鍋爐除垢攪拌釜設(shè)計(jì) 畢設(shè)論文

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1、長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)論文 摘要 本課題的任務(wù)為鍋爐除垢攪拌釜設(shè)計(jì)涉及到筒體，換熱元件，內(nèi)構(gòu)件，攪拌器，攪拌軸及其密封裝置，傳動(dòng)裝置等部分的選型和設(shè)計(jì)。基本工況為：攪拌釜內(nèi)操作溫度為85℃，操作壓力為0.6MPa,物料為水和除垢劑，物料粘度為1200厘泊，有效容積為1.5m，攪拌速度為85rpm，夾套內(nèi)操作溫度為90℃，物料為飽和水蒸汽。根據(jù)所給的工況，本人按要求設(shè)計(jì)了攪拌軸，圓筒，圓筒封頭的直徑、高度，選用了直葉槳式攪拌器，另外計(jì)算了攪拌功率和電動(dòng)機(jī)功率，夾套筒體和封頭的厚度，并且各個(gè)部分的強(qiáng)度，剛度，應(yīng)力等方面的校核，全部滿足要求。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者堅(jiān)持的原則是：安全第一。本設(shè)備的基本

2、結(jié)構(gòu)為不銹鋼容器外加碳鋼夾套。在設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者除了考慮安全性問(wèn)題外，還考慮到了容易制造，較長(zhǎng)的使用壽命，較方便的維護(hù)方法，以致可能某種程度地偏離了經(jīng)濟(jì)性的原則，這是設(shè)計(jì)者選擇的設(shè)計(jì)方向。 關(guān)鍵詞：攪拌釜 直葉槳式攪拌器 圓筒 封頭 夾套 Abstract What I should do for this task is that designing a mixing round kettle,coming down to choosing and designing a section of

3、 thick bamboocanister,the organ for exchanging heat,inner component,stirrer,mixing round axis and the airproof component . The basic framework of this equipment is stainless steel container and carbon steel nipping cover.The basic working condition is:in the mixing round kettle ,the operating temper

4、ature is 85,the operating pressure is 0.6 MPa ,the material is water and the chemical material for get rid of the dirty ,the viscidity degree of the material is 1200 cp,the effective volume is 1.5,the rate of mixing round is 85rpm.In the nipping cover ,the operating temperature is 90 ,the material i

5、s saturation vapor.According to the condition giving to me , I have designed the required stirring shaft, cylinder, cylinder head diameter, the height, the choice of the straight blade paddle stirrer, a stirring power and additional computing power of the motor, the thickness of the jacket and the c

6、ylinder head, and each part strength, stiffness, stress and other aspects of verification, meet all requirements.In the course of the designment ,the principle that I insisted on is that safety is the first. In the course of the designment ,I considered as the possibility of easy to manufacture,the

7、long using life and the convenient maintenancing ways as safety,so as to departure the economy principle to the extent .however, this is the designing direction that I choosed. Key words: stirred tank; straight blade paddle stirrer; cylinder; head;jacket 目 錄 摘要

8、 I ABSTRACT II 第1章 緒論 1 1.1攪拌釜的簡(jiǎn)介 1 1.2攪拌釜的應(yīng)用 1 1.3國(guó)內(nèi)、外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 2 1.4課題的相關(guān)物性數(shù)據(jù)及進(jìn)度安排 2 第2章 攪拌釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 4 2.1結(jié)構(gòu)總體選型設(shè)計(jì) 4 2.2封頭計(jì)算 5 2.3圓筒計(jì)算 6 2.4攪拌器計(jì)算及相關(guān) 9 2.5計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率 13 2.6攪拌軸的機(jī)械計(jì)算及相關(guān) 14 2.7擋板 21 2.8夾套計(jì)算 21 2.9支座校核 22 2.10壓力試驗(yàn) 25 第3章 設(shè)備安裝調(diào)試、使用及維護(hù)保養(yǎng) 27 3.1反應(yīng)釜的試運(yùn)行 27 3.2設(shè)備的使用 27 3.3設(shè)備的

9、定期檢查 28 第4章 結(jié)論 29 參考文獻(xiàn) 30 致謝 31 III 第1章 緒論 1.1攪拌釜的簡(jiǎn)介 攪拌釜式反應(yīng)器由攪拌器和釜體組成。攪拌器包括傳動(dòng)裝置，攪拌軸（含軸封），葉輪（攪拌槳）;釜體包括筒體，夾套和內(nèi)件，盤管，導(dǎo)流筒等。工業(yè)上應(yīng)用的攪拌釜式反應(yīng)器有成百上千種，按反應(yīng)物料的相態(tài)可分成均相反應(yīng)器和非均相反應(yīng)器兩大類。非均相反應(yīng)器包括固-液反應(yīng)器，液-液反應(yīng)器，氣-液反應(yīng)器和氣-液-固三相反應(yīng)器。過(guò)程工程師們經(jīng)常要面對(duì)許多問(wèn)題，包括混合設(shè)備的選擇、設(shè)計(jì)、放大和優(yōu)化?？蛇x擇的混合設(shè)備很多，但是通?？梢詺w為兩類: 1.由運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件完成混合，比如機(jī)械攪拌釜，轉(zhuǎn)子

10、攪拌。 2.由固定機(jī)械部件完成的混合，比如靜態(tài)混合器，噴射，填充床，鼓泡床，塔盤。 其中機(jī)械攪拌釜仍然是化工廠應(yīng)用最普遍和方便的混合設(shè)備 1.2攪拌釜的應(yīng)用 攪拌釜是化學(xué)、醫(yī)藥及食品等工業(yè)中常用的典型設(shè)備之一。本設(shè)計(jì)為鍋爐除垢攪拌釜，鍋爐除垢中，應(yīng)用此設(shè)備。攪拌可以使兩種或多種不同的物質(zhì)在彼此之中互相分散，從而達(dá)到均勻混合；也可以加速傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。攪拌操作的例子頗為常見(jiàn)，例如在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室里制備某種鹽類的水溶液時(shí)，為了加速溶解，常常用玻璃棒將燒杯中的液體進(jìn)行攪拌。在工業(yè)生產(chǎn)中，攪拌操作是從化學(xué)工業(yè)開(kāi)始的，圍繞食品、纖維、造紙、石油、水處理等，作為工藝過(guò)程的一部分而被廣泛應(yīng)用，攪拌操

