《搅拌釜式反应器设计条件》
搅拌反应釜的设计(2)

1.绪论搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散,从而达到均匀混合;也可以加速传热和传质过程。
在工业生产中,搅拌操作是从化学工业开始的,围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等,作为工艺过程的一部分而被广泛应用。
搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。
气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层,对液体产生搅拌作用,或使气体群以密集状态上升借所谓气升作用促进液体产生对流循环。
与机械搅拌相比,仅气泡的作用对液体所进行的搅拌是比较弱的,对于几千毫帕.秒以上的高黏度液体是难以适用的。
但气流搅拌无运动部件,所以在处理腐蚀性液体,高温高压条件下的反应液体的搅拌是很便利的。
在工业生产中,大多数的搅拌操作是机械搅拌。
搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。
从1-1图中可以看出,一台反应釜大致由:釜体部分、传热、搅拌、传动及密封等装置组成。
釜体部分有包容物料反应的空间,由筒体及上下封头组成传热装置是为了送入或带走热量,图中的是夹套传热装置结构。
搅拌装置由搅拌器与搅拌轴组成。
为了给搅拌传动,就需要传动的装置,用电机经V带传动,蜗杆减速机减速后,在经过联轴器带动搅拌器转动。
反应釜上的密封装置有两种类型:静密封是指管法兰,设备法兰等处的密封;动密封是指转轴出口处的机械密封或填料密封等。
反应釜上还根据工艺要求配有各种接管口、人孔、手孔、视镜及支座等部件。
反应釜的机械设计是在工艺要求确定之后进行的。
反应釜的工艺要求通常包括反应釜的容积,最大工作压力,工作温度,工作介质及腐蚀情况,传热面积,搅拌形式,转速及功率,配备哪些接管等几项内容。
这些要求一般以表格及示意图形式反应在工艺人员提出的设备设计要求当中。
搅拌设备在工业中的作用和地位:化工过程可分为传递过程(热量传递、质量传递的物理过程)和化学反应过程。
通常,反应设备都是过程工业的核心设备。
本课题之所以介绍搅拌设备,这是因为搅拌设备是一种典型的在静态容器的基础上加入动态机械的特殊设备。
理想混合连续搅拌釜式反应器(CSTR)

理想混合状态
物料在反应器内达到完全混合,不存在浓度和温度 的梯度分布。
反应器内各点的物料性质(如浓度、温度等)完全 相同,且随时间保持不变。
在理想混合状态下,反应器的性能达到最优,反应 效率和产物质量得到保证。
03
CSTR反应器的数学模型
物料平衡方程
进入反应器的物料流量与离开 反应器的物料流量相等,即输 入等于输出。
用于连续加入反应物和排出产物,实现连续化生产 。
工作流程
01
02
03
04
物料进入
反应物通过进料口连续加入反 应器内。
充分混合
在搅拌装置的作用下,物料在 反应器内充分混合,达到浓度 和温度的均匀分布。
反应进行
在适宜的反应条件下,物料在 反应器内进行化学反应。
产物排出
反应完成后,产物通过出料口 连续排出反应器。
100%
平均停留时间
表示物料在反应器内的平均停留 时间,影响反应器的生产能力和 产品质量。
80%
停留时间分布曲线
通过实验测定,可直观反映反应 器内物料的停留时间分布情况。
转化率与选择性
转化率
表示原料在反应器内转化为产 品的程度,是衡量反应器性能 的重要指标。
选择性
表示在给定转化率下,生成目 标产物的能力,反映反应器的 选择性能。
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缺点与挑战
能耗较高
连续搅拌过程需要消耗大量能量,导致CSTR反应器的能耗相对较 高。
设备复杂度高
CSTR反应器结构复杂,涉及搅拌、传热、传质等多个过程,设备 设计、制造和维护难度较大。
放大效应
在将实验室规模的CSTR反应器放大至工业生产规模时,可能会遇到 放大效应问题,影响反应器的性能和产物质量。
