制造生产，也方便使用者在设备维护过程中对零部件的采购与安
38、装。因此本设计中渗透了以人为本的思想，使设备的制造、使用更加人性化。由于个人水平有限，本设计必然存在不足之处,还有待完善和提高，望各位老师不吝指教。参考文献1 郑津洋，董其伍，桑芝富过程设备设计北京：化学工业出版社，2005.52 蔡纪宁，张秋翔化工设备机械基础课程设计指导书北京：化学工业出版社，2000.63 朱有庭，曲文海，于浦义.化工设备设计手册（上卷）.北京：化学工业出版20044 靳士兰，邢凤兰等.化工制图.北京：国防工业出版社，2006.85 陈志平，章序文，林兴华等.搅拌与混合设备设计选用手册.北京：化学工业出版社,2004.46 贺匡国.化工容器及设备简明设计手册.北京:化学工
39、业出版社，2002.47 中华人民共和国国家标准.GB150-98 钢制压力容器.北京：学苑出版社，19988 邹广华，刘强过程装备制造与检测北京：化学工业出版社，2003.79 James R.Farr,Maan H.Jawad.Guidebook for the Design of ASME Section Pressure Vessles.New York:ASME Press,200110 Earland S.Nash D.and Garden B.Guid to European Pressure Equipment,the Complete Reference Source.Professional Engineering Publishing,2003致 谢经过近十周的学习和设计，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏和知识面的狭窄，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有钟老师的督促指导，以及一起学
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