11、作分機(jī)械攪拌和氣流攪拌。氣流攪拌是利用氣體鼓泡通過(guò)液體層，對(duì)液體產(chǎn)生攪拌作用，但氣泡的作用對(duì)液體所進(jìn)行的攪拌是比較弱的，對(duì)粘度高的液體不適用，在工業(yè)生產(chǎn)中，大多數(shù)的攪拌操作均系機(jī)械攪拌。攪拌設(shè)備主要由攪拌裝置、軸封和攪拌罐三大部分組成。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)著重對(duì)此作計(jì)算和說(shuō)明。 攪拌設(shè)備在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用很廣，尤其是化學(xué)工業(yè)中，很多的化工生產(chǎn)都或多或少地應(yīng)用著攪拌操作?；瘜W(xué)工藝過(guò)程的種種化學(xué)變化，是以參加反應(yīng)物的充分混合為前提的，對(duì)于加熱、冷卻和液體萃取以及氣體吸收等物理變化過(guò)程，也往往要采用攪拌操作才能得到好的效果。攪拌設(shè)備在許多場(chǎng)合是作為反應(yīng)器來(lái)應(yīng)用的。例如在三大合成材料的生產(chǎn)中，攪拌設(shè)備作為反

12、應(yīng)器約占反應(yīng)器總數(shù)的90％，其它如染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、油漆等行業(yè)，攪拌設(shè)備的使用亦很廣泛。攪拌設(shè)備的應(yīng)用范圍之所以這樣廣泛，還因攪拌設(shè)備操作條件（如濃度、溫度、停留時(shí)間等）的可控范圍較廣，又能適應(yīng)多樣化生產(chǎn)。 攪拌設(shè)備的作用：①使物料混合均勻。②使氣體在液相中很好地分散。③使固體粒子（如催化劑）在液相中均勻地懸浮。④使不相溶的另一液相均勻懸浮或充分乳化。⑤強(qiáng)化相間的傳質(zhì)（如吸收等）。⑥強(qiáng)化傳熱。對(duì)于均勻相反應(yīng)，主要是①、⑥兩點(diǎn)。 攪拌設(shè)備在石油化工生產(chǎn)中被用于物料混合、溶解、傳熱、制備懸浮液、聚合反應(yīng)、制備催化劑等。例如石油工業(yè)中異種原油的混合調(diào)整和精制，汽油中添加四乙基鉛等填加物而進(jìn)行混合

13、，使原料液或產(chǎn)品均勻化。化工生產(chǎn)中，制造苯乙烯、乙烯、高壓聚乙烯、聚丙烯、合成橡膠、苯胺染料和油漆顏料等工藝過(guò)程，都裝備著各種型式的攪拌設(shè)備 通過(guò)此次設(shè)計(jì)可以使我們能更好的了解其工作原理和工藝流程并對(duì)其進(jìn)行更進(jìn)一步的發(fā)展。 1.3國(guó)內(nèi)、外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1.3.1 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 對(duì)國(guó)內(nèi)反應(yīng)釜市場(chǎng)的調(diào)查顯示了反應(yīng)釜的種類原理和發(fā)展趨勢(shì)：低壓反應(yīng)釜，一般是指1.6MPa以下的反應(yīng)釜。由于工藝條件和介質(zhì)的不同，反應(yīng)釜的材料選擇及結(jié)構(gòu)也不盡相同，但基本組成是相同的，它包括傳動(dòng)裝置、傳熱和攪拌裝置、釜體（上蓋、筒體、釜底）、工藝接管等。設(shè)備的外觀尺寸，一般取反應(yīng)釜有效高度Hgz/反應(yīng)釜內(nèi)徑

14、Di=1.0~1.2，如果Hgz/Di＞1.5，則需增設(shè)槳葉數(shù)。槳葉直徑di通常取1/3/Di，上、下槳葉的間距應(yīng)略大于槳徑。在設(shè)備的結(jié)構(gòu)上設(shè)置必要的傳熱和攪拌裝置是為了強(qiáng)化反應(yīng)過(guò)程。 1.3.2 國(guó)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 反應(yīng)釜是化工行業(yè)用來(lái)完成物質(zhì)的物理化學(xué)反應(yīng)等工藝過(guò)程的典型設(shè)備之一。但是大多數(shù)情況下反應(yīng)釜也是一種帶有常見(jiàn)缺陷的化工設(shè)備。由于反應(yīng)釜工作時(shí)存在易燃、易爆、毒害、腐蝕介質(zhì)，因此，反應(yīng)釜的缺陷在不同程度上危害人身財(cái)產(chǎn)安全也影響著產(chǎn)品質(zhì)量。其目前所處的一種狀態(tài)也是人們所擔(dān)心的，因此應(yīng)該采取一定的措施進(jìn)行補(bǔ)救，以及對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展。 1.4課題的設(shè)計(jì)要求及進(jìn)度安排 設(shè)計(jì)一

15、套容積為1.5m的反應(yīng)釜。對(duì)反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)反應(yīng)釜的強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)反應(yīng)釜的附屬設(shè)備進(jìn)行選擇。反應(yīng)釜的原始數(shù)據(jù)如下： 工藝設(shè)計(jì)參數(shù) 項(xiàng)目 攪拌釜 夾套 操作溫度 85 110 操作壓力 MPa 0.6 物料名稱 除垢劑，水 蒸氣 物料粘度 1200厘泊 容積 1．5 攪拌速度 rpm 85 材料 不銹鋼 碳鋼 進(jìn)度安排 時(shí)間 進(jìn)度安排 4月25日前 完成開(kāi)題報(bào)告與資料檢查 5月10日前 對(duì)反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)有進(jìn)一步了解 5月30日前 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文與圖紙繪制 6月15日前 進(jìn)一步修改畢業(yè)

16、設(shè)計(jì)以及準(zhǔn)備答辯 第2章 攪拌釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算 2.1結(jié)構(gòu)總體選型設(shè)計(jì) 2.1.1確定攪拌釜內(nèi)徑及圓筒高度（不含封頭） 已知：有效容積==1.5m, =0.7—0.85 H/D=2—2.5 首先，試取=0.75 V總=Vg/=1.5/0.75=2.0m 假設(shè) Di=1.5m 由 (/4)Di2H=V總 即（/4）1.52H=2.0 H=1.1m H/D=1.1/1.5=0.73 不在2—2.5范圍，不合要求 重新假設(shè) ：Di=1.0m 由 （/4）Di

17、2H=V總 即（/4）1.02H=2.0 H=2.5m H/D=2.5/1.0=2.5 ,基本符合要求 取H=2.4m 進(jìn)一步校核：V總=(/4)D2H+2V封頭 試選封頭：公稱直徑DN=D i=1.0m=1000mm 選用標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭 則：曲面高度h1=250mm 直邊高度h0=25mm 容積 V=0.151m3 V總= (/4)Di2H+2V封頭 =（/4）1.02 2.4+20.151=2.2m3 =Vg /V總 =1.5/2.2=0.68 不在0.7—0.85 范圍內(nèi)，不符合要求 分