搅拌反应釜的设计

搅拌反应釜的设计
首先,反应釜的材料选择至关重要。
一般来说,反应釜的材料需要具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性。
常见的材料有不锈钢、玻璃钢和钛合金等。
根据反应的性质和要求,要选择适当的材料。
其次,搅拌器的设计也非常重要。
搅拌器的作用是将反应物料充分混合,并加速反应的进行。
搅拌器的设计应考虑到反应物料的流动性、黏度和反应速率等因素。
一般而言,搅拌器的转速越高,混合效果越好,但也会带来更大的能量消耗和机械磨损。
因此,在设计搅拌器时需要平衡混合效果和能耗。
此外,搅拌反应釜的传热方式也需要考虑。
传热方式对于反应速率和产物质量有着重要影响。
常见的传热方式有对流传热、传导传热和辐射传热等。
根据反应物料的特性和反应的要求,选择合适的传热方式。
另外,反应釜的安全性也是设计过程中需要重点考虑的因素之一、反应釜在使用中可能会面临高温、高压和腐蚀性物料等风险。
因此,在设计过程中需要考虑到防爆、防腐蚀和泄漏的措施,确保操作人员和设备的安全。
此外,搅拌反应釜还需要考虑操作的便捷性和清洁性。
设计时应尽量考虑设备的结构紧凑、易于维修和清洗。
这样不仅可以提高生产效率,还方便了设备的管理和维护。
总结起来,搅拌反应釜的设计需要综合考虑材料选择、搅拌器设计、传热方式、安全性和操作便捷性等多个因素。
只有在充分考虑这些因素的基础上进行设计,才能使搅拌反应釜具备高效、安全、可靠和易于维护的特点,满足不同行业的需求。
连续搅拌釜式反应器(CSTR)控制系统设计 连续

连续连续搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器((CSTR )控制系统设计1. 前言连续搅拌釜式反应器(continuous stirred tank reactor ,简称为CSTR )是聚合化学反应中广泛使用的一种反应器,该对象是过程工业中典型的、高度非线性的化学反应系统。
在早期反应釜的自动控制中,将单元组合仪表组成位置式控制装置,但是化学反应过程一般都有很强的非线性和时滞性,采用这种简单控制很难达到理想的控制精度。
随着计算机技术和PLC 控制器的发展,越来越多的化学反应采用计算机控制系统,控制方法主要为数字PID 控制。
但PID 控制是一种基于对象有精确数学模型的线性过程,而CSTR 模型最主要的一个特征就是非线性,因此PID 控制在这一过程中的应用受到限制。
随着现代控制理论和智能控制的发展,更加先进有效的控制方法应用于CSTR 的控制,如广义预测控制,神经模糊逆模PID 复合控制,自抗扰控制,非线性最优控制,基于逆系统方法控制,基于补偿算子的模糊神经网络控制,CSTR 的非线性H ∞控制等。
但任何一种复杂的化工反应过程都不能用一种简单的控制方式达到理想的控制效果。
目前先进的反应釜智能控制技术就是将智能控制理论和传统的控制方法相结合,如钟国情、何应坚等于1998年对基于专家系统的CSTR 控制系统进行了研究[1],宫会丽、杨树勋等于2003年发表了关于PID 参数自适应控制的新方法[2],冯斌、须文波等于1999年阐述了利用遗传算法的寻优PID 参数的模型参考自适应控制方法等[3]。
但由于这些控制方法的算法比较复杂,在算法的工程实现、现场调试及通用型方面存在着局限性,因此研究一种相对简单实用的CSTR 控制方法,更易为工程技术人员所接受。
本文在对CSTR 过程及其数学模型进行详细分析的基础上,针对过程的滞后性,采用Smith 预估算法与PID 控制相结合的方法实现CSTR 过程的控制,该方法具有实用性强及控制方法简单等特点,基于西门子PCS7系统完成了CSTR 过程控制系统设计。
化工容器搅拌反应釜设计说明书

<<化工容器>>课程设计—搅拌反应釜设计:学号:专业:学院:指导老师:年月日目录一设计容概述1. 1 设计要求1. 2 设计步骤1. 3 设计参数二罐体和夹套的结构设计2. 1 几何尺寸2. 2 厚度计算2. 3 最小壁厚2. 4 应力校核三传动部分的部件选取3.1 搅拌器的设计3.2 电机选取3.3 减速器选取3.4 传动轴设计3.5 支撑与密封设计四参考文献一设计容概述(一)设计要求:压力容器的基本要安全性和经济性的统一。
