夹套反应釜设计
第11章 夹套反应釜设计..
三、外压釜体壁厚的设计
(1)外压圆筒壁厚的计算------简化公式设计法 ①设计外压的确定
根据设计条件单中釜体和夹套内介质的工作压力，确定设计 外压 p 。 ②圆筒壁厚的计算 假设圆筒的壁厚为Sn ，由 Se = Sn – C、Do Di 2Sn 分别计算 Do 出 Se 、 Do Lcr 1.17 D o 由公式 计算出临界长度 Lcr 值
Se
2 1 L H h 计算出筒体的计算长度 L L H h i 由 或 i 3 3 将 L 与 Lcr 进行比较，若 L ＞ Lcr ，筒体为长圆筒；
若 L ＜ Lcr ，筒体为短圆筒
Se 3 长圆筒临界压力： pcr 2.2 E ( ) DO
t
立式带夹套的反应釜设计
带有搅拌装置的釜式反应器是化工、医药、染料、涂料等 电动机 行业生产中常用的典型设备 减速器 机 架 反应釜通常由釜体、传热、 搅拌、传动、密封等装置及 密封装置 有关附件组成。
釜 体 搅拌轴 温度计
夹套 搅拌桨
釜体是物料进行反应的空间，由筒体及上、下封头组成。 传热装置是为了提供化学反应所需的热量或带走反应生成 的热量。除了图中所用的夹套传热外，还有蛇管形式的传 热装置。 搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其作用是迅速均匀地混 合物料，强化传质传热过程，从而加快反应速率。 为使搅拌器能够以一定的转速转动，需要设置与之配套的 由电动机和减速机等组成的传动装置。反应釜上除了 有设备法兰、管法兰等静密封结构外，还有保证转轴密封 的动密封装置。 附件
四、釜体的压力试验 压力试验的目的是检验釜体的宏观强度(是否有异常变形)和 致密性(有无泄漏)。是化工设备出厂时必须进行的工序。
夹套反应釜设计
《夹套反应釜设计计算说明书一、罐体和夹套设计计算罐体几何尺寸计算选择筒体和封头的形式选择圆柱筒体及椭圆形封头。
确定筒体内径 *已知设备容积要求，按式（4-1）初选筒体内径：式中，V=，根据【2】38页表4-2，常反应物料为液-液类型， i =H 1/D 1=1～，取 i =，代入上式，计算得1D ≅(将D 1的估算值圆整到公称直径系列，取D 1=1100mm ，确定封头尺寸标准椭圆形封头尺寸查附表4-2，DN=1100mm ，选取直边高度h 2=25mm 。
确定筒体高度当D 1=1100mm, h 2=25mm 时，由【2】附表D-2查得椭圆形封头的容积V 封= m 3，由附表D-1查得筒体1m高的容积V 1m = m 3，按式（4-2）:H 1=(V-V 封)/V 1m =（）/=考虑到安装的方便，取H 1=，则实际容积为V= V 1m ×H 1+ V 封=×+= m3【夹套几何尺寸计算 选择夹套结构选择【2】39页图4-4 (b)所示结构。
确定夹套直径查【2】表4-3, D 2= D 1+100=1100+100=1200mm 。
套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径。
确定夹套高度装料系数η=操作容积/全容积== ·按式4-4计算夹套高度：314iV D π≅罐体结构示意图H 2≥(ηV- V 封)/ V 1m =× m取H 2=750mm 。
选取直边高度h 2=25mm 。
校核传热面积查【2】附表D-2，由D 1=1100mm ，得罐体封头表面积F 1封= m 2查【2】附表D-1，一米高筒体内表面积F 1m = m 2校核传热面积：实际总传热面积F=F 筒+ F 1封=F 1m ×H 2 +F 1封=×+= m 2> m 2，可用。
:罐体及夹套的强度计算 确定计算压力按工艺条件，罐体内设计压力P 1=；夹套内设计压力P 2=液体静压力P 1H =ρgH 2×10-6=1000×××10-6=，取P 1H = 计算压力P 1c =P 1+P 1H =+=夹套无液体静压，忽略P 2H ，故P 2c =P 2。
化工设备机械基础之夹套反应釜的设计
化工设备机械基础之夹套反应釜的设计夹套反应釜是化工设备中常见的一种反应器，其设计是化学工程师们长期研究的重要课题。
下面将对夹套反应釜的设计进行详细介绍。
一、夹套反应釜的基本原理夹套反应釜由内胆和外壳组成，内胆称为反应釜，外壳称为夹套。
