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1、LT-600型固定式夹层锅设计说明书目录1 绪 论- 3 -1.1 夹层锅用途及特性- 3 -1.2夹层锅的分类及主要性能参数- 3 -1.2.1 夹层锅的分类- 3 -1.2.2 夹层锅主要技术特性、参数- 3 -1.3夹层锅使用注意事项- 4 -1.4夹层锅维护保养- 5 -2 夹层锅整体设计- 6 -2.1性能参数的确定- 6 -2.2设备的主要组成部分- 6 -3 夹层锅各零部件的设计- 7 -3.1 锅体- 7 -3.1.1内层锅- 7 -3.1.2.外层锅- 8 -3.1.3.开孔补强的考虑- 9 -3.2锅外接管- 9 -3.2.1.进气孔接管的取用- 9 -3.2.2.出气孔接
2、管的取用- 10 -3.2.3.排水孔接管的取用- 10 -3.2.4.排料孔接管的取用- 11 -3.3支脚- 11 -3.4疏水阀的选用- 13 -3.4.1疏水阀.- 13 -3.4.2疏水阀的工作原理如下:- 13 -3.4.3规格及技术参数- 14 -3.5安全阀的选用- 15 -3.5.1安全阀简介- 15 -3.6搅拌装置- 17 -3.6.1搅拌器- 17 -3.6.2搅拌轴- 19 -3.7传动装置- 22 -3.7.1电动机及减速机的选用- 22 -3.7.2底座的设计- 23 -3.7.3螺栓的选用- 24 -3.7.4支撑板的设计- 24 -3.8锅体隔热层- 24 -
3、4夹层锅的有关计算- 26 -4.1 生产能力计算- 26 -4.2 热量计算- 26 -4.2.1 加热物料消耗的热量- 26 -4.2.2 对锅体加热消耗的热量- 26 -4.2.3 锅内液体表面蒸发热量- 26 -4.2.4 向周围介质辐射和对流的热量损失- 27 -4.2.5 因设备不密闭而泄漏的热量损失- 27 -4.2.6 蒸汽消耗量- 27 -参 考 文 献- 29 -致 谢- 30 -1 绪 论1.1 夹层锅用途及特性夹层锅又名蒸汽锅、蒸煮锅、夹层蒸汽锅，是一类广泛应用于糖果、制药、乳品、酒类、糕点、蜜饯、饮料、罐头、卤味等食品的加工的蒸煮设备。夹层锅也可用于大型餐厅或食堂熬汤
4、、烧菜、炖肉、熬粥等，是食品加工提高质量、缩短时间、改善劳动条件的良好设备。夹层锅以一定压力的蒸汽为热源（也可选用电加热），夹层锅具有受热面积大、热效率高、加热均匀、液料沸腾时间短、加热温度容易控制等特点。夹层锅锅内层锅体(内锅)采用耐酸耐热的奥氏型不锈钢制造,配有压力表和安全阀,外型美观、安装容易、操作方便、安全可靠。1.2夹层锅的分类及主要性能参数1.2.1 夹层锅的分类1）按结构形式分为：固定式夹层锅和可倾式夹层锅；2）按有无搅拌装置分为:带搅拌式夹层锅与不带搅拌式夹层锅；3）按加热方式分为：电加热夹层锅、蒸汽加热夹层锅。1.2.2 夹层锅主要技术特性、参数1）各型号夹层锅受热面积及液料
5、沸腾时间表型号受热面积（M2）参数沸腾时间 （min)液料及加入量(Kg)蒸气压力(MPa)G500.45自来水500.345G1000.58自来水1000.356G1500.88自来水1000.367G2001.13自来水1000.389G3001.43自来水1000.31015G4001.75自来水1000.31118G5002.00自来水2000.31520G6002.30自来水2000.31520表1.1 各型号夹层锅受热面积及液料沸腾时间表2）各型号夹层锅性能参数产品型号公称容量(L)形式额定工作压力(MPa)搅拌速度(r/min)最大可倾角进出口管径(inch)电机功率(kw)直径
6、深(cm)G50-I50/5240可倾0.090.5901/2G50-II搅拌360.55G100-I100/7050可倾0.090.5903/4G100-II搅拌360.55G100-III搅拌0.55G200-I200/8055可倾0.090.5903/4G200-II搅拌360.55G200-III固定G300-I300/9060可倾0.090.5903/4G300-II搅拌360.75G300-III固定G400-I400/10065可倾0.090.5903/4G400-II搅拌360.75G400-III固定G500-I500/11072可倾0.090.5903/4G500-II搅拌
7、361.10G500-III固定G600-I600/12080可倾0.090.5903/4G600-II搅拌361.50G600-III固定表1.2各型号夹层锅性能参数1.3夹层锅使用注意事项1）使用蒸气压力，不得长时间超过定额工作压力。2）进汽时应缓慢开启进汽阀，直到需用压力为止，冷凝水出口处的截止阀，如装疏水器，应始终将阀门打开；如无疏水器，则先将阀门打开,直到有蒸气溢出时再将阀门关小,开启程度保持在有少量水汽溢出为止。3）对安全阀，可根据用户自己使用蒸气的压力，自行调整。4）蒸气锅在使用过程中，应经常注意蒸气压力的变化，用进汽阀适时调整。5）停止进气后，应将锅底的直嘴旋塞开启，放完余水。
