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1、-搅拌反应釜课程设计指导书-第 52 页搅拌反应釜机械设计JIAOBANFANYINGFUJIXIESHEJI专业课课程设计指导过程装备与控制工程专业编淮海工学院机械工程学院过程机械系目录1 绪论11.1 课程设计的目的11.2 课程设计的要求11.3课程设计的内容21.4课程设计的步骤21.5设计任务、参数和参考进程22 搅拌反应釜的机械设计52.1 反应釜的总体结构52.2 反应釜机械设计的内容和步骤52.3 釜体(罐体)和夹套的设计52.4反应釜的搅拌装置92.5 反应釜的传动装置132.6 反应釜的轴封装置172.7 反应釜的其他附件193搅拌反应釜机械设计举例243.1 已知条件24
2、3.2确定釜体的直径和高度243.3确定夹套的直径和高度253.4验算夹套传热面积253.5釜体和夹套的强度计算253.6水压试验及其强度校核283.7选配筒体和封头的连接法兰293.8支座的选用计算293.9人孔选择和补强校核303.10接管及其法兰的选择303.11反应釜的搅拌装置303.12机械密封的选择313.13绘制总装配图31参考文献32附录331 绪 论专业课课程设计是培养学生设计能力的重要教学环节。在老师指导下,通过课程设计,培养学生综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。11 课程设计的目的完成本课程设计应达到以下目的:(1)通过课程设计,把过程设备设计和有关先修课所学知识
3、,在设计中综合地加以运用,从而得到巩固、深化和提高。(2)培养学生对工程设计的独立工作能力,树立正确的设计思想,掌握化工设备设计的基本方法和步骤,为今后从事工程设计打下良好的基础。(3)使学生能够熟悉和运用设计资料,如有关设计标准、规范、手册、图集等工具书,进行设计计算、数据处理、编写技术文件的独立工作能力,以完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的基本训练。12 课程设计的要求为了达到以上目的,对课程设计的要求如下:(1)树立正确的设计思想。在设计中要自始至终本着对工程设计负责的态度,从难从严要求,综合考虑经济性、实用性、安全可靠性和先进性,严肃认真地进行设计,高质量地完成设计任务。 (2
4、)具有积极主动的学习态度和进取精神。在课程设计中遇到问题不敷衍,通过查阅资料和复习有关教科书,积极思考,提出个人见解,主动解决问题,注重能力培养。强调独立思考,有创造性的设计,并不等于凭空设想。学生在课程设计中学会收集、理解、熟悉和使用各种资料,正是培养设计能力的重要方面,也是设计能力强的重要表现。(3)学会正确使用标准和规范,使设计有法可依、有章可循。当设计与标准规范相矛盾时,必须严格计算和验证,直到符合设计要求,否则应优先按标准选用。(4)学会正确的设计方法,统筹兼顾,抓主要矛盾。对于初学设计者,往往把设计片面的理解为是理论上的强度、刚度等的计算,认为这些计算结果不可更改。实际上,对于设备
5、的合理设计,其计算结果只是设计时某方面的依据,设计时还要考虑结构等方面的要求。在设计中还应注意处理好尺寸的圆整。若按几何等式关系计算而得的尺寸,一般不能随意圆整变动;若按经验公式得来的尺寸,一般应圆整到标准规格尺寸。对于强度、刚度等计算结果,从设备安全性出发,应向上圆整,同时,要兼顾到经济性,即圆整要适度。1在设计中还要处理好计算与结构设计的关系。设计中要求计算、制图、选型、修改同步进行,但零件的尺寸,以最后图样标注的为准。对尺寸作出修改后,可以根据修改幅度、原强度裕度及计算准确程度等来判断是否有必要再进行强度计算。1.3课程设计的内容完成搅拌反应釜的机械设计,工作量应包括:设备总装图1张,设
