10L真空搅拌机的设计说明书
毕业论文（设计）论文(设计)题目：10L真空搅拌机的设计
姓名沈委
学号11051012034
院系机电工程学院
专业机械设计制造及其自动化
年级2011 级
指导教师刘文平
2015年 5月 8日
目录
摘要........................................ 错误！未定义书签。ABSTRACT .................................... 错误！未定义书签。第1章引言 ................................. 错误！未定义书签。
1.1 选题的目的和意义...................... 错误！未定义书签。
1.2 国内外发展概况及趋势.................. 错误！未定义书签。第2章设计参数 . (4)
2.1 设计依据.............................. 错误！未定义书签。
2.2 产品的用途及使用范围.................. 错误！未定义书签。
2.3 主要工作原理.......................... 错误！未定义书签。
2.4 关键问题及解决办法.................... 错误！未定义书签。
2.4.1 传动系统的选择................... 错误！未定义书签。
2.4.2 机构的功能特点................... 错误！未定义书签。第3章设计计算 ............................. 错误！未定义书签。
3.1 总体方案设计.......................... 错误！未定义书签。
3.2 传动系统总体设计 (7)
3.2.1 传动系统的选择................... 错误！未定义书签。
3.2.2 选择电动机....................... 错误！未定义书签。
3.2.3 选择联轴器....................... 错误！未定义书签。
3.2.4 选择减速器 (10)
3.2.5 旋转盘的设计..................... 错误！未定义书签。
3.2.6 旋转盘上键槽及键选择 (13)
3.2.7 轴承的选择 (14)
3.3 箱体的设计............................ 错误！未定义书签。
3.4 搅拌系统的设计 (16)
3.4.1 搅拌桶的设计 (16)
3.4.2 桶盖的设计 (17)
3.4.3 搅拌叶片的设计 (19)
3.4.4 搅拌轴的设计 (20)
3.5 横梁组件的设计........................ 错误！未定义书签。
3.6 公差等级和粗糙度...................... 错误！未定义书签。
3.6.1 公差等级的选择................... 错误！未定义书签。
3.6.2 粗糙度的选择..................... 错误！未定义书签。第4章真空搅拌机使用说明书. (27)
4.1 真空搅拌机使用规程 (27)
4.2 真空搅拌机使用注意事项 (27)
4.3 真空搅拌机的维护注意事项 (27)
第5章结论 (28)
参考文献 (29)
致谢 (30)
摘要
对化工材料,食品，和大理石等人工石材的搅拌加工中，考虑到不同的加工量和特定环境，于是设计了10升的真空搅拌机。首先，针对加工量，确定了搅拌机的容量，然后根据加工过程及加工环境，要求等确定机器的动力系统，传动系统，箱体的设计。其次，对机器的传动系统的各个零件进行了设计计算然后，对各个零件的加工，以及加工公差等级进行了确定。为了提高机器零件的互换性和减少成本，本机器的一些零件采用了标准件，可是市场采购。
关键词：真空；搅拌机；高温树脂
ABSTRACT
For chemical material, food, such as artificial stone and marble mixing processing, considering the different processing capacity and the specific environment, so the 10 litres of vacuum mixer is designed. identified by the manufacturing capacity of the mixer, and then in the process and on the basis of the processing conditions, such as determining the power supply system of the machine, the design of the drive system. Secondly, the design and calculation of each portion of the motor drive system of all the words, parts of the processing, and the tolerance level of processing provided by the machine parts.In order to improve the compatibility of the machine parts and reduce the cost, the machine in a few parts of the standard parts, but the market purchase.
Keywords：Vacuum；Mixer；High temperature resin
第1章引言
1.1 选题的目的和意义
社会发展，时代变迁，人们对产品需求也在逐渐变化。对搅拌行业来说，涉足的领域在增加扩大，搅拌产品多样化成为了发展潮流。如新兴起的真空搅拌，就可以对有特殊要求的食材、石材、化学材料，进行抽真空搅拌，从而达到需求标准。真空搅拌不仅能够保证材料的均匀，还可以在搅拌中抽出多余的、有害的气体，使得产品更加的完善，精确，同时在搅拌的过程中由于是在真空环境下进行，减少了辅料的用量。
所以，这次设计的目的，就是要设计的真空搅拌机可以满足搅拌高温树脂这一特定的加工环境。
1.2 国内外发展概况及趋势
搅拌机是一种通过旋转叶片或桶来使材料混合均匀，满足需求的机器。而真空搅拌机就是满足特定加工环境下的一种特殊搅拌机。随着我国搅拌机市场的发展，搅拌机的技术的研发和市场状况成为业内企业关注的焦点。了解国内外搅拌机技术发展和市场状况对于企业提高市场竞争力十分关键。由于搅拌技术的飞速发展，现在它已经成为跨学科的、有众多应用领域的传统学科。据联合国欧洲经济委员会（ECE）和国际搅拌技术联合会（IFR）的统计，搅拌机在世界工业中占据很重要的地位，它以强劲的增长速度加快世界工业的自动化进程。随着工业自动化程度的提高，搅拌机将在更多的领域发挥更大的作用。
详情可参考中国产业研究报告网发布的《2013-2018年中国搅拌机行业市场行情动态及未来发展趋势预测分析报告》。
第2章设计参数
2.1 设计依据
目前,在我国已有真空搅拌机，但是根据各个原料的加工条件，以及加工量的不同，对真空搅拌机的要求也不尽相同，因此决定设计一个10升的真空搅拌机。
2.2 产品的用途及使用范围
此次设计的搅拌机用来搅拌高温树脂。
随着社会的发展，一些产品的加工不再局限于从前的加工条件，而是需要更加精细的加工条件。对一些石材，化学材料，食材就需要同时进行搅拌和除杂质。这就需要一台可以胜任这样工作的机器，于是真空搅拌机应运而生。
通过对市场的调查发现，现在大多企业在加工这些特定的材料时用的是真空搅拌机，通过气缸将搅拌过程中产生的气体，有效的排除。使得在搅拌的过程中原材料不受其他气体的影响，减少变质的可能，减少了辅料的使用量，降低了成本。
主要技术参数：
长为737mm,宽为390mm，高为961mm..