在操作过程中，在夹套内注入物料或水等流体。
反应釜中的物料被加热或冷却是通过夹套内流体的被加热或冷却来实现的。
夹套反应釜的基本原理就是通过夹套内的流体（一般为水或油）来实现加热或冷却反应釜内的物料，同时夹套内的流体也可以进行搅拌以保证均匀升温或降温。
二、夹套反应釜的设计要求1、安全性要求在设计夹套反应釜的过程中，安全性是最重要的一点。
要保障夹套反应釜的安全性，需要考虑一下几个问题：（1）反应釜的压力要求和夹套的压力要求要确定。
反应釜的压力由反应物的反应热、气体产生、化学腐蚀等多个因素决定。
一般情况下，反应釜的压力要求是夹套的2-3倍之间。
（2）应设置好反应釜的安全装置，如安全阀和爆破口等。
（3）在操作反应釜时，应按照标准操作程序进行，如避免超压、超温、超流速等情况。
2、机械性能要求夹套反应釜的机械性能应符合以下要求：（1）夹套材料应具备良好的耐腐蚀性和耐磨性。
（2）反应釜的结构应十分坚固，并且不能出现变形或滑移现象。
（3）反应釜和夹套之间的连接处应该很牢固。
3、热传递效率要求夹套反应釜的热传递效率对反应速度，反应物品质和产物品质都有很大的影响。
因此，在夹套反应釜设计中，应该完善夹套的密封性，以便内外介质的温度和热媒介的流速达到最大的接触面积。
4、过程监控要求为了实现反应釜的过程监控，可以根据反应釜的要求进行设计，设置相应的温度、压力、pH值，流量等传感器，以便随时监控反应的速度和进度。
三、夹套反应釜的设计流程夹套反应釜的设计流程可以分为以下几个步骤：1、确定反应釜的容积和使用温度范围。
2、确定反应釜的结构材料。
3、设计夹套的流路和流速，以及冷却方式。
4、确定夹套和反应釜之间的连接方式。
反应釜夹套设计
反应釜夹套的设计概述：夹套一般是立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。
罐底通常为椭圆形封头，对于常压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用薄钢板制造的平盖，并在薄钢板上加设型钢制的横梁，用以支承搅拌器及其传动装置。
顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种筒体内径D 1≤1200mm ，宜采用可拆连接。
当要求可拆时做成法兰连接。
工艺设计：1.1传热面积的校核（传热面积）DN =1200mm 釜体下封头的内表面积h F = 1.65522mDN =1200mm 筒体（1m 高）的内表面积1F = 4.77m 2夹套包围筒体的表面积S F =1F ×j H = 4.77×0.836=3.9878（m 2）h F +S F =1.6552 + 3.9878=5.6429 )(2m由于釜内进行的反应是放热反应，产生的热量不仅能够维持反应的不断进行，且会引起釜内温度升高。
为防止釜内温度过高，在釜体的上方设置了冷凝器进行换热，因此不需要进行传热面积的校核。
如果釜内进行的反应是吸热反应，则需进行传热面积的校核，即：将h F +S F = 5.6429 m 2与工艺需要的传热面积F 进行比较。
若h F +S F ≥F ，则不需要在釜内另设置蛇管；反之则需要蛇管。
机械设计：1.2 夹套的DN 、PN 的确定（刚度和强度的设计） 1.2.1夹套DN 的确定由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知：100j i D D =+＝1200+100=1300（mm ）考虑到1300一般不在取值范围，故取DN =1400mm1.2.2 夹套PN 的确定由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取PN ＝0.25MPa 1.3 夹套筒体的设计 1.3.1 夹套筒体壁厚的设计因为W p 为常压＜0.3MPa ，所以需要根据刚度条件设计筒体的最小壁厚。
∵ j D ＝1400mm ＜3800mm ，取S min ＝2i D /1000且不小于3 mm 另加2C ，∴S min ＝3+1=4（mm ），圆整n S =5mm 。
《夹套反应釜设计》课件
结论
我们总结了夹套反应釜的设计要点，提出了对未来应用的探讨，这项研究品质（第14卷第4期）, 2018.
