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1、40孫勇：大4!貯母攬掉裝JL的設(shè)計(jì)2003年第3期文章編號(hào)：1002-1124(2003)03-0039-02低工設(shè)備大型貯罐攪拌裝置的設(shè)計(jì)孫勇(中31天履化學(xué)工程公司黑龍江分公司，黒龍江哈爾濱150076)摘要:本文通過(guò)實(shí)例介紹了大型貯第設(shè)計(jì)的剛度、強(qiáng)度問(wèn)題及攪拌器的合理排布。關(guān)鍵詞:貯罐;攪拌器;剛度;強(qiáng)度;角度中圖分類(lèi)號(hào):TQ027.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:ADesign strirrer of the large - scale tankSUN Yong(Heilongjiang Bench Co.rf China Tianchen Chonical Engineer昭 Co. .HadGn
2、15(U76,6n?)Abstract： With the instance this paper introduces the method to solve the rigidity andintensily of ti large - scale1994-2008 China Acadvrnic Joumdl Ekctronlc Publishing House. All righls reserved. httpV wwxnki.ncl40孫勇：大4!貯母攬掉裝JL的設(shè)計(jì)2003年第3期tank,and how to arrange in reason.Key wds: tank; s
3、tirrer; rigidity; intensity; angle對(duì)于石化及輕工行業(yè)所用的犬型貯離，為了使 罐中貯液混合均勻、溫良溝勻；防止分層、沉淀、沉 降;同時(shí)也為了出料及清洗方便，常在貯罐底部設(shè)置 攪拌裝置。大型貯罐用攪拌器多為側(cè)入式船用三葉 螺旋槳推進(jìn)攪拌器。下面以1500m3液貯罐為例，闡 述幾點(diǎn)設(shè)計(jì)中的體會(huì)。1工藝條件及設(shè)計(jì)參數(shù)物料名稱(chēng):醪液罐體直徑：11000mm罐體高度:15000mm工作壓力:0.015MPa設(shè)計(jì)壓力：0.018MPa工作溫度：120弋設(shè)計(jì)溫度:125罐體材質(zhì):Q235-A攪拌器功率:15kW轉(zhuǎn)數(shù):350rpm攪拌器個(gè)數(shù)：32攪拌器的合理配置要使攪拌器有效乃
4、至高效的工作，就要對(duì)攪拌 器進(jìn)行合理地配置。收稿 B期:2003-03-20作者簡(jiǎn)介:孫勇(1975-),男，助理工程師，1998年畢業(yè)于太原理工 大竽化工設(shè)備弓機(jī)械專(zhuān)業(yè)，現(xiàn)從寧化工設(shè)給及機(jī)械設(shè)計(jì) 工作。(1)攪拌器的位置選用船槳式推進(jìn)攪拌器，只有安裝位置合理，才 能使槳葉對(duì)貯液的軸向力、法向力和扭矩綜合效果 最佳。這時(shí)貯液在罐體內(nèi)同時(shí)產(chǎn)生軸向流、旋轉(zhuǎn)流、 湍流，能得到島效均勻地混合效果。因現(xiàn)用大多螺 旋葉片為左旋的，所以攪拌器伸入后其中心線一定 沿罐體半徑向左旋一角度。此角大小由貯液的深 度、密度、粘度及罐底傾角等綜合因素決定。對(duì)于本 例，綜合考慮以上因素三個(gè)攪拌器位置如圖lo其 計(jì)算過(guò)程從
5、略。(2) 攪拌器的傾角攪拌器的安裝除了軸線在水平方向上與罐體半 徑有夾角外，在立面內(nèi)還應(yīng)有個(gè)仰角。有仰角可加 大湍流程度。其大小可取罐底傾角。見(jiàn)圖2。(3) 攪拌器的分布大型貯罐為了出料方便，常將貯罐底設(shè)成傾斜 式罐底。岀口設(shè)在罐底最低點(diǎn)。由于罐底傾角影 響,要使罐底部形成方向一致的環(huán)向流，必須沿傾底 向上和向下兩部分施加不同的環(huán)向推力。所以罐底 攪拌器分布在岀口兩側(cè)位置一般不作對(duì)稱(chēng)布置。本 例中罐底傾角為3。攪拌器布置如圖1。當(dāng)然每個(gè)攪 拌器的最佳位置要由罐底傾角、攪拌器功率及罐體 直徑計(jì)算求得，本計(jì)算過(guò)程從略，(4)攪拌器的插入長(zhǎng)度及與罐底的鉅離攪拌器的插入長(zhǎng)度至少為槳葉的-半.插入越
