毕业设计论文立式蒸煮锅设计说明书.doc

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1、毕 业 设 计题目： 立式蒸煮锅的设计 学 生： 学 号： 院 （系）： 造纸工程学院 专 业：过程装备与控制工程指导教师： 2011年 5 月 25 日陕 西 科 技 大 学毕业设计（论文）任务书 造纸工程 学院 过程装备与控制 专业 072 班级 学生： 马宏涛 题目： 立式蒸煮锅的设计 毕业设计（论文）从 2011 年 1 月 15 日起到 2011 年 6 月 8 日课题的意义及培养目标：立式蒸煮锅是间歇蒸煮的主体设备，属于典型的压力容器。通过对立式蒸煮锅的设计，可以更进一步熟悉各种蒸煮设备及其主要组件的结构和工作原理；熟悉机械产品设计的依据、方法、范围和深度；熟悉计算机辅助设计 ；学

2、会压力容器的设计方法，包括参数选择、结构计算和材料选用等。希望在设计过程中不完全照搬现有的部件结构，根据自己学过的知识，充分发挥自己的独创性，从而锻炼机械产品设计方面的思维能力。 设计（论文）所需收集的原始数据与资料： 1、查阅有关蒸煮工艺及设备特别是立式蒸煮锅方面的书籍、期刊及网络资料； 2、在造纸厂的实习过程中，注意观察、分析和收集制浆车间特别是蒸煮设备的工作原理、结构组成、参数、材质、安装、使用与维护等。 3、查阅和学习有关压力容器设计的各种规范和要求。 课题的主要任务（需附有技术指标分析）： 1、设计参数：蒸煮锅有效容积110m3，最高工作压力0.8Mpa，用硫酸盐法蒸煮木片、竹片和芦

3、苇原料。 2、计算：按压力容器设计要求，进行有关工艺计算及主要结构的强度计算； 4、绘图：按机械制图标准，绘制立式蒸煮锅总图、主要部件的装配图及零件图，要求用CAD绘图，图纸量在3张0号图以上； 5、编写设计说明书，要求字数在15000字以上； 6、缩写稿3000-4000字。 设计（论文）进度安排及完成的相关任务（以教学周为单位）：周 次设计（论文）任务及要求假期毕业实习并收集资料1-2查阅文献资料，完成开题报告3-4确定方案（草图）与参数5-7计算8-10绘制总装图11-13绘制零件图14-15编写说明书16校对、缩写、打印完成 学 生： 日期： 指导教师： 日期： 教研室主任： 日期：

4、III立式蒸煮锅的设计摘 要立式蒸煮锅是间歇式蒸煮主要设备，其主要优点是：锅的容积大，产浆量大；劳动生产率高；与同容积的篜球比，占地面积小。缺点是：附属设备较多；构造复杂，制造要求高，设备投资费用大。 本人所设计的立式蒸煮锅，主要包括锅体、药液加热循环系统、锅盖、支座。其中药液加热循环系统采用中部抽液循环系统，锅盖采用自压紧式自动锅盖，支座选用耳式支座。关键词：制浆，立式蒸煮锅，自动锅盖，支座The design of vertical digesterABSTRACTVertical digester is the main equipment for batch cooking, its

5、main advantages are: large volume ,large yield of pulp, high Labor productivity,and a smaller floor area compared with spherical configuration.Defects are: more ancillary equipments, Complex structure,high demand of manufacture,and more investment costs of equipments .The vertical digester is design

6、ed by me,which mainly includs pot body, the circulatory system of physic, cover, and support.the circulatory system of physic uses central pumping fluid, the cover uses the type of automatic compaction, support chooses the ear type .KEY WORDS: pulp, vertical digester, automatic cover, support目 录摘 要I

