大型设计题目：完整一套搅拌釜设计 重奖参与人员

rgsmdqy

本题目为大家参与的大型设计项目，参与人参与设计有独到见解的直接给予奖励，可参与一部分，或者全部，参与就有奖！
0 y* [0 |, M+ U1 G' n" G9 k题目：悬挂式常压搅拌釜设计
设计条件：
5 [7 \; F$ _2 L- E% V1、8立方不锈钢搅拌罐，转速60转/分钟
2、采用双层平桨
3、底部采用椭圆形封头
4 |/ I, R5 E' }! ^' o8 O9 L, l4、液体密度ρ=770Kg/立方
; \$ `  u5 u# _1 p7 h! H6 O5 v5、液体黏度μ=0.001Pa.s
- F4 r+ J( p' N; Z" P' I6、井字架承担搅拌装置，槽钢制造，搅拌减速机电机及操作人员共重3吨。
# q2 W5 A7 `0 R+ q5 r2 m9 W. G* R7、加热采用盘管，蒸汽加热
: l5 E; W* u* h+ H3 T7 ^+ y第一步：结构设计
' e+ b2 F0 x3 f2 `. C4 b* W设计合适的常压反应罐结构
1、计算壁厚  奖励40三维币
2、罐体尺寸设计 奖励20三维币
3、耳座设计 奖励40三维币
4、井字架设计  奖励50三维币

驿马狂奔

我参加一下，和大家学习一下，看见版主奖励，实在诱人
第一步：结构设计
1、计算壁厚  奖励40三维币
在现实实际应用中按照强度计算公式计算的壁厚实际上不能满足刚度要求，一般按照“埃索”公式进行计算。
初步选取2米直径
4 E+ E6 e7 q5 q最小壁厚=（Di+2540)/1000+1mm=（2000+2540）/1000+1=5.54mm
3 k, L/ U4 s" j0 V7 {选取壁厚6mm可以了，不锈钢贵啊

抛砖引玉，哪位有不同意见也可以参与

max_gl

缺条件：
设计温度和压力（常压？），批次，考虑是否要疲劳设计。
) x! w# S4 r, [7 D% g5 o: f设备直径，材质（不锈钢种类），介质MSDS，腐蚀余量。
内盘管or外盘管，蒸汽压力，温度。物料装填系数。
9 X# q4 k0 E4 ~5 B$ d' h6 Z现场条件：风载，雪载，地震烈度，场地条件。等
8 e1 v- s* G+ |5 u0 X垫片材质推荐，或者设计选定。保温厚度推荐，或设计选定。

rgsmdqy

4 m1 B" R9 C4 K! e% ^) J; p2 i& d

缺条件：
设计温度和压力（常压？），批次，考虑是否要疲劳设计。
( o4 B8 a; P- ^0 c$ w* n设备直径，材质（不锈钢种类），介质MSDS，腐蚀余量。
内盘管or外盘管，蒸汽压力，温度。物料装填系数。
3 A0 N3 F' f: V/ R现场条件：风载，雪载，地震烈度，场地 ...
- M7 `$ [) K0 A$ ^2 cmax_gl 发表于 2012-6-5 12:04 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

缺条件：三维|cad|机械|汽车|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa3 B9 E0 j, [; \$ a0 Z' G9 X5 e( ~
- `" v6 G6 B" {9 |+ k: k0 V" I/ n. W设计温度:60°
压力：0.02MPa
不考虑疲劳设计，常压疲劳设计我头一次听说，看来落伍了我。,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江9 h& x0 L! z( I' v- j& j/ R
设备直径：已经要求8立方，自己定
5 o. a3 a% N1 a材质（不锈钢种类）：304
  L' Q0 I, u8 I介质MSDS：不需要考虑了，材质已经定了
9 ?1 z7 Y! H7 G0 w. H腐蚀余量：每年0。02mm三维,cad,机械,技术,汽车,catia,pro/e,ug,inventor,solidedge,solidworks,caxa,时空,镇江, K+ O$ \9 P! H! r
4 E/ _6 a% T7 @" L. X6 k) q" O内盘管or外盘管：38X2
蒸汽压力：0.5MPa
物料装填系数：0.85
现场条件：风载，雪载，地震烈度，场地条件：不是高大设备，不考虑了|技术|catia|pro/e|ug|inventor|solidedge|solidworks|caxa, _& r8 @+ Q  V0 I$ k/ j" ^
& L0 N! H2 M7 M4 Y% |+ w垫片材质推荐，或者设计选定。保温厚度推荐，或设计选定：设计人选定