6、计计算书1份。11.4课程设计的步骤1.4.1准备阶段(1)设计前应预先准备好设计资料、手册、图册、计算和绘图工具、图纸及报告纸等;(2)认真研究设计任务书,分析设计题目的原始数据和工艺条件,明确设计要求和设计内容;(3)设计前应认真复习有关教科书、熟悉有关资料和设计步骤;1.4.2机械设计阶段过程设备的机械设计是在设备的工艺设计后进行的。根据设备的工艺条件(包括工作压力、温度、介质及其特性、结构形式和尺寸、管口方位、标高等),围绕着设备内、外附件的选型进行机械结构设计、围绕着确定大小进行强度、刚度和稳定性的设计和校核计算。这一步往往通过“边算、边选、边画、边改”的做法来进行。一般步骤如下:(
7、1)全面考虑按压力大小、温度高低和腐蚀性大小等因素来选材。通常先按压力因素来选材;当温度高于200或低于-40时,温度就是选材的主要因素;在腐蚀强烈或对反应物及物料污染有特定要求的,腐蚀因素又成了选材的依据。在综合考虑以上几方面的同时,还要考虑材料的加工性能、焊接性能及材料的来源和经济性。(2)选用零部件。设备内部附件结构类型,如搅拌器形式,常由工艺设计而定;外部附件结构形式,如法兰、支座、加强圈、接管等附件,在满足工艺要求条件下,按受力条件、制造、安装等因素决定。(3)强度、刚度、稳定性设计和校核计算。根据结构、受力条件和材料的力学性能、耐腐蚀性能等进行强度、刚度和稳定性计算,最后确定出合理
8、的结构尺寸。因大多数工况下强度是主要矛盾,所以有的设备设计常不作后两项计算。(4)传动设备的选型、计算。这部分零部件大都标准化,可参考本指导书和有关手册进行选型、计算。(5)绘制设备总装图。对初学者,常采用“边算、边选、边画、边改”的作法,初步计算后,确定大体结构尺寸,分配图纸幅面,轻轻绘出视图底稿,待尺寸最后确定后再加深成正式图纸。(6)提出技术要求。对设备制造、装配、检验和试车等工序提出合理的要求,以文字形式标注在总图上。1.4.3设计计算说明书设计计算说明书是图纸设计的理论依据,是设计计算的整理和总结,是审核设计的技术文件之一。其内容大致包括:(1)目录;(2)设计已知条件;(3)设计方
9、案的分析和拟定;(4)各部分结构尺寸的确定和设计计算;(5)设计小结;2(6)参考资料。设计计算说明书要求计算正确,论述清楚,文字精练,插图简明,书写工整,装订成册。1.5设计任务、参数和参考进程1.5.1设计内容设计一台夹套传热式搅拌反应釜1.5.2设计参数和技术特性指标见表1-1、表1-2。1.5.3设计要求(1)选择容器的型式和材料;(2)设计釜体和夹套;(3)设计搅拌系统;(4)选择并核算附件;(5)绘制总装配图;(6)编写设计计算说明书。表1-1搅拌反应釜设计参数表(1)参数 组号12345操作容积V/m30.40.60.81.01.2传热面积A/m32.43.03.74.55.4搅
10、拌型式桨式转速n/r/min160125160125160电机功率N/KW1.21.31.72.02.4接管公称直径DN(mm)进料4050出料5065蒸汽进口2532冷凝液出口2025安全阀3240手孔150视镜80温度计65压力表253表1-2搅拌反应釜设计参数表(2)设计题号组号操作容积传热面积设计压力(Mpa)设计温度()介质推荐材料釜内夹套内釜内夹套内釜内夹套内腐蚀情况110.20.2120150溶液水蒸汽轻微Q235B20.20.3120150溶液水蒸汽轻微Q235B30.20.4120150溶液水蒸汽轻微Q235B40.30.2120150溶液水蒸汽轻微Q235B50.30.31
11、20150溶液水蒸汽轻微Q235B60.30.4120150溶液水蒸汽轻微Q345R70.20.2120150溶液水蒸汽轻微Q345R80.20.3120150溶液水蒸汽轻微Q345R920.20.4120150溶液水蒸汽轻微Q345R100.30.2120150溶液水蒸汽轻微Q345R110.30.3120150溶液水蒸汽轻微Q235B120.30.4120150溶液水蒸汽轻微Q235B130.20.2120150溶液水蒸汽轻微Q235B140.20.3120150溶液水蒸汽轻微Q235B150.20.4120150溶液水蒸汽轻微Q235B160.30.2120150溶液水蒸汽轻微Q345R