7、ABSTRACTII1 绪论11.1 制浆蒸煮设备概况11.2 本课题的国内、外研究现状11.3 立式蒸煮锅概况11.4 设计任务22 立式蒸煮锅的总体设计说明32.1 设计参数32.2 设计方案32.3 工艺说明43 立式蒸煮锅分部设计说明83.1 药液加热循环系统设计83.2 锅体的设计83.2.1 选材93.2.2 筒体各处壁厚的确定93.2.3 各段高度的确定113.2.3 滤网（箅子）的设计113.3 锅盖的设计143.3.1 立轴的设计153.3.2 齿轮齿条的设计173.3.3 轴承的选用203.3.4 锅盖与方牙大螺母示意图213.3.5 锅颈半圆夹紧环223.3.6 拨杆23

8、3.3.7 悬臂233.3.8 轴座233.4支座及支柱的设计243.4.1 支座243.4.2 支柱254 立式蒸煮锅的安装、使用与维护说明274.1安装274.1.1 厂房274.1.2 设备基础274.1.3 基础预埋件的安装274.1.4 支柱的安装274.1.5 吊耳284.1.6 立锅安装的校正284.2 使用284.2.1 基本要求284.2.2 运行期间的检查284.2.3 立锅的紧急停止运行294.3 容器的维护保养295 总结30致 谢31参 考 文 献3231立式蒸煮锅的设计1 绪论1.1 制浆蒸煮设备概况在制浆造纸工业中，蒸煮器是必不可少的蒸煮设备。由于我国森林资源不是

9、很丰富，因此我国制浆造纸工业使用的纤维原料主要以废纸和非木材纤维原料为主，而所需的木浆原料主要依赖进口。这就导致了我国大多数制浆造纸企业，主要采用的是间歇式蒸煮设备。而连续式蒸煮设备相对于间歇式蒸煮设备的投资费用要（间歇式蒸煮器的投资费用比连续式蒸煮器低13%20%），因此改进间歇式蒸煮系统的效率是很有必要的，而蒸煮器的结构形式对间歇式蒸煮系统的效率提高有着重要的影响。所以设计一种结构性能合理的间歇蒸煮设备，将对我国制浆造纸工业产生不小的推动作用。1.2 本课题的国内、外研究现状由于化学制浆的方法很多，纤维原料品种各异，生产规模不一，所以化学制浆设备的结构和形式有多种多样，化学制浆设备依照操作

10、过程课分为间歇式和连续式两大类。间歇式化学制浆设备的主体设备为篜球和蒸煮锅。篜球为回转式，多用作中小纸厂碱法、硫酸盐法或中性盐法制浆设备。由于其产量低，污染大，现在已基本被淘汰。蒸煮锅为立式固定设备，由于蒸煮药液腐蚀性及工艺特点不同，结构、形式及容积也各异，因而，蒸煮锅又分为硫酸盐蒸煮锅和亚硫酸盐蒸煮锅。蒸煮锅一般容积较大，多用于大中型纸厂。间歇式化学制浆设备除主体设备外，还需配备必要的附属设备，如循环泵、药液循环加热泵、废回收设备，喷放锅。连续式化学制浆设备按主体蒸煮设备可分为塔式（或立式）连续蒸煮器，也称卡米尔连续蒸煮器；潘迪亚横管式及斜管式连续蒸煮器。塔式连续蒸煮器适用于大、中型木浆厂，

11、在全球范围内使用最为普遍。化学制浆设备型式的选择主要是根据投资、生产规模、纤维原料种类等。蒸煮器的容积和个数决定于生产规模、蒸煮器型式、设备费用、全厂生产的综合平衡情况。 目前，由于国外木材纤维原料比较丰富，且制浆造纸技术比较成熟，因此对于蒸煮技术的研究主要集中在连续蒸煮设备。而我国由于木材资源不足，主要以非木材纤维为原料来制浆，所以主要研究的是间歇蒸煮系统。1.3 立式蒸煮锅概况我国大中型硫酸盐厂多采用固定式立式蒸煮锅蒸煮木材、竹子、荻、苇等原料。立式蒸煮锅的主要优点是：锅的容积大，产浆量大；劳动生产率高；与同容积的篜球比，占地面积小。缺点是：附属设备较多；构造复杂，制造要求高，设备投资费用

