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1、第三章反應釜的攪拌裝置攪拌裝置由攪拌器、軸及其支撐組成。攪拌器的形式很 多，根據(jù)任務說明書的要求，本次設計采用的是推進式攪拌 器。推進式攪拌器的特點是能使液體產(chǎn)生激烈流動及湍流運 動的性能很高。推進式攪拌器的主要運用范圍是攪拌及混合 絕對粘度小于36000厘泊的各種流動性的液體，以及制成乳 濁液或懸浮液。3推進式攪拌器機械設計的主要內(nèi)容是： 確定攪拌軸的直 徑、攪拌器直徑、攪拌器與攪拌軸的連接結構。進行攪拌軸 的強度設計和臨界轉速校核、選擇軸的支撐結構及材料的選 用。由于介質(zhì)具有一定的腐蝕性，攪拌裝置的材料選用與反 應罐主體材料相同的材料06Gr19Ni10同一數(shù)字代號 S30403o由前三章

2、的相關設計得知反應釜凈直徑Di=1500mm，凈高H=1900mm;工作溫度：25C；工作壓力：0.125MPa；攪拌目的：攪拌均勻圖3-1攪拌裝置第3.1節(jié)攪拌器形式的確定根據(jù)實際生產(chǎn)要求，初步設定攪拌器為兩層攪拌，采用三葉開啟渦輪式攪拌 器（又稱為螺旋推進式攪拌器）圖3-2推進式攪拌器攪拌器直徑Dj取標準值，即攪拌容器直徑的三分之一：4Dj=Di/3=1500m/3=500mm （3-1）底間距（C）即攪拌器距容器底部高度，通常底間距與攪拌容器內(nèi)徑比值一 般在0.050.3范圍內(nèi)選取。貝UC=（0.050.3） Dj=15150mm（3-2）因為底間距比值越小，固相完全離底懸浮臨界轉數(shù)越小

3、，所以在滿足底層槳 軸向排量的前提下，該比值盡量取得最小。但是考慮到實際生產(chǎn)中容器底部會出 現(xiàn)一定量的沉積物，C值不能太小;C值太大攪拌效果不足，結合實際取C=130mm攪拌器浸入攪拌容器液面下的深度（2S），攪拌器浸入液體內(nèi)的最佳深度為:錯誤！未找到引用源。 （3-3）對于雙層攪拌器，攪拌器層間距（Sp）與槳徑之比一般為0.52范圍內(nèi)，由 攪拌槳的軸向作用范圍和反應釜的高度決定攪拌槳層數(shù)。對于兩層以上的多層 槳，要調(diào)整槳徑和層數(shù)取得合理的層間距，達到攪拌效果好，軸功率低的效果。2Sp= ( 0.91.5 ) Di=2501000mm(3-4)取 Sp=700mm攪拌器和容器的幾何參數(shù)條件如表

4、 3-1:表3-1攪拌器容器幾何參數(shù)條件擋板數(shù)量無攪拌器距容器底部距離D. 150C = - = = 5033擋板寬度無攪拌器潛液深度S=1200擋板與容器內(nèi)壁間距無攪拌器直徑Dj=500攪拌器槳葉數(shù)量乙=3攪拌器槳葉的螺距Pt=Dj=500表3-2推進式槳葉尺寸表2djdd1螺釘66h鍵槽aP/n不大于d2bt1503060M1210540833.151 31 0.0082003060M1210545833.143 220.0082504080M12105551243.636 110.013004080M12126651243.639 590.014005090M16148951655.13

5、5 190.03150065110M1618101051870.634 390.06260065110M2022121251870.629 590.1170080140M2022121502487.232 140.16注：表中P/n為攪拌器槳葉強度所允許的數(shù)值，其計算溫度 0.9諧波齒輪傳動諧波減速機 0.83圓柱齒輪傳動開式傳動，鑄齒（考慮軸承損失）0.9 0.93開式傳動，鐵齒（考慮軸承損失）0.95單級圓柱齒輪減速器0.97 0.98雙級圓柱齒輪減速器0.95 0.96 :行星齒輪減速器0.9 0.93圓錐齒輪傳動開式傳動，鑄齒（考慮軸承損失）10.9 0.93開式傳動，鐵齒（考慮軸承損

