1、 化工设备机械基础课程设计化工设备机械基础课程设计 题 目： 1m3夹套反应釜设计 学 院: 化学与材料工程学院 专 业: 化学工程 班 级: 2 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配料罐。 二、设计参数和技术特性指标 见下表 三、设计要求 1. 进行罐体和夹套设计计算； 2. 选择支座形式并进行计算； 3. 手孔校核计算； 4. 选择接管、管法兰、设备法兰； 5. 进行搅拌传动系统设计； （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 Y1322-6，转速 960r/min,功率 5.5kW）
2、 ； （3）选择轴承； （4）选择联轴器； （5）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； 6. 设计机架结构； 7. 设计凸缘及安装底盖结构； 8. 选择轴封形式； 9. 绘制装配图； 10. 绘传动系统部件图。 表 1 夹套反应釜设计任务书 简图 设计参数及要求 容器内 夹套内 工作压力， Mpa 3 设计压力， MPa 0.2 0.3 工作温度， 设计温度， 0.3 MPa 确定罐体封头名义厚度 1n =8mm 4.2.3 水压试验校核 罐体试验压力 T p1按式 t T pp 11 25.1 计算，得 Mpapp t T 25.0 113 113 2.025.125.1
3、 11 夹套水压试验压力 T p 2 按式 t T pp 22 25.1 计算，得 Mpapp t T 375.0 113 113 3.025.125.1 22 22 查表 4-8 碳素钢、普通低合金钢钢板许用应力,得材料屈服点应力 pa235 s M 计算，得 Mpa sT 8.17923585.09.09.0 罐体圆筒应力 T1 按式 e eT T Dp 1 111 1 2 计算，得 Mpa Dp e eT T 27.23 4.52 4.5100025.0 2 1 111 1 179.8 Mpa 夹套内压试验应力 T2 Mpa Dp e eT T 38.38 4.52 4.51100375
4、.0 2 1 122 2 200r/min的，还要进行临界转速的校核。 因本反应釜的转速n200r/min，因此不需要进行临界转速的校核。 1、 搅拌轴的材料：选用 45 号钢。 2、 搅拌轴的结构：常用实心或空心直轴，其结构型式根据轴上安装的搅拌 器类型、支承的结构和数量、以及与联轴器的连接要求而定，还要考虑腐蚀等因 素的影响。 本反应釜搅拌轴的结构型式选用实心直轴。 连接推进式搅拌器的轴头车削台肩，开键槽，轴端车螺纹。 3、搅拌轴强度校核： 由夹套反应釜设计任务书给定，轴功率P=4kW 搅拌轴转数 n=200r/min 常用轴材料为 45 号钢。 轴所传递的扭矩 25 mmN n P T1
5、9110 200 4 1055.9 10 55.9 36 6 查表得轴常用材料的 TT及 0 A值，材料许用扭转剪应力=35Mpa，系数 0 A=112。 轴端直径 mm n P Ad4.30 200 4 112 33 0 开一个键槽，轴径扩大 5%，为 d=30.4*1.05=31.9mm 圆整轴端直径d=40mm。 因此搅拌轴的直径 40mm。 4、搅拌轴的形位公差和表面粗糙度要求：搅拌轴转速n=200r/min，直线度允 许差 1000：0.1。 5、搅拌轴的支承：一般搅拌轴可依靠减速器内的一对轴承支承。搅拌轴的支 撑采用滚动轴承。反应釜搅拌轴的滚动轴承，通常根据转速、载荷的大小及轴径 d 选择，高转速、轻载荷可选用角接触球轴承；低速、重载荷可选用圆锥滚子轴 承。 根据轴端直径 d=40mm，选用角接触球轴承，由表 4-12 角接触球轴承，选 用型号为 7208AC，d=40mm。 表 4-12 角接触球轴承 安装轴承处轴的公差带采用 k6，外壳孔的公差带采用 H7。安装轴承处轴的 配合表面粗糙度 Ra取 1.0，外壳孔与轴承配合表面粗糙度 Ra取 1.6。 26 采用背对背安装成对轴承。 44 反应釜的传动装置设计 反应釜的搅拌器是由传动装置来带动。传动装置通常设置在釜顶封头的上 部。反应釜传动装置的设计内容一般包括：电机、减速机的选型；选择联轴器； 选用和