18、析：也即V總 偏大，以致偏小 所以 試取H=2.2m;Di =1.0m 那么 H/Di =2.2/1.0=2.2m 在2—2.5范圍內(nèi) 再校核： V總 =（/4）Di2 H+2V封頭 =（/4）1.02 2.2+20.151=2.03 = Vg /V總 =1.5/2.03=0.74 在0.7—0.85范圍內(nèi)，符合要求 結(jié)論：H=2.2m,Di =1.0m 且：=0.74,H/Di =2.2 2.2封頭計(jì)算 2.2.1選材 選不銹鋼0Cr18Ni10Ti 理由為：0Cr18Ni10Ti具有較高的抗晶間腐蝕能力，可在-196—600度溫度范圍內(nèi)長(zhǎng)

19、期使用，比0Cr18Ni9優(yōu)越，因?yàn)?Cr18Ni9若長(zhǎng)期在水及蒸汽中工作時(shí)，有晶間腐蝕傾向。 厚度：2—60mm當(dāng)t<=20度及在100度，150度時(shí)，[σ]=137Mpa 選標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 理由為：橢圓形封頭是由半個(gè)橢球面和短圓筒組成，直邊段的作用是避免圓筒和封頭的連接焊縫處出現(xiàn)徑向曲率半徑突變，以改善焊縫的受力狀況。由于封頭的橢球部分經(jīng)線曲率變化平滑連續(xù)，故應(yīng)力分布比較均勻，且橢圓形封頭深度較半球形封頭小得多，易于沖壓成型，是目前中低壓容器中應(yīng)用較多的封頭之一。 2.2.2受內(nèi)壓(凹面受壓)的橢圓形封頭 計(jì)算厚度：

20、 （2-1） PC =0.6Mpa，Di= 1000mm,[]t=137MPa 取0.85(雙面焊對(duì)接焊頭，局部無(wú)損檢測(cè) GB150-1998)[1] 所以：= 橢圓形封頭最大允許工作應(yīng)力 [Pw]=(GB150-1998公式7-3)[1] (2-2) （其中C1=0.6,GB4237-92 ,當(dāng)鋼板厚度為>5.5 7.5mm,負(fù)偏差C1=0.6) 圓整：取名義厚度=4mm =-C=4-0.6=3.4mm 所以, [Pw]=MPa MPa<[Pw] 符合要求。 2.2.3受外壓(凸面受壓)橢圓形封頭 夾套封頭

21、 =O.14MPa 假設(shè) =4mm, =-C=4-0.6=3.4mm R0=K1D0=0.91008=907.2mm 其中 K1=0.9, GB150-1998 表7-2[1] ，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的K1 值 所以 R0 /=907.2/3.4=266.8 A==0.125/266.8=0.0005 (2-3) 查圖 GB150-1998 圖6-8[1] ，B=63MPa [p]==63/266.8=0.24MPa (2-4) Pc<[p],相差過(guò)大,但根據(jù)封頭標(biāo)準(zhǔn)（《壓力容器

22、與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》[12] Di=1000mm時(shí)，=4mm 所以 封頭=4mm 2.3圓筒計(jì)算 2.3.1受內(nèi)壓圓筒的強(qiáng)度設(shè)計(jì) 取設(shè)計(jì)壓力=0.6MPa 計(jì)算實(shí)際液面高度 (2-5) 則 液柱高h(yuǎn)=L1+h0+h1=1700+25+250=1975mm 液柱壓強(qiáng)： 5%Pd =0.05 0.6=0.03MPa 所以 所以 忽略 所以計(jì)算壓力Pc=0.6MPa 又已知：設(shè)計(jì)溫度 圓筒內(nèi)徑 Di=1000mm 圓筒高度 H=2200mm 材料：選用不銹鋼 ，理由同選封頭 當(dāng)，及在 厚度： 取0.

23、85(雙面焊對(duì)接焊頭，局部無(wú)損檢測(cè)) 計(jì)算厚度： = (2-6) 設(shè)計(jì)厚度： 名義厚度： 其中 C1=0.6mm,理由同上 所以 圓整： 檢查：時(shí)， 所以 合理。 2.3.2圓筒外壓校核 ，飽和水蒸氣絕壓P=143.3KN/m2 Pc=0.1433MPa 又由上可知：液位在圓筒中的長(zhǎng)度為1.7m 所以 夾套往上延伸100mm至1.8m處，以保證傳熱充分?！暗氉⒁獾氖菉A套高度一般應(yīng)不低于料液的高度，應(yīng)該比器內(nèi)液面高出50100mm左右，以保證充分傳熱”《攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)》 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985年11月第一版，陳乙崇主編[7] 所以 L=1800+h

24、0+(1/3)h1=1800+25+(1/3)250=1908mm D0= 所以 L/D0=1908/1008=1.9 D0/=1008/3.4=296.5>20 所以為薄壁圓筒 查表 GB150-1998 圖6-2[1] 得 A=0.00013 , 落在A-B曲線左方 所以 (2-7) 下面求E(插值法) 已知：材料為0Cr18Ni10Ti 當(dāng)時(shí)，E= 當(dāng)時(shí)，E=（GB150-1998 圖6-8）[1] 所以： 所以 Pc>[P],不符合要求 再假設(shè)名義厚度 L=1908mm

25、 所以 L/D0=1908/1010=1.9 D0/=1010/4.4=230 查表：GB150-1998 圖6-2 A=0.0002[1] 在時(shí)，再查GB150-1998 圖6-8 [1]得 B=25MPa 所以 [P]= (2-8) Pc>[P],不符合要求 再假設(shè) 名義厚度 L=1908mm 所以 查表 GB150-1998 圖6-2 [1] 得 A=0.00025 在下 再查 GB150-1998 圖6-8[1] 得 B=32.5 所以 Pc=0.14MPa<[P]且較接近

26、所以符合要求 所以取圓筒 又前已算得，封頭 考慮到相差不大，和制造的方便和經(jīng)濟(jì)性， 將封頭圓整 也即：封頭。 2.4攪拌器計(jì)算及相關(guān) 2.4.1攪拌器選型 已知：物料粘度 試選開(kāi)啟渦輪式攪拌器（直葉） 按標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：取 槳葉數(shù) N=85rpm=1.417r/s 攪拌軸功率計(jì)算： 雷諾準(zhǔn)數(shù)： 查得功率準(zhǔn)數(shù)：P0=3.5 單層攪拌功率： 從上計(jì)算結(jié)果可見(jiàn)，單層功率明顯偏小，且線速度V=1.3m/s 與直葉開(kāi)啟式渦輪攪拌器V=410m/s也不相符 所以，綜上試選直葉槳式攪拌器 平直槳葉——其槳葉面的運(yùn)動(dòng)方向