8、6）可倾式和搅拌式夹层锅，每班使用前，应在各转动部位加油；搅拌式夹层锅锅体面上的部件，建议采用熟菜油；其它各处均采用30#-40#机械油。1.4夹层锅维护保养1）进汽管和出水管接头漏汽，当选紧螺帽不解决问题时，应添加或更换填料。2）压力表和安全阀应定期检查，如有故障及时调换和修理。3）减速箱开始使用50小时后，应拆下来放掉润滑油，用煤油或柴油冲洗，加入30#-40#干净机油，使用150小时后，第二次换油，以后可视具体情况，每使用到1000小时左右换油一次。4）防锈油剥落，应及时涂刷，涂外锅的油漆，建议采用X55-3铝粉乙烯耐水漆。5）本锅使用5年后，建议进行安全性水压试验，以后进行水压试验的间
9、隔时间，按各地技术部门的要求进行。水压试验的压力P水按下列情况决定：当额定工作气压P额0.6MPa时,P水=0.15MPa;当额定工作气压P额=0.6-0.8MPa时,P水=P额+0.3MPa6）本锅外层锅体使用3毫米厚的钢板制造,钢号Q235,当外锅经多年锈蚀减薄到2mm以下时,应停止使用。7）本锅不锈钢的焊接和不锈钢其它钢材连接处的焊接,应采用不锈钢焊条奥102、奥107、奥132、奥137,不宜采用其它牌号。2 夹层锅整体设计此次设计的夹层锅型号为:LT-600。 L指立式.T指夹套材质为碳钢.600指有效容积为600L.2.1性能参数的确定1）最大工作压力:0.35Mpa2）设计压力:
10、3）工作温度:1454）容积:600L5）容器直径:600mm6)容器高度:760mm7)腐蚀裕量:C=1mm2.2设备的主要组成部分1)锅体夹层锅的主要部分,主要作用为盛装物料与通压力蒸气.2)管口的接管用于连接锅体与外部结构.3)支脚用于支撑锅体.4)疏水阀用于排冷凝蒸汽水.5)安全阀排蒸气及控制气体的压力.6)搅拌装置搅拌物料,使物料均匀受热.7)锅盖支撑减速机及电动机,卫生保护装置.8)传动装置设备的动力机构,带动搅拌器运行.9)隔热装置内层锅与外层锅之间的隔热3 夹层锅各零部件的设计3.1 锅体锅体由内层锅与外层锅焊接而成3.1.1内层锅材质的确定在满足安全和使用条件的前提下，还要考
11、虑工艺性和经济性。 参考GB150-1998内层锅选用材料不锈钢OCr18Ni9, 固溶10101150快冷处理，拉伸强度，屈服强度，弯曲疲劳极限，扭剪疲劳极限。内层锅形状为一个半球壳与一段圆柱壳.球壳半径为600mm圆柱壳高160mm.加工方法为冲压.满载物料时,锅受物料给的力.示意图:图3.1-1受力分析满载非工作状态时.内层锅所受拉力：其中 为物料的密度 取 当时， 拉伸强度条件A内层锅体的横截面积S安全系数，材质均匀，载荷和应力计算不够精确时取正常工作时，夹层锅受外压力0.35Mpa的作用。当球壳受外压力时存在着可能失稳的问题.即存在于外压球壳上的压缩应力经常是当它的数值还远远低于材料
12、屈服极限时,球壁会突然被压瘪,这时圆形横截面一瞬间变成了曲波形.因此这是一个外压球壳的稳定计算。参照GB150-1988 只能用推算的方法算得锅的壁厚。算得的厚度为4mm计算方法如下:假设:a),令定出b)利用公式计算系数A=0.000625c)根据所用材料查图表求得系数B=60则许用外压力小于0.35Mpa 为内层锅的名义厚度 内层锅的有效厚度A. B均为BG150-1988图-3图-10查找的系数。C 为腐蚀裕量.取1mm。由以上的计算，可知:内层锅的厚度符合工作需求。3.1.2.外层锅材质的确定选用Q235-B.材料的力学性能:屈服点 抗拉强度 加工方法为冲压.尺寸的确定考虑到内.外二层
13、之间要通蒸气以及外层内壁必须附加一层隔热层.取内层锅与外层锅的距离为50mm.则外层锅的内径为654mm设其厚度为则:锅内壁要附加一层隔热层.不受介质的腐蚀.可以不考虑腐蚀因素因此取壁厚3.1.3.开孔补强的考虑由于工作的需要，须在内层锅的锅底开一个孔，用于排料；在外层锅上开四个孔，各用于进气、出气、排水、排料。由于在内、外层锅上都开了孔，开孔后器壁金属连续性受到破坏。产生峰值应力。又由于器壁是二向应力,在开孔处装有接管，所以在开孔边缘出现的多种应力叠加的较复杂应力集中的状况。影响应力集中的因素如下:1.开孔孔径的相对尺寸d/D越大，应力集中情况越严重所以开孔不宜于过大。2.被开孔壳体的厚度/D越小，应力集中情况越严重。 为了改善应力集中的情况，须在开孔处局部补强。具体办法:在开孔处一定范围内(此范围的B=2d)补焊一块金属板以使该处得到局部增强。对于静压、常温,中低压容器常用的结构为补强圈，补强圈的材料一般与器壁相同，厚度也与器壁相同。 依据实际工作需要以及影响应力集中的因素，设计开孔尺寸如
