LT-600型固定式夾層鍋設計【說明書+CAD+PROE】,說明書+CAD+PROE,LT-600型固定式夾層鍋設計【說明書+CAD+PROE】,lt,固定,夾層,設計,說明書,仿單,cad,proe LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 目 錄 1 緒 論 .- 3 - 1.1 夾層鍋用途及特性 .- 3 - 1.2 夾層鍋的分類及主要性能參數(shù) .- 3 - 1.2.1 夾層鍋的分類 .- 3 - 1.2.2 夾層鍋主要技術特性、參數(shù) .- 3 - 1.3 夾層鍋使用注意事項 .- 4 - 1.4 夾層鍋維護保養(yǎng) .- 5 - 2 夾層鍋整體設計 .- 6 - 2.1 性能參數(shù)的確定 .- 6 - 2.2 設備的主要組成部分 .- 6 - 3 夾層鍋各零部件的設計 .- 7 - 3.1 鍋體 .- 7 - 3.1.1 內層鍋 .- 7 - 3.1.2.外層鍋 .- 8 - 3.1.3.開孔補強的考慮 .- 9 - 3.2 鍋外接管 .- 9 - 3.2.1.進氣孔接管的取用 .- 9 - 3.2.2.出氣孔接管的取用 .- 10 - 3.2.3.排水孔接管的取用 .- 10 - 3.2.4.排料孔接管的取用 .- 11 - 3.3 支腳 .- 11 - 3.4 疏水閥的選用 .- 13 - 3.4.1 疏水閥. .- 13 - 3.4.2 疏水閥的工作原理如下: .- 13 - 3.4.3 規(guī)格及技術參數(shù) .- 14 - 3.5 安全閥的選用 .- 15 - 3.5.1 安全閥簡介 .- 15 - 3.6 攪拌裝置 .- 17 - 3.6.1 攪拌器 .- 17 - 3.6.2 攪拌軸 .- 19 - 3.7 傳動裝置 .- 22 - 3.7.1 電動機及減速機的選用 .- 22 - 3.7.2 底座的設計 .- 23 - 3.7.3 螺栓的選用 .- 24 - 3.7.4 支撐板的設計 .- 24 - 3.8 鍋體隔熱層 .- 24 - 4 夾層鍋的有關計算 .- 26 - 4.1 生產能力計算 .- 26 - 4.2 熱量計算 .- 26 - 4.2.1 加熱物料消耗的熱量 .- 26 - LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 2 - 4.2.2 對鍋體加熱消耗的熱量 .- 26 - 4.2.3 鍋內液體表面蒸發(fā)熱量 .- 26 - 4.2.4 向周圍介質輻射和對流的熱量損失 .- 27 - 4.2.5 因設備不密閉而泄漏的熱量損失 泄 漏Q.- 27 - 4.2.6 蒸汽消耗量 .- 27 - 參 考 文 獻 .- 29 - 致 謝 .- 30 - LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 3 - 1 緒 論 1.1 夾層鍋用途及特性 夾層鍋又名蒸汽鍋、蒸煮鍋、夾層蒸汽鍋，是一類廣泛應用于糖果、制藥、乳品、 酒類、糕點、蜜餞、飲料、罐頭、鹵味等食品的加工的蒸煮設備。夾層鍋也可用于大 型餐廳或食堂熬湯、燒菜、燉肉、熬粥等，是食品加工提高質量、縮短時間、改善勞 動條件的良好設備。 夾層鍋以一定壓力的蒸汽為熱源（也可選用電加熱） ，夾層鍋具有受熱面積大、熱 效率高、加熱均勻、液料沸騰時間短、加熱溫度容易控制等特點。夾層鍋鍋內層鍋體 (內鍋)采用耐酸耐熱的奧氏型不銹鋼制造,配有壓力表和安全閥,外型美觀、安裝容易、 操作方便、安全可靠。 1.2 夾層鍋的分類及主要性能參數(shù) 1.2.1 夾層鍋的分類 1）按結構形式分為：固定式夾層鍋和可傾式夾層鍋； 2）按有無攪拌裝置分為:帶攪拌式夾層鍋與不帶攪拌式夾層鍋； 3）按 加 熱 方 式 分 為 ： 電 加 熱 夾 層 鍋 、 蒸 汽 加 熱 夾 層 鍋 。 