27、與槳葉面垂直，當(dāng)槳葉在低速旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體主要為水平環(huán)向流動(dòng)；當(dāng)槳葉的旋轉(zhuǎn)速度增高時(shí)，液體流向的主要部分變?yōu)閺较蛄鲃?dòng)；故在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，平直槳葉的槳式攪拌器屬于徑流型攪拌器。 ，取 所以 n=85rpm=1.417r/s 2.4.2計(jì)算攪拌器的攪拌功率 已知：，n=1.417r/s 物料粘度， 雷諾準(zhǔn)數(shù)： 查表：《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》圖3-2-2[12] 功率準(zhǔn)數(shù) P0=6 單層攪拌器功率： (2-9) ，k2取1 所以 k=k1k2=2 所以 取三層攪拌器： 各層攪拌器的功率準(zhǔn)數(shù) （

28、《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》）[12] 總功率準(zhǔn)數(shù)： (2-10) =6+（6+6）1=18 所以 三層攪拌器的總功率： 2.4.3攪拌器固定螺釘剪切強(qiáng)度校核 圖2-1攪拌器 當(dāng)攪拌器與攪拌軸采用螺栓夾緊，軸上螺釘固定結(jié)構(gòu)時(shí)，可略去螺栓夾緊力的作用，僅核算軸上螺釘?shù)募羟袕?qiáng)度。 核算公式為： (2-11) 式中 ， — 攪拌軸上每個(gè)攪拌器的扭矩， ——螺栓的剪切應(yīng)力，MPa ——螺栓材料的許用剪切應(yīng)力,MPa; :螺釘直徑,mm :攪拌軸直徑,mm :每層攪拌

29、器的設(shè)計(jì)功率,kW; :攪拌器轉(zhuǎn)速,r/min 先求出 已知:,,,Z=3 以上各量分別為: :電動(dòng)機(jī)額定功率; :攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置各零部件的傳動(dòng)效率; :機(jī)械密封處的摩擦損耗功率kW; Z:軸上相同攪拌器的層數(shù); 所以1 所以 又已知: =12mm, =80mm 所以可求 即: 又由GB150-1998,[1]可知:當(dāng)時(shí), 不銹鋼0Cr18Ni9的 可見(jiàn): <,符合要求. 2.4.4 直葉槳式攪拌器強(qiáng)度計(jì)算 圖2-2直葉槳式攪拌器 ⑴所受的彎矩 (2-12) 所以 ⑵在y-y軸

30、的抗彎斷面模數(shù) 對(duì)于無(wú)加強(qiáng)筋槳葉, (2-13) 式中:b:槳葉寬度,mm; :斷面上的螺栓數(shù) :螺栓孔直徑,mm ;槳葉有效寬度,mm且 :槳葉名義厚度,mm 已知:b=50mm, =1(攪拌器直徑<600) =12mm =12-0.6-0=11.4mm 所以 ⑶彎曲應(yīng)力校核 公式為: (2-14) 而 (2-15) 查GB15

31、0-1998[1]得: 當(dāng)時(shí),不銹鋼0Cr18Ni10Ti的 可取 不銹鋼安全系數(shù)取為3.5 所以 ,符合要求. 2.4.5攪拌器的排出液性能、剪切性能、混合性能 ⑴排出液性能——徑流型和軸流型槳葉攪拌器在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)分別向徑向、軸向排出高速液體并攜帶周圍的液體形成水平循環(huán)液流、軸向循環(huán)液流；它們均屬于宏觀液流。這些排出的液體將攪拌器的旋轉(zhuǎn)動(dòng)能傳遞給容器內(nèi)各處的液體，同時(shí)又將容器內(nèi)各處的液體順序循環(huán)回到攪拌器附近，從而達(dá)到了攪拌混合作用。 ⑵剪切性能——當(dāng)被攪拌的液體達(dá)到高速流動(dòng)時(shí)，由于液體的粘性，在液層之間會(huì)產(chǎn)生剪切力，此剪切力會(huì)在周圍的液體表面上產(chǎn)生許多微型渦流，這些微型渦流受瞬

32、時(shí)速度的波動(dòng)會(huì)產(chǎn)生湍動(dòng)，這種液體的微型渦流和湍動(dòng)均屬于微觀液流。微觀液流能使液體局部混合和液體界面的更新，從而促進(jìn)了液體的混合、分散、傳質(zhì)和傳熱過(guò)程。攪拌器對(duì)液體產(chǎn)生的剪切力正比于液體線速度的平方。 對(duì)于恒功率的攪拌器具有下列特性 ①攪拌器直徑大，轉(zhuǎn)速低的攪拌器產(chǎn)生的液體體積排出量大而剪切力小 ②攪拌器直徑小，轉(zhuǎn)速高的攪拌器產(chǎn)生的剪切力大而液體體積排出流量小 ⑶混合性能——混合是液體攪拌的目的，故攪拌器的混合性能是攪拌器的重要性能。攪拌器的混合性能與其排出液性能和剪切性能有關(guān)，攪拌器排出液循環(huán)量大，液體的混合就均勻；攪拌器的剪切力大，液體的局部混合和分散就安全 ⑷攪拌強(qiáng)度——攪拌器的

33、攪拌強(qiáng)度是指攪拌器在恒轉(zhuǎn)速下達(dá)到規(guī)定混合效果所需的時(shí)間。所需時(shí)間越短，表示攪拌強(qiáng)度越高。另一表示方法，即攪拌器在一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到規(guī)定的混合效果所需的攪拌器轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)速越低，表示攪拌強(qiáng)度越高。 ⑸攪拌效率——攪拌器的攪拌效率是評(píng)定在獲得規(guī)定的混合效果下，攪拌器功率消耗的大小，消耗功率越小，則攪拌效率越高。攪拌效率的高低攪拌器的形式，結(jié)構(gòu)尺寸、轉(zhuǎn)數(shù)和相配容器底部形狀及內(nèi)件等因素 2.5計(jì)算電動(dòng)機(jī)功率 (2-16) 前已算出： 選機(jī)械密封，理由為“填料密封的功率損失較大，機(jī)械密封則較小”《攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)》

34、 (2-17) 取 所以 當(dāng)轉(zhuǎn)速在16—160 rpm范圍中時(shí)，可取擺線針齒行星減速機(jī)，再由《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》 [12]可知，當(dāng)減速機(jī)為擺線針齒行星減速機(jī)時(shí)，攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置各零部件的傳動(dòng)效率>0.9, 所以取=0.95 所以 機(jī)械密封選非平衡型雙端面機(jī)械密封，理由為：介質(zhì)壓力較低時(shí)（設(shè)計(jì)壓力P0.6MPa）,可選用非平衡型雙端面機(jī)械密封。 雙端面機(jī)械密封有兩個(gè)密封面，且可在兩密封面間空腔中注入中性液體，使其壓力略大于介質(zhì)的操作壓力，起到堵封與潤(rùn)滑的雙重作用，故密封效果好

