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高溫高壓反應(yīng)釜設(shè)計

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更新時間：2014-01-23
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高溫高壓反應(yīng)釜設(shè)計
摘要
論文設(shè)計的是冶金工業(yè)中用來提煉難浸礦石的預(yù)處理設(shè)備，高溫高壓反應(yīng)釜。經(jīng)過一系列的資料的比較分析，加壓氧化法是國外最先進也是最成熟的技術(shù)。目前國內(nèi)還沒有成熟的成型設(shè)備。熱壓氧化工藝在國內(nèi)工業(yè)應(yīng)用仍為空白。本次設(shè)計就是針對國內(nèi)在此領(lǐng)域的空白進行論證設(shè)計。
設(shè)計過程主要包括，功能原理分析，方案論證，總體設(shè)計，釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及傳動件的設(shè)計和密封件的設(shè)計等。
通過對其功能原理的分析，提出了最佳的設(shè)計方案，經(jīng)過準確的設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計，使其最終成型。
本設(shè)計主要的關(guān)鍵性的技術(shù)是：材料的選擇和密封容器的設(shè)計。在這次設(shè)計中選用聚四氟乙烯材料作防腐材料，這樣解決了防腐的問題，應(yīng)用機械密封解決了釜體密封的問題，同時選用國家標準的安全閥，解決了設(shè)備的安全問題。本設(shè)計對防腐、密封作了比較全面的分析論證。
關(guān)鍵詞：加壓氧化反應(yīng)釜；密封；傳動
2 總體設(shè)計
設(shè)計要求：設(shè)備連續(xù)工作30天，每天24小時，日產(chǎn)10噸礦漿，壓力維持1.5~1.8MPa；溫度200度左右。
2.2 工作原理草圖
工作原理分析：通過礦漿泵將原礦漿打入反應(yīng)釜內(nèi)。釜內(nèi)不銹鋼板將其分隔成四個獨立單元，相當于四個獨立的反應(yīng)釜。在打入礦漿的設(shè)計同時打入高壓蒸汽和高壓氧氣還有硫酸。隨著礦漿和硫酸的不斷加入，反應(yīng)釜內(nèi)的第一個單元注滿并溢出到下一個單元繼續(xù)反應(yīng)，依次類推直到最后一個單元反應(yīng)完畢出料。反應(yīng)時間需要控制三個小時左右，反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力由硫酸和水和高壓蒸汽控制。溫度和壓力由壓力傳感器通過測溫測壓孔測出。當溫度升高時，可在礦漿中加水，同時減少硫酸用量，來冷卻反應(yīng)釜。溫度降低則相反增加硫酸的用量，來提高釜內(nèi)的溫度。
該方案雖然結(jié)構(gòu)比較簡單，但是由于釜內(nèi)四個獨立單元上部都是相通的，會出現(xiàn)短路現(xiàn)象，也就是當原礦漿打入量過高時，四個單元被注滿后，礦漿未完成反應(yīng)就被排出。
改進方案二
2.3 工作原理草圖
工作原理分析：在方案一的基礎(chǔ)上，讓第二個隔板從反方向安裝，這樣可以有效的解決了短路以及放映不完全的情況，但是按照設(shè)計要求，經(jīng)過初步計算后，得出了該反應(yīng)釜的總體長度為4.5M,因而進一步考慮到總體過大，中間攪拌軸太長，無論是制造、安裝還是日常維修都很不方便，故繼續(xù)改進優(yōu)化設(shè)計方案。工作原理分析：在電動機驅(qū)動下，通過皮帶帶動攪拌器開始攪動，由礦漿泵將礦秒漿磨出的金礦漿打入第一個釜內(nèi)，與此同時打入硫酸，由蒸汽孔打入蒸汽和氧氣，使釜內(nèi)產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。當達到一定的壓力和溫度，使液面不斷上升，當上升到出料口時則由出料口溢出，進入下一個反應(yīng)釜內(nèi)繼續(xù)反應(yīng)，到最后一個反應(yīng)釜出料。從第一個釜到最后一個，料的反應(yīng)時間為三個小時。流速由礦漿的排量和流速來控制，溫度通過壓力硫酸和水控制，并通過壓力和溫度傳感器測出。兩個反應(yīng)釜中，第一個釜中的壓力較高，約控制在1.8Mpa左右。第二個釜為1.7Mpa。以保證最后礦漿順利的溢出。
該方案解決了不能連續(xù)反應(yīng)的問題，由于反應(yīng)釜個數(shù)的增加，筒體變小，攪拌軸長度變短，解決了日后一系列安裝制造與維修的問題。 ...

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