1.2.2 夾層鍋主要技術特性、參數(shù) 1）各型號夾層鍋受熱面積及液料沸騰時間表 參數(shù) 型號 受熱面積 （M 2） 液料及加入量 (Kg) 蒸氣壓力 (MPa) 沸騰時間 （min) G50 0.45 自來水 50 0.3 45 G100 0.58 自來水 100 0.3 56 G150 0.88 自來水 100 0.3 67 G200 1.13 自來水 100 0.3 89 G300 1.43 自來水 100 0.3 1015 G400 1.75 自來水 100 0.3 1118 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 4 - 表 1.1 各型號夾層鍋受熱面積及液料沸騰時間表 2）各型號夾層鍋性能參數(shù) 公稱容量(L)產品 型號 直徑深(cm) 形式 額定工作壓力 (MPa) 攪拌速度 (r/min) 最大 可傾 角 進出口管 徑(inch) 電機功 率 (kw) G50-I 可傾 G50-II 50/5240 攪拌 0.09 0.5 36 90 1/2 0.55 G100-I 可傾 G100-II 攪拌 36 0.55 G100-III 100/7050 攪拌 0.09 0.5 90 3/4 0.55 G200-I 可傾 G200-II 攪拌 36 0.55 G200-III 200/8055 固定 0.09 0.5 90 3/4 G300-I 可傾 G300-II 攪拌 36 0.75 G300-III 300/9060 固定 0.09 0.5 90 3/4 G400-I 可傾 G400-II 攪拌 36 0.75 G400-III 400/10065 固定 0.09 0.5 90 3/4 G500-I 可傾 G500-II 攪拌 36 1.10 G500-III 500/11072 固定 0.09 0.5 90 3/4 G600-I 可傾 G600-II 攪拌 36 1.50 G600-III 600/12080 固定 0.09 0.5 90 3/4 表 1.2 各型號夾層鍋性能參數(shù) 1.3 夾層鍋使用注意事項 1）使用蒸氣壓力，不得長時間超過定額工作壓力。 2）進汽時應緩慢開啟進汽閥，直到需用壓力為止，冷凝水出口處的截止閥，如裝疏 水器，應始終將閥門打開；如無疏水器，則先將閥門打開,直到有蒸氣溢出時再將閥門 G500 2.00 自來水 200 0.3 1520 G600 2.30 自來水 200 0.3 1520 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 5 - 關小,開啟程度保持在有少量水汽溢出為止。 3）對安全閥，可根據用戶自己使用蒸氣的壓力，自行調整。 4）蒸氣鍋在使用過程中，應經常注意蒸氣壓力的變化，用進汽閥適時調整。 5）停止進氣后，應將鍋底的直嘴旋塞開啟，放完余水。 6）可傾式和攪拌式夾層鍋，每班使用前，應在各轉動部位加油；攪拌式夾層鍋鍋體 面上的部件，建議采用熟菜油；其它各處均采用 30#-40#機械油。 1.4 夾層鍋維護保養(yǎng) 1）進汽管和出水管接頭漏汽，當選緊螺帽不解決問題時，應添加或更換填料。 2）壓力表和安全閥應定期檢查，如有故障及時調換和修理。 3）減速箱開始使用 50 小時后，應拆下來放掉潤滑油，用煤油或柴油沖洗，加入 30#- -40#干凈機油，使用 150 小時后，第二次換油，以后可視具體情況，每使用到 1000 小 時左右換油一次。 4）防銹油剝落，應及時涂刷，涂外鍋的油漆，建議采用 X55-3 鋁粉乙烯耐水漆。 5）本鍋使用 5 年后，建議進行安全性水壓試驗，以后進行水壓試驗的間隔時間，按 各地技術部門的要求進行。 水壓試驗的壓力 P 水按下列情況決定： 當額定工作氣壓 P 額0.6MPa 時,P 水=0.15MPa; 當額定工作氣壓 P 額=0.6-0.8MPa 時, P 水=P 額+0.3MPa 6）本鍋外層鍋體使用 3 毫米厚的鋼板制造,鋼號 Q235,當外鍋經多年銹蝕減薄到 2mm 以下時,應停止使用。 