功率：1kW
搅拌机转速：60r/min
变速要求：单级
传动：圆柱蜗杆传动
2.3 主要工作原理
真空搅拌机的转速在60r/min,功率≤1kW,因此用异步电动机提供动力，通过减速器来实现调速。因为采用旋转搅拌桶，固定搅拌轴的形式，所以减速器置于机器的下方，通过圆柱蜗杆减速器来带动搅拌桶转动，为了便于搅拌桶装料、卸料，搅拌桶要随时可以拿下来，在搅拌桶与减速器之间加一个旋转盘，旋转盘与减速器通过键连接，与搅拌桶卡在一起，便于装卸，由于要抽真空，因此搅拌桶必须密封，由捅盖加密封圈实现密封，并且固定在搅拌轴，搅拌轴中空，外接真空泵，实现抽真空。
2.4 关键问题及解决办法
2.4.1 传动系统的选择
此次设计的真空搅拌器体积小，结构简单紧凑，节省材料，因为真空搅拌机对传动比精度要求不高，采用一级齿轮传动就可以满足，由于需要改变传动方向，所以采用圆柱蜗杆减速器。
2.4.2 机构的功能特点
1.该搅拌机体积小，结构比较简单紧凑，无污染，使用方便。
2.蜗杆减速器的特点是在体形小，传动比大，工作平稳，噪声小。
3.搅拌桶用用不锈钢的材料中的1Gr20Ni14Si2，此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。
4.为了方便装料，和卸料真空搅拌机的搅拌桶可以拆下来，在搅拌桶的下面有一个旋转盘。
5.为了方便搅拌及搅拌均匀，搅拌机的搅拌叶片设计成空间S型叶片。
第3章设计计算
3.1 总体方案设计
计划设计的10L真空搅拌机的转速是60r/min,功率≤1kW,，以异步电动机动力源，用圆柱蜗杆减速器来调速。此次设计选择固定搅拌轴，旋转搅拌桶，减速器布置在箱体里面，在搅拌桶的下方，搅拌桶采用可拆卸式便于装卸料，搅拌桶固定在旋转盘上，旋转盘联接在减速器输出轴上，从而带动旋转盘和搅拌桶转动，由于抽真空的要求，搅拌桶要考虑其密封性，在捅盖适当部位加密封圈，搅拌轴设计成中空，下端连接搅拌叶片，上端外接真空泵。总体设计方案简图如图3-1所示。
图3-1 方案简图
3.2 传动系统总体设计
3.2.1 传动系统的选择
各类传动系统的优缺点如表3-1[1]。
表3-1 传动系统优缺点
传动类型优点缺点
齿轮传动传动比平稳，效率高，结构紧凑，工作可靠。精度要求高，价格贵，传动
过程中有瞬时冲动的现象。带传动结构简单，传动平稳，噪音较小，价格便宜。寿命短，传动比不恒定。
蜗杆传动冲击载荷小，传动平稳，噪音低，能够改向，结构紧凑。
当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时，有自锁性。
综上所述，考虑相关要求，选择蜗杆传动，采用圆柱蜗杆减速器。
因为总的传动比要求不高，电机转速为1400r/min,搅拌桶的最终转速是
60r/min，减速比：i=1400÷60=23.3。
3.2.2 选择电动机
1、选择电机类型及结构形式
一般工作选用的是交流电源，工作条件要求是防灰尘，铁屑异物等进入电机，载荷不大工作环境温度不超过40℃。额定电压380V，考虑以上条件，选用三相鼠笼式异步电动机。
2、选择电机的容量
一般用额定功率表示电动机的容量。电动机的额定功率应不小于工作要求的功率。如果容量过大，则增加经济成本，并且功率因数、效率过低，容易造成资源浪费。如果容量过小，机器则不能正常工作，还会烧坏电机。
电动机运行时发热情况和其容量大小息息相关，在恒定或变化很小的载荷下长期连续运行的机器，如果电机在额定功率范围内工作，，通常不考虑发热和起动力矩的校验。所需电动机功率为
d =W P
P KW
（1）
式中： d P ：工作机实际所需要的电动机输出功率，KW ；
w p ：工作机所需输入功率，KW;
η：电动机至工作机之间传动装置的总效率。
工作机所需功率P 应由机器工作阻力和运动参数计算求得
P=w
Fv η1000KW 或P=w w Tn η9550KW (2) 式中： F —工作机的阻力，N;
v —工作机的线速度，m/s;
T —工作机的阻力矩，N m ;
n w —工作机的转速，r/min;
w η—工作机的效率。
总效率321ηηηη=w …n η [其中、、、321ηηη…n η分别为传动装置中对应蜗
杆、轴承、联轴器的效率，结果取中间值]
由于搅拌机体积小，转速低，功率小于1kw ，
综合所述，查[10]表12-1选择电动机型号Y90S-4，额定功率1.1kw ，满载转速1400r/min.质量22kg 。选Y 系列三相异步电动机（JB3074-82）既满足设计搅拌机的要求，又比较经济，造价低，结构简单，利于日常维护。
电机的输出轴中心距离底座高度mm h 90=，电机整体尺寸是长mm l 315=，宽mm b 250=，输出轴端mm E 50=，底座有4个10M 的螺纹孔。
图3-2 Y 系列三相异步电动机简图
3.2.3 选择联轴器
1、联轴器的类型的选用原则：一般按工作条件选择合适的类型，再按转矩，轴径和转速选择联轴器的具体尺寸，必要时校核联轴器内薄弱件的承载能力。弹性套柱销联轴器结构简单，制造容易，装拆更换弹性元件方便，有微量补偿两轴线偏移和缓冲吸振能力，用于载荷较平稳。启动频繁，对缓冲要求不高的中，低速轴系运动，工作温度为-20℃—+70℃。可以考虑作为本次设计的选择对象。
2、载荷计算：
η电机额定功率p=1.1KW 满载转速n=1400r/min，最大转矩2.3，效率%
78
=查[10]表12-3知Y90S-4电动机的轴径D=24mm。
查[10]表8-5选择LT4型弹性套柱销联轴器，J型孔。所选联轴器如下图3-3。
图3-3 联轴器
3.2.4 选择减速器
由于总的传动比要求不高，电机转速为1400r/min,搅拌桶所需要的最终转速为60转r/min ，减速比i=3.23601400=÷。
前面总体设计时已经确定选择圆柱蜗杆减速器，目前减速器已经是实现了标准化，查减速器选用手册，选用CW 80-25-I F JB/T7935-1999型圆弧圆柱蜗杆减速器。查减速器选用手册表 3.1知：减速器输入轴中心距离底座高度mm h 802=，底座有4个12M 螺纹孔。减速器整体尺寸是高mm H 280=，长mm B 1701=，宽mm B 1602=，输出轴伸出端长2l =58mm ，轴径为38mm ，输入轴端长=1l 36mm ，直径为24mm ，传递效率%5.83=η。
查减速器选用手册表 3.4知额定输入功率KW P 47.21=，额定输出转矩m N T ?=3162 中心距mm a 80=。
查[15]表3.7知选用系数0.11=f ，查[15]表3.8启动频率系数0.12=f ，查
[15]表3.9小时载荷系数94.03=f ，查[15]表3.10环境温度系数14.14=f
m N f f T P B J ?=??==3.2113.22122 (3)
m N f f T P B R ?=??==464.214.194.03.24322 (4)
由选取的减速器转矩m N T ?=3162，大于要求值，符合要求。
对减速器输出轴轴端载荷及最大尖峰载荷的校核也均满足要求。
图3-4 蜗轮蜗杆简图
3.2.5 旋转盘的设计
旋转盘就是用于连接减速器和搅拌桶达到传递动力目的的一个零件，旋转盘的作用相当于一个传动轴,因此按造轴类零件的设计要求来设计。
主要包括结构设计和工作能力计算两方面的内容。
1、结构设计
轴类的结构设计考虑安装、定位，制造工艺等要求，合理确定轴的结构形式和尺寸。
1.1拟定装配方案
箱体内部从右到左依次是电动机、联轴器，减速器。
从下至上依次是与减速器输出轴之间键连接、旋转盘、搅拌桶。
箱体上方从左到右依次是搅拌轴、横梁组件，气泵、支架液压泵组件，电气控制箱。
1.2轴上零件的定位
查减速器手册表3.1知减速器输出轴轴径为38mm，输出轴端长58mm。
查机械设计表15-2知旋转盘的倒角C取1.2，圆角半径R取1.6。
旋转盘轴套内开键槽10*5的键槽。
旋转盘具体结构如下图3-5所示。
.图 3-5 旋转盘简图
旋转盘选择毛坯铸件加工而成，通过下端轴套键连接在减速器的低速端，旋转盘上攻有3个M10螺纹孔，用把手螺丝来连接搅拌桶的焊接圆环，传递动力。
把手螺丝采用市场购买标准零件，选M10，B 型，D=50,L=25,I=33。
结构形式及尺寸规格如图3-6所示
图 3-6把手螺丝尺寸规格
由于采用45钢，毛坯采用铸造模成型，表面粗糙度3.2，经济精度等级IT8,外圆加工方案采用粗车-半精车，IT8,表面粗糙度3.2，螺纹孔加工方案钻-绞孔。
2.旋转盘的计算
2.1轴的传递功率，转矩和转速的确定
Kw P 704.08.08.01.1=??= (5)
min /603.231400r n =÷= (6) mm N T ?=?
