球磨机的原理应用以及设计构造1.doc

球磨机的原理应用以及设计构造1
胶乳炭黑附聚机理及实验设备的研究
青岛科技大学本科毕业设计（论文）
12
2
胶乳炭黑附聚机理及实验设备的研究
青岛科技大学本科毕业设计（论文）
12
3
胶乳炭

传热夹套一般由普通碳钢组成，它是有一个套在反应器筒体外面能形成密
封空间的容器，既简单又方便。夹套上设有水蒸气，冷却水或其他加热、冷却介质的进出口。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
在罐体的外侧，以焊接或法兰连接的方法装设各种形状的钢结构，使其与
罐体的外表面形成密闭的空间，在此空间内通入载热流体，以加热或冷却物料，维持物料的温度在预定的范围内，这种钢结构件统称之为夹套。根据夹套结构形式的不同，可分为多种类型。
搅拌罐上采用最多的夹套型式是整体夹套，由于应用广泛，工程上习惯简称
为夹套。这种夹套是在罐体的外面再套上一个直径稍大的容器。如果加热介质是水蒸气，则进口管应靠近夹套上端，冷凝液从底部排出；如果传热介质是液体，则进口管应安置在底部，液体从底部进入，上部流出，是传热介质能充满整个夹套空间。这种结构简单方便，基本上不需要维修。缺点是换热面积受到罐体几何形状的限制而不能做得太大。
（1）整体夹套的结构选型
选择常用的典型结构：这种是圆筒的一部分和下封头包有夹套。
（2）整体夹套的尺寸及连接形式
整体夹套和罐体有两种连接形式，即不可拆卸式和可拆卸式。
不可拆卸式夹套的结构简单，密封可靠，主要适用于碳钢制的搅拌设备。如果罐体材质是不锈钢而夹套为普通碳钢时，应在结构的处理上避免不锈钢罐体直接与碳钢件焊接，以防止在焊缝处渗入过量碳元素是不锈钢产生局部腐蚀。
（3）整体夹套的应力
由于夹套内流体压力的作用，夹套封口环处会产生局部应力，其数值的大小根据夹套的结构和安装方法而有所差异。
按照设计中所选用的夹套形式，则整体夹套的结构及强度可按下述关系进行考虑。
① 罐体与夹套间可采用拉撑件（即选用蜂窝形夹套），由于夹套中流体压力产生的轴向载荷为罐体所支撑，故封口环的板厚也可取与夹套筒体的板厚相等。
胶乳炭黑附聚机理及实验设备的研究
青岛科技大学本科毕业设计（论文）
12
8
② 夹套筒体上产生底周向应力应大于许用应力的1/2时，必须将封口环处的结构加强或将封口环板加厚。此时封口环板的厚度应不小于按许用应力1/2所算出的夹套筒体厚度。
同时注意，封口环与筒体连接的焊缝必须给予特殊考虑。为了增大连接点
的强度，必须规定焊缝完全焊透。
（4）整体夹套附——进口接管
整体夹套的出口接管结构和一般容器一样，不需要进行特殊处理。进口接
管则因为夹套与罐体之间的距离较小，为了防止载热流体直接冲刷罐体外表面，影响罐体的局部强度，进口接管应采用侧开口或在夹套内安装挡板。进水管一般布置在夹套底部，以便于提高传热效率。

搅拌罐的概述
搅拌罐包括罐体和装焊在上面的各种附件。
常用的罐体是立式圆筒形容器，它有顶盖、筒体、和罐底，通过支座安装在基础或平台上。罐体在规定的操作温度和操作压力下，为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。
为了满足不同的工艺要求，或者因为搅拌罐本身结构上的需要，罐体上装有各种不同用途的附件。例如，由于物料在反应过程中常常伴有热效应，为了提供或取出反应热，需要在罐体的外侧安装夹套或在罐体的内部安装蛇管；为了与减速机和轴封相连接，顶盖上要焊装底座；为了便于检修内件及加料和排料，需要装焊人孔、手孔、和各种接管；为了在操作过程中有效的监视和控制物料的温度、压力和料面高度，则要安装温度计、压力表、液面计、视镜和安全泄放装置；有时为了改变物料的流型、增加搅拌强度、强化传质和传热，还要在罐体的内部焊装挡板和导流筒。但是随着附件的增加，往往会给设备的制造和维修带来很多麻烦，增加设备的制造和维修费用。所以在确定搅拌罐结构的时候应全面的综合考虑，使设备既满足生产工艺要求有做到经济合理，实现最佳化设计。
（一）罐体的长径比和装料量
在知道搅拌罐操作时盛装的物料的容积以后，首先要选择适宜的长径比（H／Di）和装料量，确定筒体的直径和高度。
胶乳炭黑附聚机理及实验设备的研究
青岛科技大学本科毕业设计（论文）
12
8
（1）罐体的长径比
选择罐体的长径比应考虑的主要因素有3个方面，即长径比对搅拌功率的影响、对传热的影响以及物料搅拌反应特性对长径比的要求。
①罐体长径比对搅拌功率的影响
一定结构形式搅拌器的浆叶直径同与其装配的搅拌罐罐体内径通常有一定
的比例范围。随着罐体长径比的减小，即高度减小而直径放大，搅拌器浆叶直径也相应放大。在固定的搅拌轴转数下，搅拌器功率与搅拌