安全是前提,经济是目标,在充分保证安全的前提下,尽可能做到经济。
经济性包括材料的节约,经济的制造过程,经济的安装维修。
搅拌容器常被称为搅拌釜,当作反应器用时,称为搅拌釜式反应器,简称反应釜。
反应釜广泛应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、化肥等行业。
反应釜由搅拌器、搅拌装置、传动装置、轴封装置及支座、人孔、工艺接管等附件组成。
压力容器的设计,包括设计图样,技术条件,强度计算书,必要时还要包括设计或安装、使用说明书。
若按分析设计标准设计,还应提供应力分析报告。
强度计算书的容至少应包括:设计条件,所用规和标准、材料、腐蚀裕度、计算厚度、名义厚度、计算应力等。
设计图样包括总图和零部件图。
设计条件,应根据设计任务提供的原始数据和工艺要求进行设计,即首先满足工艺设计条件。
设计条件常用设计条件图表示,主要包括简图,设计要求,接管表等容。
简图示意性地画出了容器的主体,主要件的形状,部分结构尺寸,接管位置,支座形式及其它需要表达的容。
(二)设计步骤:1.进行罐体和夹套设计计算;2.搅拌器设计;3.传动系统设计;4.选择轴封;5.选择支座形式并计算;6.手孔校核计算;7.选择接管,管法兰,设备法兰。
(三)设计参数:设计一台夹套传热式配料罐设计参数及要求容器内夹套内工作压力,MPa 0.18 0.25设计压力,MPa 0.2 0.3工作温度,℃100 130设计温度,℃120 150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积, 3m 1.0 操作容积, 3m0.80 传热面积, 2m 3腐蚀情况微弱推荐材料Q235--A接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途A 25 蒸汽入口B 25 加料口C 80 视镜D 65 温度计管口E 25 压缩空气入口F 40 放料口G 25 冷凝水出口H 100 手孔二、罐体和夹套的结构设计(一) 几何尺寸1-1全容积 V=1.0m 3 1-2 操作容积V 1=0.80 m 3 1-3 传热面积 F=3m 2 1-4 釜体形式:圆筒形 1-5 封头形式:椭圆形 1-6 长径比 i= H 1/ D 1=1.61-7 初算筒体径 1D ≈ 带入计算得:1D ≈0.9267m 1-8 圆整筒体径 1D =1000mm1-9 1米高的容积1m V 按附表D-1选取 1m V =0.785 m 3 1-10 釜体封头容积1V 封 按附表D-2选取 1V 封=0.1505 m 3 1-11 釜体高度1H =(V-1V 封)/ 1m V =1.08m 1-12圆整釜体高度1H =1100mm1-13 实际容积V=1m V *1H +1V 封=0.636*1.43m +0.11133m =1.0143m 1-14 夹套筒体径2D 按表4-3选取得:2D =1D +100=1100mm 1-15 装料系数η=V 操/V=0.8 1-16操作容积V 操=0.83m1-17 夹套筒体高度2H ≥(ηV-1V 封)/1m V =0.827 1-18 圆整夹套筒体高度2H =900mm1-19 罐体封头表面积1F 封 按附表D-2选取 F 1封=1.16252m 1-20 一米高筒体表面积 1m F 按附表D-1选取 F 1m =3.142m1-21 实总传热面积 按式4-5校核 F=F 1m *H 2+F 1封=3.14*0.9+1.1625=3.6252m >32m 。
搅拌釜式反应器课程设计

搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排1. 釜式反应器的结构设计包括:设备结构、人孔数量及位置,仪表接管选择、工艺接管管径计算等。
