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[已答复] 大型设计题目：完整一套搅拌釜设计 重奖参与人员

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rgsmdqy
发表于 2012-6-3 20:18:08 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自： 中国内蒙古包头

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本帖最后由 rgsmdqy 于 2012-6-3 21:00 编辑 1 u8 |! J$ {, q- E& p

) B! `# a4 r: ?$ y" R* W. ?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！
' P+ H" y6 ]+ t% Z8 S& I$ N. c题目：悬挂式常压搅拌釜设计 # B' ]2 ]2 R2 m, C' h
设计条件：
. E8 k( z+ u; H) y1、8立方不锈钢搅拌罐，转速60转/分钟
5 _' ?/ H$ L% t8 g, }2、采用双层平桨6 m1 Y+ P2 J- _) Q% L
3、底部采用椭圆形封头4 \' b  o) V/ F, r+ k
4、液体密度ρ=770Kg/立方8 a# |/ p% T- b9 N' O- ?
5、液体黏度μ=0.001Pa.s
. c5 z* Y6 c. a6、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。! O' z) ^: c9 c1 E
7、加热采用盘管，蒸汽加热+ l; B. n  G, n
第一步：结构设计3 T3 ]; i% }- O  p/ {
设计合适的常压反应罐结构6 w" A4 W4 j. i1 Q) v, d
1、计算壁厚  奖励40三维币5 `1 }" p9 A- p  _
2、罐体尺寸设计 奖励20三维币
# l) [7 }. D; n& V) |9 {3、耳座设计 奖励40三维币
4 @$ c2 s3 ]% }+ |4、井字架设计  奖励50三维币
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驿马狂奔
发表于 2012-6-3 21:06:25 | 显示全部楼层 来自： 中国内蒙古包头
本帖最后由 驿马狂奔 于 2012-6-6 08:49 编辑   r* T) D) Y( R6 {  E  y
- N9 E+ x0 M# L* [" V' q. c
我参加一下，和大家学习一下，看见版主奖励，实在诱人
" P8 Z6 G* C9 T$ U& S5 ^第一步：结构设计5 t: V5 Y! g& K& {9 N
1、计算壁厚  奖励40三维币" V1 ~" k5 D  Q6 I; e, n
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。/ v3 Z$ P. A/ I% I
初步选取2米直径+ z% k8 \* i  v& y5 A* u
最小壁厚=（Di+2540)/1000+1mm=（2000+2540）/1000+1=5.54mm
7 v% i/ Z  {5 W8 `) \选取壁厚6mm可以了，不锈钢贵啊' ?4 c* ]  X* l% r. H3 o- b8 i% a

3 {' l' n& B2 ~' w6 }: z9 L抛砖引玉，哪位有不同意见也可以参与

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max_gl
发表于 2012-6-5 12:04:15 | 显示全部楼层 来自： 中国香港
缺条件：" n, u& Q* T5 v/ j+ w$ K0 e6 Z# j
设计温度和压力（常压？），批次，考虑是否要疲劳设计。
& j5 m  y" b6 G: Y1 N- {设备直径，材质（不锈钢种类），介质MSDS，腐蚀余量。; y; _. W. {! Q, N' N
内盘管or外盘管，蒸汽压力，温度。物料装填系数。+ ^% R- ]7 _5 h# `1 E% b+ Y$ z) _
现场条件：风载，雪载，地震烈度，场地条件。等, ~6 u6 {' u. [- P( y+ P- r+ A
垫片材质推荐，或者设计选定。保温厚度推荐，或设计选定。

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rgsmdqy + 15 技术讨论

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rgsmdqy
 楼主| 发表于 2012-6-5 15:34:41 | 显示全部楼层 来自： 中国内蒙古包头
本帖最后由 rgsmdqy 于 2012-6-6 05:03 编辑
- \( G3 h* `+ D/ [; w3 ?; M
缺条件：
% }/ f+ g+ k# L' i5 h设计温度和压力（常压？），批次，考虑是否要疲劳设计。
+ W" ?! `# x6 ^设备直径，材质（不锈钢种类），介质MSDS，腐蚀余量。
2 m5 j3 G1 I  f% Z/ C2 K# O/ t9 ?内盘管or外盘管，蒸汽压力，温度。物料装填系数。
; T& x! y) \) r( w! k7 i现场条件：风载，雪载，地震烈度，场地 ...
! L4 v. {3 a) H* H! ]max_gl 发表于 2012-6-5 12:04 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif
0 d* y/ a8 u& s+ [+ p5 y+ X
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( ~
" e/ _7 i5 W. z9 c) E& P+ G: ~, h7 b设计温度:60°8 `8 _, [$ D7 w* A- b, ?
压力：0.02MPa
' n/ n' h8 Y! ?8 Q4 V9 w' M6 Z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
  W! B( x9 I+ R9 i, `设备直径：已经要求8立方，自己定7 k9 i  Q: `& N& ?3 b& \
材质（不锈钢种类）：304
8 K# U6 `, n1 ^2 B2 R: N介质MSDS：不需要考虑了，材质已经定了/ D' p; Q! ^; B" s
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" x4 o' k& d/ Z- b1 Q- f( n
内盘管or外盘管：38X2
, o% N: [. Z! @8 s' w蒸汽压力：0.5MPa
) P- Q, {+ Y3 p$ a2 z物料装填系数：0.85  s: K; ]" f% Y, u3 w5 c8 h3 j. P
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" ^
5 P& ?6 P6 e% k' \7 Y: b2 m# f) q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
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仿真
发表于 2012-6-5 22:06:28 | 显示全部楼层 来自： 中国吉林长春
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
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驿马狂奔
发表于 2012-6-6 08:46:56 | 显示全部楼层 来自： 中国内蒙古包头
本帖最后由 驿马狂奔 于 2012-6-6 08:50 编辑 7 r2 ^: u7 R2 ^% O: V+ K8 Y