12、大。硫酸盐纸浆蒸煮循环周期较短，一般为45h，如采用自动锅盖，全压喷放和蒸煮过程的自动控制，循环周期可缩短至34h。所以，要使锅内均匀的升温，硫酸盐蒸煮锅锅容不宜过大。我国常用的锅容有50、70、110m3三种规格，国外也有采用较大锅容的，如125、160m3。硫酸盐蒸煮锅使用20g锅炉钢板压力成型后焊接而成的薄壁压力容器，它主要是由锅体、锅盖、装锅器、喷放阀、药液循环加热装置及支座等组成。1.4 设计任务本课题的任务是查阅有关蒸煮工艺及设备特别是立式蒸煮锅方面的书籍、期刊及网络资料，结合自己在纸厂的实习经历，并根据自己学过的知识，充分发挥自己主观能动性和创新意识，按照设计参数设计一个110m

13、3立式蒸煮锅。同时，进一步的熟悉各种蒸煮设备及其主要组件的结构和工作原理；熟悉机械产品设计的依据、方法、范围和深度；掌握计算机辅助设计；学会压力容器的设计方法，包括参数选择，结构计算和材料选用等。从而锻炼机械产品设计方面的思维能力。2 立式蒸煮锅的总体设计说明2.1 设计参数蒸煮锅有效容积110m3，最高工作压力0.8Mpa，用硫酸盐法蒸煮木片、竹片和芦苇原料。2.2 设计方案根据课题设计参数，设计一个有效容积是110m3,最高工作压力为0.8Mpa，适用于硫酸盐法蒸煮木片、竹片和芦苇原料的立式蒸煮锅。硫酸盐蒸煮锅一般是用20g刚锅炉钢板压力成形后焊接而成的薄壁压力容器，它主要有锅体、锅盖、装

14、锅器、喷放阀、药液加热循环装置及支座等组成。（1） 锅体分上、中、下三部分：上部多为球形与锥形组成，也也有椭圆形的；中部为圆筒形；下部也为球形与锥形组合体。本设计上、下部均采用球形与锥形的组合体。蒸煮锅高度、直径及上、下锥角的大小是蒸煮锅外形尺寸的重要指标。高度与直径比值过大，会使蒸煮锅过高，增加厂房基建投资。比值过小，则容易造成循环药液在整个锅截面上分布不均，甚至形成串流，因而使锅内物料升温不均匀，最终是成浆质量不均匀，降低得率。而上下锥角大小对蒸煮锅装料、放浆、送液和通气等操作均有一定的影响。因此，要合理设计蒸煮锅的高度、直径及上、下锥角的大小。锅体采用焊接结构，锅壳强度尺寸可根据容器设计

15、规范计算。为将蒸煮药液从锅中抽出进行循环加热，在锅圆筒部或圆筒与下锥体之间过渡部分的直径两端设计对称的两个抽出药液接管，并在对应的内壁上装设环形滤网，用以抽液时阻止料片或浆料抽出。（2） 药液循环及加热系统。蒸煮锅按加热方式不同，可分为直接加热强制循环和间接加热强制循环两种。间接加热能保证稳定的液比，提高药液浓度，缩短蒸煮时间，并能使所得浆料质量均匀，同时蒸煮后黑夜的浓度较高，碱回收蒸汽耗量可降低。硫酸盐蒸煮锅常用的间接加热循环系统有两种形式：圆筒下不抽液循环系统和中部抽液循环系统。下部抽液循环系统的循环方式使锅内药液的循环方向与自然对流方向相反，药液混合较完善，且蒸煮锅上部温度高，而下部压力

16、较大，彼此配合使用蒸煮均匀。缺点是抽液滤网装在锅下部，在蒸煮滤水性差的物料时，会造成蒸煮后期药液循环量减少，且易堵塞滤网和放料困难。中部抽液循环系统，锅内药液用循环泵经锅内中部环形滤网由锅径两端的循环管抽出，送入加热器，以蒸汽间接加热，加热后药液大致分为两部分，一部分送入锅顶喷洒头喷出，另一部分锅底部。此种循环系统由于滤网位置较高，滤网不易堵塞，保证了循环泵在整个蒸煮升温期间满载运行；同事由于较大量药液送回锅底部，使下部浆料始终保持疏松状态，从而使各部物料升温均匀，且易放料。故本设计采用此循环系统。（3） 锅盖。锅盖有多种形式。旧时蒸煮锅锅盖多采用平板盖锅带折边的球盖。锅盖与锅颈法兰压紧面常用