2. 设备壁厚计算及其强度、稳定性校核3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 编写设计计算书一份5. 绘制装配图一张(电子版)二、设计条件三、设计要求1.学生要按照任务书要求,独立完成塔设备的机械设计;2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。
四、设计说明书的内容1.符号说明2.前言(1)设计条件;(2)设计依据;(3)设备结构形式概述。
3.材料选择(1)选择材料的原则;(2)确定各零、部件的材质;(3)确定焊接材料。
4.绘制结构草图(1)按照工艺要求,绘制工艺结构草图;(2)确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置,以单线图表示;(3)标注形位尺寸。
5.标准化零、部件选择及补强计算:(1)接管及法兰选择:根据结构草图统一编制表格。
内容包括:代号,PN,DN,法兰密封面形式,法兰标记,用途)。
补强计算。
(2)人孔选择:PN,DN,标记或代号。
补强计算。
(3)其它标准件选择。
6.结束语:对自己所做的设计进行小结与评价,经验与收获。
7.主要参考资料。
【设计要求】:1.计算单位一律采用国际单位;2.计算过程及说明应清楚;3.所有标准件均要写明标记或代号;4.设计计算书目录要有序号、内容、页码;5.设计计算书中与装配图中的数据一致。
如果装配图中有修改,在说明书中要注明变更;6.设计计算书要有封面和封底,均采用A4纸,正文用小四号宋体,行间距1.25倍,横向装订成册。
目录0.搅拌釜式反应器设计条件 (1)1.确定筒体的直径和高度 (2)2.确定夹套的直径和高度 (2)3.确定夹套的材料和壁厚 (3)4.确定内筒的材料和壁厚 (4)5.水压试验及其强度校核 (5)6.选择釜体法兰 (6)7.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 (6)8.选择搅拌传动装置和密封装置 (7)9.校核L1/B和L1/D (8)10.容器支座的选用计算 (8)11.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管 (9)12.参考资料 (10)13.设计感想 (11)0.搅拌釜式反应器设计条件工艺条件管 口工艺条件图1.确定筒体的直径和高度反应釜的H/D i 值如表1所示。
连续搅拌釜式反应器(CSTR)控制系统设计 连续

连续连续搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器搅拌釜式反应器((CSTR )控制系统设计1. 前言连续搅拌釜式反应器(continuous stirred tank reactor ,简称为CSTR )是聚合化学反应中广泛使用的一种反应器,该对象是过程工业中典型的、高度非线性的化学反应系统。
在早期反应釜的自动控制中,将单元组合仪表组成位置式控制装置,但是化学反应过程一般都有很强的非线性和时滞性,采用这种简单控制很难达到理想的控制精度。
随着计算机技术和PLC 控制器的发展,越来越多的化学反应采用计算机控制系统,控制方法主要为数字PID 控制。
但PID 控制是一种基于对象有精确数学模型的线性过程,而CSTR 模型最主要的一个特征就是非线性,因此PID 控制在这一过程中的应用受到限制。
随着现代控制理论和智能控制的发展,更加先进有效的控制方法应用于CSTR 的控制,如广义预测控制,神经模糊逆模PID 复合控制,自抗扰控制,非线性最优控制,基于逆系统方法控制,基于补偿算子的模糊神经网络控制,CSTR 的非线性H ∞控制等。
但任何一种复杂的化工反应过程都不能用一种简单的控制方式达到理想的控制效果。
目前先进的反应釜智能控制技术就是将智能控制理论和传统的控制方法相结合,如钟国情、何应坚等于1998年对基于专家系统的CSTR 控制系统进行了研究[1],宫会丽、杨树勋等于2003年发表了关于PID 参数自适应控制的新方法[2],冯斌、须文波等于1999年阐述了利用遗传算法的寻优PID 参数的模型参考自适应控制方法等[3]。