夹套反应釜的设计要求
1 设计原则和方法
在考虑技术、经济、安全 等方面，制定合理的设计 方案。
2 材料的选择和应用
选择适当的材料，如不锈 钢、碳钢等，保证设备的 稳定性和安全性。
3 安全措施
对反应釜的运作过程中的 安全问题做出规定，以保 障使用人员的安全。
夹套反应釜的设计流程
1
准备工作
明确设计要求、选择适当材料、租借所需要的工具及设备等等。
测试结果分析
据测试结果，评估反应釜的 性能是否符合设计要求，如 有不足，提出改进方案。
夹套反应釜的维护与保养
维护与保养的重要性
保养维护可以保证设备的长期可 靠运行，减少损坏风险。
维护与保养的步骤和方法
常见故障及处理方法
清洗整个反应釜，检查有无损坏， 如有损坏，及时进行修复或更换。
如反应釜内承压过大、温度过高 等，切勿私自操作，应该寻求专 业人士协助。
2
设计流程步骤
确定反应釜的尺寸、夹套的厚度、搅拌速度等，草绘设计草图并做出计算。
3
设计实例
以某型号的夹套反应釜为例，介绍具体的设计方案。
夹套反应釜的性能测试
性能测试目的和意义
测试反应釜的性能是否满足 设计要求，并为制定后续操 作提供指导。
测试方法和步骤
测量出反应的温度、压力、 搅拌速度等物理参数，对比 设计参数，检测设备的性能。
《夹套反应釜设计》PPT 课件
这个课件将介绍夹套反应釜的设计、构造和运作。我们将探讨设计要求和流 程、性能测试、维护保养以及应用前景等方面。
夹套反应釜的概念及应用
第11章 夹套反应釜设计
参见釜体的压力试验。注意：做夹套的压力试验时，先做 釜体的压力试验，待釜体合格后，才焊上夹套做压力试验。
六、传热装置的设计
(1)夹套进气（汽）管的结构 采用气（汽）体作传热介质时，若夹套进气（汽）管内的气 速较高，需考虑采取防止气体直接冲刷釜体外壁的措施。采 用下图所示的防冲挡板或 侧向开孔的进气管。 用液体作传热介质时，为了 提高传热效果，在釜体外壁上 焊接螺旋形导流板有利于 提高液体流速、增大传热
三、外压釜体壁厚的设计
(1)外压圆筒壁厚的计算------简化公式设计法 ①设计外压的确定
根据设计条件单中釜体和夹套内介质的工作压力，确定设计 外压 p 。 ②圆筒壁厚的计算 假设圆筒的壁厚为Sn ，由 Se = Sn – C、Do Di 2Sn 分别计算 Do 出 Se 、 Do Lcr 1.17 D o 由公式 计算出临界长度 Lcr 值
Di +50
700—1800 2000—3000
Di +100 Di +200
采用导热油加热时。夹套内径常取 Di +300，以增大夹套和釜 体的间隙，减小流动阻力。 夹套高度 H j主要取决于传热面积的要求，但一般还应不低于 H j 可如下估算： 釜内的料液高度以保持传热均匀。因此， VT VF Hj 2
(2)密封面的形式 容器法兰的密封面形式有平面密封面、凹凸密封面、榫槽密 封面、环密封面。密封面的形式可根据操作介质、法兰的公 称压力PN 、工作温度由教材中的压力容器法兰垫片选用表 确定。
(3)垫片的设计 根据材质的不同，垫片分为非金属垫片、组合式垫片和金属 垫片三种，垫片的形式可根据操作介质、法兰的公称压力 PN 、工作温度、法兰 Do 的型式由压力容器法 Di 兰垫片选用表确定。 垫片的尺寸由法兰的 压力容器法兰非金属软垫片 公称压力、公称直径 根据垫片的标准确定。 压力容器法兰非金属软垫片的结构见图、尺寸查压力容器法 兰非金属软垫片的标准。 (4)螺栓、螺母的设计 螺栓、螺母的规格和数量由法兰的结构和尺寸确定
夹套反应釜设计计算
夹套反应釜设计计算首先，夹套反应釜的热传导方程是非常重要的设计依据。
热传导方程可以用来推导出夹套和反应体系之间的热传导系数，从而确定夹套的尺寸和设计条件。
热传导方程的基本形式可以表示为：Q=k*A*ΔT/Δx其中，Q是热通量，k是热传导系数，A是传热面积，ΔT是温度差，Δx是传热距离。
夹套反应釜的设计计算中还需要确定传热系数k。
传热系数与夹套和反应体系之间的传热面积、流体的导热性质有关。
传热系数的计算可以采用经验公式或者利用流体力学和传热学的计算方法。
对于常见的工艺流体，可以使用流体传热系数的经验公式进行计算。
在进行夹套反应釜的设计计算时，需要考虑到反应体系的热容和传热特性。
热容是指单位质量物质在单位温度变化下所吸收或放出的热量。
传热特性包括传热速率、传热强度等参数。
这些参数对于夹套反应釜的设计和操作都有很大的影响。
在设计夹套反应釜时，还需要考虑到反应体系的冷却方式。
