100TPD植物油反应釜的设计Word文件下载.docx

1、为了达到学习、演练、测试的目的，依据学校的指导精神和指导教师对我们毕业设计的要求，我们选择了反应釜参数化设计。该课题属于中等偏难的题目，当然，我们还不具备凭空想象来设计出一个全新的机器的能力，我们的主要任务是对该设备做改进式的设计，丰富产品系列，对设备存在的不足之处进行改进、完善。首先在做之前我们进行了资料的搜集和整理工作，学习了解反应釜的工作原理和结构特点；我们还进行了实地的调研工作，对所设计的题目有了理性和感性的双重认识，以确保我们的设计更合理、更实用。在设计的具体工作阶段，我们完成了全部数据的理论计算，包括设备的总体设计、方案确定、传动设计等，进行了设计结果的圆整以及强度、使用寿命等内容

2、校核，绘制了设备所有的装配和大部分零件图。这一过程是整个毕业设计的主体过程，也是关键过程，它不仅体现了我们的学习和理解能力，也是对我们动手能力和综合应用知识能力的检验。我相信，在老师的悉心指导下，通过同学们的帮助和相互间的探讨，我们能够圆满地完成此次毕业设计。1.1.反应釜概况搅拌混合是重要的化工过程单元。在合成橡胶、塑料及化纤三大合成材料的生产中，搅拌反应器约占反应设备总数的90。通常混合设备占工艺设备的525，其质量占工艺设备总质量的510，因此，混合设备的设计在装置设计中占有重要地位。搅拌设备广泛应用于化工、医药、农药及染料等行业。由于其操作条件的可控范围较广，又能适用多样化的生产，应用

3、越来越广泛。搅拌式反应釜是一种典型的搅拌反应设备，用于化学反应，其主要由搅拌装置、轴封和搅拌釜体三大部分组成。由于过程换热的需要，在一般情况下设备设有夹套及蛇管，以满足传热要求。釜体的设计是结构设计的第一步，其包括反应釜的体积、直径及高度设计；夹套的体积、直径及高度设计；釜体及夹套的壁厚设计。搅拌装置包括传动装置、搅拌轴和搅拌器，由电动机和减速器驱动搅拌轴，使搅拌器按一定转速旋转以实现搅拌目的。作为搅拌装置的主要零件之一的搅拌轴既要与搅拌器连接，又要与轴封装置以及轴承、联轴器等组成轴系，且须保证以一定转速回转，其设计计算需要考虑诸多因素。1.2. 混合与搅拌的作用油脂精炼工艺致力于研究油脂及伴

4、随物的物理、化学性质，并根据该混合物中各种物质性质上的差异，采取一定的工艺措施，将油脂与杂质分离开来，以提高油脂食用和储藏的稳定性与安全性。油脂精炼是一个复杂的多种物理和化学过程的综合过程。这种物理和化学过程能对伴随物选择性地发生作用，使其与甘油三酸酯的结合减弱并从油中分离出来。这些过程的特性和次序，一方面由油品性质和质量决定，另一方面由精制所需深度而决定。因此，尤其要注意各个精炼阶段的条件选择，以便能最大限度地防止油脂与水、空气中的氧、热和化学试剂的不良作用，在这一过程中混合与搅拌就非常重要。碱炼时，烧碱与游离脂肪酸的反应发生在碱滴的表面上，碱滴分散得愈细，碱液的总表面积愈大，从而增加了碱液

5、与游离脂肪酸的接触机会，加快了反应速度，缩短了碱炼过程，有利于精炼率的提高。混合或搅拌不良时，碱液形不成足够的分散度，甚至会出现分层现象，而增加中性油皂化的机率。因此，混合或搅拌的作用首先就在于使碱液在油相中造成高度的分散。为达到此目的，加碱时，混合或搅拌的强度必须强烈些。混合或搅拌的另一个作用是增进碱液与游离脂肪酸的相对运动，提高反应的速率，并使反应生成的皂膜尽快地脱离碱滴。这一过程的混合或搅拌强度要温和些，以免在强烈混合下造成皂膜的过度分散而引起乳化现象。因此，中和阶段的搅拌强度，应以不使已经分散了的碱液重新聚集和引起乳化为度。在间歇式碱炼工艺中，中和反应之后，搅拌的目的在于促进皂膜凝聚或

6、絮凝，提高皂脚对色素等杂质的吸附效果。为了避免皂团因搅拌而破裂，搅拌强度更应缓慢一些，一般以3015 r/min为宜。在蜡的结晶时，搅拌可使油脂中各处的降温均匀；可使晶核与即将析出的蜡分子碰撞，促进晶粒有较多机会均匀长大。不搅拌只能靠布朗运动，结晶太慢。但搅拌太快，会打碎晶粒。一般搅拌速度控制在1013转/分，大直径的结晶罐用较低的速度。搅拌速度以有利于蜡晶成长为准。搅拌可减少“晶簇”的形成。结晶中，除了晶核长大，几颗晶体还可能聚集成晶簇，晶簇能将油包合在内，增加脱蜡损耗。1.3. 本课题的目的和内容 1. 本毕业设计课题应达到的目的：（1）. 通过对基础理论知识和专业知识的综合应用，提高学生

