常壓攪拌式皂化鍋的設計畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 縫多，焊接工作量大，筒體較薄是易造成焊接變形。 是以整體夾套為基礎，采取折邊或短管等加強措施，提高筒體的剛度和夾套的承壓能力，減少流道面積，從而減薄筒體厚度，強化傳熱效果。最常用的蜂窩i夾套有折邊式和拉撐式倆種形式。夾套向內折邊與筒體貼合好再經行焊接的結構稱為折邊式蜂窩夾套。拉撐式蜂窩夾套是用沖壓的小錐體或鋼管做拉撐體。 夾套的高度H夾套的高度H夾決定于傳熱面積的要求。夾套的高度一般應不低于料液的高度，以保證充分傳熱，根據裝料系數I，操作容積nv，因此夾套高度H夾由下式估計：v1——筒體每米高的容積v1= 校核傳熱面積。實際面積：S=S半球+S筒，幫夾套高度合格！ 夾套內徑估算根據表253（《化工設備機械設計第三冊》[5] 夾套壁厚設計松香皂化鍋的頭套筒體積同對接雙面焊接。焊縫進行100%。射線探傷。材料均為鑄鐵鋼，根據受力析得知，夾套筒體承受內壓，因此夾套筒體壁厚可以按下式計算： 鍋的壁厚設計（1）鍋內的壓力為常壓，材料為鑄鐵鋼，腐蝕量為3毫米，焊接后，先做壓力測試。（2）。首先，假設筒體的計算壁厚S0=6 mm，并mm，并以此決定，及值。D1——筒體外徑L——筒體長度則：由圖2210《化工設備機械設計第三冊》[5],查得B=600，則許用壓力P可由下式求出：因此，當筒體的由圖2210《化工設備機械設計第三冊》[5],查得B=850。所以，許用壓力因此，確定筒體壁厚的規格為8mm。 冷卻水套的設計根據藝要求，為防止物料隨同熬膠產生的泡沫外溢，在鍋體上部距離鍋頂部70mm處設有冷卻水套，供通入冷水使鍋內物料降溫，材料由鑄鐵制成，其結構如圖。 鍋體焊縫的強度校核由于鍋體由A3鋼板成型后焊接而成，焊接結構可對接焊縫，焊縫主要承受剪切應力，鍋體內部的剪應力為：焊縫長度為： 焊縫承受剪應力為：所以焊接強度合格！ 帶傳動系統的設計與計算 計算功率P1傳遞的功率為：Ka為工作情況系數。 確定皮帶型號根所P1= W=940r/min（電動機轉數）選取三角V帶A型。 皮帶輪的計算直徑為了提高帶的壽命，在結構允許我情況下，盡量大一些的尺寸。由表85《理論力學》[3]，得d1=112mm。 皮帶輪的計算直徑 計算帶速. 確定中心距初估算中心距a=800mm 計算膠帶長度根據表82《理論力學》[3],選取得2500mm的長度。 實際中心距 帶輪的包角 一根V帶所能傳遞的額定功率及其增加量) 電動機的選擇 電動機選用的基本原則 通常應根據攪拌軸功率和攪拌設備周圍的工作環境等因素選擇電動機的型號，并遵循以下基本原則：、制動、運轉、調速等要求，選擇電動機。、轉速變化范圍和啟動頻繁程度等要求，考慮電動機的溫升限制、過載能力和啟動轉矩，合理選擇電動機容量，并確定冷卻通風方式。同時選定的電動機型號和額定功率應滿足攪拌設備開車時啟動功率增大的要求.，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯和腐蝕及易燃易爆氣體等，考慮必要的防護方式和電動機的結構形式，確定電動機的防爆等級和防護等級。處在爆炸和火災危險環境時，應按照GB50058《爆炸和火災危險環境電力裝置和防護規范》的規定對于氣體或蒸汽爆炸危險環境，則根據爆炸危險環境的分區等級和爆炸危險區域內氣體或蒸汽級別、組別和電動機的使用條件，選擇防爆電動機的結構型式和相應的級別、組別，對于粉塵爆炸危險環境，則根據爆炸危險環境的分區等級和電動機的使用條件，選擇防爆、防護電動機的結構型式和相應的防爆、防護等級；對于火災危險環境，則根據火災危險環境的分區等級和電動機的使用條件，選擇防護電動機的結構型式和相應防護等級。處在化學腐蝕環境時，應按照CD90A6《化工企業腐蝕環境電力設計技術規定》，根據腐蝕環境的分類選擇相適應的電動機。，確定電動機的電壓等級。，以及機械減速的復雜程度，選擇電動機的額定轉速。除此之外，選擇電動機還必須符合節能要求，并綜合考慮運行可靠性、供貨情況、備品備件通用性、安裝檢修難以程度、產品價格、運行和維護費用等 計算總負載轉矩T(折算到電機軸上)：總負載轉矩T包括慣性轉矩和摩擦轉矩。由于回攪拌器轉動速度要求不高，故可選電機的工作頻率為f=470Hz，則電機的轉速為:n=60f===235(r/min)所以正常工作時候的角速度為： ω==10（rad/s）=14100176。