12、1730.30.3120150溶液水蒸汽轻微Q345R180.30.4120150溶液水蒸汽轻微Q345R190.20.2120150溶液水蒸汽轻微Q345R200.20.3120150溶液水蒸汽轻微Q345R210.20.4120150溶液水蒸汽轻微Q235B220.30.2120150溶液水蒸汽轻微Q235B230.30.3120150溶液水蒸汽轻微Q235B240.30.4120150溶液水蒸汽轻微Q235B2540.20.2120150溶液水蒸汽轻微Q235B260.20.3120150溶液水蒸汽轻微Q345R270.20.4120150溶液水蒸汽轻微Q345R280.30.21201
13、50溶液水蒸汽轻微Q345R290.30.3120150溶液水蒸汽轻微Q345R300.30.4120150溶液水蒸汽轻微Q345R310.20.2120150溶液水蒸汽轻微Q235B320.20.3120150溶液水蒸汽轻微Q235B3350.20.4120150溶液水蒸汽轻微Q235B340.30.2120150溶液水蒸汽轻微Q235B350.30.3120150溶液水蒸汽轻微Q235B360.30.4120150溶液水蒸汽轻微Q345R370.20.2120150溶液水蒸汽轻微Q345R380.20.3120150溶液水蒸汽轻微Q345R390.20.4120150溶液水蒸汽轻微Q345
14、R400.30.2120150溶液水蒸汽轻微Q345R41.5.4设计时间及参考进程本次设计时间为三周,参考进度见表1-3。表1-3搅拌反应釜设计参考进程序号内容时间(天)1准备工作、选择结构型式和材料12设计釜体和夹套13设计搅拌系统14选择并核算附件25绘制装配图56编写设计计算说明书37检查修改18设计答辩152 搅拌反应釜的机械设计2.1 反应釜的总体结构图2-1所示为台带搅拌的夹套反应釜示意图。它主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。搅拌容器分罐体和夹套两部分,主要由封头和筒体组成,多为中、低压压力容器;搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成,其形式
15、通常由工艺设计而定;传动装置是为带动搅拌装置设置的,主要由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成;轴封装置为动密封,一般采用机械密封或填料密封;它们与支座、人孔、工艺接管等附件一起,构成完整的夹套反应釜。2.2 反应釜机械设计的内容和步骤反应釜的机械设计是在工艺设计之后进行的,设计依据是工艺提出的要求和条件。工艺条件一般包括:操作容积、最大工作压力、工作温度、介质腐蚀性、传热面积、搅拌形式、转速和功率、工艺接管尺寸方位等。通常这些条件都以表格和示意图的形式反映在设计任务书中。在阅读了设计任务书后,按以下内容和步骤进行搅拌反应釜的机械设计:(1)总体结构设计根据工艺要求并考虑制造、安装和维护检修的方
16、便,确定各部分结构形式,如封头形式、传热面、传动类型、轴封和各种附件的结构形式。(2)搅拌容器的设计。根据工艺参数确定各部几何尺寸;考虑压力、温度、腐蚀因素,选择釜体和夹套材料;对罐体、夹套等进行强度和稳定性计算、校核。(3)传动系统设计,包括选择电动机、确定传动类型、选择减速机、联轴器、机座及底座设计等;(4)决定并选择轴封类型及有关零部件。(5)绘图,包括总装图、部件图和零件图。如采用标准零、部件,写出标准号及标记,不必绘图。(6)编制技术要求,提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。应用标准技术条件的可标注文件号。62.3 釜体(罐体)和夹套的设计夹套式反应釜是由罐体和夹套两大部分组成。
17、罐体在规定的操作温度和操作压力下,为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。夹套传热是一种应用最普遍的外部传热方式。它是一个套在罐体外面能形成密封空间的容器,既简单又方便。罐体和夹套的设计主要包括其结构设计,各部件几何尺寸的确定和强度的计算与校核。2.3.1 罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆筒形容器,由顶盖、筒体和罐底(见图2-2)组成,通过支座安装在基础或平台上。罐底通常为椭圆形封头。顶盖在受压状态下操作常选用椭圆形封头,对于常压或操作压力不大而直径较大的设备,顶盖可采用薄钢板制造的平盖,并在薄钢板上加设型钢(槽钢和工字钢)制的横梁,用以支承搅拌器及其传动装置。顶盖与罐底分别与筒体相连。罐底