7）本鍋不銹鋼的焊接和不銹鋼其它鋼材連接處的焊接,應采用不銹鋼焊條奧 102、奧 107、奧 132、奧 137,不宜采用其它牌號。 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 6 - 2 夾層鍋整體設計 此次設計的夾層鍋型號為:LT-600。 L 指立式.T 指夾套材質為碳鋼.600 指有效容 積為 600L. 2.1 性能參數(shù)的確定 1）最大工作壓力: 0.35MpawP 2）設計壓力: 1.05.367MPa 3）工作溫度:145 4）容積:600L 5）容器直徑:600mm 6)容器高度:760mm 7)腐蝕裕量:C=1mm 2.2 設備的主要組成部分 1)鍋體夾層鍋的主要部分,主要作用為盛裝物料與通壓力蒸氣. 2)管口的接管用于連接鍋體與外部結構. 3)支腳用于支撐鍋體. 4)疏水閥用于排冷凝蒸汽水. 5)安全閥排蒸氣及控制氣體的壓力. 6)攪拌裝置攪拌物料,使物料均勻受熱. 7)鍋蓋支撐減速機及電動機,衛(wèi)生保護裝置. 8)傳動裝置設備的動力機構,帶動攪拌器運行. 9)隔熱裝置 內層鍋與外層鍋之間的隔熱 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 7 - 3 夾層鍋各零部件的設計 3.1 鍋體 鍋體由內層鍋與外層鍋焊接而成 3.1.1 內層鍋 材質的確定 在滿足安全和使用條件的前提下，還要考慮工藝性和經濟性。 參考 GB150-1998 內層鍋選用材料不銹鋼 OCr18Ni9, 固溶 10101150 快冷處理，拉伸C 強度 ，屈服強度 ，彎曲疲勞極限 ，扭剪疲勞極MPab520MPas205185Mpa 限 。1 內層鍋形狀為一個半球殼與一段圓柱殼.球殼半徑為 600mm 圓柱殼高 160mm.加工方 法為沖壓. 滿載物料時,鍋受物料給的力.示意圖: oxFrTG 圖 3.1-1 受力分析 滿載非工作狀態(tài)時.內層鍋所受拉力： cosGFt 其中 Vg 為物料的密度 取 30.81/kgm 3223144.60.16.2Rdhm LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 8 - 當 時， 0max180.6350.4FGN 拉伸強度條件 SA stbax A內層鍋體的橫截面積 S安全系數(shù)，材質均勻，載荷和應力計算不夠精確時取 3S2max22506.437.10tsFm. 正常工作時，夾層鍋受外壓力 0.35Mpa 的作用。 當球殼受外壓力時存在著可能失穩(wěn)的問題.即存在于外壓球殼上的壓縮應力經常是 當它的數(shù)值還遠遠低于材料屈服極限時,球壁會突然被壓癟,這時圓形橫截面一瞬間變 成了曲波形.因此這是一個外壓球殼的穩(wěn)定計算。 參照 GB150-1988 只能用推算的方法算得鍋的壁厚。算得的厚度為 4mm 計算方法如下: 假設:a) ,令 定出4nm413enCm0/eR b)利用公式 計算系數(shù) A=0.0006250.125/eAR c)根據所用材料查圖表求得系數(shù) B=60 則許用外壓力 小于 0.35Mpa060.3(/)(/)eBpMpa 為內層鍋的名義厚度n 內層鍋的有效厚度e A. B 均為 BG150-1988 圖-3圖-10 查找的系數(shù)。 C 為腐蝕裕量.取 1mm。 由以上的計算，可知:內層鍋的厚度 符合工作需求。4m 3.1.2.外層鍋 材質的確定 選用 Q235-B.材料的力學性能:屈服點 抗拉強度 195sMpa375460bMpa 加工方法為沖壓. 尺寸的確定 考慮到內.外二層之間要通蒸氣以及外層內壁必須附加一層隔熱層.取內層鍋與外層 鍋的距離為 50mm.