固定式夹层锅整体结构设计

1绪论

1.1夹层锅用途及特性

1.用途：不锈钢夹层锅又名夹层蒸气锅，广泛用于糖果、制药、乳品、酒类、糕点、饮料、蜜饯、罐头等食品加工，也可用于大型餐厅或食堂熬汤、烧

菜、炖肉、熬粥等，是食品加工提高质量、缩短时间、改善劳动条件的优良

设备。

2.工作原理:工作时,物料从进料口输送至锅内。然后进气管通蒸汽,达到了工作压力时关闭进气阀门。通蒸气时,如果压力过大,则安全阀自动打开,释放多余的压力。当夹套内有冷凝水时,疏水阀工作,排出冷凝水。加热完毕后,打开卸料阀,物料则排放出来。

3. 特性：夹层锅以一定压力的蒸汽为热源（也可选用电加热），夹层锅具有受热面积大、热效率高、加热均匀、液料沸腾时间短、加热温度容易控制等特点。夹层锅锅内层锅体(内锅)采用耐酸耐热的奥氏型不锈钢制造,配有压力表和安全阀,外型美观、安装容易、操作方便、安全可靠。

1.2夹层锅的分类及主要性能参数

1.2.1 夹层锅的分类

1）按结构形式分为：固定式夹层锅和可倾式夹层锅；

2）按有无搅拌装置分为:带搅拌式夹层锅与不带搅拌式夹层锅；

3）按加热方式分为：电加热夹层锅、蒸汽加热夹层锅。

1.2.2 夹层锅主要技术特性、参数

1）各型号夹层锅受热面积及液料沸腾时间表

表1.1 各型号夹层锅受热面积及液料沸腾时间表2）各型号夹层锅性能参数

表1.2各型号夹层锅性能参数

1.3夹层锅使用注意事项

1、使用蒸气压力，不得长时间超过定额工作压力。

2、进汽时应缓慢开启进汽阀，直到需用压力为止，冷凝水出口处的截

止阀，如装有疏水器，应始终将阀门打开；如无疏水器，则先将阀门打开

直到有蒸气溢出时再将阀门关小,开启程度保持在有少量水汽溢出为止。

3、对安全阀，可根据用户自己使用蒸气的压力，自行调整。

4、蒸气锅在使用过程中，应经常注意蒸气压力的变化，用进汽阀适

时调整。

5、停止进气后，应将锅底的直嘴旋塞开启，放完余水。

6、可倾式和搅拌式夹层锅，每班使用前，应在各转动部位加油；搅

拌式夹层锅锅体面上的部件，建议采用熟菜油；其它各处均采用30#--

40#机械油。

1.4夹层锅维护保养

1、进汽管和出水管接头漏汽，当选紧螺帽不解决问题时，应添加或更换填料。

2、压力表和安全阀应定期检查，如有故障及时调换和修理。

3、减速箱开始使用50小时后，应拆下来放掉润滑油，用煤油或柴油冲洗，加入30#--40#干净机油，使用150小时后，第二次换油，以后可视具体情况，每使用到1000小时左右换油一次。

4、防锈油剥落，应及时涂刷，涂外锅的油漆，建议采用X55-3铝粉乙烯耐水漆。

5、本锅使用5年后，建议进行安全性水压试验，以后进行水压试验的间隔时间，按各地技术部门的要求进行。

水压试验的压力P水按下列情况决定：

当额定工作气压P额＜0.6MPa时,P水=0.15MPa;

当额定工作气压P额=0.6-0.8MPa时,

P水=P额+0.3MPa

6、本锅外层锅体使用3毫米厚的钢板制造,钢号Q235,当外锅经多年锈蚀减薄到2mm以下时,应停止使用。

7、本锅不锈钢的焊接和不锈钢其它钢材连接处的焊接,应采用不锈钢焊条奥102、奥107、奥132、奥137,不宜采用其它牌号。

2夹层锅整体设计

此次设计的夹层锅型号为:LT-600 L 指立式。T 指夹套材质为碳钢。600指有效容积为600L 。

2.1性能参数的确定

1.最大工作压力:w P =0.35Mpa

2.设计压力: 1.050.3675w P P MPa ==

3.工作温度:145℃

4.容积:600L

5.容器直径:600mm

6.容器高度:760mm

7.腐蚀裕量:C=1mm

2.2设备的主要组成部分

1.锅体—夹层锅的主要部分,主要作用为盛装物料与通压力蒸气。

2.管口的接管—用于连接锅体与外部结构。

3.支脚—用于支撑锅体。

4.疏水阀—用于排冷凝蒸汽水。

5.安全阀—排蒸气及控制气体的压力。

6.搅拌装置—搅拌物料,使物料均匀受热。

7.支撑板及底座—支撑减速机及电动机。

8.传动装置—设备的动力机构,带动搅拌器运行。

3夹层锅各零部件的设计

3.1锅体

锅体由内层锅与外层锅焊接而成

3.1.1内层锅

1.材质的确定

在满足安全和使用条件的前提下，还要考虑工艺性和经济性。

参考GB150-1998内层锅选用材料不锈钢OCr18Ni9, 固溶1010~1150C ︒快冷处理，拉伸强度M P a b 520=σ，屈服强度MPa s 205=σ，弯曲疲劳极限

1185Mpa δ-=，扭剪疲劳极限MPa 1051=-τ。

内层锅形状为一个半球壳与一段圆柱壳。球壳半径为600mm 圆柱壳高160mm.加工方法为冲压。

满载物料时,锅受物料给的力.示意图:

x

2.受力分析及壁厚的确定

满载非工作状态时.内层锅所受拉力：

θcos G F t = 其中G Vg ρ=

ρ为物料的密度 取330.810/kg m ⨯

323231414

0.60.60.160.6332323

V R d h m ππππ=⨯+=⨯+⨯=

当0=θ时，max 18000.633506.4F G N τ=⨯=⨯=

拉伸强度条件S

A F s

t b

σσ≤=max

A —内层锅体的横截面积

S —安全系数，材质均匀，载荷和应力计算不够精确时取3=S