仿真

整体形状和尺寸确定了吗，我决定试一下"井字架设计"这一块，要是有简易图上来就更好了

驿马狂奔

! @, B0 R; l/ M4 c2 O6 G设计合适的常压反应罐结构
$ p, d! y: A. ?: c- @1 A) b0 q2、罐体尺寸设计 奖励20三维币
对于8立方搅拌罐，
一般是选取1.8米或2米的公称直径筒体。参阅《搅拌设备》141页
采用计算小软件，1分钟搞定高度为2.64米

驿马狂奔

6 I8 `2 I- \& u3、耳座设计 奖励40三维币
4 z+ d7 p% ?# t6 ?0 R3 ^1 O已标准化JB/T 4725-92 《耳式支座》。
该标准分A型（短臂）和B型（长臂）（有保温层或直接放在楼板上）
4 ], w& P9 S5 j; a  @7 I9 r5 o, x/ v4 z选取B型
每类又分带垫板与不带垫板两种结构
由于筒体壁厚较薄选取带垫板的
. \7 W( j1 x* y+ [) D8 Q材料Q235-B.F
（1）估算设备总重，算每个支座（按2个计算）的负荷Q值；
筒体：885kg
# e- M5 Z% e( C0 `' i6 v4 P封头：212kg
& J/ X/ A0 V% g搅拌器：减速机、电机、搅拌桨、轴等按照1500kg
液体：6550kg
检修时按照5人=5x75=375kg
合计：9522kg
# x; I* r4 m7 u+ Q, [（2）确定支座型式，从表4-19或表4-20按允许负荷Q允大于实际负荷Q，选支座。
, y! u8 t5 z$ X: a0 ]' |" T' k+ C9 Z采用4个支座，每一个支座承担2280kg
. {( ^8 ?: f2 v6 ~  \' T根据JB/T4725选取8号支座，承载力250KN=250x100=25000kg
- Y2 L: B$ K; K/ V支座足够支撑重量
& x/ K/ \8 T) k  a: O6 b; q; o& }
验算
. x4 y$ _8 T; @& j; N; b实际载荷Q=2380/100=23.8KN
L=510mm
S=145mm
7 j4 ~) x- {4 _支座处圆筒所受的弯矩
M=Q(L-S)/1000=8.69KNM
查304不锈钢筒体允许弯矩为46KNM
合格

xm314

版主也举办一个搅拌器设计吧

a114977445

驿马狂奔 发表于 2012-6-3 21:06 static/image/common/back.gif
我参加一下，和大家学习一下，看见版主奖励，实在诱人
第一步：结构设计
9 Y4 a. J: J: ], n4 s1、计算壁厚  奖励40三维币
...

刚度可以通过外部加支撑保持啊。我感觉如果纯粹只是为了保证压力的话可以按GB 150计算， 然后外部支撑保持刚度。压力P，三部分，一个设计的给定压力，一个流体静压力，一个转动时的流体向心加速度产生的压力。取桶壁1mm^2的面积，所有的流体组成一个三角形的柱体（切蛋糕的形状~），积分ma，得到0.256.N。得压强0.26MPA，总压力0.28MPA>0.1,可以用GB 150, t=0.28X2000/(2X137-0.3)=2.1MM.考虑板厚公差和腐蚀余量取3mm。刚度根据GB150算确实不足，通过外部结构补偿。如果只是加加强圈根据GB150 算5mm也很难补足刚度啊。

tony24

我也發個自建的計算書資料：

楚文江

是工程上用么？我这里是专业做非标化工机械设计的，这个东东小儿科了，有兴趣联系我啊

xuyukun168

这不很困难，简单，应搞些复杂的题目，最好是二三类容器

狐狸

每分钟60转的转速是否高了一点？