夹套传热式配料反应釜设计终稿
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反应釜搅拌轴处的密封，属于动密封，填料密封主要由压盖， 双头螺柱，油环，油杯，填料，本体，底环组成。 填料密封结构简单、易于制造，在搅拌设备上广泛应用，一 般用于常压、低压、低转速及允许定期维护的搅拌设备，根 据文献确定填料密封的尺寸
轴径 d = 40mm H = 147 mm D1 = 175mm; D2 = 145mm; D3 = 110mm; 填料规格 10´ 10mm 法兰螺栓孔 8´ f 18mm 填料箱质量7.5kg
计算并圆整取夹套高度 H 2 =890mm
强度计算（ 按内压计算） 强度计算（
通过
d1 = p1c D1 d 2 [ ] f - p1c
t
计算出筒体、夹套、筒体封头、夹套封头计算厚度 通过查厚度附加量，计算出以上的名义厚度
设计方案——罐体和夹套的结构设计
稳定性校核（按外压校核厚度） 稳定性校核（按外压校核厚度）
夹套传热式配料反应釜设计
姓 名： 指导老师： 老师
答辩日期：2011.06.13
主要内容
反应釜概述 设计要求 设计方案
反应釜概述
反应釜分类
按制造结构
开式平盖式反应釜 开式对焊法兰式反应釜 闭式反应釜
按材质用途
不锈钢反应釜 搪玻璃反应釜 磁力搅拌反应釜 不饱和聚酯树脂全套设备 蒸汽反应釜 电加热反应釜 种子罐、发酵罐
传动装置
轴封装置
支座、人孔、 工艺接管及 一些附件
设计方案——罐体和夹套的结构设计
罐体采用立式圆筒形结构，上、下封头均采用标准椭圆形封头。下封 头与筒体焊接，上封头与筒体采用法兰连接。夹套采用焊接式整体结 构形式。
筒体的几何尺寸计算
根据
D1 @ 3 4V = pi
3Biblioteka Baidu
4´ 1 = 1.050m 1000mm 3.14´ 1.1
设计方案——搅拌装置设计
搅拌轴设计
搅拌轴的材料：选用45钢。 搅拌轴的结构：推进式搅拌器的搅拌轴与联轴器配合的轴头结构需要 车削台肩，开键槽，轴端还需要车螺纹
轴强度校核
选用轴功率P=4kw,轴转速n=200r/min,45钢扭转切应力 ，系数取122， 则
3
d ? A0
P n
3
122?
4 200
33.1mm
假设筒体名义厚度 许用外压力
d1n = 14mm
B d1e = 140 = 1.67 Mpa 0.3Mpa 89.3
[p ]= D 1O
因此，名义厚度 时，筒体能满足 的外压要求。 同理计算出其他三个厚度 通过强度计算和稳定性计算，取厚度的大值。
设计方案——罐体和夹套的结构设计
水压试验校核
根据
dt
计算并圆整出 筒体直径为1000mm 根据
H1 =
V - Vh 1- 0.1505 = = 1.082m =1082mm V1 0.785
计算圆整出筒体高
H1 = 1100mm
设计方案——罐体和夹套的结构设计
夹套几何尺寸计算
根据
H2 = hV - Vh 0.85? 1 0.1505 = = 0.891m = 891mm V1 0.785
设计方案——其他附件
反应釜的其他附件包括支座、手孔和人孔、 反应釜的其他附件包括支座、手孔和人孔、设备接口等
支座
根据设备总重量
m = m1 + m2 + m3 + m4 = 1207 + 1146 + 824.50 + 69.79 = 3247 kg
故每个支座承受载荷
Q' = mg 3247´ 9.8 = = 15911N 15.9kN 2 2
选用减速器
根据设计任务书 选用V带减速器 根据 和 选取A型带 πd n 初选小皮带轮计算直径，验算带速 v = 60 ×1000 使v>5,再根据公式计算大带轮直径 初定中心距，根据带的基准长度调整中心距 最后根据公式 z = ( p +△Pp )k k =2.2 确定v带根数3根，选用PV3 减速机尺寸
反应釜概述
反应釜基本特点
结构——基本相同 操作压力——压力大 操作温度——温度高 反应釜搅拌结构——提高化学反应效率 反应釜的工作——间隙操作
反应釜概述
发展趋势
大容积化 用双搅拌器或外加泵强制循环 生产自动化和连续化代替间隙手工操作 合理地利用热能
目标要求
设计方案——总体结构
反应釜
搅拌容器
搅拌装置
敬请各位老师提出宝贵意见！
谢谢!