=05.11260
704.09550 (7) 2.3旋转盘校核
只考虑按扭转强度的验算
扭转强度条件计算，转矩mm N T ?=05.112,扭转切应力mm N mm N d T W T T T ?=≤?=??=?==25][98.3522.005.11210002.03
3ττ (8) 对于空心轴来说
07.124]
[2.0955000003==T A τ (9) 6.060381≈==
d d β (10) mm n P A d 528.29)
6.01(60704.00
7.124)1(34340=-??=-≥β (11) 所以旋转盘扭转强度符合要求。
旋转盘的三维图如图3-7所示
图 3-7旋转盘三维图
3.2.6 旋转盘上键槽及键选择
键的选择包括类型选择和尺寸选择两方面。键的类型应根据键联的结构特点、使用要求和工作条件来选择；键的尺寸按标准规格选择。
此次设计中，减速器输出轴和旋转盘的轴向定位选择半圆平键联结。键的两侧面是工作表面，工作时，靠键同键槽侧面的挤压来传递扭矩。键的表面和轴套的键槽底面间留有间隙。平键联接具有结构简单、装卸方便、对中性好等优点，因而得到广泛的应用。这种键不能承受轴向力，因而对轴上的零件不能起到轴向固定的作用。
查机械设计表6-1，减速器输出轴38mm 的直径，查手册得半圆普通平键的截面尺寸为：
108b h ?=?(/10951979)GB T - (12) MPa MPa kld
T p 90672000≤==σ (13)
故键强度校核通过
键槽用键槽铣刀加工，键长L 为32mm ，同时为了保证旋转盘与轴的配合具有良好的对中性，故选择旋转盘与轴的配合为
7
8k H 。 3.2.7 轴承的选择
根据受力类型来看，查机械设计表13-1应选调心滚子轴承，查机械设计课程设计手册表6-4，确定轴承代号为22212C/W33 GB/T288-1994，内径60mm d =，安装尺寸mm d n 69min =，外径mm D 110=。 3.3 箱体的设计
箱体是负荷机器，布置传动装置的壳体。箱体上零件主要有电机,联轴器和减速器，箱体的上板合适位置开孔,减速器的低速轴从此伸出，电机和减速器的空间布置要合理，保证箱体的四脚受力均匀。
根据以上的要求,确定箱体的总体尺寸,大体取其内部空间尺寸长为680mm,宽为350mm ，高为280mm ；外部尺寸为长737mm ，宽为390mm ，高为325mm 。
箱体的上板在左侧开有空,在右侧固定支撑轴,上面对称布置4个螺孔,由于减速器和电动机的尺寸不同,他们的轴不在同一高度,因此在下板上垫钢板来达到需要的要求,使减速器和电动机的轴在同一直线上,方便联轴器连接，在下板上焊接若干个适当大小的钢板并在其上开4个螺孔,用来固定电动机,减速器直接通过螺栓联接在箱体侧板上，并在减速器下方垫上合适的钢板支架使减速器输出轴保持竖直。
具体结构如图3-6
图3-6 箱体的结构图
由于搅拌机比较小，要求不高，因此不需要使用铸件，箱体就可以采用Q235钢板和规格尺寸54060**2002-G B6728结构用冷弯空心型钢标准方管，焊接而成，这些钢材在市场上可以买到，节约大量的时间和降低了成本。为了能承受通过支撑轴传下来的压力，不至于使桶体变形，四周用方管焊接作为框架，支撑下板，取厚度为15mm 钢板,支撑上板取5mm ，其余侧板取3mm ，另外在支撑上板上合适位置开一个直径为110mm 孔，并在该孔焊接一个内径为110mm ，厚度为3mm ，高度为31mm 的有底圆柱筒，用来限定放置外径为mm 110的轴承。在圆柱筒底开一个mm 64φ的孔，支撑下板合适位置打4个mm d 10=的通孔用来固定电机，其中一个侧板合适位置打4个mm d 12=通孔用来固定减速器。
Q235属于低碳钢，其wc 低于0.25%，塑性较好，淬硬倾向小，不易产生裂纹，所以焊接性好。可以得到优质的焊缝。
由于钢板厚度不同，焊接结构不同，焊接时应注意重要结构件要进行应力退火以消除焊接应力。所以箱体采用焊接件。钢板材料选用Q235。
焊接接头不仅具有好的力学性能，还具有好的密封性。
焊接方法参见下表3-2
表3-2 焊接材料用表 焊接方法
焊接材料 应用情况 手工电弧焊 J421、J422、J423、J426、J427、J506、J507等 焊接承受动载荷、结构复杂和
厚板重要结构，或一般结构
埋弧焊 H08配HJ430、H08A 配HJ431、H08MnA 配
HJ431
焊接一般结构 CO2气体保护焊 H08Mn2SiA 焊接一般结构
3.4 搅拌系统的设计
3.4.1 搅拌桶的设计
本次设计的真空搅拌机主要是用来搅拌制造人造石材的高温树脂的，所以对搅拌桶的材料有很高的要求，必须耐高温，耐腐蚀。搅拌桶采用焊接形式，故必须具有良好的焊接性，查机械设计手册，选用不锈钢的材料中的1Gr20Ni14Si2. 此材料有良好的抗氧化性，塑性和焊接性。由于此次设计的搅拌桶小，只有10L，因此装料时可以手工取下，故不应太重；桶壁厚取3mm，桶底厚取mm
10，桶内径mm
R=，桶高mm
115
=。
H260
考虑到桶的耐用性和强度的要求，需要在桶上加上加强肋和加强环。在桶体上加两道长mm
30加强环.加强肋和加强环均厚5加强肋,在桶口加一道长mm
7mm，都是焊接在搅拌桶壁上。
桶的结构图如3-7所示
图3-7 桶的结构图
搅拌桶的三维示意图如3-8所示
图3-8 桶的三维示意图
搅拌桶在每次搅拌前后都要取下,所以不能与搅拌轴通过键直接连接,因此设计一个旋转盘来连接桶和轴,其作用是支撑搅拌桶,并且传递转动,搅拌桶与旋转盘采取活性连接,便于装卸,具体连接方式是:在搅拌桶底部焊接3个圆环,对应旋转盘上3个螺纹孔,可以设计盖上桶盖时,为了实现良好的密封,横梁可以向下施加一定的压力,使搅拌桶和旋转盘装配良好,防止发生滑动或搅拌桶眺出，保证机器的顺利工作。
搅拌桶容积103.105.215.114.322≈=??==H R L π升 (14)
3.4.2 桶盖的设计
由于设计的是真空搅拌机,在搅拌高分子材料的同时,又要防止空气进入搅拌材料内,形成气泡,影响材料的质量,因此,在外接真空泵的同时,要对搅拌桶密封。密封通过加一个桶盖来实现，通过在桶盖内圈固定一个密封圈,实现盖好盖子后,施加一个压力在盖子上,就能实现很好的密封的要求。
为了盖顶上实现密封，要在桶盖顶上也要加密封圈，并用4个内六角圆柱头螺钉连接固定。
查机械设计课程设计手册表7-14，旋转唇形密封圈B 30 47 GB/T13871.1。
搅拌器毕业设计--(很实用)
搅拌器毕业设计 第一章绪论 搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散，从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。在工业生产中，搅拌操作时从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。 搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群一密集状态上升借所谓上升作用促进液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体进行的搅拌时比较弱的，对于几千毫帕·秒以上的高粘度液体是难于使用的。但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌时比较便利的。在工业生产中，大多数的搅拌操作均系机械搅拌，以中、低压立式钢制容器的搅拌设备为主。搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。其结构形式如下：（结构图） 第一节搅拌设备在工业生产中的应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的。例如在三大合成材料的生产中，搅拌设备作为反应器约占反应器总数的99%。。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留时间等）的可控范围较广，又能适应多样化的生产。 搅拌设备的作用如下：①使物料混合均匀；②使气体在液相中很好的