35、（《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》[12]） 容器總高：H+2（h0+h1）=2200+2(25+250)=2750mm 初步估計(jì)懸臂長(zhǎng)：3m>>2m 所以選雙支點(diǎn)機(jī)架（《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》圖3-5-4）[12] 2.6攪拌軸的機(jī)械計(jì)算及相關(guān) 2.6.1攪拌軸機(jī)械計(jì)算的基本條件 1攪拌器應(yīng)浸入呈連續(xù)相的液體中 2攪拌器進(jìn)出口的介質(zhì)流動(dòng)對(duì)作用在攪拌軸上的流體徑向力無(wú)顯著的干擾 3將用剛性聯(lián)軸器連接的可拆軸看作是整體軸。 4密封部件作用在軸上的力和軸承的柔度不予考慮 5認(rèn)為攪拌器及軸上其他零件的重力，慣性力，和流體作用力均作用在這些零件軸套的中部。攪拌軸上零件如有幾個(gè)軸

36、套，則將這些力近似地均分成幾個(gè)部分，每一部分的力作用在每一個(gè)軸套的中部。 6當(dāng)位于軸承以外的軸的外伸部分長(zhǎng)度不超過(guò)單跨軸跨長(zhǎng)的30%，或不超過(guò)懸臂軸懸臂長(zhǎng)的30%，而且裝在該外伸軸上的零件質(zhì)量不大于裝在跨度中間或懸臂部分上單個(gè)零件的質(zhì)量時(shí)，則對(duì)位于軸承以外的軸不予考慮。 7計(jì)算軸的臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，對(duì)于深度小于0.1d的鍵槽和直徑大于0.9d的局部環(huán)行溝槽可不予考慮 8對(duì)于懸臂軸，其懸臂和跨間兩個(gè)軸段各自應(yīng)是等直徑軸段 9在等直徑軸段內(nèi)，允許其上存在最大與最小直徑差不大于5%，以此設(shè)計(jì)其最終軸徑的區(qū)段。 2.6.2. 攪拌軸機(jī)械計(jì)算 ⑴按扭轉(zhuǎn)變形計(jì)算攪拌軸軸徑 攪拌軸功率： 攪拌軸轉(zhuǎn)

37、速：n=85rpm 攪拌軸扭矩： 為傳動(dòng)側(cè)軸承之前的傳動(dòng)裝置傳動(dòng)效率 已取0.95 所以 攪拌軸許用扭矩角 （85-20）+= 攪拌軸直徑： (2-18) ⑵校核攪拌軸的臨界轉(zhuǎn)速 H1=279mm a=620mm 安裝底蓋：s=50mm b=H1+s=279+50=329mm c=H+2(h0+h1)-C0=2150mm 其中，H1：機(jī)架下軸承距機(jī)架座底面的距離，mm; :機(jī)架兩支點(diǎn)軸承之間的距離，mm; :安裝底蓋的高度，mm; H：圓筒長(zhǎng)度,mm; :封頭直邊長(zhǎng)度,mm; ：封頭曲面高度,mm; ：底層攪拌器距釜底高度,mm

38、; 所以 L1=b+c=329+2150=2479mm a=620mm 攪拌軸的有效質(zhì)量 (2-19) = 每一個(gè)攪拌器質(zhì)量： 每一個(gè)攪拌器的附加質(zhì)量系數(shù)： （《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》）[12]， b=50 (2-20) 攪拌軸有效質(zhì)量在軸端S處的相當(dāng)質(zhì)量W (2-21) 第二層攪拌器的有效質(zhì)量 在軸端S處的相當(dāng)質(zhì)量W2 (2-22)

39、第三層攪拌器的有效質(zhì)量在軸端S處的相當(dāng)質(zhì)量W3 (2-23) 第一層攪拌器的有效質(zhì)量在軸端S處的相當(dāng)質(zhì)量W1 所以 在軸端S處所有相當(dāng)質(zhì)量的總和 攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速： 已知：不銹鋼0Cr18Ni10Ti 的[1] (2-24) 校核： 可見(jiàn) 安全 ⑶攪拌軸的強(qiáng)度校核： 攪拌軸的許用剪應(yīng)力 0Cr18Ni10Ti 的拉伸強(qiáng)度（《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》[12]） 攪拌軸的扭矩： (2-25) 每個(gè)攪拌器上的流體徑向力系

40、數(shù)K1 根據(jù) 由表3-4-4[12]查得： （由表3-4-8查得） （由表3-4-5查得） （由表3-4-6查得） （由表3-4-7查得） （《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》 [12]） 每個(gè)攪拌器上的流體徑向力 (2-26) 攪拌軸在L1長(zhǎng)度內(nèi)的質(zhì)量 攪拌軸與攪拌器的組合質(zhì)量 攪拌器的許用偏心距[e] 平衡精度G=6.3mm/s(《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》 [12]) 攪拌軸與攪拌器的組合質(zhì)量因偏心距引起的離心力

41、 (2-27) = =4.3N 攪拌軸與攪拌器的組合質(zhì)量（）的重心距軸承的距離 (2-28) =1615.2mm 攪拌軸的徑向彎矩 攪拌軸在攪拌器中為垂直安裝，故 (2-29) = 每個(gè)攪拌器上的軸向推力 按公式3-3-40（《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》 [12]） 因?yàn)? 所以 ：當(dāng)量長(zhǎng)度為的軸與攪拌器的重力之和 = =744.44N (2

42、-30) = =-952N 所以 (2-31) S0=0.25 (2-32) (2-33) = =2.03 =14.5 攪拌軸總彎矩： (2-34) 攪拌軸的當(dāng)量彎矩 (2-35) 按強(qiáng)度計(jì)算攪拌軸的直徑： (2-36) 實(shí)際選用，不安全 所以 取 2.6

43、.3減小軸端撓度、提高攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速的措施 ⑴縮短懸臂段攪拌軸的長(zhǎng)度 受到端部集中力作用的懸臂梁，其端點(diǎn)撓度與懸臂長(zhǎng)度的三次方成正比?？s短攪拌軸懸臂長(zhǎng)度，可以降低梁端的撓度，這是減小撓度最簡(jiǎn)單的方法，但這會(huì) 改變?cè)O(shè)備的高徑比，影響攪拌效果。 ⑵增加軸徑 軸徑越大，軸端撓度越小。但軸徑增加，與軸連接的零部件均需加大規(guī)格，如軸承、軸封，聯(lián)軸器等，導(dǎo)致造價(jià)增加。 ⑶設(shè)置底軸承或中間軸承 設(shè)置底軸承或中間軸承改變了軸的支承方式，可減小攪拌軸的撓度。 ⑷設(shè)置穩(wěn)定器 安裝在攪拌軸上的穩(wěn)定器工作原理是：穩(wěn)定器受到的介質(zhì)阻尼作用力的方向與攪拌器對(duì)攪拌軸施加的水平作用力的方向相反，從而減少軸的

