多功能提取罐设计制造

多功能提取罐设计制造

多功能提取罐是针对传统提取罐的缺点而改进的一种提取设备，近年来得到了越来越多的生产厂家的认可。它适用于芳香油提取及有机溶酶回收，多用于中药的水煎、酒精浸出、热回流浸出、强制循环浸出等多种生产工艺操作。

图 1

上图为多功能提取罐的结构示意图，

进出该提取设备的主要物料由酒精，水，水蒸气，各种中药材。

基本设计参数

设计压力内筒：0.05 MPａ。夹套：0.35 MPａ。

最高工作压力内筒：<0.05 MPａ。夹套：0.3 MPａ。

设计温度内筒：100℃。夹套：145℃

有效容积内筒：6ｍ3

总体结构设计

如图1所示，多功能提取罐由投料口、罐体、出渣门等组成。考虑到

提取过程需保持一定的温度，在罐体的下半部分外设置了加热夹套。根据工艺操作的要求，罐体上还需设置各种辅助装置（如清洗、循环、

出渣门启闭紧琐等装置）和工艺接管等附件。

1.圆筒设计

1.1 筒体外型尺寸的确定

圆筒

的示意图如下：

粗步设计圆筒体内径为1.5米,高为2.4米

圆筒体积：

V1=∏×0.752×2.4

=4.24ｍ3

封头体积：

筒体的容量约为6ｍ3,符合6吨中药材提取的容量要求.

B型支座系列系数尺寸

支座号选4号，支座本体允许载荷60KN，适用容器公称直径1000—2000 mm 高度250 mm

底板长×宽×厚度=200×140×14

筋板长×宽×厚度=290×160×10

垫板长×宽×厚度=315×250×8

支座加工因注意的问题：

焊接采用电焊，采用双面连续填角焊，支座和容器壳体的焊接采用连续焊，焊缝腰高均等于0.7倍的较薄板厚度，且不小于4 mm 。

焊后焊缝金属表面不得有裂纹，夹渣，焊瘤，烧穿等缺陷，焊接区不应有飞溅物。垫板应与

容器壁贴合，局部最大间隙应不超过1 mm。

支座螺栓孔的加工极限偏差与其它部分的制造公差按IT16 与IT14。

支座所有的焊件周边粗糙度为Ra50mm。支座组焊完毕后，各部件应平整，不得翘曲。耳式支座实际承受的载荷可按下式近似计算：

Q=［m0g+G e/kn + 4(ph+G e So)/nD］

Q—支座实际承受的载荷，kn

P—支座安装尺寸，mm

g—重力加速度

Ge—偏心载荷，N

h—水平力作用点底板高度，

k—不均匀系数，k=0.83

m0—设备总质量（包括壳体及其附件，内部介质及保温层的质量）kg. 3500kg n—支座数量

D—水平力，取Pw和Pe的最大值，N

容器高径比=3.5/1.6=2.2<5

H0=3.5m<10m

由上两个条件，根据国标可以得出：

水平地震力 Pe=0.5a e m o g N

a e—地震系数，

设地震防烈度为8度，a e=0.45

Pe=0.5×0.45×3500×9.8

=7717.5N

水平风载荷：P W=0.95×f i q o p o h o×10-6

=0.95×0.846×550×2000×3500

=2842N

P= Pe

安装尺寸：

D=［（Di+2δn+2δ3）2 –(b2-2s2)2］1/2 +2(l2-s1)

=2080 mm

Q=［m0g+Ge/kn + 4(ph +GeSe)/nD］×103

=［(3500×9.8 + 1000)/0.83×4 + 4×(7717.5×700 + 1250×1000)/4×3080］=17.3kn<［Q］=60kn

所以满足支座本体允许载荷的要求

计算支座外圆筒所受的支座弯矩M L

M L=Q×(l2-s1)/103

=3.04kn.m

筒体有效厚度：5mm

［M L］=3.09 kn.m

M L<［M L］,所以A4支座满足要求

筒体与夹道的计算与设计：

圆筒计算与材料选择（参考国家钢制压力容器标准——GB150-1998）]

设计温度下圆筒的计算厚度按公式：

δ=P c D i/(2［δ］tø-P c)

公式的适用范围 P c≤0.4［δ］tø

［δ］t为设计温度下圆筒材料的许用应力，设备材料的机械强度是选材的重要依据，设计时主要考虑的是材料的强度极限和屈服极限。在温度较底情况下，一般可不考虑材料的蠕变极限和持久极限。

提取设备材料的选用除应保证机械强度﹑刚度等要求外，还应重点考虑满足提取设备防漏﹑防爆﹑耐腐蚀等要求，对于提取罐，材料的选用一般满足以下的基本要求：

1﹑提取罐凡与物料接触部位均应采用奥氏体不锈钢或其他相应的耐腐蚀性材料； 2﹑提取罐上所有密封件均采用无毒﹑耐热材料；

3﹑外购零部件或外购配套设备的材料应与整体设计要求一致，并应具有产品合格证明书和使用说明；

4﹑受压零部件的材料应符合国家标准GB150《钢制压力容器》中有关规定。

因为内筒接触的是药材，必须是耐腐蚀的材料，再次筒体为受压件，考虑用奥氏体不锈钢。它的主加元素是Cｒ（W Cｒ= 17％～19％）和Nｉ(WNｉ=8％～11％) 。Tｉ是为了避免晶界区贫Cｒ而遭受电化学腐蚀。钢中加如Tｉ,是晶界上优先形成TｉC,从而保持晶界和晶内的含铬量,防止晶间腐蚀。不锈钢为高合金钢。

不锈钢材,许用应力的选定

精密细长轴（活塞杆）主要技术参数

制造材料的管理

提取灌的材料主要是不锈钢板、碳钢钢扳、钢管等。为了使产品合格，材料的管理是很重要的。下面是对于所用材料的管理。

构成设备各个零部件的材料，其数量﹑牌号﹑规格和技术要求在制造过程要根据各种技术文件给予落实，使之符合各项技术标准和管理规定。因此，就必须建立和严格实施相关的管理制度与程序，以保证各零部件的材料具有可追溯性，即通过各零部件上的标记可追根溯源，查出该零部件的原始质量证明书，从而确定有关牌号﹑规格﹑批号等原始信息，判断质量的状况。

材料的管理主要包括材料的采购﹑验收﹑复验及发放等环节。各环节的管理是通过质量管理体系和质量保证体系的规定管理程序和管理制度，并通过质量管理人员在生产过程中予以实现的。