17、平压紧面或凹凸压紧面，用装在锅颈周围的铰链螺栓拧紧。由于锅盖较重，且启动频繁，故锅盖均吊装于支承在锅颈侧面的悬臂曲杆而使使锅盖升降。推动悬臂曲杆可将盖子移转。所以，锅盖的启闭劳动强度大，需要时间较长，目前多改用自动锅盖，国内应用较多的是压紧式自动锅盖，国外还有一种更为简便的球阀盖。这比自动锅盖在保证安全操作的前提下，即使启闭时间大大缩短，操作方便，又便于实现锅盖启闭的遥控。但是考虑到成本问题，本设计决定采用自压紧式自动锅盖，（4） 支座。蒸煮锅连同锅内物料的质量，完全由耳式支座支承在支柱上。根据锅容积的不同，耳式支座数目可分为46个。由于蒸煮锅是间歇操作，温度升降频繁，为适应热胀冷缩的变化而不

18、产生较大的局部应力，耳式支座不是完全固定在支柱上，而是允许支座与支柱有相对的位移。本设计的立式蒸煮锅的锅容是110m3，故选用四个耳式支座。并将其中一个耳式支座固定在支柱上，其余三个耳式支座放在支柱上，螺栓不必拧紧，在锅体热胀冷缩时，使锅体能在支柱上做微小的的移动。2.3 工艺说明蒸煮液的有效成分是氢氧化钠（烧碱）和硫化钠，但因用硫酸钠补充硫化钠在生产过程中的损失，故被称为硫酸盐法。硫酸盐未漂浆曾称作牛皮浆，其漂白浆则称为硫酸盐浆，通常统称为硫酸盐浆。 硫酸盐法为德国的C.F.达尔在1884年所发明。美国在19281934年首先实现了对其蒸煮废液进行碱回收的工业化。此后由于散装货物改为分装需用

19、大量的包装纸类，结果使硫酸盐法迅速发展起来。1946年二氧化氯漂白技术的出现，克服了硫酸盐浆不能漂白到高白度的困难，更加推动了本法的发展。 硫酸盐法制浆过程如图2-1：原料首先经备料(剥皮、除杂并切成料片)，然后用蒸煮液蒸煮成为粗浆。木材原料蒸煮温度约160180，时间约24小时。主要是依靠蒸煮液中的OH-、SH-将连接木素大分子间的一些键断开，使木素溶解而从纤维细胞壁和胞间层中脱除出来。料片经脱木素后即分散成为纤维状态。Na2S分解生成的 HS-和S2-在碱液中能加速脱木素的作用和缓和强碱对纤维素的破坏作用。在蒸煮中还有少量纤维素和一部分半纤维素与碱发生剥皮反应和碱水解作用而溶解损失掉。粗浆

20、经洗涤去除蒸煮废液，并经筛选除杂以除去所含有的木节、纤维束片和尘沙成为细浆。废液则由碱回收系统制成蒸煮液，重复使用。木材中所含有的松香酸酯和脂肪酸酯，在蒸煮过程中形成钠皂，在碱回收系统的蒸发过程中可以分离出来一种树脂酸和脂肪酸的混合物称为粗硫酸盐皂的副产品，并可加工成塔罗油。针叶木材中的松节油在蒸煮时挥发成气体，可以分离收集作为一种副产品。图2-1 硫酸盐制浆流程图用硫酸盐法蒸煮针叶木浆，适于抄造要求较高武力强度的工业技术用纸如：纸袋纸、电缆纸、浸渍绝缘纸、砂纸。也可通过调整工艺条件，如提高用碱量，延长蒸煮时间等来生产可漂硫酸盐木浆。所以在实际生产中，一般本色硫酸盐硬浆用碱量为16%-18&（