44、擺動(dòng)量。穩(wěn)定器擺動(dòng)時(shí)，其阻尼力與承受阻尼作用的面積相關(guān)，迎液面積越大，阻尼作用越明顯，穩(wěn)定效果越好。采用穩(wěn)定器可改善攪拌設(shè)備的運(yùn)行性能，延長(zhǎng)軸承的壽命。 綜上，考慮到本設(shè)備的實(shí)際情況，決定加底軸承 2.6.4攪拌軸軸封的選用原則 前已選了非平衡型雙端面機(jī)械密封，在這再詳細(xì)討論一下機(jī)械密封的問(wèn)題。 ⑴被密封介質(zhì)為易燃、易爆、有毒物料，可選用機(jī)械密封。 介質(zhì)壓力高時(shí)（），選用平衡型雙端面機(jī)械密封；介質(zhì)壓力低時(shí)（P0.6MPa）選用非平衡型雙端面機(jī)械密封或非平衡型單端面機(jī)械密封。 ⑵被密封介質(zhì)為一般物料，選用單端面機(jī)械密封。 介質(zhì)壓力高時(shí)（），選用平衡型機(jī)械密封；介質(zhì)壓力低時(shí)（P0.6

45、MPa），選用非平衡型機(jī)械密封。 ⑶密封要求高，攪拌軸和傳動(dòng)軸承受較大徑向力時(shí)，應(yīng)選用帶內(nèi)置軸承的機(jī)械密封；但機(jī)械密封的內(nèi)置軸承不能作為軸的支點(diǎn)。 ⑷機(jī)械密封的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度，攪拌軸（傳動(dòng)軸）的圓周線速度v>1.5m/s時(shí)，機(jī)械密封應(yīng)配置循環(huán)保護(hù)系統(tǒng)。 2.6.5攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置的技術(shù)要求 ⑴攪拌機(jī)旋轉(zhuǎn)方向 攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)方向一般為單向旋轉(zhuǎn)，如需雙向旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)在圖紙和定貨單上注明。 ⑵釜內(nèi)聯(lián)軸器的靜平衡與動(dòng)平衡試驗(yàn) 攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置對(duì)旋轉(zhuǎn)偏擺量要求嚴(yán)格或轉(zhuǎn)速較高時(shí)，應(yīng)對(duì)釜內(nèi)聯(lián)軸器進(jìn)行動(dòng)平衡與靜平衡試驗(yàn)。 ⑶攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)精度要求 攪拌機(jī)傳動(dòng)裝置組裝完畢后，應(yīng)測(cè)量其旋轉(zhuǎn)精度，

46、用千分表進(jìn)行測(cè)量。 2.6.6傳動(dòng)軸的結(jié)構(gòu)和使用特點(diǎn) ⑴傳動(dòng)軸軸端應(yīng)具有裝吊環(huán)的螺孔，在安裝、檢修時(shí)可吊起傳動(dòng)軸。 ⑵傳動(dòng)軸上應(yīng)設(shè)有擱肩，以便在裝、拆傳動(dòng)裝置部件時(shí)可將傳動(dòng)軸垂直放在安裝底蓋的擱臺(tái)上，但若設(shè)置有底軸承，該結(jié)構(gòu)可省略。 2.7擋板 當(dāng)攪拌器沿容器中心線安裝，攪拌物料的粘度不大，攪拌轉(zhuǎn)速較高時(shí)，液體將隨著槳葉旋轉(zhuǎn)方向一起運(yùn)動(dòng)，容器中心部分的液體在離心力作用下涌向內(nèi)壁面并上升，中心部分液面下降，形成旋渦，通常稱為打漩區(qū)。為消除這種現(xiàn)象，通?？稍谌萜鲀?nèi)加入擋板。一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝4塊擋板，其寬度為容器直徑的。本設(shè)備轉(zhuǎn)速并不高，但由于容器筒體較高，液面也較高，最下層的攪拌

47、器以下的液面和最上層的攪拌器以上的液面都較高。若無(wú)擋板，且已知轉(zhuǎn)速較低，物料流型為水平環(huán)向流，攪拌效果不理想。 綜上所述，決定均勻安裝4塊擋板。 在攪拌容器內(nèi)設(shè)置垂直擋板時(shí)，徑流型槳葉攪拌器在容器內(nèi)擋板的協(xié)助下可獲得較強(qiáng)的軸向流動(dòng)，這是由于已徑流槳葉端部排出的徑向流液體攜帶周圍的液體（靜止的和流動(dòng)的）沖向擋板而形成上下循環(huán)流，此時(shí)被攪拌的液體既有強(qiáng)烈的對(duì)流循環(huán)，又有很強(qiáng)的湍流擴(kuò)散。這是攪拌過(guò)程的最佳流型。 2.8夾套計(jì)算 2.8.1 夾套筒體 D2：夾套內(nèi)徑，mm 取（要求） 所以 已知：夾套內(nèi)蒸汽壓力P=0.14MPa 夾套筒體內(nèi)壓計(jì)算：材料為Q235-B 由GB150

48、-1998 時(shí)，其許用應(yīng)力[1] 又 全焊透，局部無(wú)損檢測(cè)，取 由GB150-1998（5-1）[1] (2-37) 沒(méi)有達(dá)到不銹鋼最小厚度， 所以取 又要求 即符合要求 2.8.2夾套封頭 受內(nèi)壓：P=0.14MPa,壓力很小，直接取為與筒體一樣 即 夾套筒體外表面積： 其中，W=62.8kg/m2為當(dāng)鋼板（壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)表1-1-25）[12] 2.9支座校核 圖2-3 支座 B型耳式支座有較大的安裝尺寸，當(dāng)容器外面包有保溫層，或者將容器直接放置在樓板上時(shí)，宜選用B型。且耳式支座結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單輕便。 本設(shè)備基本符合這種情況，故決定選用B

49、型耳式支座 但耳式支座對(duì)器壁會(huì)產(chǎn)生較大的局部應(yīng)力。因此，當(dāng)容器較大或器壁較薄時(shí)，應(yīng)在支座與器壁間加一墊板，墊板的材料最好與筒體材料相同。例如：不銹鋼容器用碳素鋼作支座時(shí)，為防止器壁與支座在焊接過(guò)程中合金元素的流失，應(yīng)在支座與器壁間加一不銹鋼墊板[6]。 綜合考慮本設(shè)備的具體情況，故應(yīng)加墊板。 采用4個(gè)支座均布設(shè)置。 ⑴設(shè)定用4個(gè)B3型，并按式3-3-1（《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》 [12]）計(jì)算 (2-38) 式中：設(shè)備總質(zhì)量（包括殼體及其附件，內(nèi)部介質(zhì)及保溫層的質(zhì)量，kg） :重力加速度，取 ; Ge:偏心載荷，N； k

