100TPD植物油反應(yīng)釜設(shè)計(jì)
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目 錄
1. 前言…………………………………………………………………………………………1
1.1. 反應(yīng)釜概況……………………………………………………………………………… 2
1.2. 混合與攪拌的作用……………………………………………………………………… 2
1.3. 本課題的目的和內(nèi)容…………………………………………………………………… 4
2. 方案論證…………………………………………………………………………………… 5
3. 設(shè)計(jì)進(jìn)度安排及要完成任務(wù)……………………………………………………………… 6
4. 設(shè)計(jì)計(jì)算書………………………………………………………………………………… 7
4.1. 已知參數(shù)………………………………………………………………………………… 7
4.2. 總體方案制定…………………………………………………………………………… 8
4.2.1. 用氣量計(jì)算和主要尺寸的確定……………………………………………………… 8
4.2.2. 傳動設(shè)計(jì)……………………………………………………………………………… 9
5. 軸封安裝和操作注意事項(xiàng)………………………………………………………………… 15
6. 設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)………………………………………………………………………… 15
結(jié)束語………………………………………………………………………………………… 16
致謝…………………………………………………………………………………………… 17
參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………………… 18
前 言
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們走向工作崗位前的一次練兵，是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一次完整的總結(jié)，通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我們應(yīng)從了解機(jī)械設(shè)計(jì)和創(chuàng)新的一般程序，并且通過現(xiàn)場觀摩和學(xué)習(xí)，不但使自己在專業(yè)上提高一個(gè)檔次，并且在這個(gè)學(xué)習(xí)的過程中增長知識，所以畢業(yè)設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。為此，我們在導(dǎo)師的安排下，通過互聯(lián)網(wǎng)、專業(yè)期刊，以及實(shí)物資料、實(shí)地考察等的查詢、收集，分析了解初步掌握了關(guān)于進(jìn)行此次設(shè)計(jì)的資料題材。
作為機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)的學(xué)生，理所當(dāng)然做的是機(jī)械制造方面的設(shè)計(jì)。為了達(dá)到學(xué)習(xí)、演練、測試的目的，依據(jù)學(xué)校的指導(dǎo)精神和指導(dǎo)教師對我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求，我們選擇了反應(yīng)釜參數(shù)化設(shè)計(jì)。該課題屬于中等偏難的題目，當(dāng)然，我們還不具備憑空想象來設(shè)計(jì)出一個(gè)全新的機(jī)器的能力，我們的主要任務(wù)是對該設(shè)備做改進(jìn)式的設(shè)計(jì)，豐富產(chǎn)品系列，對設(shè)備存在的不足之處進(jìn)行改進(jìn)、完善。首先在做之前我們進(jìn)行了資料的搜集和整理工作，學(xué)習(xí)了解反應(yīng)釜的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；我們還進(jìn)行了實(shí)地的調(diào)研工作，對所設(shè)計(jì)的題目有了理性和感性的雙重認(rèn)識，以確保我們的設(shè)計(jì)更合理、更實(shí)用。