則外層鍋的內徑為 654mm 設其厚度為 1 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 9 - 則: 10.36542.74citpDm 鍋內壁要附加一層隔熱層.不受介質的腐蝕.可以不考慮腐蝕因素 因此取壁厚 13 3.1.3.開孔補強的考慮 由于工作的需要，須在內層鍋的鍋底開一個孔，用于排料；在外層鍋上開四個 孔，各用于進氣、出氣、排水、排料。 由于在內、外層鍋上都開了孔，開孔后器壁金屬連續(xù)性受到破壞。產生峰值應 力。又由于器壁是二向應力,在開孔處裝有接管，所以在開孔邊緣出現(xiàn)的多種應力 疊加的較復雜應力集中的狀況。 影響應力集中的因素如下: 1.開孔孔徑的相對尺寸 d/D 越大，應力集中情況越嚴重所以開孔不宜于過 大。 2.被開孔殼體的厚度/D 越小，應力集中情況越嚴重。 為了改善應力集中的情況，須在開孔處局部補強。具體辦法:在開孔處一定范 圍內(此范圍的 B=2d)補焊一塊金屬板以使該處得到局部增強。對于靜壓、常溫,中 低壓容器常用的結構為補強圈，補強圈的材料一般與器壁相同，厚度也與器壁相同。 依據實際工作需要以及影響應力集中的因素，設計開孔尺寸如下:進氣孔 D=20mm 出氣孔 D=20mm(參照下述選擇的安全閥)排料孔 D=30mm 排水孔 D=15mm。 3.2 鍋外接管 3.2.1.進氣孔接管的取用 選取材料:因其工作為通氣.工作環(huán)境介質為水蒸氣 .因此選擇不銹鋼 0Cr18Ni9 其力學性能:拉伸強度 ，屈服強度 ，彎曲疲勞極限MPab520MPas205 ，扭剪疲勞極限185Mpa1 根據上面設計的進氣孔孔徑為 20mm 則進氣接管管外徑為 20mm 設其厚度為 利用公式 12pD1 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 10 - 求得其厚度 20.35.017pDm 考慮到加工的方便等因素.取厚度為 5mm 于是管的孔徑為 10mm 設計接管長度為 65mm 加工 M10 1.5 長為 30mm 的內螺紋.用于連接外部進氣機 構. 示意圖如下: 圖 3.2-1 進氣孔接管三維示意圖 3.2.2.出氣孔接管的取用 選取材料:因其工作為通氣.工作環(huán)境介質為水蒸氣 .因此選擇不銹鋼 0Cr18Ni9 根據上面設計的出氣孔孔徑為 20mm 則出氣接管管外徑為 20mm 依據下述所選的安全閥.出氣接管的內徑為 15mm 如上算法取管的厚度為 2.5mm 于是管的孔徑為 15mm 設計接管長度為 30mm 加工 M15 1.5 長為 15mm 的內螺紋.用于連接外部進氣 機構. 3.2.3.排水孔接管的取用 選取材料:因其工作為通氣.工作環(huán)境介質為水蒸氣 .因此選擇不銹鋼 0Cr18Ni9 根據上面設計的排水孔孔徑為 15mm 則排水接管管外徑為 15mm 如上算法取管的厚度為 2.5mm 于是管的孔徑為 10mm 設計接管長度為 45mm 加工 M15 1.5 長為 30mm 的外螺紋.用于連接外部機構. 示意圖如下: LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 11 - 圖 3.2-2 排水孔接管示意圖 3.2.4.排料孔接管的取用 選取材料:因其工作于兩層鍋之間.外表面工作環(huán)境為水蒸氣 ,內表面工作環(huán)境為物料.因 此選擇不銹鋼 0Cr18Ni9 根據上面設計的排料孔孔徑為 30mm 因為此接管連接到了內層鍋.中間有一部分在內層鍋與外層鍋之間.受外壓力的作用. 可以依據外壓圓筒環(huán)向失穩(wěn)的臨界壓力計算公式: 2.50().9ecrDpEL 其中 為筒體的有效壁厚,mme 為筒體的外直徑,mm0 L 為筒體的計算長度 計算得: 0 500.32.52.530.1299918epDmE 考慮到加工的方便等因素.