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标准分享网-免费资料下载站届毕业生毕业设计说明书题目:植物油反应釜的设计院系名称：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：2007年05月20日标准分享网-免费资料下载站前言…………………………………………………………………………………………11.1.反应釜概况………………………………………………………………………………21.2.混合与搅拌的作用………………………………………………………………………21.3.本课题的目的和内容……………………………………………………………………42.方案论证……………………………………………………………………………………53.设计进度安排及要完成任务………………………………………………………………64.设计计算书…………………………………………………………………………………74.1.已知参数…………………………………………………………………………………74.2.总体方案制定……………………………………………………………………………84.2.1.用气量计算和主要尺寸的确定………………………………………………………84.2.2.传动设计………………………………………………………………………………95.轴封安装和操作注意事项…………………………………………………………………156.设备的维护和保养…………………………………………………………………………15结束语…………………………………………………………………………………………16致谢……………………………………………………………………………………………17参考文献………………………………………………………………………………………18标准分享网-免费资料下载站前言毕业设计是我们走向工作岗位前的一次练兵，是对大学四年所学知识的一次完整的总结，通过毕业设计，我们应从了解机械设计和创新的一般程序，并且通过现场观摩和学习，不但使自己在专业上提高一个档次，并且在这个学习的过程中增长知识，所以毕业设计具有非常重要的意义。为此，我们在导师的安排下，通过互联网、专业期刊，以及实物资料、实地考察等的查询、收集，分析了解初步掌握了关于进行此次设计的资料题材。作为机械设计专业的学生，理所当然做的是机械制造方面的设计。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。标准分享网-免费资料下载站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5﹪～25﹪，其质量占工艺设备总质量的5﹪～10﹪，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。标准分享网-免费资料下载站碱炼时，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30～15r/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10～13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。标准分享网-免费资料下载站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。标准分享网-免费资料下载站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5～25m/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P≤100KW；链速V≤15m/s;传动比i≤7。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。标准分享网-免费资料下载站周，主要进度安排见表2-1。表2-1进度安排时间工作内容第4～5周调研、查资料、完成毕业实习报告（调研报告）第6～8周总体方案确定、系统总体设计第9～14周详细设计第15～16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。标准分享网-免费资料下载站设计计算书基本参数：π=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0.6Mpa，耐酸，重量、外形、价格、材质4.1已知参数YSRG160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MPa0.6标准分享网-免费资料下载站设计温度℃90工作温度℃90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:π×(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.传动设计设计计算及说明计算结果功率计算罐体容积V1=π×(公称直径/2)2×罐体高度=3.14×1600/2×1600/2×3500标准分享网-免费资料下载站=7.034m3椭圆封头容积V2=1.072m3总容积V=v1+v2×2=7.034+1.072×2=9.2m3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0.2～0.3Kw/立方米,按0.3KW/m3计算初算轴功率Ps=0.3×总容积=0.3×9.2=2.76KW轴封处摩擦损耗功率Pm=0.2KW传动总效率η＝0.9计算电动机功率PM＝（Ps+Pm）/η＝(2.76+0.2)/0.9=3.29KW取电动机功率P＝4KW轴径计算扭矩M=P/n=9555×4/41=932.20Nm(1)按强度计算d1≥C×(P/n)1/3＝107×(4/41)1/3＝49.3mm对45钢，C=107(2)按扭转变形计算d1＝155.4×(Mn/([γ]×G×(1-N0^4)))1/4=60.5mm式中：Mn：搅拌轴传递的最大扭矩，取最大值M=932.20NmV1=7.034m3V2=1.072m3