21、Na2O），最高蒸煮温度控制在168-172，蒸煮时间为4-5h。本色硫酸盐软浆用碱量为19%-21%（Na2O），最高蒸煮温度控制在168-172，蒸煮时间为5-6h。蒸煮时硫化度控制在23%-28%。可漂硫酸盐木浆可在硫酸盐本色软浆的 基础上进一步调整工艺条件，生产较低硬度的纸浆，再经多段漂白而得到半漂或全漂浆。也可将本色软浆直接进行多段漂白而得到半漂或全漂浆，这主要依据产品的质量要求和实际成本结构而定。表2-1 几种木材原料碱法蒸煮条件实例项目马尾松落叶松桦木红白松纸浆用途纸袋纸浆纸袋纸浆本色浆电缆纸浆用碱量（Na2O）/%17-181814-1518-20硫化度%28-3223-282

22、0-2523-28液比1:31：41：3.51:3.5最高温度164172170172最高压力kPa750750750蒸煮时间min120一般升温60小放气20二段升温60一般升温60小放气20二段升温60一般升温70小放气20二段升温60升温保温120609090纸浆得率%5142.5-44纸浆硬度（卡伯值）-35-45-28-35芦苇、荻、芒杆是我国主要造纸原料之一。在国内常将芦苇、荻制的纸浆称为苇浆，一般芦苇、荻是混生的，多是混合蒸煮，其用碱量则视芦苇、荻的配比及对浆料质量要求不同而异。用碱量一般为11%-17%（Na2O），硫化度为15%-20%，蒸煮最高温度在155-165之间。苇浆

23、的蒸煮时间近年来有较大的缩短，有的甚至取消了保温时间，所获得的纸浆质量不仅没下降，而且有所提高，详见表2-2。表2-2 碱法芦苇、荻、芒杆蒸煮条件示例项目新疆芦苇芒杆湖南荻湖北荻纸浆用途漂白浆漂白浆半漂浆半漂浆用碱量（Na2O）/%2015.515.512.4-14.0硫化度%151316-液比1:2.91：2.01：2.51:4最高压力kPa630650580490蒸煮时间min1203017080升温保温1501506030纸浆得率%515252.453-56竹材纸浆造纸在我国有着悠久的历史，它最适合用减法，特别是硫酸盐法蒸煮。竹浆生产大多采用嫩竹，少部分用老竹。嫩竹木素含量较低，纤维素含

24、量较高，容易蒸煮，但因其水分含量大，易于虫蛀腐烂，另外，不一贮存，且砍伐期短。一般五年以下竹材，其木素含量变化不大，虽生长时间增长，老竹木素含量有所增加，纤维含量则稍有下降，但老竹随时可以砍伐，且较易贮存。老竹的组织结构比嫩竹更紧密，因而蒸煮更困难些。竹材的纤维形态和化学组成介于木材原料和草类之间；它的相对密度大于木材，一般为0.6-0.8，个别老竹在0.9以上。竹材硫酸盐法蒸煮的关键在于药液的浸透，而保温时间不宜过长。从生产实践看，在蒸煮前，要首先用气蒸法排除竹材导管内部留存的空气（此部分空气极难排出，序反复数次）。蒸煮用碱量硬浆一般为15%-16%（NaOH），硫化度为15%-30%，最高

25、温度为（1652），蒸煮时间为4-6h，纸浆得率硬浆可达62%-63%，软浆在40%-55%。详见表2-3。表2-3 主菜原料蒸煮条件实例项目老竹嫩竹老竹杂竹混合用碱量（Na2O）/%20-2217-1820-22硫化度%15-2015-2020-25液比1:2.8-3.01：3.5-3.71：2.6-2.8最高温度165216521652蒸煮时间min150120120升温保温150120120-150高锰酸钾值10-148-1210-15硫酸盐法具有以下优点：(a)蒸煮废液中的化学药品和热能的回收系统即碱回收的技术完善，使工艺过程中产生的环境污染物得到有效处理并降低了物料及能源的消耗；(b