取厚度為 5mm 于是接管的孔徑為 20mm 設計接管長度為 95mm 加工 M30 1.5 長為 25mm 的外螺紋.用于連接外部排料機 構. 3.3 支腳 支腳選擇材料鑄造鐵 HT150 鍋體采用三個支腳支撐.位置設計如下： 3.3-1 鍋體支腳位置示意圖 為了保證排水與卸料的方便.取鍋底離地面距離為 H 為約為 500mm. 算得:L=621mm 取用 L=620mm 支腳的作用為支撐鍋體.因此當鍋內滿裝物料時.支腳應該要有足夠的強度. LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 12 - 當滿載物料時.整個鍋及鍋內物料總質量 (鍋的重量忽略)0.8640MVKg 鍋由三個支腳支撐.因此單個支腳受力 F1/3G 圖 3.3-2 支腳受力圖14809.362cos5cs1GFN 設支腳的橫截面積為 A 應滿足 30 算得 21.5Am 在 此 設 定 的 支 腳 形 式 為 ： 三 棱 錐 形 式 .為 不 使 支 腳 壓 壞 地 面 .特 在 下 方 焊 上 一 塊 墊 板 . 圖 3.3-3 支 腳 示 意 圖 具 體 尺 寸 見 圖 紙 .面 積 最 小 截 面 為 截 面 B-B LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 13 - 圖 3.3-4 支腳最小截面 B-B 圖 算得其面積 A=3359 大于以上算出的 13.525.因此符合工作要求.2m 3.4 疏水閥的選用 3.4.1 疏水閥：疏水閥全稱自動蒸氣疏水閥,又名阻氣排水閥.它能自動地從蒸氣管 路或容器中排除凝結水.空氣及其它不凝性氣體.并能防止蒸汽泄漏的一類自動閥門. 3.4.2 疏水閥的工作原理如下: 1.當設備剛啟動時，疏水閥是涼的，膜盒感溫 元件收縮，閥口（A）開放，連續(xù)排出初始空 氣，實現(xiàn)快速啟動。 2.當冷凝水進入疏水閥時空氣從閥口（A）排出， 浮球隨冷凝水液位上升，冷凝水從閥口（B）排 出。 3.當熱凝水及蒸汽進入疏水閥時，膜盒內感溫 液體受熱膨脹，帶動閥芯關閉閥口（A），浮 球隨凝結水液位調節(jié)閥口（B），排出冷凝水。 4.當沒有凝結水進入疏水閥時，浮球隨液位下 降關閉閥口（B），由于閥口（B）總是在凝結 水位以下，形成水封，無蒸汽泄漏。 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 14 - 根據此設備上疏水閥的工作壓力及工作溫度.選用 CS11H-16 自由浮球式蒸汽疏水 閥 自由浮球式蒸汽疏水閥的結構簡單，內部只有一個精細研磨的不銹鋼空心浮球， 既是浮子又是啟閉件，無易損零件，使用壽命很長。裝置剛起動時，管道內出現(xiàn)空氣 和低溫冷凝水，手動排空氣閥能迅速排除不凝結氣體，疏水閥開始進入工作狀態(tài)，低 溫冷凝水流進疏水閥，凝結水的液位上升，浮球上升，開啟閥門。裝置很快提升溫度， 管道內溫度上升到飽和溫度之前，自動排空氣閥已經關閉；裝置進入正常運行狀況， 凝結水減少，液位下降，浮球隨液位升降調節(jié)閥孔流量；當凝結水停止進入時，浮球 隨介質流向逼近閥座，關閉閥門。自由浮球式蒸汽疏水閥的閥座總處于液位以下，形 成水封，無蒸汽泄漏。 3.4.3 規(guī)格及技術參數(shù) 公稱通徑（DN）：15mm； 公稱壓力：1.6-4.0Mpa ； 最高工作壓力(PMO): 0.4 Mpa ； 最高工作溫度（TMO）：350； 工作介質：蒸汽凝結水； 無負荷漏氣率小于 3%； 過冷度 0.5%。 