側(cè)向伸入式攪拌器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定

2024年2月8日發(fā)(作者：escapes)

工 程 標(biāo) 準(zhǔn)

BDI

標(biāo)準(zhǔn)號(hào) : BA10-5-1-96

側(cè)向伸入式攪拌器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī) 日期 1996 年 5 月 13 日

定

修改號(hào)

1 總則

共 1 5 頁 第 1 頁

中國(guó)石化北京設(shè)計(jì)院

1.0.l 本規(guī)定適用于在石油化工廠液體儲(chǔ)罐上用來攪拌液體原料或產(chǎn)品，以達(dá)到調(diào)

合、熱均勻和防止沉積物集聚目的的側(cè)向伸入式攪拌器( 以下簡(jiǎn)稱攪拌器）的選型

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝設(shè)計(jì)。

1.0.2 本規(guī)定代替BAI0-5-1-84《側(cè)向伸人式攪拌器設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》。

2 引用標(biāo)準(zhǔn)

2.0.l 本規(guī)定引用下列標(biāo)準(zhǔn)：

GB12916-91 船用金屬螺旋漿技術(shù)條件

GB4323-84 彈性套拄銷聯(lián)軸器

GB5843-86 凸緣聯(lián)軸器

3 設(shè)計(jì)原則

3.0.l 攪拌器設(shè)計(jì)必須滿足液體原料或產(chǎn)品攪拌的要求。

3.0.2 攪拌器設(shè)計(jì)必須確保安全，并符合國(guó)家頒布的有關(guān)罐區(qū)防火、防爆的安全規(guī)

定。

3.0.3 攪拌器設(shè)計(jì)應(yīng)盡量減少由于附加的懸臂載荷和機(jī)器的振動(dòng)給油罐帶來的不利

影響安裝攪拌器的開口連接處，應(yīng)以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

3.0.4 攪拌器各主要零、部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足：在不把油罐內(nèi)油品排空的條件下，

可以進(jìn)行主要零、部件的維修和更換易損件。

3.0.5 必須確保使用攪拌器后不會(huì)造成油罐有任何泄漏現(xiàn)象。

4 設(shè)計(jì)資料和數(shù)據(jù)

4.0.1 設(shè)計(jì)和選用攪拌器時(shí)，必須掌握表4.0.1所列的資料和數(shù)據(jù)。

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用

途

表4.0.1 側(cè)向伸入式攪拌器設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表

介質(zhì)組份狀態(tài)數(shù)據(jù)表

序號(hào) 組份名稱 狀態(tài)

(固、液等)

1

2

3

4

5

6

數(shù)量

(%)

粘度

(厘泊)

比重 溫度

(℃)

操作條件及所需攪拌器的型式

成品粘度

成品比重

進(jìn)料或出料

時(shí)是否操作

要求的混合時(shí)間

操作周期

小時(shí)

操作 小時(shí)/周期 小時(shí)

罐的有效容積

罐的填充率

罐的直徑

罐的高度

其它需要特別

說明的問題

注：FA型為固定角度式攪拌器；FV型為可變角度式攪拌器。

4.0.2 表4.0.1中”其它需要特別說明的問題”至少應(yīng)包括：

攪拌器使用場(chǎng)所所在地區(qū)的氣候條件（包括全年最高、最低溫度、濕度等）。

立方米

%

米

米

攪拌器的密封型式

柔性石墨填料密封，機(jī)械密封

厘泊

罐頂型式

罐底型式

罐壁下部一、二層

材質(zhì)及厚度

罐的數(shù)量

需要的攪拌器型式

個(gè)

FA型，VA型

拱頂、浮頂

平底、錐底

毫米

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4.0.3 在貯罐平面方位圖和立面圖中，應(yīng)示出油管線進(jìn)、出口方位、高度，以及

罐內(nèi)加熱器盤管及其它附件的位置。

5 攪拌器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

5.0.1 一般規(guī)定

a) 攪拌器與油罐的連接部分參照PNI.6MPa壓力等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)平焊鋼法蘭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行