但由于这些控制方法的算法比较复杂,在算法的工程实现、现场调试及通用型方面存在着局限性,因此研究一种相对简单实用的CSTR 控制方法,更易为工程技术人员所接受。
本文在对CSTR 过程及其数学模型进行详细分析的基础上,针对过程的滞后性,采用Smith 预估算法与PID 控制相结合的方法实现CSTR 过程的控制,该方法具有实用性强及控制方法简单等特点,基于西门子PCS7系统完成了CSTR 过程控制系统设计。
搅拌反应釜的设计

搅拌反应釜的设计首先,搅拌反应釜的容器设计非常重要。
首先,容器应具有足够的强度和刚度,以承受压力、真空和温度变化。
常见的容器材料包括不锈钢、玻璃钢和碳钢等。
其次,容器的形状应使得反应物质能充分混合,通常选择圆柱形或圆锥形,以便搅拌器能够轻松混合反应物。
接下来,搅拌系统是搅拌反应釜中的核心组成部分。
搅拌器通常由电动机、传动轴和搅拌叶片组成。
电动机可以选择交流电机或直流电机,其功率应根据反应物质的黏度和容器尺寸来选择。
传动轴应有足够的强度和刚度,以承受搅拌器的输出扭矩。
搅拌叶片的选择应考虑传热和混合效果,常见的叶片包括锚形、双螺带、涡轮型等。
传热系统也是搅拌反应釜设计中不可忽视的要素。
传热系统通常包括加热和冷却装置。
加热装置可以选择蒸汽、电加热或火焰加热等方式。
对于加热装置,需要考虑能耗、温度控制和安全性等因素。
冷却装置可以是夹套式、内部盘管式或外部冷却器式,其选择应根据反应液的特性来确定。
最后,操作要求对于搅拌反应釜的设计也非常关键。
操作要求包括物料的进料与排放、反应条件的控制、安全监测等。
进料与排放系统应具备可靠的密封性,以防止反应物质的泄漏。
反应条件的控制可以通过温度、压力、搅拌速度和添加剂的控制来实现。
此外,还需要安装安全设备,如压力释放阀、温度传感器、液位传感器等,以确保反应釜的安全运行。
综上所述,搅拌反应釜的设计涉及容器设计、搅拌系统、传热系统和操作要求等多个方面。
通过合理设计,可以实现反应物质的充分混合和传热,以满足不同反应的要求。
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长江大学工程技术学院课程设计题目:________________________________ 学生:_________________________________ 系部:_________________________________ 专业班级:_________________________________ 指导教师:_________________________________ 辅导教师:_________________________________ 时间:______________至_________________《搅拌釜式反应器设计条件》工艺条件管 口工艺条件图1. 确定筒体的直径和高度根据反应釜的设计要求,由于液-液相类型选取H/D i =1.3 得,由D i ≈3/4Di H V π= 33.125.34⨯⨯π=1.47m 圆整到标准公称直径系列,选取筒体直径D i =1400mm 。
查附录得,DN =1400mm 时标准椭圆封头高度h 1=350mm 直边h 2=25mm ,计算得每米高筒体的V 1=1.539m 3,表面积V h =0.398m 3H=1V V V h -=539.1398.025.3-=1.853m 筒体高度圆整为H =1800m于是H/D=1.285 核查结果符合原定范围内。
2. 确定夹套的直径和高度夹套的内径 D j =D i +100=1500mm (符合压力容器公称直径系列要求) H j =44.1398.085.0*25.32⨯-π=1.537m选取夹套H j =1600mm则H 0=H -Hj=200mm 这样便于筒体法兰螺栓的装拆 验算夹套传热面积F =F 1H j +F n =9.27 m 2>7.1m 2 即夹套传热面积符合设计要求 3. 确定夹套的材料和壁厚夹套选取Q235-A 的材质,可以知道板厚在4.5~16mm ,设计温度在150℃时Q235-A 的许用应力[σ]t =113MPa ,因为有夹套有安全阀,所以P =1.1P w 那么P =0.33MPa ,因为内部夹套无法探伤,故取φ=0.60 根据夹套的钢板厚度负偏差c 1=0.6mm,单面腐蚀取腐蚀余量c 2=1.0mm 。
