小型搅拌器三维造型设计及关键零部件工艺设计(编辑修改稿)

小型搅拌器三维造型设计及关键零部件工艺设计(编辑修改稿)内容摘要：

4 页 2 搅拌器罐体结构 设计 罐体的尺寸确定及结构选型 (1)筒体及封头型式 选择圆柱形筒体，采用标准椭圆形封头 (2)确定内筒体和封头的直径 搅拌罐类设备长径比取值范围是 1~2，综合考虑罐体长径比对搅拌功率、传热以及物料特性的影响选取 /  根据工艺要求，装料系数  ，罐体全容积 1v m3，罐体公称容积（操作时盛装物料的 容积） g  v。 初算筒体直径 iii DHDHDV 44 2   34igiDHVD  即 3 4 0 .7 0 .8 63 .1 4 2 .0 0 .7iDm 圆整到公称直径系列，去 900DN mm。 封头取与内筒体相同内经，封头直边高度mmh 252  ， (3)确定内筒体高度 H 当 2900 , 25DN mm h mm时，查《化工设备机械基础》表 166 得封头的容积v= 224( 1 0. 11 13 ) 3. 14 0. 94 iVvHmD  ，取  核算 / iHD与  / / 56iHD ，该值处于 1~2 之间，故合理。 毕业设计说明书 第 5 页 22 39。 11344gg iVVV D H v        该值接近 ，故也是合理的。 (4)选取夹套直径 内筒径,iDmm 500~600 700~1800 20xx~3000 夹套 ,jDmm 50iD 100iD 200iD 表 21 夹套直径与内通体直径的关系 由表 21，取 1 0 0 9 0 0 1 0 0 1 0 0 0jiD D m m    。 夹套封头也采用标准椭圆形，并与夹套筒体取相同直径 内筒体及夹套的壁厚计算 (1)选择材料，确定设计压力 按照《钢制压力容器》（ 150 98GB  ）规定，决定选用 0 18 9Cr Ni 高合金钢板，该板材在 150C 一下的许用应力由《过程设备设计》附表 1D 查取， [ ] 103t MPa  ，常温屈服极限 137s MPa 。 计算夹套内压 介质密度 31000 /kg m  液柱静压力 1 0 0 0 1 0 1 . 4 0 . 0 1 4g H M P a     最高压力 max MPa 设计压力 m a P M Pa 所以 0 . 0 1 4 5 % 0 . 0 1 2 5g H M P a P M P a    故计算压力 0. 25 0. 01 25 0. 37 5cP P gH M P a     内筒体和底封头既受内压作用又受外压作用，按内压则取 MPa ，按外压则取 MPa 毕业设计说明书 第 6 页 （ 2）夹套筒体和夹套封头厚度计算 夹套材料选择 235QB 热轧钢板，其 2 3 5 , [ ] 1 1 3ts M P a M P a 夹套筒体计算壁厚 j 2[ ]cjj t cPD P   夹套采用双面焊，局部探伤检查，查《过程设备设计》表 43 得  则 0 .2 5 1 0 0 0 1 .3 0 42 1 1 3 0 .8 5 0 .5 5j mm    查《过程设备设计》表 42 取钢板厚度负偏差 1 mm ，对于不锈钢，当介质的腐蚀性极微时，可取腐蚀裕量 2 0C ，对于碳钢取腐蚀裕量 2 2C mm ，故内筒体厚度附加量 12 C C mm  ，夹套厚度附加量 12 C C mm  。 根据钢板规格，取夹套筒体名义厚度 4nj mm 。 夹套封头计算壁厚 kj 为 0 . 5 5 9 0 0 1 . 1 72 [ ] 0 . 5 2 1 1 3 0 . 8 5 0 . 5 0 . 5 5cjkj tcPD mmP         确定取夹套封头壁厚与夹套筒体壁厚相同。 （ 3）内筒体壁厚计算 ①按承受 内压计算 焊缝系数同夹套，则内筒体计算壁厚为： 0 . 3 7 5 9 0 0 1 . 9 3 42 [ ] 2 1 0 3 0 . 8 5 0 . 5 7 7 5cjtcPD mmP        ②按承受 外压计算 设内筒体名义厚度 6n mm  ，则 6 n aC m m    ，内筒体外径2 90 0 2 11 .2 92 2. 4o i nD D m m     。 由《过程设备设计》图 46 查得  ，图 49 查得 50B MPa ，此时许用外压 毕业设计说明书 第 7 页 []P 为： 5 0 5 . 2[ ] 0 . 2 8 2 0 . 2 59 2 2 . 4eoBP M P a M PD     故取内筒体壁厚 6n mm  可以满足强度要求。 搅拌器的选型 桨径与罐内径之比叫桨径罐径比 /dD,涡轮式叶轮的 /dD一般为 ~，涡轮式为快速型，快速型搅拌器一般在  时设置多层搅拌器，且相邻搅 拌器间距不小于叶轮直径 d。 适应的最高黏度为 50Pa s 左右。 搅拌器在圆形罐中心直立安装时，涡轮式下层叶轮离罐底面的高度 C 一般为桨径的1~ 倍。 如果为了防止底部有沉降，也可将叶轮放置低些，如离底高度 /10CD .最上层叶轮高度离液面至少要有 的深度。 图 21 搅拌器 符号说明 b —— 键槽的宽度 B—— 搅拌器桨叶的宽度 d —— 轮毂内经 1d —— 搅拌器紧定螺钉孔径 2d —— 轮毂外径 JD —— 搅拌器直径 G —— 搅拌器参考质量 2h —— 圆盘到轮毂底部的高度 毕业设计说明书 第 8 页 M —— 搅拌器许用扭矩 ()Nm t—— 轮毂内经与键槽深度之和 —— 搅拌器桨叶的厚度 选定搅拌器为六直叶开启涡轮式搅拌器，如图 21 所示。 搅拌器的通用尺寸为桨径jd :桨长 l :桨宽 20:5:4b。 由前面的计算 可知液层深度  ，而 1170iD mm ，故 iHD ，则设置两层搅拌器。 为防止底部有沉淀，将底层叶轮放置低些，离底层高度为 200mm ，上层叶轮高度离液面 2JD 的深度，即 600mm。 则两个搅拌器间距为 370mm ，该值大于也轮直径，故符 合要求。 查 HGT ~1220xx,选取搅拌器参数如表 22： JD d 2d 1d  B 450 55 85 10M 8 90 h b t M G 100 14 864 表 22 搅拌器参数 毕业设计说明书 第 9 页 3 传动装置选型 选择电动机功率 根据具体需求设计搅拌器转速为 n 60r/min ，工作机所需的功。