設(shè)計(jì)，相對(duì)應(yīng)的兩法蘭采用止口對(duì)中。

b) 攪拌器槳葉應(yīng)采用三葉船用螺旋槳型。

c) 槳葉的轉(zhuǎn)速根據(jù)漿葉的具體特性而定，一般以350－450轉(zhuǎn)/分為宜。

d) 以油品調(diào)合為目的時(shí)，推薦使用固定角度型攪拌器。以防止沉積物集聚為目

的時(shí)，推薦使用可變角度型攪拌器。

e) 根據(jù)用戶不同的要求，減速機(jī)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成齒輪傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)。

f) 在進(jìn)行密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),其動(dòng)密封部分可選用機(jī)械密封或填料函密封或其它密

封元件，如無骨架橡膠密封圈等，靜密封部分可選用0型密封圈或墊片密封等。

5.0.2 減速機(jī)構(gòu)

a) 齒輪傳動(dòng)應(yīng)設(shè)計(jì)成錐齒輪傳動(dòng)，錐齒輪的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按化學(xué)工業(yè)出版社

出版的”機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)”第三版有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。

b) 皮帶傳致應(yīng)設(shè)計(jì)成同步齒形帶傳動(dòng)，齒形帶和帶輪的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按化學(xué)

工業(yè)出版社出版的”機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)" 第三板有關(guān)章節(jié)進(jìn)行，皮帶必須選用防靜電無

火花皮帶。

5.0.3 軸

a) 應(yīng)按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度和剛度來計(jì)算攪拌器軸的直徑。在進(jìn)行剛度計(jì)算時(shí),每米鈾長(zhǎng)允

許的扭轉(zhuǎn)角[?]取0.5度/米。

b) 軸的第一階臨界轉(zhuǎn)速至少應(yīng)為操作轉(zhuǎn)速的250％。

c) 軸與密封直接摩擦的部位，應(yīng)設(shè)有軸套或作鍍鉻等其它表面硬化處理。

d) 葉輪軸伸入罐內(nèi)的距離，至少應(yīng)使葉輪中心線離罐壁的距離為0.75－l倍的葉

輪直徑 d。見圖5.0.3

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圖5.0.3

5.0.4 軸承

a) 減速機(jī)構(gòu)的軸承應(yīng)選用滾動(dòng)軸承，其額定壽命應(yīng)達(dá)到40000小時(shí)。

b) 軸承的選用，應(yīng)使小齒輪軸的兩個(gè)軸承能分別承受向上、向下的載荷，大齒

輪軸的兩個(gè)軸承能分別承受向前、向后的載荷。

c) 葉輪軸上應(yīng)有一個(gè)附加的滑動(dòng)軸承作為輔助支承點(diǎn), 其材質(zhì)應(yīng)與油罐內(nèi)的介質(zhì)

相適應(yīng), 對(duì)于一般油品, 采用錫青銅，若油品中含硫時(shí), 則應(yīng)選用抗琉腐蝕的材料。

除非防腐需要，應(yīng)盡量避免使用有機(jī)合成材質(zhì)如尼龍、聚四氟乙烯等作為附加

支承的材料。

d) 由于附加軸承平時(shí)無法進(jìn)行維修，因此其軸向定位必須十分牢靠。用于含機(jī)

械雜質(zhì)較多的油品時(shí)，應(yīng)考慮沖洗, 沖洗液必須與罐內(nèi)介質(zhì)相容，沖洗液由罐外流

向罐內(nèi)。

5.0.5 傳動(dòng)螺栓

a) 傳動(dòng)螺拴應(yīng)選用高強(qiáng)度材料制造（如35CrMo），以縮小連接部位的尺寸。

b) 傳動(dòng)螺詮和傳動(dòng)套的連接孔選用H8/h8日合，以保證傳動(dòng)的可靠性。

c) 傳動(dòng)螺栓應(yīng)作剪切強(qiáng)度和擠壓強(qiáng)度的校核，校核時(shí)應(yīng)充分考慮各螺拴受力的

不均勻性。

5.0.6 電動(dòng)機(jī)

a) 根據(jù)攪拌器二種傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的要求，可選用立式電動(dòng)機(jī)或臥式電動(dòng)機(jī)。

b) 電動(dòng)機(jī)必須是YB型防爆電機(jī)，其防爆標(biāo)志為：d II BT4。

c) 電動(dòng)機(jī)的預(yù)定功率應(yīng)為攪拌器所需要功率的1.1～1.25倍。

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5.0.7 聯(lián)軸器

a) 電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)構(gòu)聯(lián)接處的聯(lián)軸器應(yīng)是彈性套柱銷聯(lián)軸器或其它帶有撓性元