18、与筒体的连接常采用焊接连接。顶盖与筒体的连接型式分为可拆和不可拆两种,筒体内径时,宜采用可拆连接。当要求可拆时,做成法兰连接。夹套的型式与罐体相同。2.3.2罐体的几何尺寸计算2.3.2.1 确定筒体内径一般由工艺条件给定操作容积,则釜体的全容积V与操作容积的关系为:式中称为装料系数,通常可取为0.60.85。如果物料在反应过程中起泡沫或呈沸腾状态,应取低值,约为0.60.7;如果物料反应平稳,可取0.80.85(物料粘度大时取大值)。筒体内径按下式估算:式中,为釜体长径比,应根据物料类型按表2-1选取。表21几种搅拌反应釜的长径比值种类设备内物料类型一般搅拌釜液固相或液液相物料11.3气液相
19、物料12发酵罐类71.72.5将式(1)计算出的结果,圆整为压力容器的公称直径DN(见附表1)。2.3.2.2 确定封头尺寸椭圆封头选标准件,其型式如图23,它的内径与筒体内径相同,标准椭圆封头尺寸见附表2,其质量见附表3。2.3.2.3 确定筒体高度反应釜容积V通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。则筒体高度按下式计算,并进行圆整。式中 封头容积(见附表2),;圆整以后的筒体内径,。再将上式算出的筒体高度进行圆整,最后核算、,大致符合要求即可。2.3.3夹套的几何尺寸计算容器夹套的常用结构如图2-4所示。夹套和筒体的连接常焊接成封闭结构,图2-5为常用的夹套封闭结构。88夹套的结构尺寸常根据
20、安装和工艺两方面的要求而定。夹套的安装尺寸见图26。夹套内径根据筒体内径按表22选取。表22夹套内径500600700180020003000夹套高度由传热面积决定,不能低于料液高,以保证充分传热。因此可按下式估算:式中:夹套高度,;釜体下封头容积,;其它符号同前。按估算的夹套高度,按下式验算夹套传热面积(夹套所包围釜体的面积)式中封头表面积,见附表2,圆筒每米高度表面积,要求的传热面积,9如不符合要求,则需要选择其它形式的传热装置。当筒体与上封头采用法兰连接时,常采用甲型平焊法兰连接。甲型平焊法兰的选用参见参考文献1。甲型平焊法兰密封面的结构常用平密封面和凹凸密封面两种。平面密封面法兰见附图
21、1,凹凸密封面法兰见附图2,平面密封面详图见附图3,其主要尺寸见附表4。甲型平焊法兰的工作温度为-20300,不同使用温度下最大许用工作压力参见参考文献2表6的规定,常用平焊法兰质量见附表5。夹套与筒体的焊接点与法兰距离要考虑到装拆螺栓的方便,一般不小于150200(图2-6),夹套有保温层取大值。2.3.4夹套反应釜的强度计算当夹套反应釜几何尺寸确定后,要根据已知的公称直径、设计压力和设计温度进行强度计算,确定罐体及夹套的筒体和封头的厚度。帯夹套的受内外压筒体厚度可参见参考文献3表113。(1)强度计算的原则及依据强度计算中各参数的选取及计算,均应符合GB1501998钢制压力容器的规定。
22、强度计算应考虑以下几种情况:圆筒内为常压外带夹套时:当圆筒的公称直径时,被夹套包围部分的筒体按外压(指夹套压力)圆筒设计,其余部分按常压设计;当圆筒的公称直径时,全部筒体按外压(指夹套压力)圆筒设计。圆筒内为真空外带夹套时:当圆筒的公称直径时,被夹套包围部分的筒体按外压(指夹套压力+0.1)圆筒设计,其余部分按真空设计;当圆筒的公称直径时,全部筒体按外压(指夹套压力+0.1)圆筒设计。圆筒内为正压外带夹套时:当圆筒的公称直径时,被夹套包围部分的筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算,取其中较大值;其余部分按内压圆筒设计;当圆筒的公称直径时,全部筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算,取其中较大值。(2)按