分散；③使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀的悬浮；④使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化；⑤强化相间的传质（如吸收等）； ⑥强化传热。 搅拌设备在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、植被悬浮液、聚合反应、制备催化剂等。例如石油工业中，异种原油的混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅等添加物而进行混合使原料液或产品均匀化。化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺燃料和油漆颜料等工艺过程，都装备着各种型式的搅拌设备。 第二节搅拌物料的种类及特性 搅拌物料的种类主要是指流体。在流体力学中，把流体分为牛顿型和非牛顿型。非牛顿型流体又分为宾汉塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体。在搅拌设备中由于搅拌器的作用，而使流体运动。 第三节搅拌装置的安装形式 搅拌设备可以从不同的角度进行分类，如按工艺用途分、搅拌器结构形式分或按搅拌装置的安装形式分等。一下仅就搅拌装置的各种安装形式进行分类说明。 一、立式容器中心搅拌 将搅拌装置安装在历史设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接。一般认为功率3.7kW一下为小型，5.5~22kW为中型。本次设计中所采用的电机功率为18.5kW，故为中型电机。
丙酮水连续精馏塔设计说明书吴熠
课程设计报告书丙酮水连续精馏浮阀塔的设计学院化学与化工学院 专业化学工程与工艺 学生姓名吴熠 学生学号 指导教师江燕斌 课程编号 课程学分 起始日期
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第部分设计任务书 设计题目：丙酮水连续精馏浮阀塔的设计 设计条件 在常压操作的连续精馏浮阀塔内分离丙酮水混合物。生产能力和产品的质量要求如下： 任务要求(工艺参数)： .塔顶产品(丙酮)：, (质量分率) .塔顶丙酮回收率：η=0.99(质量分率) .原料中丙酮含量：质量分率(*) .原料处理量：根据、、返算进料、、、 .精馏方式：直接蒸汽加热 操作条件： ①常压精馏 ②进料热状态q=1 ③回流比R=3R min ④加热蒸汽直接加热蒸汽的绝对压强 冷却水进口温度℃、出口温度℃，热损失以计 ⑤单板压降≯ 设计任务 .确定双组份系统精馏过程的流程，辅助设备，测量仪表等，并绘出工艺流程示意图，表明所需的设备、管线及有关观测或控制所必需的仪表和装置。 .计算冷凝器和再沸器热负荷。塔的工艺设计：热量和物料衡算，确定操作回流比，选定板型，确定塔径，塔板数、塔高及进料位置 .塔的结构设计：选择塔板的结构型式、确定塔的结构尺寸；进行塔板流体力学性能校核（包括塔板压降，液泛校核及雾沫夹带量校核等）。 .作出塔的负荷性能图，计算塔的操作弹性。 .塔的附属设备选型,计算全套装置所用的蒸汽量和冷却水用量，和塔顶冷凝器、塔底蒸馏釜的换热面积，原料预热器的换热面积与泵的选型，各接管尺寸的确定。
第部分设计方案及工艺流程图 设计方案 本设计任务为分离丙酮水二元混合物。对于该非理想二元混合物的分离，应使用连续精馏。含丙酮（质量分数）的原料由进料泵输送至高位槽。通过进料调节阀调节进料流量，经与釜液进行热交换温度升至泡点后进入精馏塔进料板。塔顶上升蒸汽使用冷凝器，冷凝液在泡点一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。该物系属于易分离物系（标况下，丙酮的沸点°），塔釜为直接蒸汽加热，釜液出料后与进料换热，充分利用余热。 工艺流程图
设备选型-精馏塔设计说明书
第三章设备选型-精馏塔设计说明书3.1 概述 本章是对各种塔设备的设计说明与选型。 3.2设计依据 气液传质分离用的最多的为塔式设备。它分为板式塔和填料塔两大类。板式塔和填料塔均可用作蒸馏、吸收等气液传质过程，但两者各有优缺点，根据具体情况进行选择。设计所依据的规范如下： 《F1型浮阀》JBT1118 《钢制压力容器》GB 150-1998 《钢制塔式容器》JB4710-92 《碳素钢、低合金钢人孔与手孔类型与技术条件》HG21514-95 《钢制压力容器用封头标准》JB/T 4746-2002 《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001 《建筑结构荷载规范》GB50009-2001 3.3 塔简述 3.3.1填料塔简述 (1)填料塔
填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备，由外壳、填料、填料支承、液体分布器、中间支承和再分布器、气体和液体进出口接管等部件组成。 填料是填料塔的核心，它提供了塔内气液两相的接触面，填料与塔的结构决定了塔的性能。填料必须具备较大的比表面，有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。常用的填料有拉西环、鲍尔环、弧鞍形和矩鞍形填料，20世纪80年代后开发的新型填料如QH—1型扁环填料、八四内弧环、刺猬形填料、金属板状填料、规整板波纹填料、格栅填料等，为先进的填料塔设计提供了基础。 填料塔适用于快速和瞬间反应的吸收过程，多用于气体的净化。该塔结构简单，易于用耐腐蚀材料制作，气液接触面积大，接触时间长，气量变化时塔的适应性强，塔阻力小，压力损失为300～700Pa，与板式塔相比处理风量小，空塔气速通常为0.5-1.2 m/s，气速过大会形成液泛，喷淋密度6-8 m3/(m2.h)以保证填料润湿，液气比控制在2-10L/m3。填料塔不宜处理含尘量较大的烟气，设计时应克服塔内气液分布不均的问题。 (2)规整填料 塔填料分为散装填料、规整填料(含格栅填料) 和散装填料规整排列3种，前2种填料应用广泛。 在规整填料中，单向斜波填料如JKB，SM，SP等国产波纹填料已达到国外MELLAPAK、FLEXIPAC等同类填料水平；双向斜波填料如ZUPAK、DAPAK 等填料与国外的RASCHIG SUPER-PAK、INTALOX STRUCTURED PACKING 同处国际先进水平；双向曲波填料如CHAOPAK等乃最新自主创新技术，与相应型号的单向斜波填料相比，在分离效率相同的情况下，通量可提高25％ -35％，比国外的单向曲波填料MELLAPAK PLUS通量至少提高5％。上述规整填料已成功应用于φ6400，φ8200，φ8400，φ8600，φ8800，φ10200mm等多座大塔中。 (3)板波纹填料 板波纹填料由开孔板组成，材料薄，空隙率大，加之排列规整，因而气体通过能力大，压降小。其比表面积大，能从选材上确保液体在板面上形成稳定薄液
精馏塔设计指导书
简单填料精馏塔设计 设计条件与任务： 已知F 、xF 、xD 、xw 或F 、xF 、xD 和η，塔顶设全凝器，泡点回流，塔底间接(直接)蒸汽加热。 1 全塔物料衡算求产品流量与组成 （1）常规塔 全塔总物料衡算 总物料 F = D + W 易挥发组分 F χF = D χD + W χW 若以塔顶易挥发组分为主要产品，则回收率η为 D F Dx Fx η= 式中 F 、D 、W ——分别为原料液、馏出液和釜残液流量，kmol/h ； χF 、χD 、χW ——分别为原料液、馏出液和釜残液中易挥发组分的摩尔分率。 由（3-1）和（3-2）式得： W D W F x x x x F D --= (2) 直接蒸汽加热 总物料 * 0F S D W +=+ 易挥发组分 ** 00F D W Fx S y Dx W x +=+ 式中 V 0 ——直接加热蒸汽的流量，kmol/h ； У0 ——加热蒸汽中易挥发组分的摩尔分率，一般У0=0； W * ——直接蒸汽加热时釜液流量，kmol/h ； χ*W ——直接蒸汽加热时釜液中易挥发组分的摩尔分率。 2 计算最小回流比 设夹紧点在精馏段，其坐标为(xe,ye)则 min D e e e x y R y x -= - 设夹紧点在提馏段，其坐标为(xe,ye) min min (1)(1)e W e W y x R D qF L V R D q F x x -+==+--- 基础数据：气液相平衡数据
3 确定操作回流比 min (1.1~2.0)R R = 4 计算精馏段、提馏段理论板数 ① 理想溶液 图解法或求出相对挥发度用逐板计算法求取。 ② 非理想溶液 相平衡数据为离散数据,用图解法或数值积分法求取 精馏段 1 1 R D f N x R x n n dx N dN x x += =-? ? 因 111 D n n x R y x R R += +++ 所以 ()/D f x R x n n D n dx N y x x y R = ---? (4) 提馏段 1 1 S f W N x S x n n dx N dN x x += =-? ? 因 11 W n n x R y x R R +'+= -'' 蒸汽回流比(1)(1)(1)(1)V R D q F D F R R q W W W W +--'= ==+-- 所以 ()/(1) f w x S x n n n w dx N y x y x R = '---+? (5) 式(4)、(5)中塔板由下往上计数。 5 冷凝器和再沸器热负荷 冷凝器的热负荷 ()C DV DL Q V I I =- 再沸器的热负荷 B C D W F Q Q DI WI FI =++- 待求量：进料温度t F 、塔顶上升蒸汽温度t DV (与x D 对应的露点温度)、回流温度t DL (与x D 对应的泡点温度)、再沸器温度tw (与x W 对应的泡点温度)。 物性数据： ① 各组分在平均温度下的液相热容、气相热容或汽化热。 ② 各组分的热容方程常数 如 2 3 p c A BT CT DT =+++ ③ 由沃森公式计算汽化热 21 0.38211( )1r V V r T H H T -?=?-