5 x8 r  q3 l) l. j1 \! R" U设计合适的常压反应罐结构
0 q: t! ]" L  R5 S5 {2、罐体尺寸设计 奖励20三维币
  c4 Z! P2 X# S- s对于8立方搅拌罐，
4 v$ L% N/ W3 L9 k( i8 A6 T5 C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 & \" p5 F) |' K% B
采用计算小软件，1分钟搞定高度为2.64米
截图00.jpg

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驿马狂奔
发表于 2012-6-11 10:28:31 | 显示全部楼层 来自： 中国内蒙古包头
本帖最后由 驿马狂奔 于 2012-6-11 11:45 编辑
2 h# `7 O. P+ e. M/ X$ Z$ v
- M' q! Y6 e$ w0 I3 T: l5 `3、耳座设计 奖励40三维币! L* R8 u& S1 m. H
已标准化JB/T 4725-92 《耳式支座》。# s2 \- c: y8 u8 Q/ `9 ]6 Z( g
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 s& `4 s5 G5 r* U选取B型
. Q: |) s# H' E- ]8 z6 u' b' a每类又分带垫板与不带垫板两种结构
2 H+ a4 N3 W$ Z2 ~由于筒体壁厚较薄选取带垫板的# d; }1 z6 _# |% [
材料Q235-B.F
5 |8 j2 h" w( E3 f（1）估算设备总重，算每个支座（按2个计算）的负荷Q值；5 u9 P% [& D% `- H
筒体：885kg
7 V+ C& c9 {: f4 m8 S, R! b封头：212kg
4 ~5 Q2 t1 w: E2 p% R% @搅拌器：减速机、电机、搅拌桨、轴等按照1500kg. Q2 q, j7 f& P. u4 o
液体：6550kg3 Y$ }2 U! C& T+ b4 Z' R& M
检修时按照5人=5x75=375kg# G1 c0 t% K7 P: [1 p# Z
合计：9522kg
# F( H. j$ P5 R% W" v（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。 : w' e* z; F( U, R8 @
采用4个支座，每一个支座承担2280kg
. l9 N# ^+ o7 W* s根据JB/T4725选取8号支座，承载力250KN=250x100=25000kg
$ l8 D+ B$ ^7 ~) j' F( Z% T支座足够支撑重量6 t5 {  _; F& M# D; v

) b+ C) F& A9 S. o* ^验算) D) K1 c' [( K. M6 @$ m
实际载荷Q=2380/100=23.8KN
) |  R- z/ [! C5 g0 T, L4 IL=510mm
' M- k, }. N8 p4 u% m; fS=145mm
' |1 I# h1 X8 V- y3 D9 [" J! q支座处圆筒所受的弯矩
5 t  c3 I; y8 S  jM=Q(L-S)/1000=8.69KNM! M+ C; l0 h* d: ~; b
查304不锈钢筒体允许弯矩为46KNM& A& C1 T! m! t% N/ j1 B
合格
截图02.jpg

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xm314
发表于 2013-8-19 11:26:24 | 显示全部楼层 来自： 中国福建福州
版主也举办一个搅拌器设计吧
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a114977445
发表于 2013-8-19 15:40:46 | 显示全部楼层 来自： 中国北京
驿马狂奔 发表于 2012-6-3 21:06 static/image/common/back.gif( T% n1 f; h4 o) c2 a
我参加一下，和大家学习一下，看见版主奖励，实在诱人
6 f) R, y. w. D第一步：结构设计7 w7 e8 ^* N; E% N- |% I: j
1、计算壁厚  奖励40三维币
" \# c( z8 M* n$ I* ~* }4 w) Q# { ...

) ]! Q6 L0 x1 K6 x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。

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tony24
发表于 2013-9-3 18:24:18 | 显示全部楼层 来自： 中国台湾
我也發個自建的計算書資料：

Vessel strength calculation 1.pdf

63.02 KB, 下载次数: 5

Vessel strength calculation 2.pdf

68.13 KB, 下载次数: 1

Vessel strength calculation 3.pdf

67.03 KB, 下载次数: 1

Vessel strength calculation 4.pdf

65.1 KB, 下载次数: 1

Vessel strength calculation 5.pdf

71.7 KB, 下载次数: 1

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参与人数 1三维币 +10 收起 理由
rgsmdqy + 10 好资料，感谢您对论坛的支持！

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楚文江
发表于 2013-10-24 23:38:48 | 显示全部楼层 来自： 中国贵州贵阳
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
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xuyukun168
发表于 2014-2-13 17:04:09 | 显示全部楼层 来自： 中国湖北武汉
这不很困难，简单，应搞些复杂的题目，最好是二三类容器
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狐狸
发表于 2014-3-7 12:57:18 | 显示全部楼层 来自： 中国四川成都
每分钟60转的转速是否高了一点？
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