23、内压对筒体和封头进行计算内压薄壁圆筒的强度计算见参考文献3第九章第二节。内压容器封头的强度计算见参考文献3第十章。(3)按外压对和封头进行强度校核当筒体和封头需按外压设计时,可按GB1501998图表法进行校核计算。校核计算步骤见参考文献3第十一章。(4)水压试验校核计算10夹套反应釜应对罐体和夹套分别进行水压试验并校核圆筒应力,其具体方法和步骤参见参考文献3第九章第三节。2.4反应釜的搅拌装置搅拌装置由搅拌器、轴及其支承组成。搅拌器的型式主要有:桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。它的选型通常是工艺设计的任务,也可按HG/T20569-94机械搅拌设备选取。当搅拌器型式确定以后,机
24、械设计的主要内容是:确定搅拌器直径、搅拌器与搅拌轴的连接结构,进行搅拌轴的强度设计和临界转速校核,选择轴的支承结构。2.4.1搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计推荐两种简单的搅拌器。桨式搅拌器结构如图27所示,其桨叶多为两叶。搅拌直径与罐体(釜体)内径之比,多用于的场合。它可以多层安装在轴上,最底层安装在下封头焊缝高度上;安装第二层时,第二层可装在液面至底层桨距离的中间或稍高的位置上;安装第三层时,第三层装于液面下200mm处,中间装第二层桨。桨式搅拌器与轴的连接常用螺栓对夹。当轴径时,还应再加紧定螺钉固定;当时,再加穿孔螺栓或圆柱销固定。桨式搅拌器的主要尺寸见表23。表23桨式搅拌器的主
25、要尺寸螺栓螺钉质量数量数量不大于35030M122M1211011401208531.770.014001.935004012501401003.380.025503.62600601104.590.025700504169045510.420.0585012.110.075950M16M1615013.5711001207020.95注:计算功率,;搅拌器转速,;搅拌器桨叶强度所允许的数值,其计算温度推进式搅拌器如图28所示,类似风扇扇叶结构。它与轴的连接是通过轴套用平键或紧定螺钉固定,轴端加固定螺母。为防螺纹腐蚀可加轴头保护帽,其轴头结构及轴头保护帽如图29所示。推进式搅拌器直径常取罐体内
26、径的1512,以最为常见。常用于的场合。推进式搅拌器的主要尺寸见表24。表24推进式搅拌器的主要尺寸键槽质量,不大于1503060833.1401.770.01200451.932504080121243.6553.380.02300653.6240050901655.1954.590.025500651101870.610510.420.0560012512.110.075700801402487.215013.57注:计算功率,;搅拌器转速,;搅拌器桨叶强度所允许的数值,其计算温度此外,标准搅拌器还有框式和涡轮式两种,它们的尺寸可参考有关标准。2.4.2搅拌轴设计搅拌轴的机械设计内容同一般
27、传动轴。主要是结构设计(包括轴的支承结构)和强度校核,对于转速200rmin的,还要进行临界转速的校核。(1)搅拌铀的材料常用45号钢,强度要求不高的可用Q235A。有防腐或防污染物料等要求较高的场合,应采用不锈耐酸钢。(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。连接桨式和框式搅拌器的轴头较简单,因用螺栓对夹,所以用光轴即可;连接推进式和涡轮式搅拌器的轴头需车削台肩,开键槽,轴端还要车螺纹,如图29所示。较长的搅拌轴,为加工和安装方便,常分段制造后再用联轴器连接起来。安装搅拌器的部分称为搅拌轴