6、失）0.9 0.93 :單級圓錐齒輪減速器0.9 0.93雙級圓錐一圓柱齒輪減速器0.9 0.93蝸桿傳動自鎖的0.40 0.45 :單頭蝸桿0.70 0.75雙頭蝸桿0.80 0.92三頭和四頭蝸桿0.40 0.45 1蝸桿傳動圓弧面蝸桿傳動0.85 0.95皮帶傳動0.95 0.96鏈傳動開式傳動 鏈浸入油池中傳動0.92 0.940.95 0.97變速器無級變速器0.8軸承傳動軸承 滑動軸承0.99 0.9950.93 0.995MBmai = 9553 = 9553 X2Kw281r/min67.9N * m因為電動機功率 錯誤！未找到引用源。故可得則由式3-2-4可得：錯誤！未找到引

7、用源。圓整可得：di=65mm（攪拌軸標準值）52、按強度計算攪拌軸直徑d21）攪拌軸上的流體徑向力：錯誤！ 未找到 引 用源（3-10）式中ki攪拌器的流體徑向系數(shù) 取0.16則錯誤！未找到引用源2）攪拌器的質(zhì)量mj - 7.5Kg3）攪拌軸的質(zhì)量：錯誤！未找到引用源。4）攪拌軸的組合質(zhì)量：錯誤！未找到引用源。5）攪拌軸的臨界轉速：如果攪拌軸的工作轉速等于或接近于軸的固有頻率時，軸將發(fā)生強烈震動，即發(fā)生共振現(xiàn)象。發(fā)生共振時的轉速稱為臨界轉速。工程上軸的轉速應避開臨界 轉速。攪拌軸與攪拌器作為一個整體，有多個臨界轉速。對于剛性軸，要求n攪拌器槳葉寬度在軸線上的投影長度，但I不得小于d。查表3-

8、3-1得：l=195mm采用鍵連接的方式，查表3-3-2及參考資料:鍵的工作長度l=110mm 鍵的高度h=11mm 鍵的寬度B=18mm2、鍵連接強度校核計算鍵鏈接的擠壓強度條件錯誤！未找到引用源。 （3-19）式中Mn q攪拌軸上每個攪拌器的扭矩錯誤！未找到引用源。P每一層攪拌器的設計功率錯誤！未找到引用源。一-(3-20)hk鍵的高度11mmI鍵的工作長度110mmn攪拌器轉速281r/mind攪拌軸直徑65mm各數(shù)值代入可得：錯誤！未找到引用源。鍵連接的剪切強度條件錯誤！未找到引用源。（3-21）式3-3-4中t鍵的剪應力 MPaB鍵的寬度 18mm各數(shù)值代入式3-3-4中得：錯誤！未

9、找到引用源。第3.4節(jié)攪拌軸的支撐一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對軸承支承。當攪拌軸較長時，軸的剛度條件變壞。為保證攪拌軸懸臂穩(wěn)定性，軸的懸臂長L,軸徑d和兩軸承間距a應滿足以下關系：L/a 45, L/d 4（50,否則就要增加中間軸承或底軸承。由 于本次的設計中軸的懸臂長L,軸徑d和兩軸承間距a不能滿足這兩個要求， 故增加軸承。攪拌軸的支承常采用滾動軸承。安裝軸承處的公差帶常采用 K6.外殼孔的公 差帶常采用H7。安裝軸承處軸的配合表面粗糙度 Ra取0.8 1.6外殼孔與軸承 配合表面粗糙度Ra取1.65為保證攪拌軸的穩(wěn)定，防止在轉動過程中產(chǎn)生晃動，在罐底部加上了軸承，稱之為底軸承，攪拌軸的底軸承選用參考資料推薦結構，其機構特點是再不拆除攪拌軸的情況下可裝、拆底軸承。其形式有兩種：1型為碳鋼軸承；U型為不銹 鋼軸承。本次設計選用U型，其結構和尺寸查圖3-4-1和表3-4-1表3-6 攪拌軸底軸承尺寸表軸徑序號dd1d2d3LL1L2L3BB1B2HH1Sl11130223845225128155751304070170140855142504060702651521809516558902101701078173806595105360200235135240901303102501010817