26、)所得纸浆的机械强度优良；(c)适用于几乎各种植物纤维原料，因而在工业上得到了最为广泛的应用。3 立式蒸煮锅分部设计说明3.1 药液加热循环系统设计蒸煮锅按加热方式不同，可分为直接加热强制循环和间接加热强制循环两种。间接加热能保证稳定的液比，提高药液浓度，缩短蒸煮时间，并能使所得浆料质量均匀，同时蒸煮后黑夜的浓度较高，碱回收蒸汽耗量可降低。硫酸盐蒸煮锅常用的间接加热循环系统有两种形式：圆筒下不抽液循环系统和中部抽液循环系统。下部抽液循环系统的循环方式使锅内药液的循环方向与自然对流方向相反，药液混合较完善，且蒸煮锅上部温度高，而下部压力较大，彼此配合使用蒸煮均匀。缺点是抽液滤网装在锅下部，在蒸煮

27、滤水性差的物料时，会造成蒸煮后期药液循环量减少，且易堵塞滤网和放料困难。中部抽液循环系统，锅内药液用循环泵经锅内中部环形滤网由锅径两端的循环管抽出，送入加热器，以蒸汽间接加热，加热后药液大致分为两部分，一部分送入锅顶喷洒头喷出，另一部分锅底部。此种循环系统由于滤网位置较高，滤网不易堵塞，保证了循环泵在整个蒸煮升温期间满载运行；同事由于较大量药液送回锅底部，使下部浆料始终保持疏松状态，从而使各部物料升温均匀，且易放料。故本设计采用此循环系统。与蒸煮锅配套使用的附属设备根据表表3-1选用。表3-1 硫酸盐浆蒸煮锅循环系统的配套设备蒸煮锅容积/m3配用药液加热器面积/每立方米锅容配用的加热面积/配用

28、药液循环泵蒸煮锅药液每小时循环系数（以每立方米锅容用0.6m3蒸煮液计算）型号流量/(m3/h)扬程/m50400.8ZBY2121216775650.87ZBY2252522.511.7110900.82ZBY2236624.881351100.815APP43-25052522.5812002615.63.2 锅体的设计锅体分上、中、下三部分：上部多为球形与锥形组成，也也有椭圆形的；中部为圆筒形；下部也为球形与锥形组合体。本设计上、下部均采用球形与锥形的组合体。蒸煮锅高度、直径及上、下锥角的大小是蒸煮锅外形尺寸的重要指标。高度与直径比值过大，会使蒸煮锅过高，增加厂房基建投资。比值过小，则容

29、易造成循环药液在整个锅截面上分布不均，甚至形成串流，因而使锅内物料升温不均匀，甚至形成串流，最终使成浆质量不均匀，降低得率。通常硫酸盐蒸煮锅高度与直径之比在3.34之间。蒸煮锅的上锥部一般取90左右，下锥角为60左右，上下锥角大小对蒸煮锅装料，放浆，送液和通气等操作均有一定的影响。如上锥角过大，则锅顶物料难以压实，降低装锅量；下锥角太大容易使放料不完全，且直接通气时，加热不均匀。反之，如上、下锥角过小，同样使过高增大。上、下锥体同中部圆筒壳之间的连接采用圆弧过渡，以减少或消除边缘应力。过渡部分母线曲率半径一般取等于或大于圆筒部分半径。为将蒸煮药液从锅中抽出进行循环加热，在锅圆筒部或圆筒与下锥体

30、之间过渡部分的直径两端设计对称的两个抽出药液接管，并在对应的内壁上装设环形滤网，用以抽液时阻止料片或浆料抽出。3.2.1 选材立式蒸煮锅属于薄壁压力容器，常用锅炉钢板压力成型后焊接而成。因此，本设计选择的材料为：20g锅炉钢；其抗拉强度为： b=420-550Mpa；屈服强度为：s=235-245Mpa；使用范围为：6mm-150mm。3.2.2 筒体各处壁厚的确定 计算许用应力t;一般情况下，抗拉强度的安全系数安3取值，屈服强度的安全系数安1.6取值。 则(3-1)(3-2)许用应力取二者较小者，即t=136Mpa。内压圆筒强度计算公式为： （3-3）其中各字母的含义如下: C壁厚（mm）；

