100TPD植物油反应釜设计
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目 录
1. 前言…………………………………………………………………………………………1
1.1. 反应釜概况……………………………………………………………………………… 2
1.2. 混合与搅拌的作用……………………………………………………………………… 2
1.3. 本课题的目的和内容…………………………………………………………………… 4
2. 方案论证…………………………………………………………………………………… 5
3. 设计进度安排及要完成任务……………………………………………………………… 6
4. 设计计算书………………………………………………………………………………… 7
4.1. 已知参数………………………………………………………………………………… 7
4.2. 总体方案制定…………………………………………………………………………… 8
4.2.1. 用气量计算和主要尺寸的确定……………………………………………………… 8
4.2.2. 传动设计……………………………………………………………………………… 9
5. 轴封安装和操作注意事项………………………………………………………………… 15
6. 设备的维护和保养………………………………………………………………………… 15
结束语………………………………………………………………………………………… 16
致谢…………………………………………………………………………………………… 17
参考文献……………………………………………………………………………………… 18
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。
1.1.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。
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30～15 r/min为宜。
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