3.4.5 排水量表 不同壓差 (P)下的排水量（Kg/h) 型號 通徑 (mm) 最 高 工 作 壓 力 0.5 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.6 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 0.4 310 500 620 0.8 260 390 500 550 580 1.2 300 340 370 400 430 460 490 CS11H-16 CS11H-16C CS41H-16 15 20 25 1.6 260 290 320 350 380 410 440 470 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 15 - 3.5 安全閥的選用 3.5.1 安全閥簡介 安全閥又稱排氣閥。是自動閥的一種。根據工作壓力能自動啟閉，安裝于設備或 管路上。當設備或管道內壓力超過規(guī)定值時，即自動開啟，釋放壓力，從而達到安全 保護的目的。 安全閥的分類: 按其整體結構及加載機構的不同可以分為重錘杠桿式、彈簧式和脈沖式三種。 按照介質排放方式的不同，安全閥又可以分為全封閉式、半封閉式和開放式等 三種。 按照閥瓣開啟的最大高度與安全閥流道直徑之比來劃分，安全閥又可分為彈簧 微啟示封閉高壓式安全閥和彈簧全啟式安全閥兩種。 按作用原理分類，可以分為直接作用式安全閥和非直接作用式安全閥。 按壓力是否調節(jié)分類，可分為固定不可調安全閥和可調安全閥。 安全閥的工作原理: 當設備內壓力沒超過額定值時.閥芯不開啟. 當設備內壓力超過額定值時.閥芯開啟.釋放壓力. 3.5.2 安全閥選擇 1. 安全閥工作環(huán)境的壓力為 0.35Mpa 2. 安全閥的工作溫度為夾層鍋的工作溫度 147 3. 工作介質為蒸氣.因此選用不封閉帶扳手全啟式安全閥 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 16 - 4. 依據工作介質.選擇閥的材料為不銹鋼 5. 選擇閥的公稱直徑為 15mm 根據上述選用 A27W-10T 型外螺紋彈簧全啟式安全閥。 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 17 - 本閥適用于工作溫度小于等于 200 度的空氣,水,蒸汽等介質的設備或管道上，作 為超壓保護裝置，當設備或管道內壓力超過允許值時，閥門自動開啟。繼而全量排放 ，當壓力低到規(guī)定值時，閥門自動關閉，保證設備安全運行。 3.6 攪拌裝置 3.6.1 攪拌器 攪拌器選用材料 45 鋼，采用框式，示意圖如下： 攪拌器功率的計算 0e352eRxyriipKFNndFrg 其中:N 攪拌器消耗的功率 :功率準數(shù)0P :攪拌的雷諾數(shù)eR :攪拌的佛魯特數(shù)rF 因夾層鍋的功用為煮各類物料.再以牛奶為例 查得其粘度 為 110250 (110250 )2/NSmpas 物體粘度隨溫度升高而降.正常情況下牛奶粘度不能達到 250 因此這里計算取2/NSm LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 18 - 其值為 200 2/NSm 計算攪拌的雷諾數(shù) 2e36180R2.415idn 在層流區(qū).可以不考慮佛魯特數(shù). 因此: 為功率因數(shù)10e7.29.8.4p 進一步得到: 23 350.6127.861.iNndWK 電動機功率的計算 mdK K 為啟動時功率超載系數(shù),大多情況可以取 1 為傳動機構效率 為軸封損失功率mN 為攪拌器需要的功率 120.987.506 其中： 變速機效率，取值為0.981 聯(lián)軸器效率，取值為0.972 此夾層鍋密封要求不嚴格.因此可以不采用軸封裝置.則 0mN1.780 .34956mdKNKW 查電動機手冊,圓整為電動機的額定功率 =1.5KWd 攪拌器強度的校核 這種槳葉是具有兩個完全一樣的對稱槳葉組成.作用力均布在兩個槳葉上.使槳葉產生 彎矩.