28、或下轴,与减速机输出轴相连的轴通常称为传动轴或上轴。与联轴器配合的轴头结构,按联轴器的要求而定。常用联轴器的型式及尺寸见有关机械设计手册或本书附录部分。(3)搅拌轴的强度计算通常搅拌轴强度计算与轴结构设计同时进行,边画图、边计算、边修改。对搅拌轴来说,它承受扭转和弯曲联合作用,但是以扭转为主,所以工程应用中常用近似的方法进行搅拌轴的强度计算。这种方法假定轴只承受扭矩作用,然后用增加安全系数也降低材料的许用应力的方法弥补由于忽略弯曲作用而引起的误差。轴承受扭转时的强度条件是:式中截面上的最大剪应力,MPa;轴传递的扭矩,;抗扭截面模量,13降低后的扭转许用剪应力,MPa。其数值可参考下表:表25
29、几种材料的值材料Q235A354540Cr(调质)1Cr18Ni9Ti12202030304040521525而对实心轴故搅拌轴直径d为:(4)搅拌轴的刚度计算对于受扭转的圆轴来说,除了需要满足强度条件外,有时还需满足刚度方面的要求,否则将不能正常地工作。例如机器中的轴受扭时若产生过大的变形,就会影响机器的精密度,或者使机器在运转中产生较大的振动。因此,对某些轴的扭转变形也要加以一定的限制,通常要求轴在单位长度上的扭转角不能超过某一规定的许用值。圆轴扭转的刚度条件就是限制轴在单位长度上的扭转角不得超过规定的许用值,即 (2-10)式中,单位长度许用扭转角,根据载荷性质和工作条件等因素决定,可从
30、有关规范和手册中查到。一般情况下,取:精密机器的轴 =(0.250.5)/m一般传动轴 =(0.51.0)/m较低精度的轴 =(24)/m则由刚度条件得: (2-11)最后,取强度计算和刚度计算的大值作为轴的直径,并把确定的直径尺寸按表26圆整到搅拌轴的标准直径系列。14表26搅拌轴的标准直径系列轴颈装滚动轴承:末位数为0或5装滑动轴承:20,22,25,28,30,35,38,40,递增5110轴头装夹壳联轴器、搅拌器、填料箱:20,40,50,65,80,95,110(5)搅拌轴的支承一般搅拌轴可以靠减速器内的一对轴承支承。当搅拌轴较长时,轴的刚度条件变坏。为保证搅拌轴悬臂稳定性,轴的悬臂
31、长L1、轴径d和两轴承间距B(见图(210)应满足下列关系:若轴封处能起支承作用,式(212)中B算至轴封处,当d的裕量较大和轴转速较低时,L1B及L1d取偏大值,否则取偏小值。当不满足式(212)要求时,可增大d、B,或增设中间轴承或底轴承(图211)。但因釜内轴承工作条件差、检修也困难,因此一般条件下不主张在釜内设置轴承。2.5 反应釜的传动装置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。如图212所示。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;选用和设计机架和底座等。152.5.1 常用电机及其连接尺寸搅拌设备选用电动机的问题,主要是确定系
32、列、功率、转速以及安装形式和防爆要求等几项内容。最常用的为Y系列全封闭自扇冷式三相异步电动机;当有防爆要求时,可选用YB系列。Y系列三相异步电动机主要技术数据见附录部分。2.5.2 釜用减速机类型、标准及其选用反应釜用的立式减速机,主要的类型有谐波减速机、摆线针轮行星减速机、二级齿轮减速机和v带传动减速机,它们大多有标准。此外还有蜗杆传动减速机,因它的传动效率低,只能单向传动等缺点,逐渐被摆线针轮行星减速机代替。四种标准减速机的功率、转速、范围、类型代号、特性参数见表27。减速机的基本特性见表28。表27标准减速机的功率、转速范围、类型代号及特性参数序号标准号减速机类型转速范围r/min电机功
33、率范围KW类型代号特性参数1234HG574478HG574578HG574678HG574778谐波减速机摆线针轮行星减速机二级齿轮减速机V带传动减速机416161601252503205000.6130.6300.6300.65.5XBBLDLCP柔轮分度圆直径电机功率、机型号、减速比中心距三角皮带型号及根数表28釜用立式减速机的基本特性特性减速机类型摆线针轮行星减速机二级齿轮减速机三角皮带减速机谐波减速机减速比范围输出轴转速范围,r/min功率范围,KW效率879161600.6300.911.65.631252500.6300.964.532.93205000.65.535990416