精馏塔的设计计算方法
各位尊敬的评委老师、领导、各位同学： 上午好！ 这节课我们一起学习一下精馏塔的设计计算方法。 二元连续精馏的工程计算主要涉及两种类型：第一种是设计型，主要是根据分离任务确定设备的主要工艺尺寸；第二种是操作型，主要是根据已知设备条件，确定操作时的工况。对于板式精馏塔具体而言，前者是根据规定的分离要求，选择适宜的操作条件，计算所需理论塔板数，进而求出实际塔板数；而后者是根据已有的设备情况，由已知的操作条件预计分离结果。 设计型命题是本节的重点，连续精馏塔设计型计算的基本步骤是：在规定分离要求后（包括产品流量D、产品组成x D及回收率η等），确定操作条件（包括选定操作压力、进料热状况q及回流比R等），再利用相平衡方程和操作线方程计算所需的理论塔板数。计算理论塔板数有三种方法：逐板计算法、图解法及简捷法。本节就介绍前两种方法。 首先，我们看一下逐板计算法的原理。 该方法假设：塔顶为全凝器，泡点液体回流；塔底为再沸器，间接蒸汽加热；回流比R、进料热状况q和相对挥发度α已知，泡点进料。 从塔顶最上一层塔板（序号为1）上升的蒸汽经全凝器全部冷凝成饱和温度下的液体，因此馏出液和回流液的组成均为y1，且y1=x D。 根据理论塔板的概念，自第一层板下降的液相组成x1与上升的蒸汽组成y1符合平衡关系，所以可根据相平衡方程由y1 求得x1。 从第二层塔板上升的蒸汽组成y2与第一层塔板下降的液体组成x1符合操作关系，故可用根据精馏段操作线方程由 x1求得y2。 按以上方法交替进行计算。 因为在计算过程中，每使用一次相平衡关系，就表示需要一块理论塔板，所以经上述计算得到全塔总理论板数为m块。其中，塔底再沸器部分汽化釜残夜，气液两相达平衡状态，起到一定的分离作用，相当于一块理论板。这样得到的结果是：精馏段的理论塔板数为n-1块，提馏段为m－n块，进料板位于第n板上。 逐板计算法计算准确，但手算过程繁琐重复，当理论塔板数较多时可用计算机完成。 接下来，让我们看一下计算理论塔板数的第二种方法——图解法的原理。 图解法与逐板计算法原理相同，只是用图线代替方程，以图形的形式求取
小型搅拌器三维造型设计及关键零部件工艺设计
小型搅拌器三维设计及关键零部件工艺分析 摘要 搅拌设备使用历史悠久，应用范围广。在化学工业、石油工业、建筑行业等等传统工业中均有广泛的使用。搅拌操作看来似乎简单，但实际上，它所涉及的内容却极为广泛。本文介绍了小型搅拌器设计的基本思路和基本理论，分析了搅拌器的基本结构及其相关内容及搅拌器的运动和其动力装置。通过对搅拌器的基本设备的描述和对其基本工作原理、作用和功能等相关文献的参考，从而对小型搅拌器的设计加以综述。用pro/e 设计软件对搅拌器的零部件和整体进行三维设计。并对关键的零部件进行了工艺分析。 关键词：传动装置，联轴器，支承装置，电动机，减速器
The 3D Design of Small Blender and the Process analysis for the Key components Author:Du Bing Tutor:Yang Hansong Abstract The equipment of pulsator have a long history and are used in most areas. meawhile pulsator are used in tradition industry such as chemistry industry，petroleum industry，architecture industry and so on. The operation of mix round looks as if simpleness，but actually，the ingredient it involved are plaguy complexity. Tht text introduces the basic consider way and the basic theoretics of small pulsator design，and analyzed the basic configuration of pulsator and interfix content and analyzed the athletics and motivity equipment of describe the basic fixture of pulsator and consult its basic employment principle，function and operation，thereby summarize the design of small https://www.360docs.net/doc/6c16112632.html,ing Pro/e software to draw a stirrer on the components and the overall three-dimensional image.And the analysis of key parts of the process. Key word: Gearing，Join shaft ware，Bearing device，Electromotor，Reducer 目录
精馏塔设计
精馏塔设计 目录 § 1 设计任务书 (1) § 1.1 设计条件 (1) § 2 概述 (1) § 2.1 塔型选择 (1) § 2.2 精馏塔操作条件的选择 (3) § 2.3 再沸器选择 (4) § 2.4 工艺流程 (4) § 2.5 处理能力及产品质量 (4) § 3 工艺设计 (5) § 3.1 系统物料衡算热量衡算 (5) § 3.2 单元设备计算 (9) § 4 管路设计及泵的选择 (28) § 4.1 进料管线管径 (28) § 4.2 原料泵P－101的选择 (31) § 5 辅助设备的设计和选型 (32)
§ 5.1 贮罐………………………………………………………………………………… 32 § 5.2 换热设备…………………………………………………………………………… 34 § 6 控制方案…………………………………………………………………………………… 34 附录1~………………………………………………………………………………………… 35 参考文献………………………………………………………………………………………… 37 后 记 (38) §1 设计任务书 §1.1 设计条件 工艺条件：饱和液体进料，进料量丙烯含量x f =65%（摩尔百分数） 塔顶丙烯含量D x =98%，釜液丙烯含量w x ≤2%，总板效率为0.6。 操作条件：建议塔顶压力1.62MPa （表压） 安装地点：大连 §2 概述 蒸馏是分离液体混合物（含可液化的气体混合物）常用的一种单元操作，在化工、炼油、石油化工等工业中得到广泛的应用。其中，简单蒸馏与平衡蒸馏只能将混合物进行初步的分离。为了获得较高纯度的产品，应
板式精馏塔设计方案
板式精馏塔设计方案 一、设计方案确定 1.1 精馏流程 精馏装置包括精馏塔，原料预热器，再沸器，冷凝器，釜液冷却器和产品冷却器等,为保持塔的操作稳定性，流程中用泵直接送入塔原料，乙醇、水混合原料液经预热器加热至泡点后，送入精馏塔。塔顶上升蒸汽采用全凝器冷凝后经分配器一部分回流，一部分经过冷却器后送入产品储槽，塔釜采用间接蒸汽再沸器供热，塔底产品经冷却后为冷却水循环利用。 塔板是板式塔的主要构件，分为错流式塔板和逆流式塔板两类，工业中以错流式为主，常用的错流式塔板有：泡罩塔板，筛孔塔板，浮阀塔板。泡罩塔板是工业上应用最早的塔板，其主要的优点是操作弹性较大，液气比围较大，不易堵塞；但由于生产能力及板效率底，已逐渐被筛孔塔板和浮阀塔板所替代。筛孔塔板优点是结构简单，造价低，板上液面落差小，气体压强底，生产能力大；其缺点是筛孔易堵塞，易产生漏液，导致操作弹性减小，传质效率下降。而浮阀塔板是在泡罩塔板和筛孔塔板的基础上发展起来的，它吸收了前述两种塔板的优点。浮阀塔板结构简单，制造方便，造价底；塔板开孔率大，故生产能力大；由于阀片可随气量变化自由升降，故操作弹性大；因上升气流水平吹入液层，气液接触时间长，故塔板效率较高。但浮阀塔板也有缺点，即不易处理易结焦、高粘度的物料，而设计的原料是乙醇-水溶液，不属于此类。故总结上述，设计时选择的是浮阀塔板。 1.2设计方案论证及确定 1.2.1 生产时日及处理量的选择：设计要求塔年处理11.5万吨乙醇—水溶液系统，年工作日300d，每天工作24h。 1.2.2 选择用板式塔不用填料塔的原因：因为精馏塔精馏塔对塔设备的要求大致如下： （1）生产能力大：即单位塔截面大的气液相流率，不会产生液泛等不正常流动。
