南华大学机械工程学院毕业设计
图5.4.1 不带颈视镜
图5.4.2 带颈视镜
视镜的公称直径最多有五种，取决于视镜的公称压力级别，见表5.4.2
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表5.4.2 视镜系列
根据需要我们产品采用的视镜尺寸如表5.4.2
表5.4.2 视镜尺寸
视镜标记为 视镜?Pg10 Dg150，HGJ 501-86-20
5.5 蛇管的设计
罐可配置的传热元件有三件：夹套、内构件（如内冷管和导流筒）和搅拌器本身。夹套有环形夹套（空心夹套）、带扰流喷嘴的环形夹套、螺旋导流板夹套、半管螺旋夹套、内部夹套和双壳夹套等。几何相似的搅拌罐随容积增大，单位体积所对应的传热面积与罐径成比例地减少。故对于大型搅拌罐，还须在罐内装置内构件，其中盘管和直管是最常用的导流管也往往用作传热元件，有些大型反应罐还在搅拌器内通入热载体，使搅拌叶轮的表面也参与传热。
这些传热元件的传热机理是相同的，固体的传热面把被搅液和热载体分隔开，传热面通常有三层组成，中间是金属制的罐壁（罐壁有时由不锈钢和碳钢的复合钢板制成；对于搪玻璃釜，罐壁应由碳钢和搪玻璃层二者组成），两侧通常分别有来自被搅液的黏罐物和来自热载体的污垢。热量从被搅液侧传递到热载体侧必须通过被搅液对传热面的对流传热、多层固体的热传导、传热面对热载体的
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对流传热三个环节。在搅拌设备中，经常使用蛇管作换热器。蛇管允许的操作温度范围是：-30～250℃，公称操作压力系列为：0.4MPa、0.6 MPa、1.0 MPa、1.6 MPa。常用的蛇管结构有：无集管的单组单列蛇管、无集管的单组双列蛇管和有集管的八组蛇管。蛇管的尺寸列于表5.5 表5.5 蛇管尺寸
此表分为3个区，其中：单列蛇管适用于公称容积为1～50m3的各种搅拌罐，双列蛇管适用于公称容积3.2～10m3的各种搅拌罐，有集管八组蛇管适用于公称容积16～50m3的各种搅拌罐。大型搅拌罐（35～150m3）可采用直立式蛇管。
按照工艺用Dg50的蛇管，在筒里里面以六组均分布竖式的方式排列，H=5000mm，总换热面积55M2。
设计计算面积S=55*1.2=66M2 总换热管根数n
?Dg2H?4?n?66000000
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求得n=66 取每组n1=11
5.5.1蛇管固定件
如果蛇管的中心圆直径较小或圈数不多、重量不大时，就利用蛇管的进出口固定在顶盖上，不再另设支架固定蛇管。当蛇管比较笨重或搅拌时是振动，则需安装支架一增加蛇管的刚性。一般带有搅拌装置的设备均需安装蛇管固定件。本设备所用蛇管是直立式蛇管。因为蛇管本身有一定的重量，且进出口与罐体相连，因此，除有强烈搅拌或剧烈振动之外，一般情况支柱不必与设备筒体或下封头固定连接，以便与装拆。
6 发酵罐载荷分析及强度校核
6.1 塔设备质量载荷计算
罐设备的操作质量m0(kg):m0?m01?m02?m03?m04?m05?ma?me 罐设备的最大质量mmax(kg):mmax?m01?m02?m03?m04?mW?ma?me 罐设备的最小质量mmin(kg):mmin?m01?0.2m02?m03?m04?ma?me 罐体总质量 筒体质量m1
罐设备总高为10500 mm，底部为高为1200 mm的裙座和封头的高度，上为接管的外深高为930 mm，封头为高度为790 mm 筒体总高H=10500-1200-790-930=7580mm=7.58m。
查【8】附表4-1 根据公称直径为3000mm厚度为10 mm查得一米高筒节理论质量为742kg
筒体质量m1=742kg/m×7.58m=5624.36kg 封头质量
查【8】附表4-3得公称直径为3000mm厚度为10mm的椭圆封头的质量为775.7kg。 查【8】附表4-2 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸得曲边高度为 802mm
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封头质量m2=2×775.7kg=1551.4kg 裙座高度H3=1200㎜=1.2m 裙座质量=742×1.2=890.4kg
发酵罐质量m01=m1+m2+m3=5624.36+1551.4+890.4=8066.16kg 管段内件质量m02=0.5×ma=8066.16×0.5=4033.08kg 扶梯质量
查【8】附表5-4可知开式扶梯质量载荷为15～24kg/m 扶梯质量m04=qF×HF=20×7.85=157kg 操作时内物料质量m05=?0V=1200×50=60000kg 冲液质量mw=?V=1000×50=50000kg
人孔、接管、法兰等附件质量ma=0.25m01=0.25×8066.16=2016.54kg 偏心质量me=m04=157kg可以忽略为零 操作质量m0=m01+m02+m04+m05+ma+me
=8066.16+4033.08+157+60000+2016.54=74115.78kg
最小质量mmin=m01+0.2m02+m04+ma
=8066.16+0.2×4033.08+157+2016.54=11046.32kg 最大质量mmax=m01+m02+m04+mw+ma
=8066.16+4033.08+157+50000+2016.54+2016.54=64272.78kg
6.2 自振周期计算
在动载荷（风载荷和地震载荷）作用下，罐设备各截面的变形及内力与罐的自由震动周期及振型有关，分析罐设备的振动时，一般情况下不考虑平台及外部接管的限制作用以及地基变形的影响，而将罐设备看成是顶端自由，底部刚性固
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