件的特殊設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器。在特殊情況下, 可以設(shè)計(jì)成帶有保險(xiǎn)銷或其它保險(xiǎn)裝置的

聯(lián)軸器。

b) 彈性套拄銷聯(lián)軸器應(yīng)符合GB4323-84的要求。

c) 葉輪應(yīng)直接安裝在減速機(jī)構(gòu)的輸出軸上，在特殊情況下，中間可以使用一個(gè)

聯(lián)軸器，此聯(lián)軸器應(yīng)為剛性凸緣聯(lián)軸器。

d) 如果使用剛性凸緣聯(lián)軸器, 應(yīng)符合GB5843-86的要求。而且葉軋軸與半聯(lián)軸器

之間應(yīng)有軸向定位措施。

e) 聯(lián)軸器處應(yīng)設(shè)有無火花防護(hù)罩。

5.0.8 葉輪

a) 葉輪應(yīng)為三葉船用螺旋槳式葉輪，為增加攪拌時(shí)的液體循環(huán)量，推薦槳葉的

螺距比應(yīng)為1.5。

b) 槳葉的制作必須符合G8l29l6-91”船用金屬螺旋槳技術(shù)條件”的要求，其精

度等級(jí)取為2級(jí)。

c) 槳葉材料一般應(yīng)選用鑄鋼,特殊情況下,可選用可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵或不銹鋼。

5.0.9 機(jī)械密封

a) 一般選用單端面外裝式機(jī)械密封, 件圖509其主要零部件的材料必須與油罐內(nèi)

的介質(zhì)相適應(yīng)。

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1.軸 2.軸用彈性擋圈 3.壓蓋 4.O形密封圈 5.軸用彈性擋圈

6.O形密封圈 7.靜環(huán) 8.機(jī)械密封 9.固定座 10.鍵 11.軸套

圖5.0.9

b) 選用或設(shè)計(jì)機(jī)誡密封時(shí)，應(yīng)保證在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)（即動(dòng)、靜環(huán)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)）或停

止時(shí)（即動(dòng)、靜環(huán)無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)），均能起密封作用。

c) 對(duì)于某些易燃、有腐蝕性或有大量機(jī)械夾雜的液體,應(yīng)考慮帶有沖洗或冷卻液

體的結(jié)構(gòu)。

d) 選用或設(shè)計(jì)機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)考慮使用危急遮斷機(jī)構(gòu)，葉輪軸有軸向移動(dòng)的可

能性。

e) 選用或設(shè)計(jì)機(jī)械密封時(shí)，應(yīng)考慮在不排空油罐和不拆卸減速機(jī)構(gòu)的情況下,可

以進(jìn)行機(jī)械密封主要零部件的維修和更換。

5.0.10 填料函密封

a) 填料函的計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按化學(xué)工業(yè)出版社出版的”機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)”第三版

有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。

b) 填料的材料以選用柔性石墨為宜，一霞可取3～5圈。為防止在壓緊時(shí)，柔性

石墨從兩端被擠出，在柔性石磨填料的兩端應(yīng)分別設(shè)置一層油浸石墨石棉盤根， 柔性石墨的截面形狀應(yīng)為正方形或矩形, 石棉盤根應(yīng)按壓蓋和填料箱的壓緊面( 錐

面 )形狀模壓成形。見圖5.0.10。

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1.軸 2.壓蓋 3.螺栓 4.填料函 5.O形密封圈 6.軸套

7.填料 8.O形密封圈 9.鍵 10.固定座 11.軸用彈性擋圈

圖5.0.l0

c) 填料函的設(shè)計(jì)考慮在不排空油罐和不拆卸減速機(jī)構(gòu)的情況下,可以壓緊或更換

填料。

5.0.11 無骨架橡膠油封

a) 無骨架橡膠油封主要用于減速機(jī)構(gòu)的出軸部分，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按化學(xué)工業(yè)出版

社出版的”機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)”第三版的有關(guān)章節(jié)進(jìn)行。

b) 與無骨架橡膠油封圈接觸的部分軸的表面需經(jīng)過拋光處理, 其表面粗糙度不得

大于l.6?m。

5.0.12 O形密封圈

a) O形密封圈主要用于靜密封部分, 其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可按照化學(xué)工業(yè)出版社出版