31、 P内压力（Mpa）： Di内径（mm）； t材料许用应力（Mpa）： 焊缝系数； C壁厚附加量。本设计的要求是设计一个有效容积为110m3，最高工作压力0.8Mpa的蒸煮锅，故可取计算工作压力为P=1.176Mpa，Di=3600mm。由于两面焊，故取=10.所以 （3-4）钢的负公差一般厚度的10%，这里按10%计算即 C1=10%x0=0.1x15.63mm=1.563mm；低合金钢的腐蚀速度去D=1mm/a,寿命按十年计算。所以，C2=10x1mm=10mm。则 (1) 筒体壁厚 中=0+ C1+ C2+ （3-5） =15.63+1.563+10+ =27.193+ =32mm其中为

32、圆整量。(2) 椎体壁厚的计算，其顶角为90，则（3-6）（3）下锥体壁厚的计算，其顶角为60，则 （3-7）在考虑安全因素后，为了加工制造方便，本设计去筒体、上锥部、下锥部的壁厚均为32mm。3.2.3 各段高度的确定锅体高度和锅径之比要合理，通常在3.34之间取值。（1）上锥部高度的确定： （3-8）由于其上部还有一段锅颈，则可取h1=2375mm。（2）下锥体高度的确定： （3-9）其下部还有一些配套部分，则可取h2=3346mm。（3）筒体高度的确定：取H/D=3.84；则锅体总高度：H=3.64D=3.843600=13824mm； （3-10）所以， h3=Hh1h2=（13824

33、-2375-3346）mm=8100mm； （3-11）3.2.3 滤网（箅子）的设计 锅壳内壁上焊有滤网架，滤网上下两端用两个短圆锥形圆孔罩板焊在锅壳上。滤网用螺钉或焊接方法固定在滤网架和罩板上。一般锅壳与滤网之间的距离取120150mm。滤网板用46mm的不锈钢板制造，开孔设计为锥形孔，可以防止碎木屑或杂物堵塞堵塞网孔，为了保证药液有充分的循环量，设计滤网的有效过滤面积为循环入口截面的10倍以上。锅壳上锥部内壁面装有两组锥形滤网，上面一组用于排气（汽）时防止锅内纤维物料被出，下面一组滤网用于吧循环加热系统送来的药液分不到蒸煮锅整个截面上。两组滤网也用螺钉固定在焊接于壳壁上的滤网架上。为方便

34、制造安装。上下两组滤网用同一块钢板制作。根据工艺条件和要求锅内箅子开孔面积如表3-2。表3-2 锅内箅子开孔面积蒸煮锅容积（m3）5075110锅上部排气气孔（mm）333开孔总面积（m2）0.120,0810.24进液孔径（mm）5.55.57开孔总面积（）0.060.0540.10锅中部抽液孔径（mm）5.55.56.0开孔总面积（）0.8970.8321.48锅下部进液孔径（mm）5.55.55.5开孔总面积（）0.150.150.2（1）中部滤网的设计：材料：5mm厚的不锈钢板 ;开孔为锥形孔;由6块组成；参考上表确定其开孔总面积为1.48，则每块滤网板上的开孔总面积为1.48/6=0

35、.2466.设计开孔直径为6，则其面积为：s=（0.006）2=113.1106。 （3-12）则单个滤网板的开孔数为：n=0.2466/（113.1106）=2180个。 （3-13）其结构外形如图3-1：图3-1中部滤网结构图（2）下部滤网的设计材料：5mm厚的不锈钢板 ;开孔为锥形孔;由6块组成；参考上表确定其开孔总面积为0.2，则每块滤网板上的开孔总面积为0.2/6=0.034.设计开孔直径为6，则其面积为：s=（0.006）2=113.1106。 （3-14）则单个滤网板的开孔数为：n=0。034/（113.1106）=300个。 （3-15）其结构外形如图3-2：图3-2 下部滤网