冷却方式可以分为直接冷却和间接冷却两种。
直接冷却是指利用夹套内部的冷却介质来降低反应体系的温度，而间接冷却则是通过外部介质进行冷却。
直接冷却通常可以实现较高的冷却速率，但也会带来传热效果的不均匀性。
间接冷却通常可以实现较好的传热效果，但需要更复杂的设备和操作。
在进行夹套反应釜的设计计算时，还需要考虑到夹套和反应体系之间的绝热性能。
绝热性能可以通过计算夹套和反应体系之间的热传导系数和传热面积来确定。
通过合理设计绝热层的材料和结构，可以减少热量的损失，提高反应体系的稳定性。
综上所述，夹套反应釜的设计计算是一个复杂的过程，需要考虑到反应体系的热传导、传热特性、冷却方式和绝热性能等多个方面的因素。
只有通过合理的设计和计算，才能确保夹套反应釜的安全和高效运行。
反应釜夹套设计
反应釜夹套的设计概述：夹套一般是立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。
罐底通常为椭圆形封头，对于常压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用薄钢板制造的平盖，并在薄钢板上加设型钢制的横梁，用以支承搅拌器及其传动装置。
顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种筒体内径D 1≤1200mm ，宜采用可拆连接。
当要求可拆时做成法兰连接。
工艺设计：1.1传热面积的校核（传热面积）DN =1200mm 釜体下封头的内表面积h F = 1.65522mDN =1200mm 筒体（1m 高）的内表面积1F = 4.77m 2夹套包围筒体的表面积S F =1F ×j H = 4.77×0.836=3.9878（m 2）h F +S F =1.6552 + 3.9878=5.6429 )(2m由于釜内进行的反应是放热反应，产生的热量不仅能够维持反应的不断进行，且会引起釜内温度升高。
为防止釜内温度过高，在釜体的上方设置了冷凝器进行换热，因此不需要进行传热面积的校核。
如果釜内进行的反应是吸热反应，则需进行传热面积的校核，即：将h F +S F = 5.6429 m 2与工艺需要的传热面积F 进行比较。
若h F +S F ≥F ，则不需要在釜内另设置蛇管；反之则需要蛇管。
机械设计：1.2 夹套的DN 、PN 的确定（刚度和强度的设计） 1.2.1夹套DN 的确定由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知：100j i D D =+＝1200+100=1300（mm ）考虑到1300一般不在取值范围，故取DN =1400mm1.2.2 夹套PN 的确定由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取PN ＝0.25MPa 1.3 夹套筒体的设计 1.3.1 夹套筒体壁厚的设计因为W p 为常压＜0.3MPa ，所以需要根据刚度条件设计筒体的最小壁厚。
∵ j D ＝1400mm ＜3800mm ，取S min ＝2i D /1000且不小于3 mm 另加2C ，∴S min ＝3+1=4（mm ），圆整n S =5mm 。
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化工设备机械基础课程设计简图设计参数要求容器内夹套内工作压力, MPa设计压力, Mpa 0.2 0.3工作温度,℃设计温度, ℃〈100 〈150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积,m3 2.6 操作容积,m3 2.08 传热面积,m2>3 腐蚀情况微弱推荐材料Q235-A 搅拌器型式推进式搅拌轴转速,r/min200 轴功率,kw 4接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途a 25 突面蒸汽入口b 25 突面加料口c 80 凸凹面视镜d 65 突面温度计管口e 25 突面压缩空气入口f 40 突面放料口g 25 突面冷凝水出口h 100 突面手孔目录1.概述 (5)2.设计标准 (6)3.设计方案的分析和拟定 (6)4.各部分结构尺寸的确定和设计计算 (7)4.1 罐体和夹套的结构设计 (7)4．1．1 罐体几何尺寸计算 (7)4．