最易斷裂處是在輪轂根部.如圖 截面.此處彎矩值等于攪拌軸受扭矩的一半b10.956.142dNjKKW 彎矩值 .67801892.()23jNMNcmn 槳葉斷面有兩個部分如下圖所示: 其抗彎斷面模量 221.5.63b LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 19 - 218926.53./5.440MNcmMPaaW 因此攪拌器符合強度條件.可用 3.6.2 攪拌軸 攪拌軸的三項功能:傳遞旋轉運動.傳遞扭轉力偶矩 .傳遞功率 因該軸主要承受轉矩，從強度及實際工作條件方面來考慮，應選用圓截面 材料選擇 所選材料為 45 鋼 經調質處理， 其機械性能: 1 1160,40,275,5bMPapaMPaa 軸徑的初步確定 因軸主要承受扭矩. 扭轉強度條件為: 39501/T TTPnW 對實心圓軸. 30.1d.5098.71426KW 可得軸的最小直徑: 33335(901) 8.TpCmn 軸的最小直徑是安裝在聯(lián)軸器處的直徑，為了使所選的軸直徑與聯(lián)軸器的孔徑相適 應,需同時選取聯(lián)軸器的型號。 聯(lián)軸器的計算轉矩 1caAK 考慮到轉矩變化很少,故取 =1.3 則 1.426.3950973caATNm 查手冊選用聯(lián)軸器為 YL 型凸緣聯(lián)軸軸器 YL10 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 20 - 軸孔 直徑 d(H7) 軸孔長度 L mm 螺栓 DD1 數(shù) 量 n 直 徑 M L0 mm型號 公稱 轉矩 TN Nm 許用 轉速 n r/min 鋼 鋼 Y 型 J1Z1 型 mm Y 型 J1Z1 型 質量 m kg YL10 YLD10 630 6000 45-60 112/14284/107160130 12 (6) M12229/289173/21912.46 故取軸的直徑 d=45mm。 軸的受力分析 攪拌軸在其兩端受一對大小相等，轉向相反的外力矩 M 作用，扭矩圖如下：再一層紗布,再一層高溫漆。 圖 3.8.1 夾層鍋隔熱層示意圖 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 25 - 4 夾層鍋的有關計算 4.1 生產能力計算 qG q 每次加料量 500kg,取 ,)/(ikQ總 hkgG/806152 操作一次的周期時間,h, min1 4.2 熱量計算 4.2.1 加熱物料消耗的熱量 物 料Q 12TGCQ物 料 G 一次投料量,kg,G=200kg C 物料比熱, KkgJ/ 物料終溫及初溫,K；令水比熱為 , , 1.2T kgJ/2.402TC1 Q10.8240物 料 4.2.2 對鍋體加熱消耗的熱量 JTCG12機 械機 械機 械 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 26 - 夾層鍋質量，取機 械Gg25kG機 械 鍋體材料的比熱, ,不銹鋼 機 械CKJ/ 5024.機 械C 鍋體初溫 ,k,取 =20 C1T 1T 0 鍋體終溫,k2 JQ8.0421504.機 械 4.2.3 鍋內液體表面蒸發(fā)熱量 Q 蒸發(fā)=mr m-被蒸發(fā)液體的質量.取 200kg 水蒸發(fā) 5% r-蒸發(fā)潛熱,J/kg, 取 100 0C 常壓下水的 r=2650J/kg Q 蒸發(fā)=5% 200 265J 4.2.4 向周圍介質輻射和對流的熱量損失 Q 介= nF(T壁 -T空 氣 ) (J) -鍋體外表面積, , 2m222 57.1)0(14.3)(41mdFn -鍋體外壁溫度,k,有絕熱層時取 313 323k,壁T: 取 T 壁 30K -周圍空氣的平均溫度,K,取空 氣 kC -對流輻射的給熱系數(shù),W/( );( 是一個綜合系數(shù),包括m,2).