Φ1200×1000搅拌槽设计方案.pdf

5 4 新疆有色金属 第4 期 I l lI _ _ _ _ _ _ l l _ l l _ _ _ _ l - _ _ I l _ _ - _ l l - _ l _ l I _ _ - I _ l - l _ _ l _ l l _ _ I l _ _ _ l - - - _ _ l _ _ _ _ - - _ l I I l - _ - _ l 西1 2 0 0 1 0 0 0 搅拌槽设计方案 刘 新疆阿希金矿 宏 伊宁8 3 5 0 0 0 摘要 机械搅拌设备由搅拌容器和搅拌机两大部分组成。搅拌容器为搅拌槽；搅拌机则包括搅拌器、搅拌轴、机架及传动装置等部 件。本设计是关于机械搅拌设备的设计。是矿山选矿常用设备。 关键词 搅拌器搅拌槽功率传动装置 搅拌设备使用历史悠久，大量应用于化工、医药、 食品、采矿、造纸、涂料、冶金、废水处理等行业中。搅 拌设备在许多场合作为反应器来用，例如，在三大合 成材料的生产 合成橡胶、合成纤维、合成塑料 。但 更大量的搅拌设备并不用于化学反应，而仅用于物料 的混合、传热、传质以及制备乳液、悬浮液等。 搅拌设备是矿山选矿的常用设备，由搅拌容器和 搅拌机两大部分组成，搅拌容器为搅拌槽；搅拌机则 包括搅拌器、搅拌轴、机架及传动装置等部件。 1 技术参数的确定 技术参数是指工艺设计提出机械设计的原始条 件，一般给出处理量、搅拌器形式、搅拌转速。本设计 的技术参数 1 槽体①1 2 0 0 1 0 0 0 ； 2 桨叶转速3 2 0r ／m i n ； 3 介质密度14 5 0k g ／m 3 ； 4 带传动； 5 推进式搅 拌器。 2 搅拌器选用 搅拌器选用关系到整台设备的搅拌效果，选用尤 为关键。本设计选用标准推进式搅拌器 又称船用推 进器 ，叶片为三瓣，桨叶直径d 与搅拌容器内直径D 之比一般为0 ．1 0 “ - - 0 ．3 0 ，故选用0 ．2 0 ，桨叶直径d 12 0 0 0 ．2 0 2 4 01 T L r f l ，取整为2 5 0m i n ，见图1 。 r 司1 1o 1 ／ 图l 3 搅拌容器的设计与选型 搅拌容器为中1 2 0 0 1 0 0 0 搅拌槽，槽体材料为 Q 2 3 5 A ，槽内有给矿管、挡板等，具体尺寸见图2 。 图2 4 搅拌附件的选择 当搅拌速度较高时，液体将随着桨叶旋转方向一 起运动，容器中间部分的液体在离心力作用下涌向内 壁面并上升，中心部分液面下降，形成漩涡。为了消 除这种现象，通常加入一定数量的挡板，改善搅拌效 果，挡板宽度为 W b 1 ．O O 1 2 ．O O 一1 ．0 0 1 0 ．0 0 D 12 0 0 X 0 ．1 0 1 2 0m m ，数量为4 块。 搅拌容器内直径D 一12 0 0m m 。 挡板上缘与搅拌槽内液面平起，下缘与搅拌轴底 部平起。 5 传动装置的选用 传动装置的选用也关系到整台设备搅拌效果，搅 拌轴为一根通轴，通过三角胶带与电机联接。 5 ．1 电动机选用 5 ．1 ．1 搅拌器功率 万方数据 2 0 1 0 年新疆有色金属 5 5 P N p o N 3 D 5 6 ．1 0 14 5 0 5 ．3 3 3 0 ．2 5 5 13 0 7 ．9 1W ；1 ．4 0k W P 一搅拌器功率；N p 一功率准数查表，6 ．1 0 ；p 一 介质密度，14 5 0k g ／m 3 ；N 一桨叶转速，3 2 0r ／r a i n ；d 一桨叶直径，0 ．2 5m 。 5 ．1 ．2电动机功率 P N2 P ’ P s ∞5 1 ．4 0 0 ．3 6 8 o ．9 5 一1 ．8 6k W P 。一电动机功率，k w ；P ’一搅拌器功率，1 ．4 0 k W ；P s - 轴封装置的摩擦损失功率，o ．3 6 8k W ；1 一 传动装置的机械效率，o ．9 5 。 考虑到温度、海拔、通用及国标，选定电动机型号 Y 1 3 2 S 一8 ，功率2 ．2 0k W ，转速7 5 0r ／r a i n 。 5 ．2 确定搅拌轴最小直径 因搅拌轴较长，按扭转刚度计算，搅拌轴直径按 公式 d 1 1 6 ．3 8 T t ；I “4 T 一轴所传递的扭矩，95 5 0 P 。／n ，N m ；‘；I 一许 用扭转角，查表2 ．5 0 。／m ；n 一轴的工作转速，3 2 0r ／ r a i n ；P 。一轴所传递的功率，2 ．2 0k W 。 T 一95 5 0 P 1 n 95 5 0 2 ．