1．2 夹套几何尺寸计算 (8)4.2 夹套反应釜强度计算 (8)4.3 反应釜的搅拌装置设计 (12)4．3．1 搅拌装置的搅拌器 (13)4．3．2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (13)4．3．3 搅拌装置的搅拌轴设计 (14)4.4 反应釜的传动装置设计 (15)4．4．1常用电机及其连接尺寸 (15)4．4．2釜用减速机类型、标准及其选用 (15)4．4．3 V带减速机 (16)4．4．4 凸缘法兰 (18)4．4．5 安装底盖 (18)4．4．6 机架 (18)4．4．6. 1 无支点机架 (19)4．4．6. 2 单支点机架 (19)4．4．6. 3 双支点机架 (19)4．4．7 联轴器 (20)4.5 反应釜的轴封装置设计 (20)4．5．1 填料密封 (20)4．5．2 机械密封 (21)4.6反应釜的其他附件设计 (22)4. 6. 1支座 (22)4. 6. 2手孔和人孔 (22)4. 6. 3设备接口 (23)4. 6. 3. 1接管与管法兰 (23)4. 6. 3. 2 补强圈 (24)4. 6. 3. 3液体出料管 (24)4. 6. 3. 4过夹套的物料进出口 (25)4. 6. 3. 5夹套进气管 (25)4. 6. 4视镜 (25)5.设计小结 (26)6.参考资料 (27)附表 (28)附图 (32)设计说明书1.概述带搅拌的夹套反应釜是染料、医药、试剂、食品及合成材料等工业中主要的反应设备之一。
它是一种在一定压力和温度下，借助搅拌器将一定容积的两种（或多种）液体以及液体与固体或气体物料混匀，促进其反应的设备。
一台带搅拌的夹套反应釜。
它主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。
搅拌容器分罐体和夹套两部分，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其形式通常由工艺设计而定；传动装置是为带动搅拌装置设置的，主要由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成；封头装置为动密封；它们与支座、人孔、工艺接管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。
夹套反应釜的设计要注重反应的条件，一般考虑夹套和搅拌器的材料、上下进出口的设计，要注意的有：温度----这个一般都应当有严格的控制，所以在设计的时候要注意温度计选择。
要是反应温度高可能要使用油浸泡温度计，所以要留可以装油的管槽，要是温度低还要注意冰封现象发生。
要是温度在0—100度之间，要求不高的情况下，可以用塞子直接套温度计（注意压强）。
压强----压强的高低要选择合适的反应釜，一般只要能承受两倍的大气压就可以了。
进料口和出料口----一般进料口做一定大就一个可以了，要注意一些比如回流口、真空口什么的，还有就是出料口的大小，有些物质反应后不容易放出，所以要设计合适。
材料----一般反应釜都是玻璃的，要是工业生产最好用搪瓷的，搅拌的金属要注意保护不要被腐蚀，放料活塞要可以防腐。
还有就是夹套的进出水的控制，防止部分比如盐水的滞留。
2.设计标准（1） HG/T 20569-94 《机械搅拌设备》（2） GB 150-1998 《钢制压力容器》（3） HG 21563~21572-95 HG 21537.7~8-92 《搅拌传动装置》（4） TCED S8-90 《压力容器强度计算书统一格式》（5） CD 130A20-86 《化工设备设计文件编制规定》3.设计方案的分析和拟定由夹套反应釜设计任务书可知一些设计参数及要求。
比如容器内的设计压力为0.2MPa，夹套内的设计压力为0.3MPa，容器内的设计温度<100℃，夹套内的设计温度<150℃，再如焊接系数等是由任务书的数据来从参考书上选出的。
任务书中就全容积的大小提供了三组数据供设计者选择。
本设计选V=2.6m3。
已知反应釜的用途为传热带搅拌，因此反应釜需要蒸汽入口、加料口、视镜、温度计管口、压缩空气入口、放料口、冷凝水出口、手孔。
任务书中已经分别给出相应的公称尺寸：蒸汽入口公称尺寸DN=25、加料口公称尺寸DN=25、视镜公称尺寸DN=80、温度计管口公称尺寸DN=65、压缩空气入口公称尺寸DN=25、放料口公称尺寸DN=40、冷凝水出口公称尺寸DN=25、手孔公称尺寸DN=100。