搅拌器设计说明书
摘要 瓦斯是煤矿生产中的很难管理控制的一种危险隐患，同时也是一种能源及化工资源。为了做好瓦斯抽放，搞好瓦斯的防治工作，提高瓦斯的资源利用率。所以，必须再瓦斯抽放过程中确保无瓦斯泄漏，务必把抽放钻孔封堵完备。这就需要使用封填材料，而此材料是一种混合浆液，需要用搅拌设备将其搅拌均匀。而搅拌设备使用历史悠久，应用范围广。在化学工业、石油工业、建筑行业等等传统工业中均有广泛的使用。搅拌操作看来似乎间单，单实际上，它所涉及的因素却极为复杂。本文介绍了小型搅拌器设计的基本思路和基本理论，分析了搅拌器的基本结构及其相关内容，阐述了搅拌器的运动及其动力装置。通过对搅拌器的基本设备的描述和对其基本工作原理、作用和功能等相关文献的参与，从而对小型搅拌器的设计加以综述。 关键词：传动装置搅拌桨叶支撑装置风动马达轴封
Abstract Gas drill holes sealing system mixing part of the design and analysis The gas is difficult to manage in the coal mine production control of a dangerous hidden, And also a kind of energy and chemical resources. In order to carry gas drainage , improve the prevention and control of the gas , improve the utilization of gas resources. And also a kind of energy and chemical resources. In order to carry gas drainage , improve the prevention and control of the gas , improve the utilization of gas resources. The operation of mix round looks as if simpleness, but actually, the ingredient it involved are plaguy of small pulsator design, and analyzed the basic configuration of pulsator and interfix content and analyzed the athletics and motivity equipment of pulsator. Overpass describe the basic fixture of pulastor and consult its basic employment principle. Function and operation, thereby summarize the design of small pulsator. Key word: gearing mixing blades bearing device pneumatic motor shaft seal
化工原理课程设计说明书-板式精馏塔设计
前言 化工生产中所处理的原料，中间产物，粗产品几乎都是由若干组分组成的混合物，而且其中大部分都是均相物质。生产中为了满足储存，运输，加工和使用的需求，时常需要将这些混合物分离为较纯净或几乎纯态的物质。 精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作，在化工，炼油，石油化工等工业得到广泛应用。精馏过程在能量计的驱动下，使气，液两相多次直接接触和分离，利用液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移，难挥发组分由气相向液相转移。实现原料混合物中各组成分离该过程是同时进行传质传热的过程。本次设计任务为设计一定处理量的分离四氯化碳和二硫化碳混合物精馏塔。 板式精馏塔也是很早出现的一种板式塔，20世纪50年代起对板式精馏塔进行了大量工业规模的研究，逐步掌握了筛板塔的性能，并形成了较完善的设计方法。与泡罩塔相比，板式精馏塔具有下列优点：生产能力（2 0%——40%）塔板效率（10%——50%）而且结构简单，塔盘造价减少40%左右，安装，维修都较容易。 化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节，通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法；学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧；掌握各种结果的校核，能画出工艺流程、塔板结构等图形。在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性，还要考虑生产上的安全性、经济合理性。 在设计过程中应考虑到设计的业精馏塔具有较大的生产能力满足工艺要求，另外还要有一定的潜力。节省能源，综合利用余热。经济合理，冷却水进出口温度的高低，一方面影响到冷却水用量。另一方面影响到所需传热面积的大小。即对操作费用和设备费用均有影响，因此设计是否合理的利用热能R等直接关系到生产过程的经济问题。 本课程设计的主要内容是过程的物料衡算，工艺计算，结构设计和校核。 【精馏塔设计任务书】 一设计题目 精馏塔及其主要附属设备设计 二工艺条件
真空精馏塔设计说明书
本科生毕业设计 年产15000吨马来酸二甲酯项目真空精馏塔设计说明书 学院化工学院 专业化学工程与工艺 年级2010级 姓名杨豪帆 指导教师张国亮李阳于涛 2014年2 月20日
摘要 马来酸二甲酯是一种重要的有机化工原料。为了满足经济发展对马来酸二甲酯的需求，开展了此年产15000吨马来酸二甲酯项目，本设计中，对真空分离塔进行了工艺设计、结构设计和强度设计校核。在工艺设计中，涉及了塔径、塔高、填料层高度及压降的计算。在结构设计中，对塔设备的内件、支座、接管及附件等进行选型和设计。除此之外，本设计叙述了过程控制方案和开停车方案并给出设备的管道仪表流程简图。对温度、压力、原料配比、通气速率、反应时间等因素进行了敏感性分析。考虑到对环境和社会的影响，还进行了HAZOP分析和环境影响评价，形成了一份较为完整的设计。 关键词：真空分离塔，工艺设计，过程控制，分析。
ABSTRACT Dimethyl maleate is an important organic chemical raw material. This design focuses on the Dimethyl maleate project with annual production of 15000t, which includes process design, structural design and verification of strength design of vacuum separation tower. In the design of process, involving the calculations of diameter and height of tower, packed bed height and pressure drop. In the structural design，we design and select the internal equipment, bearings, and accessories of the tower. In addition, the design describes the way of process control and gives the Piping and instrumentation diagram, as well as the sensitivity analysis of temperature, pressure, material ratio, aeration rate, reaction time and other factors. Considering the impact on the environment and society, a HAZOP analysis and environmental impact assessment are also involved, Keyword: vacuum separation tower, process design, process control, analysis