的”機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)”第三版的有關(guān)章節(jié)進(jìn)行，在兩個(gè)有相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的被密封 件之間.不能使用O形密封圈密封。

b) O形密封圈的材質(zhì)應(yīng)同被密封介質(zhì)的溫度相適應(yīng)。介質(zhì)溫度為-25－80℃時(shí)選 用橡膠I-1，介質(zhì)溫度為-45?～200℃時(shí)選用氟橡膠F-26。

5.0.13 危急遮斷機(jī)構(gòu)

攪拌器上必須設(shè)有危急遮斷機(jī)構(gòu)，以保證在攪拌器的密封部分部分發(fā)生故障

時(shí)，可以利用緊急遮斷機(jī)構(gòu)使油罐內(nèi)的介質(zhì)不在外泄漏。同時(shí)，深證在不排空油 罐的情況下，對(duì)攪拌器的主要零部件進(jìn)行維修和更換。

a) 利用端面進(jìn)行密封。見圖5.0.13-1。

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1.堵頭 2.密封座 3.O形密封圈 4.固定螺釘

圖5.0.l3-1

b) 利用徑向表面進(jìn)行密封，見圖5.0.l3-2。

1.堵頭 2.O形密封圈 3.O形密封圈 4.密封座 5.固定螺釘

圖5.0.l3-2

c) 利用錐面進(jìn)行密封，見圖5.0.13-3。

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1.頂絲 2.檢查閥 3.機(jī)械密封 4.導(dǎo)向螺釘 5.壓蓋 6.O形密封圈 7.支架

圖5.0.13-3

5.0.14 擺動(dòng)支承結(jié)構(gòu)

擺動(dòng)支承結(jié)構(gòu)主要用于可變角度型攪拌器上，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使攪拌器的安裝位置

能在其中心線左、右各擺動(dòng)30?，其結(jié)構(gòu)如圖5.0.14。

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1.密封圈 2.O形密封圈 3.空心支座 4.軸 5.球體

6.球座 7.壓蓋 8.銷軸 9.油杯

圖5.0.14

a) 為防止球體或球座生銹咬死，要求球體和球座均采用不銹鋼材料制作。

b) 銷軸的中心線與球體的中心線必須嚴(yán)格地保持在同一直線上。

c) 球體密封可采用填料密封或填料密封再加O型密封圈密封。填料可采用柔性 石墨，其內(nèi)面應(yīng)按球體直徑做成錢面形狀。

d) 銷鈾可用40Cr鋼制作并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，在滑動(dòng)面處要加潤(rùn)滑點(diǎn)。

e) 為保證擺動(dòng)角度的精確和穩(wěn)定，在結(jié)構(gòu)上要有擺動(dòng)角度指示和各位置的固定 措施。

5.0.15 攪拌器的支承

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a) 固定角度式攪拌器可用螺栓將托架與油罐上的開口法蘭連接起來起支承作用,

對(duì)油罐的開口處進(jìn)行開口補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算時(shí)，要考慮攪拌器的懸臂負(fù)荷和攪拌器的振動(dòng) 影響。

b) 可變角度式攪拌器有一個(gè)與固定角度式攪拌器一樣的支承結(jié)構(gòu)，還有一個(gè)如

圖5.0.l4所示的擺動(dòng)支承結(jié)構(gòu)。此外由于它懸壁重量較大，攪拌器重心離罐壁較遠(yuǎn),因此要增加一個(gè)附加支承，如圖5.0.15所示

1.單向推力球軸承； 2.支座； 3.雙頭螺栓； 4.銷軸；

5.吊環(huán)； 6.索具卸扣； 7.彈簧支吊架； 8.吊環(huán)螺釘； 9.減速機(jī)構(gòu)

圖5.0.15

c) 附加支承承受的重量可按整個(gè)懸臂重量的一半來考慮。

d) 附加支承的回轉(zhuǎn)的鉛垂線中心，必須與擺動(dòng)支承的球體的中心在一條直線上。

e) 附加支承的支承板焊于油罐壁上，其材料應(yīng)與油罐壁材料相同，并應(yīng)考慮補(bǔ)

強(qiáng)。

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f) 不允許有任何與地面直接聯(lián)接的支承或附加支承。

6 攪拌器安裝設(shè)計(jì)