设备制造完毕后设备内0.25MPa进行水压试验，合格后焊上夹套，夹套内以0.38MPa进行水压试压。
设备上凸缘与安装底座的连接表面，应在组焊后加工，安装时轴线应处于垂直状态，搅拌轴轴封处轴的径向摆动量不得大于0.5mm,搅拌轴轴向窜动量不得大于0.3mm。
设备制造完毕后以水代料试运转1小时，应使设备达到工作压力，试运转过程中不得有不正常的噪音和震动。
最后完成设计时，将设计的反应釜绘制成装配图及绘出传动系统部件图。
4.各部分结构尺寸的确定和设计计算4.1 罐体和夹套的结构设计 4．1．1 罐体几何尺寸计算由任务书给定，本装置夹套反应釜的全容积 V=2.0m3操作容积V 1取全容积的80%，即 V 1=2.08 m 3 传热面积 F=7.0 m 2釜体形式为常用结构圆筒形，封头形式为常用结构椭圆形。
按表4-2 几种搅拌釜的长径比i 值 ,选取 11/D H i ==1.1 初算筒体内径D 133144 2.6==1444mm 3.14 1.1V D i π⨯=⨯ 按附表4-1 筒体的容积、面积和质量,选取圆整筒体内径 D 1=1400mm ，一米高的容积 V 1m =1.539 m 3按附表4-2 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸,选取釜体封头容积 V 1封=0.398 m 3釜体高度H 1()111/= 2.60.398 1.539=1.431m m H V V V =--/封（）选取圆整釜体高度 H 1=1400 mm实际容积V111=1.539 1.4+0.398=2.55m m V V H V =⨯+⨯封4．1．2 夹套几何尺寸计算按表4-3 夹套直径D 2 选取夹套筒体内径 D 2=1500 mm 装料系数η V V /操=η=2.08/2.6=0.8夹套筒体高度H 2 ()m V V V H 112/封-≥η=（0.8*2.6-0.398）/1.539=1.09m 选取圆整夹套筒体高度 H 2 =1100mm 。
按附表4-2 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸,选取罐体封头表面积 F 1封=2.2346 m 2。
按附表4-1 筒体的容积、面积和质量,选取一米高筒体表面积 F 1m =4.40m 2。
实际总传热面积F 封121F H F F m +⨯==4.4*1.1+2.2346=7.07m 2>7 m 24．2 夹套反应釜强度计算①强度计算(按内压计算强度)据工艺条件或腐蚀情况确定，设备材料选用Q235-A 。
由工艺条件给定,设计压力（罐体内） p 1=0.2MPa ， 设计压力（夹套内） p 2=0.3MPa ， 设计温度（罐体内） t 1<100℃， 设计温度（夹套内） t 2<150℃。
液柱静压力p 1H gh p H ρ6110-==10-6*1000*10*1.4=0.014 MPa压力p 1C H c p p p 111+==0.2+0.014=0.214 MPa 液柱静压力p 2H 忽略不计。
压力p 2C 22p p c ==0.3 MPa按表 焊接接头系数Φ,选取罐体及夹套焊接接头系数 Φ=0.85。
按表 压力容器用碳素钢钢板的许用应力,选取设计温度下材料许用应力 [σ]t =113 Mpa 。
罐体筒体计算厚度δ1[]11110.21414001.5621130.850.2142c tcp D mm p δσφ⨯⨯===⨯⨯--夹套筒体计算厚度δ2[]22220.31500=2.35mm 21130.850.32c tcp D p δσφ⨯==⨯⨯--罐体封头计算厚度'1δ[]'11110.21414001.5621130.850.50.21420.5c tcp D mm p δσφ⨯⨯===⨯⨯-⨯-夹套封头计算厚度'2δ[]'22220.315002.3421130.850.50.320.5c tcp D mm p δσφ⨯===⨯⨯-⨯-按表 钢板厚度负偏差,选取钢板厚度负偏差 C 1=0.6mm 。
据经验规律，腐蚀裕量 C 2 =2.0mm 。