/s求各個回轉質量對回轉軸的轉動慣量J:（1）回轉槳葉對回轉軸的轉動慣量： =m=30=(kg)(2) 回轉軸上其他附件對回轉軸的轉動慣量： kg所以總的轉動慣量J=+=6 kg取回轉軸的加速時間dt=1s,所以回轉質量對回轉軸的慣性轉矩為： =Jα=J=6=141（Nm）經過估算，可取軸承的摩擦轉矩= Nm總功率取為η= ，則折算到電機軸上的總負載轉矩為： T=（+）/=(Nm) 電機選型 為了使得電機具有良好的啟動能力及較快的響應速度，通常推薦： T/≤所以電機的最大靜轉矩≥80Nm 。 根據上述條件，選擇步進電機的型號。所選步進電機的型號為：SYC0143B0 C0543B0,相數為3，步距角為3度，工作電壓為380V，最大靜轉矩為=10 Nm，額定負載最大啟動頻率為f=400Hz,電機總長151mm,機殼外徑為130mm，電機軸徑d=24mm 減速的選用原則。、總傳動比、輸入轉速和功率，在各產品“減速機承載能力表”中選出接近或偏大中心距的減速機。輸出軸最大短暫扭矩，在每一工作循環內，連續作用時間不應超過工作施膠的3%。同時小齒輪進入嚙合次數不應超過500次。，應校核軸端徑向載荷。、倆條中的任一條超出“減速機承載能力表”中的允許值，則必須重選較大的中心距的減速機。，若輸入轉速n600r/min,則按600r/min計算的輸出扭矩選取，輸入轉速沒有列入者，可用插值法求得。如果已知條件為輸出軸扭矩，應采用下式將扭矩T轉化為功率P式中 P—功率，Kw； T—輸出轉矩，； n—輸入轉矩，r/min； i—總傳動比； —總傳動效率。根據生產工藝的要求，松香皂化鍋的減速機構采用三角皮帶減速機。其特點是機構簡單，過載時間生打滑現象。因此能夠起到安全保護的作用。但是由于皮帶傳動不能保持精確的傳動比。 機械攪拌反應器的設計機械攪拌反應器（也稱為攪拌釜式反應器）適用于各種物性（如粘度、密度）和各種操作條件（溫度、壓力）的反應過程，廣泛應用于合成塑料、合成纖維、合成橡膠、醫藥、農藥、化肥、染料、涂料、食品、冶金、廢水處理等行業。如實驗室的攪拌反應器可小至數十毫米，而污水處理、濕法冶金、磷肥等工業大型反應器的容積可達數千立方米。除用作化學反應器和生物反應器外，攪拌反應器還大量用于混合、分散、溶解、結晶、萃取、吸收或解吸、傳熱等操作。攪拌反應器有攪拌器和攪拌機倆大部分組成。攪拌容器包括筒體、換熱原件及內結構。攪拌器和攪拌軸及其密封裝置、傳動裝置等通稱為攪拌機。在松香皂化鍋中，為了增快反應速度，強化傳熱效果以及加強混合效果等作用。常裝有攪拌裝置，攪拌裝置通常有攪拌軸和攪拌器組成。攪拌過程涉及流體的流動、傳熱和傳質影響因數復雜繁多。表41列出了影響攪拌效果的各種因數類別 主要因素流動狀態流型，對流循環速率，湍流擴散，剪切流物性黏度和黏度差，密度或密度差、分子擴散系數、粒徑；表面張力、比熱容、熱導體、非牛頓流體之流變性操作條件攪拌器型式、轉速；溶質加入量、加入速度、分散狀況和加入位置集合因素連續式活間歇式；溶質加入方法；釜、攪拌器及釜內構件（擋板、導流筒等）的幾何形狀、相對尺寸和安裝方式等表32影響攪拌效果的因數 攪拌器的選擇根據設備的要求，該設備采用推進式攪拌器，推進式攪拌器常用整體鑄造，加工方便。攪拌器采用軸套固定在軸上。推進式攪拌器直徑約取鍋體內徑D內的～，選取d=320mm攪拌是能使物料在鍋體內循環流動，所起到的作用以容積循環為主。剪切作用小，上下翻騰效果好。推時式攪拌器材料采用鑄鐵，攪拌器已有標準系列：HG522565 攪拌軸系攪拌軸的設計主要是確定危險截面處軸的最小尺寸，進行強度、剛度計算或校核、驗算軸的臨界轉速和撓度，以便保證攪拌軸能安茜平穩地運轉。一般情況下，攪拌軸軸徑d必須滿足強度和臨界轉速要求，當有特殊要求時，還應滿足扭轉或徑向位移要求。確定軸的實際直徑是，通常還得考慮材料的腐蝕裕量，最后把直徑圓整為標準軸徑。攪拌軸的材料架用45鋼。攪拌軸承受旋轉和彎曲的組合作用，其中以軸轉為主，所以在工程應用中長用近似的方法來進行強度計算。它假定軸只承受扭矩的作用，然后用增加安全系數以降低材料的使用來彌補由于誤差所引起的錯誤。 攪拌軸的結構根據工藝的要求，攪拌軸的設計為長為1820mm，最大直徑為50mm的一根軸。攪拌軸的上端與帶輪相配合而且需要鍵槽，根據帶輪的直徑來選取標準的系列。選取軸直徑為40mm，在配合面的圓柱上，開一個1240的鍵槽，以便固定。下面相應的退刀只