按支座允许负荷大于实际负荷的原则选用支座JB/T4725-92耳座B3
人孔
选择旋转快开人孔DN=400
设备接口
化工容器及设备，往往由于工艺操作等原因，在筒体和封头上需要 开一些各种用途的孔
设计方案——其他附件
表3-1反应釜各接管规格 反应釜各接管规格
总结
本设计混合性能好，能耗低，结构简单紧凑，占用空 间及作业面积小，操作维修方便，安全性能好，因此 具有良好的发展前景。
1 1
d
1
1
α L
设计方案——传动装置设计
选用凸缘法兰
取R型凸缘法兰（DN=250mm），并确定其尺寸
选用安装底盖
安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同，选取RS型安装 底盖（DN=250mm），并确定其尺寸
选用联轴器
根据轴径，传动轴与搅拌轴间的联轴器选用刚性凸缘 联轴器GT45-HT200
设计方案——轴封装置设计
考虑开键槽和物料对轴的腐蚀，轴径扩大12%，即 故d圆整为40mm满足强度要求
d ³ 37.08mm
设计方案——传动装置设计
反应釜的搅拌器是由传动装置带动，传动装置通常设置在 釜顶封头的上部。反应釜的传动装置包括电机、减速器、 联轴器、机架。
选用电机
选用电机Y32M2-6,选用轴功率P=5.5kw,轴转速n=900r/min
p1T = 1.25 p1
[s ] t [s ]
s 1T =
p1T (D1 + d1e ) 2d1e
计算筒体，夹套内应力 根据
s t 0.9 s s
验算各内应力，得出结论 筒体，夹套内应力都小于 dt ，水压试验安全。
设计方案——搅拌装置设计 搅拌器设计
根据设计任务书，选择推进式搅拌器
根据轴径d选择搅拌器尺寸、搅拌器直径 键槽 b=12mm t=43.6mm H=65mm 质量 3.62kg N/n不大于0.02
轴径 d = 40mm H = 147 mm D1 = 175mm; D2 = 145mm; D3 = 110mm; 填料规格 10´ 10mm 法兰螺栓孔 8´ f 18mm 填料箱质量7.5kg
计算并圆整取夹套高度 H 2 =890mm
强度计算（ 按内压计算） 强度计算（
通过
d1 = p1c D1 d 2 [ ] f - p1c
t
计算出筒体、夹套、筒体封头、夹套封头计算厚度 通过查厚度附加量，计算出以上的名义厚度
设计方案——罐体和夹套的结构设计
稳定性校核（按外压校核厚度） 稳定性校核（按外压校核厚度）
夹套传热式配料反应釜设计
姓 名： 指导老师： 老师
答辩日期：2011.06.13
主要内容
反应釜概述 设计要求 设计方案
反应釜概述
反应釜分类
按制造结构
开式平盖式反应釜 开式对焊法兰式反应釜 闭式反应釜
按材质用途
不锈钢反应釜 搪玻璃反应釜 磁力搅拌反应釜 不饱和聚酯树脂全套设备 蒸汽反应釜 电加热反应釜 种子罐、发酵罐
传动装置
轴封装置
支座、人孔、 工艺接管及 一些附件
设计方案——罐体和夹套的结构设计
罐体采用立式圆筒形结构，上、下封头均采用标准椭圆形封头。下封 头与筒体焊接，上封头与筒体采用法兰连接。夹套采用焊接式整体结 构形式。
筒体的几何尺寸计算
根据
D1 @ 3 4V = pi
3Biblioteka Baidu
4´ 1 = 1.050m 1000mm 3.14´ 1.1
设计方案——搅拌装置设计
搅拌轴设计
搅拌轴的材料：选用45钢。 搅拌轴的结构：推进式搅拌器的搅拌轴与联轴器配合的轴头结构需要 车削台肩，开键槽，轴端还需要车螺纹
轴强度校核
选用轴功率P=4kw,轴转速n=200r/min,45钢扭转切应力 ，系数取122， 则
3
d ? A0
P n
3
122?