50、: 不均勻系數(shù)，安裝三個(gè)支座時(shí)，k=1;安裝三個(gè)以上支座時(shí)，k=0.83; n: 支座數(shù)量； h:水平力作用點(diǎn)至支座底板之間的距離，mm; :偏心距，mm :螺栓分布圓直徑， (2-39) P：水平力，取水平地震力和水平風(fēng)載荷二者中的大值，和分別按下兩式計(jì)算： N (2-40) (2-41) 式中：地震系數(shù)，對(duì)7，8，9級(jí)地震分別取0.23,0.45,0.9; :風(fēng)壓

51、高度變化系數(shù)，按表3-3-11選取（《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》）[12] :10米高度處的基本風(fēng)壓值，； D0：容器外徑，有保溫層時(shí)取保溫層外徑，mm; H0:容器總高度，mm; 計(jì)算 所以 筒體表面積= 由《壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)》 [12]，不銹鋼0Cr18Ni10Ti 的基本重量 所以， = 所以 = 將上面各個(gè)部件的質(zhì)量加起來(lái)，可大約估計(jì)出總質(zhì)量m0=3116kg 取0.45(8級(jí)地震) 地震載荷： 設(shè)備質(zhì)心高度約為1500mm, 取 所以 = P取 所以 取P==6871N ⑵

52、安裝尺寸 其中 = =1332mm 取 =400mm 所以 = =14．4KN<[Q]=30KN ⑶計(jì)算支座處圓筒所受到的支座約束反力力矩 查表 []=3.39 可見(jiàn) M<[],合格 2.10壓力試驗(yàn) 2.10.1 壓力試驗(yàn)的目的 除材料本身的缺陷外，容器在制造（特別是在焊接過(guò)程）和使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種缺陷。為考慮缺陷對(duì)壓力容器安全性的影響，壓力容器制造完畢后或定期檢驗(yàn)時(shí)，都要進(jìn)行壓力試驗(yàn)。壓力試驗(yàn)包括耐壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。由于本設(shè)備的物料為水和除垢劑，都是無(wú)毒介質(zhì)，對(duì)人體健康影響幾乎可以忽略。因此，沒(méi)有必要做氣密性試驗(yàn)，僅做耐壓試驗(yàn)即可。 對(duì)于內(nèi)

53、壓容器，耐壓試驗(yàn)的目的是：在超設(shè)計(jì)壓力下，考核缺陷是否會(huì)發(fā)生快速擴(kuò)展造成破壞或開(kāi)裂造成泄露，檢驗(yàn)密封結(jié)構(gòu)的密封性能。 2.10.2試驗(yàn)壓力及應(yīng)力校核 由于在相同壓力和容積下，試驗(yàn)介質(zhì)的壓縮系數(shù)越大，容器所儲(chǔ)存的能量也越大，爆炸也就越危險(xiǎn)，故應(yīng)選用壓縮系數(shù)小的流體作為試驗(yàn)介質(zhì)。常溫時(shí)，水的壓縮系數(shù)比氣體要小得多，且來(lái)源豐富，因而是常用的試驗(yàn)介質(zhì)。 在液壓試驗(yàn)時(shí)要注意的是：①為防止材料發(fā)生低應(yīng)力脆性破壞，液體溫度不得低于殼體材料的韌脆轉(zhuǎn)變溫度②氯離子能破壞奧氏體不銹鋼表面鈍化膜，使其在拉應(yīng)力作用下發(fā)生應(yīng)力腐蝕破壞。因此奧氏體不銹鋼制壓力容器進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，還應(yīng)將水中氯離子含量控制在2

54、5mg/L以內(nèi)，并在試驗(yàn)后立即將水漬清除。 ⑴內(nèi)壓試驗(yàn)，公式為： (2-42) 式中：：試驗(yàn)壓力，MPa; :設(shè)計(jì)壓力，MPa; []:容器元件材料在試驗(yàn)溫度下的許用應(yīng)力，MPa; :容器元件材料在設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力，MPa. 查 GB150-1998 [1] 當(dāng)時(shí)，不銹鋼0Cr18Ni10Ti []==137MPa 所以 (2-43) = ⑵外壓試驗(yàn)， 由于是以內(nèi)壓代替外壓進(jìn)行試驗(yàn)，已將工作

55、時(shí)趨于閉合狀態(tài)的器壁和焊縫中缺陷改以張開(kāi)狀態(tài)接受檢驗(yàn)，因而無(wú)需考慮溫度修正，其試驗(yàn)壓力按式確定 式中：：試驗(yàn)壓力，MPa; :設(shè)計(jì)壓力，MPa. = ⑶壓力試驗(yàn)前的應(yīng)力校核： 為使液壓試驗(yàn)時(shí)容器材料處于彈性狀態(tài)，在壓力試驗(yàn)前必須按式校核試驗(yàn)時(shí)圓筒的薄膜應(yīng)力 壓力試驗(yàn)前，應(yīng)按下式校核： (2-44) 式中：：試驗(yàn)壓力下圓筒的應(yīng)力，MPa; :圓筒內(nèi)直徑，mm; :試驗(yàn)壓力，MPa; : 圓筒的有效厚度，mm. 應(yīng)滿足下列條件： 液壓試驗(yàn)時(shí)，

56、 (2-45) 式中：：圓筒材料在試驗(yàn)溫度下0.2%屈服強(qiáng)度，MPa; ;圓筒的焊接接頭系數(shù)。 又已知：=0.75MPa, =1000mm; = 所以 又取試驗(yàn)溫度為，此時(shí) 不銹鋼0Cr18Ni10Ti的205MPa 取=205MPa 則： 可見(jiàn)：，符合條件。 第3章 設(shè)備安裝調(diào)試、使用及維護(hù)保養(yǎng) 3.1反應(yīng)釜的試運(yùn)行 設(shè)備組裝后必須進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)（空轉(zhuǎn)和以水代料），不得有不正常的噪音和較大振動(dòng)等不良現(xiàn)象。 試驗(yàn)前必須向設(shè)備內(nèi)注入約為設(shè)備容積70%的水，切勿在設(shè)備內(nèi)無(wú)水的情況下進(jìn)行攪拌器運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，以免攪拌軸由于受力不均