6、反,攪拌效果越好，但忌聲過(guò)論時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)效果及機(jī)械性 能不好。一般取插人氏度1 1.5倍槳葉直徑。攪 拌器安裝罐壁接管或入孔蓋上，攪拌軸離罐底高度 1 2倍槳葉直徑或槳葉半徑再加150mm。3密封問(wèn)題泄露問(wèn)題是輕、化工領(lǐng)域安全生產(chǎn)的重中之重 的問(wèn)題。因此,解決大型貯罐的軸封問(wèn)題是攪拌設(shè) 備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在。大型貯罐的軸封因設(shè)置于底部 受一定靜壓,且貯罐容積大，充料時(shí)維修不便等不利 因素,使軸封的設(shè)計(jì)歷來(lái)是設(shè)計(jì)者頭痛的問(wèn)題。過(guò) 去在設(shè)計(jì)時(shí)常根據(jù)所選攪拌器的參數(shù)自行設(shè)計(jì)密封 裝置,但由于加工或設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，使大型貯罐底部 泄露事故屢見(jiàn)不鱗。目前國(guó)內(nèi)已有生產(chǎn)攪拌機(jī)的廠 家設(shè)計(jì)并生產(chǎn)岀專(zhuān)用于側(cè)向攪拌器的機(jī)械密
7、封。這 種軸封采用補(bǔ)償式機(jī)械密封和特殊的軸聯(lián)接設(shè)計(jì), 不但能保證密封要求，而且在不拆卸整機(jī)的悄況下 能方便地修理、更換機(jī)械密封及軸承等易損件。所 以本例中不冉作機(jī)械密封的設(shè)計(jì)，采取選型的設(shè)計(jì) 方案。選用溫州長(zhǎng)城公司的成套側(cè)攪拌器，其中自 帶該廠研制的機(jī)械密封。這樣使攪拌器的設(shè)計(jì)即安 全又經(jīng)濟(jì)。4強(qiáng)度與剛度保障基本的強(qiáng)度與剛度要求是攪拌器正常工作 的前題。本例屮為了解決傳動(dòng)裝置與罐體聯(lián)接時(shí)剛 度及傳動(dòng)裝置白身固定的強(qiáng)度問(wèn)題，采取如下方案:(1)傳動(dòng)裝置的自身固定攪拌器傳動(dòng)部分的自身固定可分兩種方式，一 是安裝于罐體側(cè)壁上，這種方式易保證攪拌軸的同 心度,但對(duì)罅體所在部位強(qiáng)度要求較高，且功率較大
8、時(shí)傳動(dòng)部分的振動(dòng)罐體不易平衡?？梢?jiàn)此方法在功 率較小(一般小于7.5kW時(shí))且罐體壁厚余量較大 時(shí)是優(yōu)選方案。另外一種是傳動(dòng)部單獨(dú)設(shè)置基礎(chǔ)， 這樣可以減小罐體入口處的強(qiáng)度要求。但這種安裝 方式應(yīng)嚴(yán)格要求傳動(dòng)部分基礎(chǔ)與罅體基礎(chǔ)的沉降一 致。根據(jù)本例中的條件，因攪拌器功率較大，且貯罐 有足夠的沉降時(shí)間，所以迭用第二種方案。其基礎(chǔ) 設(shè)置型式見(jiàn)圖3。巴罐體基礎(chǔ)沉降到穩(wěn)定程度時(shí), 再安婪倚動(dòng)裝置,因傳動(dòng)裝宣基礎(chǔ)小重量輕，所以沉 降不大，因而與己經(jīng)處于沉降穩(wěn)定的罐體基礎(chǔ)之間(2)傳動(dòng)裝置與罐體的聯(lián)接為了使攪拌軸有穩(wěn)定的同心度,傳動(dòng)裝置與罐 體的聯(lián)接需要足夠的剛度。為了增加罐體與傳動(dòng)裝 置聯(lián)接的剛度，把傳動(dòng)裝置人口接管外伸設(shè)置最小, 另外插入管一定要采用厚壁管，而且用補(bǔ)強(qiáng)圈及筋 板加強(qiáng)。本例分別取與罐壁厚度相同的補(bǔ)強(qiáng)圈與加 強(qiáng)筋，其型式見(jiàn)圖3。5結(jié)語(yǔ)綜上所述,大型貯罅攪拌器的設(shè)計(jì)關(guān)鍵是解決 傳動(dòng)裝建與罐體聯(lián)接的強(qiáng)度、剛度及密封問(wèn)題。但 為了使攪拌器高效工作，其難點(diǎn)是解決設(shè)置時(shí)的幾 個(gè)角度問(wèn)題。保證基本的剛度、強(qiáng)度與密封要求是 前題，綜合考慮各種因素，解決排布角度問(wèn)題，這樣 才能得到最佳的設(shè)計(jì)方案。1994-2008 China Acadvrnic Joumdl Ekctronlc Publishing House. All righls reserved. httpV wwxnki.ncl
大型貯罐攪拌裝置的設(shè)計(jì)
