2.2 反应釜的种类

根据反应釜的结构不同而分为：开式平盖反应釜、开式对焊法兰反应釜以及闭式结构反应釜等。根据反应釜的材质和用途可分为：不锈钢反应釜、搪玻璃反应釜、磁力搅拌反应釜、不饱和聚酯树脂反应釜以及电加热反应釜。

2.3 搅拌反应釜的要求

搅拌釜还可以根据物料的相态来分为均相和非均相。对于均相体系对搅拌的要求是通过物料的搅拌来增加传热和传质的速率，使物料均匀混合。而非均相体系不仅要满足上述均相体系的要求，还要保持在分散相和连续相中稳定分布。

此外，在流体粘度较低、搅拌转速较高的情况下，很容易产生涡流，使轴向循环速率低于径向循环速率，对搅拌效果产生影响。还有，当存在剧烈打旋的流体时，经常会引起往复冲动的波浪，并伴随着漩涡产生，对搅拌轴将产生起伏不断地冲击力，有时为了消除以上现象，我们常常安装挡板。

搅拌混合是化工生产中的重要部分。据统计，在三大合成材料的生产中搅拌釜在所有反映设备的比重占十分之九。而混合设备占工艺设备的二十分之一到四分之一之间，而质量工艺占工艺设备的二十分之一到十分之一之间。由此可见，搅拌反应釜的地位之重。

搅拌轴既要与轴封装置、轴承及联轴器等组成轴系，又要与搅拌器相连接，在设计过程中还应该考虑回转速率，以便于搅拌器的选择以及其他因素的考虑都与其有关。

课题研究的内容

5.1 原始条件及技术要求：

5.1.1 原始条件及数据

设计条件：（工作容量：200L，工作压力1.3MPa，工作温度180℃，夹套工作压力0.2MPa，夹套工作温度200℃）。

5.1.2 设计的技术要求

根据设计条件，进行结构设计、材料选择、强度和稳定性计算、部件设计选用。

5.2 设计内容：

①总体结构设计：根据工艺要求并便于安装维修的方便，先确定各部分的结构尺寸，如传热面积、传动类型、搅拌装置、轴封装置以及支座附件的结构设计。

②罐体的设计：根据工艺参数以及各部分的结构尺寸，确定罐体的高度和直径，并选择夹套，和进行罐体与夹套强度的校核以及稳定性计算。

③搅拌器的设计：选择搅拌器的类型和相关位置尺寸的确定。

④传动装置的设计：电动机和减速器型号的选择以及联轴器材料和应力的校核。

⑤轴封装置的设计：轴材料的选择，轴强度的校核以及相关零部件的选择。

⑥绘图：本次设计主要采用CAD绘图的方式。一共有三种图纸：装备图、零件图以及部件图。如采用标准零件，写出标号和标记即可，不必绘图。

6 创新点及难点分析

6.1 创新点分析

机械密封原理：工作时，由密封流体的压力和弹性元件的弹力等引起的轴向力使动环和静环互相贴合并相对运动，由于两个密封端面的紧密配合，使密封界面形成一微小间隙，当有压介质通过此间隙时，形成极薄的液膜，产生阻力，阻止介质泄漏，同时液膜又使得端面得以润滑，获得长期密封效果。大多数反应釜轴封装置的选择都为填料密封，但由于填料密封存在在很多问题，所以本次设计的轴封装置采用的机械密封。在未来的乳化釜设计中，机械密封终将取代填料密封，称为主要的密封的形式。

6.2 难点分析

有限元全称有限单元法（finite element method，FEM）属于力学分析中的数值法，它是把一个连续的介质（或构件）看成是由有限数目的单元组成的集合体，在各单元内假定具有一定理想化的位移和应力分布模式，各单元间通过节点相连接，并藉以实现应力的传递，各单元间的交接面要求位移协调，通过力的平衡条件，建立一套线性方程组，求解这些方程组，便可得到各单元和节点的位移、应力。有限元法的基本思想是将连续的求解区域离散为一组有限个、且按一定方式相互联结在一起的单元组合体。由于单元能按不同的联结方式进行组合，且单元本身可以有不同形状，因此可以模型化几何形状复杂的求解区域。乳化釜的难点就在进行有限元分析中约束和载荷的选取存在很大的困难。