57、而彎曲。 為了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，孔在運(yùn)行試驗(yàn)最少為兩小時(shí)，負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)最少為4小時(shí)，并注意負(fù)荷改變后各部件運(yùn)轉(zhuǎn)情況的改變。 在最低范圍內(nèi)。為此，在試運(yùn)轉(zhuǎn)之前先在填料密封處測(cè)量軸的擺動(dòng)情況（即所謂靜止軸振）。偏擺量是以軸的轉(zhuǎn)速低于1500為依據(jù)，并因操作壓力不同而異。 3.2設(shè)備的使用 （1）使用設(shè)備單位的技術(shù)負(fù)責(zé)人必須對(duì)容器的安全技術(shù)管理負(fù)責(zé)。應(yīng)指定具有壓力容器專業(yè)知識(shí)的工程技術(shù)人員，負(fù)責(zé)安全技術(shù)管理工作。 （2）貫徹執(zhí)行本規(guī)程和有關(guān)的壓力容器安全技術(shù)規(guī)范； （3）編制壓力容器的安全管理規(guī)章制度； （4）編制壓力容器的年度定期檢驗(yàn)計(jì)劃，并負(fù)責(zé)組織實(shí)施； （5）向主管部門和當(dāng)?shù)貏趧?dòng)部門報(bào)

58、送當(dāng)年壓力容器數(shù)量和變動(dòng)情況的統(tǒng)計(jì)報(bào)表，壓力容器定期檢驗(yàn)計(jì)劃的實(shí)施情況，存在的主要問(wèn)題等； （6）壓力容器的使用單位，必須建立 壓力容器技術(shù)檔案； （7）檢驗(yàn)、焊接和操作人員的安全技術(shù)培訓(xùn)管理； （8）壓力容器使用登記及技術(shù)資料的管理。 3.3設(shè)備的定期檢查 3.3.1定期檢查的重要性 容器經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用之后，由于壓力、溫度的頻繁交變作用，將引起材料疲勞，后者由于介質(zhì)對(duì)容器鋼材的腐蝕作用，使壁厚減薄或產(chǎn)生盈利腐蝕開(kāi)裂等。即使是設(shè)計(jì)和質(zhì)量完全符合規(guī)范要求的容器，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后，原有的制造規(guī)范允許存在的缺陷將會(huì)發(fā)展，或可能產(chǎn)生新的缺陷。 容器是靜止設(shè)備，這里“靜止”的含義是相對(duì)

59、于機(jī)、泵等運(yùn)動(dòng)機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)的。她沒(méi)有運(yùn)動(dòng)機(jī)械那種劇烈的磨損、振動(dòng)、高周次應(yīng)力疲勞等，但具有另一類苛刻的工作條件。這些苛刻的工作條件為： （1）容器使用溫度和壓力波動(dòng)的加載和卸壓，使器壁受到較大的交變壓力。由此，在容器整體結(jié)構(gòu)不連續(xù)部位如焊接接頭缺陷部位等應(yīng)力集中處引起疲勞裂縫。 （2）介質(zhì)對(duì)器壁作用，使壁厚減薄因而受壓時(shí)薄膜應(yīng)力加大，或由于晶間腐蝕等是材料塑性、韌性惡化。 （3）容器的器壁材料長(zhǎng)期受壓力載荷作用，材料將產(chǎn)生蠕變。 （4）鋼材的韌性在低溫下將大大降低而存在脆性破裂的可能。 （5）由于容器的支座、管道等安裝不當(dāng)，對(duì)容器產(chǎn)生附加應(yīng)力和振動(dòng)。 （6）壓力容器停用是維護(hù)使用保

60、養(yǎng)不當(dāng)，器壁內(nèi)外部將受到腐蝕，且腐蝕速度可能比使用時(shí)更快。 3.3.2附件的檢查 檢查分為兩種： 運(yùn)行檢查：指在運(yùn)行狀態(tài)下附件的檢查。 停機(jī)檢查：指在停止運(yùn)行狀態(tài)下對(duì)附件的檢查。 運(yùn)行檢查可與外部檢查同時(shí)進(jìn)行；停機(jī)檢查可與內(nèi)外部檢驗(yàn)同步進(jìn)行，也可單獨(dú)進(jìn)行。 第4章 結(jié)論 本設(shè)計(jì)對(duì)所給工況進(jìn)行了全面考慮，在初步計(jì)算完成后，對(duì)各個(gè)部件的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行了多次計(jì)算，得到結(jié)果就攪拌釜內(nèi)徑Di=1m,圓筒高度（不含封頭）H=2.2m，封頭厚度=6mm，圓筒厚度=6mm,選用直葉槳式攪拌器，三層攪拌總功率為

61、3200W，Dj=0.5m,使用非平衡型雙端面機(jī)械密封，電動(dòng)機(jī)功率Pm=3.5kw,夾套筒體=6mm，夾套封頭=6mm，滿足設(shè)計(jì)要求。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我本著“安全第一”的設(shè)計(jì)原則，對(duì)每個(gè)零部件的安全性進(jìn)行了細(xì)致的計(jì)算校核，以確保把設(shè)備在正常運(yùn)行過(guò)程中的事故率降到最低。但是主要還是傾向于安全性，所以難免會(huì)讓成本略有偏高，當(dāng)然現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中可以根據(jù)生產(chǎn)條件和要求間進(jìn)行調(diào)整 參考文獻(xiàn) [1] 全國(guó)壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)，GB150-1998鋼制壓力容器[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1998 [2] 李云，姜培正.過(guò)程流體機(jī)械2版M[].北京.化學(xué)工

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63、釜[P].中國(guó)專利.專利申請(qǐng)?zhí)朇N 201110105442.中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局，歐洲專利數(shù)據(jù)庫(kù) (Espacenet).2011.4.18 [10] 巢建偉，張晶，許進(jìn)文.不銹鋼反應(yīng)釜頂蓋開(kāi)孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和應(yīng)力分析[M].江蘇工業(yè)學(xué)院 [11] 夏晨，李樸.反應(yīng)釜設(shè)計(jì)及其溫度控制系統(tǒng)[J].化工自動(dòng)化及儀表.2004.31（1）.66-69 [12] 曲文海等.壓力容器與化工設(shè)備實(shí)用手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000 [13] Barlat and Lian．Plastic Behavior and Stretchability of Sheet Metals．Part I：A

64、YieldFunction for Orthotropic Sheet under Plane Stress Conditions．International Journal of Plasticity,1989，55(4)：5 1 [14] 鄭津洋，董其伍，桑芝富.過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)3版[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.2010 致謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有了一個(gè)初步的了解，也算是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)的一個(gè)濃縮，在畢設(shè)過(guò)程中遇到過(guò)很多困難，也發(fā)現(xiàn)自己尚有很多不足，以后還需多多努力。在這整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我一直得到我們的指導(dǎo)老師朱振華教授的幫助，雖然前一段時(shí)間是一邊在外實(shí)習(xí)一邊做設(shè)計(jì)，但是朱老師通過(guò)通信手段一直耐心幫我解決各種難題，多虧了朱老師的幫助我才能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，同時(shí)在這過(guò)程中也讓我學(xué)到了許多書(shū)本學(xué)不到的知識(shí)，在此對(duì)朱老師表示誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)也感謝幫助我的別的老師們。 32