甲醇精馏塔设计说明书
设计条件如下： 操作压力：105.325 Kpa（绝对压力） 进料热状况：泡点进料 回流比：自定 单板压降：≤0.7 Kpa 塔底加热蒸气压力：0.5M Kpa（表压） 全塔效率：E T=47% 建厂地址：武汉 [ 设计计算] （一）设计方案的确定 本设计任务为分离甲醇- 水混合物。对于二元混合物的分离，应采用连续精馏流程。设计中采用泡点进料，将原料液通过预热器加热至泡点后送入精馏塔内。塔顶上升蒸气采用全凝器冷凝，冷凝液在泡点下一部分回流至塔内，其余部分经产品冷却后送至储罐。 该物系属易分离物系，最小回流比较小，故操作回流比取最小回流比的2 倍。塔釜采用间接蒸气加热，塔底产品经冷却后送至储罐。 （二）精馏塔的物料衡算 1、原料液及塔顶、塔底产品的摩尔分率 甲醇的摩尔质量：M A=32 Kg/Kmol 水的摩尔质量：M B=18 Kg/Kmol x F=32.4% x D=99.47% x W=0.28% 2、原料液及塔顶、塔底产品的平均摩尔质量 M F= 32.4%*32+67.6%*18=22.54 Kg/Kmol M D= 99.47*32+0.53%*18=41.37 Kg/Kmol M W= 0.28%*32+99.72%*18=26.91 Kg/Kmol 3、物料衡算 3 原料处理量：F=（3.61*10 3）/22.54=160.21 Kmol/h 总物料衡算：160.21=D+W 甲醇物料衡算：160.21*32.4%=D*99.47%+W*0.28% 得D=51.88 Kmol/h W=108.33 Kmol/h （三）塔板数的确定 1、理论板层数M T 的求取 甲醇-水属理想物系，可采用图解法求理论板层数 ①由手册查得甲醇-水物搦的气液平衡数据，绘出x-y 图（附表） ②求最小回流比及操作回流比 采用作图法求最小回流比，在图中对角线上，自点e（0.324 ，0.324）作垂线ef 即为进料线（q 线），该线与平衡线的交战坐标为（x q=0.324,y q=0.675） 故最小回流比为R min= （x D- y q）/（ y q - x q）=0.91 取最小回流比为：R=2R min=2*0.91=1.82 ③求精馏塔的气、液相负荷 L=RD=1.82*51.88=94.42 Kmol/h V=（R+1）D=2.82*51.88=146.30 Kmol/h
精馏塔设备设计及选型
第四章设备设计及选型 4.1 设备设计标准 《钢制压力容器》GB150-98 《压力容器用钢板》GB6654-96 《化工装置用不锈钢大口径焊接钢管技术要求》HG20537.4-92 《安全阀的设置和选用》HG/T20570.2-95 《设备进、出管口压力损失计算》HG/T20570.9-95 《钢制化工容器设计基础规定》HG20580-98 《钢制化工容器材料选用规定》HG20581-98 《钢制化工容器强度计算规定》HG20582-98 《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-98 《钢制化工容器制造技术规定》HG20584-98 《化工设备设计基础规定》HG/T20643-98 《压力容器无损检测》JB4730-2005 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000 《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709-2000 《钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验》JB4744-2007 《压力容器用钢锻件》JB4726-2000 《石油化工塔型设备设计规范》SH 3030-1997 4.2 设备设计及选型 塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一，塔可以使气液相或者液液相之间进行紧密接触，达到较为良好的相际传质及传热的目的。 在塔设备中常见的单元操作有：吸收、精馏、解吸和萃取等。此外工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿和减湿等效果。
4.2.1 塔设备设计原则 具有适宜的流体力学条件，可使气液两相良好接触； 结构简单，处理能力大，压降低； 强化质量传递和能量传递。 4.2.2 塔设备的设计目标 作为主要用于传质过程的塔设备，首先必须使气液两相能充分接触，以获得较高的传质效率。此外，为满足工业生产的需要，塔设备还得考虑下列各项要求：（1）生产能力大。在较大的气（汽）液流速下，仍不致发生大量的雾沫夹带、拦液、或液泛等破坏正常操作的现象； （2）操作稳定、弹性大。当塔设备的气（汽）液负荷量有较大波动时，仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作，并且塔设备应保证能长期稳定操作； （3）流体流动的阻力小，即流体通过塔设备的压降小。这将大大节省生产中的动力消耗，以降低正常操作费用。对于减压蒸馏操作，较大的压力降还将使系统无法维持必要的真空度； （4）结构简单、材料耗用量小，制造和安装容易。这可以减少基建过程中的投资费用； （5）耐腐蚀和不易堵塞，方便操作、调节和检修。 事实上，对于现有的任何一种塔器，都不可能完全满足上述所有要求，但是我们可以在某些方面做到独特之处。以此来达到较大的生产效率，提高企业的生产效益。 4.2.3 塔设备类型及选择 为了便于研究和比较，人们从不同角度对塔设备进行了分类。例如：按操作压力的不同可分为加压塔、常压塔、减压塔；按单元操作可分为精馏塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔、反应塔和干燥塔；但最常用的分类是按塔的内件结构进行划分，分为板式塔和填料塔。 塔型的合理选择是做好塔设备设计的首要环节，选择时应考虑的因素有：物料性质、操作条件、塔设备性能，以及塔设备的制造、安装、运转、维修等。
搅拌器毕业设计说明书
第一章绪论 搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散，从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。在工业生产中，搅拌操作时从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。 搅拌操作分为机械搅拌与气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气泡群一密集状态上升借所谓上升作用促进液体产生对流循环。与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体进行的搅拌时比较弱的，对于几千毫帕·秒以上的高粘度液体是难于使用的。但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌时比较便利的。在工业生产中，大多数的搅拌操作均系机械搅拌，以中、低压立式钢制容器的搅拌设备为主。搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。其结构形式如下：（结构图） 第一节搅拌设备在工业生产中的应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。搅拌设备在许多场合时作为反应器来应用的。例如在三大合成材料的生产中，搅拌设备作为反应器约占反应器总数的99%。。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留时间等）的可控范围较广，又能适应多样化的生产。 搅拌设备的作用如下：①使物料混合均匀；②使气体在液相中很好的分散；③使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀的悬浮；④使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化；⑤强化相间的传质（如吸收等）；⑥强化传热。 