輻 射流 和 JQkw T10.9)230(4.657.1)/(.9082介 空 氣壁 4.2.5 因設備不密閉而泄漏的熱量損失 泄 漏Q =( )/(100-a), 泄 漏 介蒸 發(fā)機 械物 料 Q =(8.4 )/(100-20)10.92658.104 =1407.80J a-漏損系數(shù)，開口預置槽式夾層鍋 a=20-25,取 a=20 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 27 - JQQ126480.471.926508.140.8 泄 漏介蒸 發(fā)機 械物 料總 4.2.6 蒸汽消耗量 D= )/(ik總 i-加熱蒸汽的熱焓,;取 0.3Mpa 下 200 的水蒸汽 i=2850J/kgC0 ik-加熱蒸汽冷凝水的熱焓,J/kg =kiKTC -冷凝水比熱 ,可取水的比熱 4.2/kJkg -冷凝水溫度 ,近似取加熱蒸汽溫度 ,k, =273Kk KT =4.2 273=1146.6J/kgi D= hkg/12.6.428501 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 28 - 參 考 文 獻 1 全國壓力容器標準化技術委員會GB 150-1998 鋼制壓力容器標準釋義北京：石油工業(yè)出版 社，1988. 2 于永泗，齊民機械工程材料大連：大連理工大學出版社，2007.8 3 楊明忠，朱家誠.機械設計武漢：武漢理工大學出版社， 2001.10 4 張展機械設計通用手冊北京：中國勞動出版社，1994.5 5 成大先機械設計手冊（第五版）.北京：化學工業(yè)出版社， 2008.4 6 劉鴻文材料力學北京：高等教育出版社，2004.4 7 楊光機械設計課程設計北京：高等教育出版社，2003 8 曾志新，呂明.機械制造技術基礎武漢：武漢理工大學出版社， 2001.7 9 湯善甫，朱思明化工設備機械基礎上海：華東理工大學出版社，1991.12 10 譚建榮，張樹圖學基礎教程北京：高等教育出版社，2004.4 11 Ellen Finkelstein 著 田玉敏，孟憲瑞 譯AUTOCAD 2007 寶典北京：人民郵電出版社， 2007.6 12 譚蔚化工設備設計基礎天津：天津大學出版社，000.8 13 周志安，尹華杰，魏新利化工設備設計基礎北京：化學工業(yè)出版社，1996 14 機械工業(yè)部閥門產品樣本北京：機械工業(yè)出版社，1985.10 15 傅秦生，何雅玲，趙小明熱工基礎與應用北京：機械工業(yè)出版社，2001.9 LT-600 型固定式夾層鍋設計說明書 - 29 - 致 謝 時光匆匆如流水，轉眼便是大學畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。離校日期已 日趨臨近，畢業(yè)論文的的完成也隨之進入了尾聲。從開始進入課題到論文的順利完成， 一直都離不開老師、同學、朋友給我熱情的幫助，在這里請接受我誠摯的謝意! 衷心感謝我的導師涂建平副教授對本人的精心指導。他在承擔教學任務的同時， 還要忙于學院學生工作活動，工作異常繁忙。但他總時時關心著我的設計進展，定期 聽取我的工作匯報，指出存在的問題，與我深入討論解決方案。尤其是在我遇到困難 的時候，毛老師的指點往往能一針見血地指出癥結所在。在做畢業(yè)設計的三個多月時 間里，涂老師認真嚴謹?shù)目茖W作風使我受益匪淺。 感謝我的搭檔機制 052 班的張錦同學，他在設計過程中承擔了大部分的任務，他 扎實的專業(yè)知識和認真的做事態(tài)度讓我自愧不如，同時也獲益良多。 同時還感謝四年來幫助和教育過我的所有老師一路走來，從你們的身上我收 獲無數(shù)，卻無以回報，謹此一并表達我的謝意。