7、分析解决问题的能力，培养认真、踏实、严谨的工作作风和科学创新的精神。（2）. 熟悉设计过程、基本设计方法，能正确编写技术文件，培养产品的开发能力。（3）. 学会查阅国内外有关文献，提高信息应用能力。（4）. 学习AutoCAD辅助机械设计和二次开发的方法，熟练掌握计算机绘图的技能。2. 本毕业设计课题任务的内容和要求：（1）. 设计产量 100TPD的反应釜，完成总体设计和绘图；（2）. 编写软件编制说明书和使用说明书。说明书不少于0.5 万字；（3）. 按要求翻译相关外文资料一篇。2.方案论证 本设计中传动比较大，要求瞬时传动比恒定，结构紧凑，而且在油脂精炼中混合强度与操作温度、水化情况都有

8、关系，随着混合强度的变化搅拌速度也不断变化。所以根据工艺设计要求和其结构特点以及各种传动机构的特点，选择齿轮传动机构传动。在各种机械中应用最多的是圆形齿轮机构。其主要优点有： 1）.能保证瞬时传动比恒定； 2）.传动比范围大可用于增速或减速; 3）.应用范围广:圆周速度可达300m/s;传递功率可从小于1W到100000KW;齿轮直径可由1mm到152.3m; 4）.传动效率高; 5）.寿命长; 6）.结构紧凑,适用于近距离传动。若采用行星齿轮系,可以在使用为数不多的齿轮且结构紧凑的情况下,得到很大的传动比。带传动适用于传递距离的运动和动力；传动的外廓尺寸较大，结构不紧凑，且对轴的压力大；带与

9、带轮之间存在弹性滑动和打滑，不能保证准确的传动比；机械效率低，带的寿命较短；需要张紧装置。所以带传动的应用范围是：一般带速为525m/s，高速带可达60m/s；平带传动的传动比通常为3左右，较大可达到5；V带传动的传动比一般不超过8。而链传动的瞬时传动比不恒定，传动平稳性差，不能用于变载和急速反转的场合；链条铰链易磨损，只能传递平行轴间的同向回转运动。一般链传动传递的功率P100 KW；链速V15m/s;传动比i7。所以，综合考虑诸多因素并结合本设备特点，选择立式摆线减速机传动机构。3.设计进度安排及要完成任务 本设计总的时间约14周，主要进度安排见表2-1。表2-1 进度安排时 间工 作 内

10、 容第45周调研、查资料、完成毕业实习报告（调研报告）第68周总体方案确定、系统总体设计第914周详细设计第1516周编制设计说明书，准备答辩毕业设计期间所要完成的主要任务：（1）.按要求翻译相关外文资料一篇。（2）.完成YSRG160型反应釜搅拌轴的设计计算，并绘制其部装图。（3）.完成传动机构的设计计算及其辅助机构的选型。（4）.借用同组其他同学的设计部分完成该反应釜总装图的绘制。4.设计计算书基本参数： =3.141弧度=57.29577951度要求：全容积8.2立方，直径1.6米，机械搅拌，转速41转/分，工作压力0.6 Mpa，耐酸，重量、外形、价格、材质4.1已知参数YSRG160

11、型主要已知参数见表3-1。表3-1 已知参数表规格型号YSRG160生产能力 T/D100公称直径 mm1600罐体高度 mm3500封头形式椭圆封头封头高度 mm400筒体厚度 mm7筒体重量 975设计压力MPa0.6工作压力 MPa设计温度 90工作温度 转速 RPM41搅拌叶组数3搅拌叶形式折叶桨式底桨叶形式无轴的支承形式单跨（有底轴承）物料名称植物油主要材料0Cr18Ni9/Q235-A注:筒体重量计算公式: （公称直径+筒体厚度2）罐体高度筒体厚度密度4.2.总体方案的确定4.2.1. 传动方案考虑到安装空间等因素，选择立式摆线传动，单支点机架，搅拌叶形式采用斜叶桨式的。4.2.2

12、. 传动设计 设计计算及说明 计算结果功率计算罐体容积 V1=（公称直径/2） 2 罐体高度 =3.141600/2=7.034 m3椭圆封头容积 V2=1.072 m3总容积 V=v1+v22=7.034+1.0722=9.2 m3酸化反应是使液体混合反应,按设计资料1下 P259最小轴功率为0.20.3Kw/立方米,按0.3 KW/m3计算初算轴功率 Ps=0.3总容积=0.39.2=2.76 KW轴封处摩擦损耗功率 Pm=0.2 KW传动总效率0.9计算电动机功率PM（Ps+Pm）/（2.76+0.2）/0.9=3.29 KW取电动机功率P4 KW轴径计算扭矩 M=P/n=95554/41=932.20 Nm（1） 按强度计算 d1C（P/n）1/3 107（4/41）1/3 49.3 mm 对45钢，C=107（2）按扭转变形计算 d1155.4（Mn/（G（1-N04