厚度附加量C21C C C +==0.6+2.0=2.6mm罐体筒体设计厚度δ1c112c C δδ=+=1.56+2.0=3.56mm夹套筒体设计厚度δ2c222C c +=δδ=2.35+2.0=4.35mm罐体封头设计厚度'1c δ2'1'1C c +=δδ=1.56+2.0=3.56mm夹套封头设计厚度'2c δ2'2'2C c +=δδ=2.34+2.0=4.34mm圆整选取罐体筒体名义厚度 111=+C =5mm n c δδ+∆ 圆整选取夹套筒体名义厚度 2n 21=++C =6mm c δδ∆ 圆整选取罐体封头名义厚度 '111=+C =5mm n c δδ'+∆圆整选取夹套封头名义厚度 '221=++C =6mm n c δδ'∆②稳定性校核(按外压校核厚度) 假设罐体筒体名义厚度 n 1δ=8 mm按表 钢板厚度负偏差,选取钢板厚度负偏差 C 1=0.8mm 据经验规律，腐蚀裕量 C 2 =2.0mm 厚度附加量C21C C C +==0.8+2.0=2.8罐体筒体有效厚度e 1δC n e -=11δδ=8-2.8=5.2 mm罐体筒体外径O D 1n O D D 1112δ+==1400+2*8=1416mm筒体计算长度L21231h h H L ++==1100+350/3+25=1242 mm系数 O D L 1=1242/1416=0.877 系数 e O D 11δ=1416/5.2=272.3查附图1 ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=O e O D L D f A ,δ曲线（用于所有材料），得系数 A=0.00036 查附图2 ()A f B =曲线，得系数 B=48许用外压力[]p[]1148=0.1760.3MPa 14165.2O eB p D δ==</再假设罐体筒体名义厚度 n 1δ=10 mm按表 钢板厚度负偏差,选取钢板厚度负偏差 C 1=0.8mm 据经验规律，腐蚀裕量 C 2 =2.0mm 厚度附加量C21C C C +==0.8+2.0=2.8罐体筒体有效厚度e 1δC n e -=11δδ=8-2.8=7.2 mm罐体筒体外径O D 1n O D D 1112δ+==1400+2*10=1420mm筒体计算长度L21231h h H L ++==1100+350/3+25=1242 mm系数 O D L 1=1242/1420=0.875系数 e O D 11δ=1420/7.2=197.2查附图1 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=O eO D L D f A ,δ曲线（用于所有材料），得系数 A=0.0006 查附图2 ()A f B =曲线，得系数 B=83许用外压力[]p[]1183=0.420.3MPa 14207.2O e Bp D δ==>/确定罐体筒体名义厚度 n 1δ=10 mm假设罐体封头名义厚度 n 1δ=10 mm厚度附加量C21C C C +==2.8mm罐体封头有效厚度'1e δC n e -='1'1δδ=10-2.8=7.2 mm罐体封头外径'1O D''1'12InO D D δ+==1400+2*10=1420mm 标准椭圆封头当量球壳外半径'1O R'1'19.0O O D R ==0.9*1420=1278 mm系数A ()''110.1250.1250.00070412787.2O e A R δ=== 查附图2 ()A f B =曲线，得系数 B=98许用外压力[]p []'''11980.5520.3P /12787.2O e B p M a R δ===>确定罐体封头名义厚度'1n δ=10mm③水压试验校核罐体试验压力T p 1[][]Mpa p p t T 25.01131132.025.125.111=⨯⨯==σσ 夹套水压试验压力T p 2[][]Mpa p p t T 375.01131133.025.125.122=⨯⨯==σσ 查表 碳素钢、普通低合金钢钢板许用应力,得材料屈服点应力Mpa s 235=σMpa s T 8.17923585.09.09.0=⨯⨯=≤φσσ罐体圆筒应力T 1σ()()111110.2514007.224.43<179.8 MPa 227.2T e T e p D δσδ+⨯+===⨯ 夹套内压试验应力T 2σ()()222220.37515007.239.25<178.8 MPa 227.2T e T e p D δσδ+⨯+===⨯4．3 反应釜的搅拌装置设计本反应釜的搅拌装置由搅拌器，轴及其支承组成。