34、0.6130.83标定符号BLD型号代号机型号减速比轴头型式LC中心距顺序号,输出轴结构或P三角皮带型号、三角皮带根数顺序号XB分度圆公称直径顺序号标准图号HG574578HG574678HG574778HG574478釜用减速机的选择往往通过类比方法进行,计算分析所得数据可作选型参考。选择前一般已知的条件是:搅拌所需转速及搅拌轴功率(或所配电机功率)和工况的特殊要求等。在无使用经验条件下,可参考表29进行初选,然后再根据现场条件类比确定。减速机的选择必须根据工作要求、搅拌轴是否连续运转、经济性和使用厂的维修能力等几方面进行综合考虑,并应参照以下原则: (1)首先根据反应釜搅拌传动所需要的电机
35、功率、搅拌轴转速(即减速机输出轴转速),然后再根据其他具体条件综合考虑,类比确定较适用的减速机。 (2)考虑的其他具体条件有:对减速机有无防爆要求;是单向还是双向传动;是连续还是间歇传动等,同时还要考虑维修条件对减速机空间位置的要求。16(3)当选择减速机后得到的输出转速与搅拌转速不完全一致时,在保证搅拌功率的条件下,可允许选择转速比要求转速稍低一些,但不能偏高,以免增大所需搅拌功率。17例如:已知一立式反应釜,其搅拌轴转速为n100rmin,功率为P5.5kw,试对减速机进行选型。解:据已知条件,确定该搅拌的公称输出轴转速为n100rmin,配电机功率为P5.5kw,查表29,可选BLD摆线
36、针轮行星减速机,其型号尺寸从HG574678标准中查得为ALC l0071。2.5.3凸缘法兰凸缘法兰一般焊接于搅拌容器封头上,用于连接搅拌传动装置,也可兼作安装、维修、检查用孔。凸缘法兰分整体和衬里两种结构型式,密封面分突面(R)和凹面(M)两种。其中R型突面凸缘法兰见附图4,M型凹面凸缘法兰见附图5,尺寸见附表6。凸缘法兰结构详图见附图6。2.5.4安装底盖安装底盖采用螺等紧固件,上与机架连接,下与凸缘法兰连接(见图213),是整个搅拌传动装置与容器连接的主要连接件。安装底盖的常用型式为RS和LRS型(见附图7),其他结构(整体或衬里)、密封面形式(突面或凹面)以及传动轴的安装形式(上装或
37、下装),按HG2156595选取。安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同。形式选取时应注意与凸缘法兰的密封面配合(突面配突面,凸面配凸面)。安装底盖的主要尺寸见附表7和附表8。2.5.5 机架机架是安放减速机用的,它与减速机底座尺寸应匹配。V带减速机自带机架,选用其他类型标准釜用减速机按标准选配机架。标准机架有三种。(1)无支点机架常用的无支点机架见附图8,其主要尺寸见附表9。无支点机架的选用条件:18电动机或减速机具备两个支点,并经核算确认轴承能够承受由搅拌抽传递而带来的径向和轴向载荷者;电动机或减速机有一个支点,但釜内没有底轴承、中间轴承或轴封本体设有可以作为支点的轴承,上下组成一对轴支承者。无
38、支点机架一般仅适用于传递小功率和小的轴向载荷的条件。减速器输出轴联轴器形式为夹壳式联轴器或刚性凸缘联轴器。 (2)单支点机架标淮的单支点机架见附图9,其主要尺寸见附表10。单支点机架的选用条件:电动机或减速机有一个支点,经核算可承受搅拌轴的载荷;搅拌容器内设置底轴承,作为一个支点;轴封本体设有可以作为支点的轴承;在搅拌容器内、轴中部设有导向轴承,可以作为一个支点者。当按上述条件选用单支点机架时,减速器输出轴与搅拌器之间采用弹性联轴器连接;当不具备上述条件而选用单支点机架时,减速器输出轴与搅拌器之间采用刚性联轴器连接。(3)双支点机架在不宜采用单支点机架或无支点机架时,可选用双支点机架,但减速器输出轴与搅拌器之间必须采用弹件联轴器连接。标准的双支点机架见附图10,其主要尺寸见附表11。选用双支点机架时必须考虑由于机架内有两个支承点的关系,机架高度相应增大。2.5.6 联轴器电机或减速机输出轴与传动轴之间及传动轴与搅拌轴之间的连接,都是通过联轴器连接的。常用的联轴器有弹性块式联轴器、刚件凸缘联轴器、夹壳联轴器和紧箍夹壳联轴器等。弹性块式联轴器主要型式见附图11,主要尺寸见附表12;刚件凸缘联轴器主要型式见附图12,主要尺寸见附表13;夹壳联轴器主要型式见附图13,主要尺寸