36、结构图（3）上部滤网的设计材料：5mm厚的不锈钢板 ;开孔为锥形孔;由6块组成；参考上表确定其上网组开孔总面积为0.024，则每块滤网板上的开孔总面积为0.24/6=0.04.设计开孔直径为6，则其面积为：s=（0.006）2=113.1106。 （3-16）则单个滤网板的上网开孔数为：n=0.04/（113.1106）=354个。 （3-17）参考上表确定其下网组开孔总面积为0.10，则每块滤网板上的开孔总面积为0.10/6=0.017.设计开孔直径为6，则其面积为：s=（0.006）2=113.1106。 （3-18）则单个滤网板的上网开孔数为：n=0.017/（113.1106）=150

37、个。 （3-19）其结构外形如图3-3：图3-3 上部滤网结构图3.3 锅盖的设计锅盖有多种形式。旧时蒸煮锅锅盖多采用平板盖锅带折边的球盖。锅盖与锅颈法兰压紧面常用平压紧面或凹凸压紧面，用装在锅颈周围的铰链螺栓拧紧。由于锅盖较重，且启动频繁，故锅盖均吊装于支承在锅颈侧面的悬臂曲杆而使使锅盖升降。推动悬臂曲杆可将盖子移转。所以，锅盖的启闭劳动强度大，需要时间较长，因此，设计一种自动锅盖，不仅可以大大减轻劳动强度，而且还有助于生产效率的提高。为适应配合硫酸盐蒸煮锅，此自动锅盖采用一种自压紧式制动锅盖的设计。它由锅盖颈、锅盖、回转机构、闭锁装置、密封圈、气（液）动传动机构等组成。其工作原理为：由液压

38、缸拖动的齿条通过立轴上的齿轮而转动套装在立轴上的拨杆，从而使锅盖进行启闭。其结构如图3-4所示：图3-4自压紧式自动锅盖活塞传动示意如图3-5：图3-5 活塞传动示意图关闭锅盖时，锅盖首先围绕回转机构轴线公转90，使锅盖大螺母上固定的半圆夹紧环（）与锅颈上固定的半圆夹紧环（）相连接而卡住大螺母法兰与锅颈法兰，而后果该继续绕本身轴线自转15而轻轻压住锅盖颈的上法兰压紧面凹槽中的密封胀圈，造成预密封。当锅内压力升高时，通过锅盖颈内沿周围布置的八个连通密封胀圈的通孔，将胀圈向上压紧于锅盖压紧面上，从而保证蒸煮锅上锅口的密封。表3-3 自动锅盖开闭盖动作程序自动锅盖动作程序开盖1 当锅内没有压力时，液

39、压传动活塞齿条动作，活塞齿条带动齿轮使立轴转动；2 立轴带动拨杆旋转，锅盖围绕本体轴线自传15角；3 锅盖围绕回转机构轴线公转90角。闭盖1 液压传动活塞动作2 锅盖围绕回转机构轴线公转90角；2 立轴带动拨杆旋转，锅盖围绕本体轴线自传15角。带动齿条的配套油压系统如表3-4：表3-4 液压系统的油泵液压系统的油泵型号YB-25型，叶片式压力（Kpa）6174(63Kg/cm2)流量（l/min）25电动机JQ3112S-6T,3KW3.3.1 立轴的设计由于锅盖开闭动作较慢，所以其转速很低，所以它的设计主要考虑锅盖由于自重对它产生的弯矩，以此来对其结构进行设计。并且遵受以下原则：（a）轴和轴

40、上零件要准确牢固的工作位置；（b）轴上零件装拆调整要方便；（c）轴应具有良好的制作工艺性；（d）尽量避免应力集中。设计参数：锅盖的自重大约为1000Kg；45号钢的屈服强度为600Mpa，以此作为许用应力；最小轴径的计算：假设最小直径d=40mmM=10000X0.78=7800NM则有 (3-20)(3-21)M=1000X0.078NM=7800NM故设计轴的最小直径为40mm.结构如图3-6：图3-6 轴结构图（1）各轴段直径的确定D1 此段安装用于定位的锁紧螺母，不受力，故可令D1=36；D2：此段为受力部分的最小直径，滚动轴承处轴段，D2=40mm。深沟球轴承选取 61808，其尺寸为： D3：拨杆轴段，D3=46mm。D4：低速齿轮轴端，D4 =50mm 。D5