6.0.1 固定角度式攪拌器的安裝設(shè)計(jì)

a) 為了加強(qiáng)罐內(nèi)介質(zhì)的水平流動(dòng)，攪拌器中心線應(yīng)與罐中心偏離一個(gè)角度口, 如圖6.0.1-1所示：

圖6.0.1-1

?角一般取7?－12?，小罐取下限，大罐取上限，一般要求?角左偏。

b) 如果一個(gè)罐上安裝二臺(tái)以上數(shù)量的攪拌器，應(yīng)將攪拌器集中安裝在罐壁1/4

圓周范圍內(nèi)，這樣可以使槳葉的動(dòng)能得到更為充分的利用，其具體布置方法見圖

6.0.1-2。

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圖6.0.1-2

c) 如果在介質(zhì)進(jìn)、出罐時(shí), 攪拌器不運(yùn)轉(zhuǎn), 則攪拌器與介質(zhì)出、人口的相對(duì)位置

對(duì)攪拌效果沒有影響。攪拌器在罐上的安裝方位可根據(jù)油罐現(xiàn)場(chǎng)的情況和內(nèi)部附件的安裝情況而定。

d) 如果在介質(zhì)進(jìn)、出罐時(shí)，攬拌器也同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，則要求將出、入口按圖6.0.1-1

和圖6.0.1-2布置，這樣可以充分利用介質(zhì)在進(jìn)出罐時(shí)所造成的罐內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)，獲 得更好的攪拌效果。

e) 攪拌器軸中心線離罐底內(nèi)表面的距離H, 一般取攪拌器槳葉直徑的1.5倍左右。

如圖5.0.3所示，具體布置時(shí)還應(yīng)考慮罐內(nèi)附件的具體情況，應(yīng)使罐內(nèi)附件不防礙 攪拌器吐出液流的運(yùn)動(dòng)，并使槳葉和其它附件之間要有一定的安全距離。

6.0.2 可變角度式在拌器的安裝設(shè)計(jì)

a) 可變角度式攪拌器一般用于防止油罐內(nèi)沉積物的集聚，因此要求將攪拌器布

置在與油出、入口成相對(duì)的位置上。這樣可以減少沉積物集聚的死區(qū)，如圖6.0.2 所示：

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工 程 標(biāo) 準(zhǔn)

圖6.0.6

b) 攪拌器軸的中心線應(yīng)向著油罐的中心，使攪拌器可以沿著中心線向兩邊各擺

動(dòng)30?。

c) 攪拌器中心線離罐底內(nèi)表面的距離H，一般取攪拌器槳葉直徑的1.5倍左右，

如圖5.0.3所示。

7 攪拌器的選用

攪拌器的選用和介質(zhì)的性質(zhì)、油罐的特征、攪拌目的、操作條件等有關(guān)，因此

在選用攪拌器前首先必須確定這些條件。再根據(jù)這些條件確定攪拌器的型式和

功率。

7.0.1 固定角度式攪拌器的選用

固定角度式攪拌器主要用于油品調(diào)合，熱均勻等，按我院設(shè)計(jì)的攪拌器，可按

表7.0.1選用攪拌器臺(tái)數(shù)和功率。

中 國(guó) 石 化 北 京 設(shè) 計(jì) 院

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)：BA10-5-1-96

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工 程 標(biāo) 準(zhǔn)

表7.0.1

儲(chǔ)罐有效容積 米3

攪拌器配置

0.6×1

單臺(tái)功率(千瓦)×臺(tái)數(shù)

>900～1500

7.5×1

7.0.2 可變角度式攪拌器的選用

>1500～2000

13×1

<100

>100～200 >200～500 >500～900

1.1×1 2.2×1 4×1

>2000～4000

13×2

>4000～5000

13×3

可變角度式攪拌器主要用于防止油罐內(nèi)沉積物集聚。按我院設(shè)計(jì)的攪拌器，可

按表7.0.2選用攪拌器的臺(tái)數(shù)和功率。

表7.0.2

貯罐有效容積 米3

攪拌器配置

單臺(tái)功率(千瓦)×臺(tái)數(shù)

編制：

校審：

審定：

賴 萍

閆善道

陸文高

葉維禎

2000

13×1

5000

13×2或

17×1

10000

22×1

20000

30×1或

22×2

30000

40×1或

30×2

40000

40×2或

30×3

會(huì)簽：標(biāo)準(zhǔn)：