在設(shè)計(jì)的具體工作階段，我們完成了全部數(shù)據(jù)的理論計(jì)算，包括設(shè)備的總體設(shè)計(jì)、方案確定、傳動設(shè)計(jì)等，進(jìn)行了設(shè)計(jì)結(jié)果的圓整以及強(qiáng)度、使用壽命等內(nèi)容校核，繪制了設(shè)備所有的裝配和大部分零件圖。這一過程是整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的主體過程，也是關(guān)鍵過程，它不僅體現(xiàn)了我們的學(xué)習(xí)和理解能力，也是對我們動手能力和綜合應(yīng)用知識能力的檢驗(yàn)。
我相信，在老師的悉心指導(dǎo)下，通過同學(xué)們的幫助和相互間的探討，我們能夠圓滿地完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
1.1.反應(yīng)釜概況
攪拌混合是重要的化工過程單元。在合成橡膠、塑料及化纖三大合成材料的生產(chǎn)中，攪拌反應(yīng)器約占反應(yīng)設(shè)備總數(shù)的90﹪。通常混合設(shè)備占工藝設(shè)備的5﹪～25﹪，其質(zhì)量占工藝設(shè)備總質(zhì)量的5﹪～10﹪，因此，混合設(shè)備的設(shè)計(jì)在裝置設(shè)計(jì)中占有重要地位。
攪拌設(shè)備廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥及染料等行業(yè)。由于其操作條件的可控范圍較廣，又能適用多樣化的生產(chǎn)，應(yīng)用越來越廣泛。攪拌式反應(yīng)釜是一種典型的攪拌反應(yīng)設(shè)備，用于化學(xué)反應(yīng)，其主要由攪拌裝置、軸封和攪拌釜體三大部分組成。由于過程換熱的需要，在一般情況下設(shè)備設(shè)有夾套及蛇管，以滿足傳熱要求。
釜體的設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的第一步，其包括反應(yīng)釜的體積、直徑及高度設(shè)計(jì)；夾套的體積、直徑及高度設(shè)計(jì)；釜體及夾套的壁厚設(shè)計(jì)。攪拌裝置包括傳動裝置、攪拌軸和攪拌器，由電動機(jī)和減速器驅(qū)動攪拌軸，使攪拌器按一定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)攪拌目的。
作為攪拌裝置的主要零件之一的攪拌軸既要與攪拌器連接，又要與軸封裝置以及軸承、聯(lián)軸器等組成軸系，且須保證以一定轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)，其設(shè)計(jì)計(jì)算需要考慮諸多因素。
1.2. 混合與攪拌的作用
油脂精煉工藝致力于研究油脂及伴隨物的物理、化學(xué)性質(zhì)，并根據(jù)該混合物中各種物質(zhì)性質(zhì)上的差異，采取一定的工藝措施，將油脂與雜質(zhì)分離開來，以提高油脂食用和儲藏的穩(wěn)定性與安全性。油脂精煉是一個(gè)復(fù)雜的多種物理和化學(xué)過程的綜合過程。這種物理和化學(xué)過程能對伴隨物選擇性地發(fā)生作用，使其與甘油三酸酯的結(jié)合減弱并從油中分離出來。這些過程的特性和次序，一方面由油品性質(zhì)和質(zhì)量決定，另一方面由精制所需深度而決定。因此，尤其要注意各個(gè)精煉階段的條件選擇，以便能最大限度地防止油脂與水、空氣中的氧、熱和化學(xué)試劑的不良作用，在這一過程中混合與攪拌就非常重要。
堿煉時(shí)，燒堿與游離脂肪酸的反應(yīng)發(fā)生在堿滴的表面上，堿滴分散得愈細(xì)，堿液的總表面積愈大，從而增加了堿液與游離脂肪酸的接觸機(jī)會，加快了反應(yīng)速度，縮短了堿煉過程，有利于精煉率的提高。混合或攪拌不良時(shí)，堿液形不成足夠的分散度，甚至?xí)霈F(xiàn)分層現(xiàn)象，而增加中性油皂化的機(jī)率。因此，混合或攪拌的作用首先就在于使堿液在油相中造成高度的分散。為達(dá)到此目的，加堿時(shí)，混合或攪拌的強(qiáng)度必須強(qiáng)烈些。
混合或攪拌的另一個(gè)作用是增進(jìn)堿液與游離脂肪酸的相對運(yùn)動，提高反應(yīng)的速率，并使反應(yīng)生成的皂膜盡快地脫離堿滴。這一過程的混合或攪拌強(qiáng)度要溫和些，以免在強(qiáng)烈混合下造成皂膜的過度分散而引起乳化現(xiàn)象。因此，中和階段的攪拌強(qiáng)度，應(yīng)以不使已經(jīng)分散了的堿液重新聚集和引起乳化為度。
在間歇式堿煉工藝中，中和反應(yīng)之后，攪拌的目的在于促進(jìn)皂膜凝聚或絮凝，提高皂腳對色素等雜質(zhì)的吸附效果。為了避免皂團(tuán)因攪拌而破裂，攪拌強(qiáng)度更應(yīng)緩慢一些，一般以30～15 r/min為宜。
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