搅拌设备在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、植被悬浮液、聚合反应、制备催化剂等。例如石油工业中，异种原油的混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅等添加物而进行混合使原料液或产品均匀化。化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺燃料和油漆颜料等工艺过程，都装备着各种型式的搅拌设备。 第二节搅拌物料的种类及特性 搅拌物料的种类主要是指流体。在流体力学中，把流体分为牛顿型和非牛顿型。非牛顿型流体又分为宾汉塑性流体、假塑性流体和胀塑性流体。在搅拌设备中由于搅拌器的作用，而使流体运动。 第三节搅拌装置的安装形式 搅拌设备可以从不同的角度进行分类，如按工艺用途分、搅拌器结构形式分或按搅拌装置的安装形式分等。一下仅就搅拌装置的各种安装形式进行分类说明。 一、立式容器中心搅拌 将搅拌装置安装在历史设备筒体的中心线上，驱动方式一般为皮带传动和齿轮传动，用普通电机直接联接。一般认为功率3.7kW一下为小型，5.5~22kW为中型。本次设计中所采用的电机功率为18.5kW，故为中型电机。 二、偏心式搅拌 搅拌装置在立式容器上偏心安装，能防止液体在搅拌器附近产生“圆柱状回转区”，可以产生与加挡板时相近似的搅拌效果。搅拌中心偏离容器中心，会使液流在各店所处压力不同，因而使液层间相对运动加强，增加了液层间的湍动，使搅拌效果得到明显的提高。但偏心搅拌容易引起振动，一般用于小型设备上比较适合。 三、倾斜式搅拌 为了防止涡流的产生，对简单的圆筒形或方形敞开的立式设备，可将搅拌器用甲板或卡盘直接安装在设备筒体的上缘，搅拌轴封斜插入筒体内。 此种搅拌设备的搅拌器小型、轻便、结构简单，操作容易，应用范围广。一般采用的功率为0.1~22kW，使用一层或两层桨叶，转速为36~300r/min，常用于药品等稀释、溶解、分散、调和及pH值的调整等。 四、底搅拌 搅拌装置在设备的底部，称为底搅拌设备。底搅拌设备的优点是：搅拌轴短、细，无中间轴承；可用机械密封；易维护、检修、寿命长。底搅拌比上搅拌的轴短而细，轴的稳定性好，既节省原料又节省加工费，
机械设计制造及自动化毕业设计_小型搅拌器的设计
小型搅拌器的设计 摘要 搅拌设备使用历史悠久，应用范围广。在化学工业、石油工业、建筑行业等等传统工业中均有广泛的使用。搅拌操作看来似乎简单，但实际上，它所涉及的因素却极为复杂。本文介绍了小型搅拌器设计的基本思路和基本理论，分析了搅拌器的基本结构及其相关内容阐述了搅拌器的运动及其动力装置。通过对搅拌器的基本设备的描述和对其基本工作原理、作用和功能等相关文献的参考，从而对小型搅拌器的设计加以综述。 关键词：传动装置，联轴器，支承装置，电动机，减速器。 The design of small-scale agitator The equipment of pulsator have a long history and are used in most areas. meawhile pulsator are used in tradition industry such as chemistry industry，petroleum industry，architecture industry and so on. The operation of mix round looks as if simpleness，but actually，the ingredient it involved are plaguy complexity. Tht text introduces the basic consider way and the basic theoretics of small pulsator design，and analyzed the basic configuration of pulsator and interfix content and analyzed the athletics and motivity equipment of pulsator.Overpass describe the basic fixture of pulsator and consult its basic employment principle，function and operation，thereby summarize the design of small pulsator. Key word: gearing，join shaft ware，bearing device，electromotor，reducer.
乙醇-水精馏塔设计说明
符号说明：英文字母 Aa---- 塔板的开孔区面积，m2 A f---- 降液管的截面积, m2 A T----塔的截面积 m C----负荷因子无因次 C20----表面力为20mN/m的负荷因子 d o----阀孔直径 D----塔径 e v----液沫夹带量 kg液/kg气 E T----总板效率 R----回流比 R min----最小回流比 M----平均摩尔质量 kg/kmol t m----平均温度℃ g----重力加速度 9.81m/s2 F----阀孔气相动能因子 kg1/2/(s.m1/2) h l----进口堰与降液管间的水平距离 m h c----与干板压降相当的液柱高度 m h f----塔板上鼓层高度 m h L----板上清液层高度 m h1----与板上液层阻力相当的液注高度 m ho----降液管底隙高度 m h ow----堰上液层高度 m h W----溢流堰高度 m h P----与克服表面力的压降相当的液注高度m H-----浮阀塔高度 m H B----塔底空间高度 m H d----降液管清液层高度 m H D----塔顶空间高度 m H F----进料板处塔板间距 m H T·----人孔处塔板间距 m H T----塔板间距 m l W----堰长 m Ls----液体体积流量 m3/s N----阀孔数目 P----操作压力 KPa △P---压力降 KPa △Pp---气体通过每层筛的压降 KPa N T----理论板层数 u----空塔气速 m/s V s----气体体积流量 m3/s W c----边缘无效区宽度 m W d----弓形降液管宽度 m W s ----破沫区宽度 m 希腊字母 θ----液体在降液管停留的时间 s υ----粘度 mPa.s ρ----密度 kg/m3 σ----表面力N/m φ----开孔率无因次 X`----质量分率无因次 下标 Max---- 最大的 Min ---- 最小的 L---- 液相的 V---- 气相的 m----精馏段 n-----提馏段 D----塔顶 F-----进料板 W----塔釜
苯-氯苯板式精馏塔工艺设计说明书
苯-氯苯板式精馏塔工艺设计设计说明书
苯-氯苯分离过程板式精馏塔设计 一、设计题目 试设计一座苯—氯苯连续精馏塔，要求年产纯度为99.8%的氯苯60000吨，塔顶馏出液中含氯苯不高于2%。原料液中含氯苯为38%（以上均为质量%）。 二、操作条件 1.塔顶压强4kPa （表压）； 2.进料热状况，泡点进料； 3.回流比，2R min ； 4.塔釜加热蒸汽压力0.5MPa （表压）； 5.单板压降不大于0.7kPa ； 6.年工作日300天，每天24小时连续运行。 三、设计内容 1.设计方案的确定及工艺流程的说明； 2.塔的工艺计算； 3.塔和塔板主要工艺结构的设计计算； 4.塔内流体力学性能的设计计算； 5.塔板负荷性能图的绘制； 6.塔的工艺计算结果汇总一览表； 7.生产工艺流程图及精馏塔工艺条件图的绘制； 8.对本设计的评述或对有关问题的分析与讨论。 四、基础数据 ο 2.组分的液相密度ρ（kg/m 3 ） 纯组分在任何温度下的密度可由下式计算 苯 t A 187.1912-=ρ 推荐：t A 1886.113.912-=ρ 氯苯 t B 111.11127-=ρ 推荐：t B 0657.14.1124-=ρ
式中的t 为温度，℃。 3.组分的表面张力σ（mN/m ） 双组分混合液体的表面张力m σ可按下式计算： A B B A B A m x x σσσσσ+= （B A x x 、为A 、B 组分的摩尔分率） 4.氯苯的汽化潜热 常压沸点下的汽化潜热为35.3×103 kJ/kmol 。纯组分的汽化潜热与温度的关系可用下式表示： 38 .01238.012??? ? ??--=t t t t r r c c （氯苯的临界温度：C ?=2.359c t ） 5.其他物性数据可查化工原理附录。