2 0 3 2 0 6 5 ．6 6N m d l 一1 6 ．3 8 x { T ‘l I “4 1 6 ．3 8 6 5 ．6 6 2 ．5 0 } “4 3 7 ．0 2 有键槽，故搅拌轴直径为3 7 ．0 2 1 ．0 5 3 8 ．8 7 m m ，搅拌轴为阶梯形。 5 ．3 带轮设计 根据实际使用情况采用带传动，因带传递有如下 优点 1 缓和冲击，吸收振动。 2 起过载保护。 3 结构简单，制作和安装精度要求低，维护简单。 4 适用于两轴中心距较大的场合。 5 ．3 ．1 确定计算功率． P c K A P 1 ．2 0 2 ．2 0 2 ．6 4k W P c 一计算功率，k W ；K A 一工作情况系数，查表 1 ．2 0 ；P 一传递的名义功率，k W 。 根据计算功率P c 2 ．6 4k W 和小带轮转速n 。一 7 5 0r ／r a i n ，选取三角带型号为B 型带。 5 ．3 ．2 确定带轮直径 大带轮的基准直径公式 D 2 一n l D l ／n 2 7 5 0 】4 0 3 2 0 3 2 8 ．】3m m 由表查知小带轮基准直径D l 1 4 0m m ；n l 一小 带轮转速，7 5 0r ／r a i n ；n 2 一大带轮转速，3 2 0r ／r a i n ，查 表圆整为3 1 5m m 。 5 ．3 ．3 验算带速 根据小带轮的基准直径和转速可求得带速 u 一丁c D l n l ／6 0 10 0 0 3 ．1 4 1 4 0 7 5 0 ／6 0 x 10 0 0 5 ．5 0m ／s 由于5m ／s u 1 2 0 。 故小带轮的包角合适。 5 ．3 ．6 确定胶带根数 查表知，并用插值法可得，在u 一5 ．5 0m ／s ，D l 1 4 0l n I n 的情况下，单根B 型胶带所能传递的功率为 P 。 1 ．5 8 2 ．7 1 1 ．5 8 X 5 ．5 0 一5 ．0 0 1 0 ．0 0 5 ．0 0 一1 ．6 9k W 传递比i D 2 D l 一3 1 5 1 4 0 2 ．2 5 查表知传递比系数K i 一1 ．1 2 ；B 型带的弯曲系 数K B 1 ．9 9 1 0 一，由公式△P 0 一K B n l 1 1 ／K i 可 算得功率的增量 △P o K B n l 1 1 K ． 一1 ．9 9 l O 一3 7 5 0 0 ．1 0 7 0 ．1 6k W 查表知用插入法可求得∞ 1 6 1 ．5 9 。时的包角系 数 K 。一0 ．9 5 0 ．9 8 0 ．9 5 1 7 0 ．0 0 。一 1 6 0 ．0 0 。 1 6 1 ．5 9 。～1 6 0 ．0 0 。 一0 ．9 5 5 查表知胶带内周长度 万方数据 L i L d Y l8 4 0 4 0 - - - - 18 0 0m m 胶带内周长度乙l 的B 塑带的长度系数K t 2 0 ．9 5 ，采用棉织物强力层，取K O ．7 5 ，由公式可得 所需三角带的根数。 Z P 。[ p o 十A P 。 K 。K L K 。] 一2 ．6 4 [ 1 i ．6 9 o ．1 6 o ．9 5 5 X 0 。9 5 X O ．7 5 ] - - - - - 2 。1 0 取Z 一3 。所以采用三根B 型三角带，其规格为B 一1 8 0 0 G B l l 7 1 7 4 。 5 ．3 ．7 确定带轮的机构足寸 大带轮的基准直径魏- 一3 1 5n l m ，可做成腹板式带 轮；小带轮的基准直径D l 1 4 0m m ，可做成实心式带 轮，见图3 、图4 。 5 ．4 确定轴承 搅拌轴在运行过程中，搅拌轴不仅承受径向力， 而且还承受轴向力。桨叶转速 3 2 0r ／r a i n 转速不 高，根据经验级同类产品选择圆锥滚予轴承7 2 1 0 5 。5 确定轴承箱体 根据电动机长度及皮带轮的宽度，确定轴承箱体 长度，具体尺寸见图s 。 西2 4 8 隋2舡 蜀 一 叫 l} { 鞘‘ 黼『熙墨b 』 5 } 莉噌纩髑 献，黼蹲“l 崮谢、 I 3 2 5 图3 腹板式带轮 图4实心式带轮 5 ．6 确定搅拌轴尺寸 按5m m 递增或递减，确定搅拌轴阶梯直径，按 搅拌器、皮带轮、轴承、轴承箱体等尺寸确定搅拌轴阶暑 梯长度，具体尺寸见图6 。 ≮ 6 总结 本论文是关予机械搅拌设备的设计，以介绍设计 方法为宗旨，着重实力，力图傲到内容完整、详实。 图6 收稿2 0 1 0 ～0 3 万方数据