4 200
33.1mm
假设筒体名义厚度 许用外压力
d1n = 14mm
B d1e = 140 = 1.67 Mpa 0.3Mpa 89.3
[p ]= D 1O
因此，名义厚度 时，筒体能满足 的外压要求。 同理计算出其他三个厚度 通过强度计算和稳定性计算，取厚度的大值。
设计方案——罐体和夹套的结构设计
水压试验校核
根据
dt
计算并圆整出 筒体直径为1000mm 根据
H1 =
V - Vh 1- 0.1505 = = 1.082m =1082mm V1 0.785
计算圆整出筒体高
H1 = 1100mm
设计方案——罐体和夹套的结构设计
夹套几何尺寸计算
根据
H2 = hV - Vh 0.85? 1 0.1505 = = 0.891m = 891mm V1 0.785
设计方案——其他附件
反应釜的其他附件包括支座、手孔和人孔、 反应釜的其他附件包括支座、手孔和人孔、设备接口等
支座
根据设备总重量
m = m1 + m2 + m3 + m4 = 1207 + 1146 + 824.50 + 69.79 = 3247 kg
故每个支座承受载荷
Q' = mg 3247´ 9.8 = = 15911N 15.9kN 2 2
选用减速器
根据设计任务书 选用V带减速器 根据 和 选取A型带 πd n 初选小皮带轮计算直径，验算带速 v = 60 ×1000 使v>5,再根据公式计算大带轮直径 初定中心距，根据带的基准长度调整中心距 最后根据公式 z = ( p +△Pp )k k =2.2 确定v带根数3根，选用PV3 减速机尺寸
反应釜概述
反应釜基本特点
结构——基本相同 操作压力——压力大 操作温度——温度高 反应釜搅拌结构——提高化学反应效率 反应釜的工作——间隙操作
反应釜概述
发展趋势
大容积化 用双搅拌器或外加泵强制循环 生产自动化和连续化代替间隙手工操作 合理地利用热能
目标要求
设计方案——总体结构
反应釜
搅拌容器
搅拌装置
敬请各位老师提出宝贵意见！
谢谢!
按支座允许负荷大于实际负荷的原则选用支座JB/T4725-92耳座B3
人孔
选择旋转快开人孔DN=400
设备接口
化工容器及设备，往往由于工艺操作等原因，在筒体和封头上需要 开一些各种用途的孔
设计方案——其他附件
表3-1反应釜各接管规格 反应釜各接管规格
总结
本设计混合性能好，能耗低，结构简单紧凑，占用空 间及作业面积小，操作维修方便，安全性能好，因此 具有良好的发展前景。
1 1
d
1
1
α L
设计方案——传动装置设计
选用凸缘法兰
取R型凸缘法兰（DN=250mm），并确定其尺寸
选用安装底盖
安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同，选取RS型安装 底盖（DN=250mm），并确定其尺寸
选用联轴器
根据轴径，传动轴与搅拌轴间的联轴器选用刚性凸缘 联轴器GT45-HT200
设计方案——轴封装置设计
考虑开键槽和物料对轴的腐蚀，轴径扩大12%，即 故d圆整为40mm满足强度要求
d ³ 37.08mm
设计方案——传动装置设计
反应釜的搅拌器是由传动装置带动，传动装置通常设置在 釜顶封头的上部。反应釜的传动装置包括电机、减速器、 联轴器、机架。
选用电机
选用电机Y32M2-6,选用轴功率P=5.5kw,轴转速n=900r/min
p1T = 1.25 p1
[s ] t [s ]
s 1T =
p1T (D1 + d1e ) 2d1e
计算筒体，夹套内应力 根据
s t 0.9 s s
验算各内应力，得出结论 筒体，夹套内应力都小于 dt ，水压试验安全。
设计方案——搅拌装置设计 搅拌器设计
根据设计任务书，选择推进式搅拌器
根据轴径d选择搅拌器尺寸、搅拌器直径 键槽 b=12mm t=43.6mm H=65mm 质量 3.62kg N/n不大于0.02