夹套的壁厚计算如下:t d =PDjP t-⨯⨯φσ][2+C=33.06.01132105.133.03-⨯⨯⨯⨯+1.6=5.259mm 标准椭圆形夹套封头的壁厚为:t=PDjP t5.0][2-⨯φσ+C=6.133.05.06.01132150033.0+⨯-⨯⨯⨯=5.255mm 圆整至钢板规定尺寸,并查阅封头标准,选取夹套的筒体和封头壁厚均为10mm 。
4. 确定内筒的材料和壁厚依题意可初选筒体厚度12mm,并取c 1=0.8mm c 2=2mm 筒体有效壁厚 t e =12-2.8=9.2mm0D =1400+2*12=142478.1542.9/14240==et D L ≈H j +h 2+31h =1600+25+350/3≈1741 L/D 0=1741/1424=1.223 由et D 0和L/D 0 可查表得A =5.2⨯410-,再查B =65MPa [p]=42.019565/0==t D B MPa >0.33 MPa 因为计算的[p] > p 且比较接近 所以选筒体厚度12mm若选取筒体下封头壁厚12mm 并取c 1=0.8mm c 2=2mm 则,t e =12-2.8=9.2mm标准椭圆形封头的外压计算当量球面半径:R i =KD i =0.9⨯1000=900mm A==2.9/1260125.09.1⨯410-查得B =92MPa 许用外压力 [p]=53.02.9/126092=MPa >p=0.315Mpa取筒体下封头壁厚12mm, 符合设计要求为了制造方便,所以上封头和下封头的厚度也设计为12mm 。
5. 水压试验及其强度校核内筒水压试验压力 P T =P+0.1=0.21MPa P T =1.25P=0.13MPa取二者最大值P T =0.21MPa夹套水压试验压力 P T =P+0.1=0.43Mpa P T =1.25P=0.4125MPa 取夹套水压试验 P Tj =0.43MPa 内筒水压试验时壁内应力:MPa c t c t D P n n T T 92.1885.0)8.28(2)]8.212(1400[21.0)(2)]([=⨯--+=--+=φσMPa c t c t O KD P n n T Tf 98.1685.0)8.212(2)]8.212(14009.0[21.0)(2)](5.[=⨯--+⨯=--+=φσ夹套水压试验时壁内应力MPa c t c t D P n n j Tj Tj 35.646.0)6.110(2)]6.110(1500.[043)(2)]([=⨯--+=--+=φσMPa c t c t KD P n n j Tj Tjf 77.576.0)6.110(2)]6.110(5.015009.0[43.0)(2)](5.0[=⨯--+⨯=--+=φσ由于Q235-A 在常温时s σ=235MPa0.9s σ=211.5MPa水压试验时内筒夹套都小于0.9s σ,故水压试验安全。
筒体许用压力0.21MPa,夹套水压试验时MPa P Tj 43.0= 故夹套在进行水压时筒体内需要充压才能保持筒体稳定。
6. 选择釜体法兰根据DN=1400mm ,p=0.3MPa 由于PN 不会超过0.6Mpa,可以选用甲型平焊法兰。
确定为RF 型、甲型平焊法兰.其尺寸为D=1530 D 1=1490 D 2=1455 D 3=1441 D 4=1438垫片材料为石棉橡胶板,选用垫片为1440*1440*3 ,JB/T4704-20007. 选择搅拌器、搅拌轴和联轴器根据工艺条件要求,查阅《桨式搅拌器》(HG/T2501.4-1991)选取搅拌器外径500mm,搅拌轴直径d =50mm 的平桨式搅拌器,标记为:搅拌器500-50 HG/T2501.4-1991选择搅拌轴材料为45钢,钢的许用扭应力为[τ]=30~40MPa ,计算系数A =118~107,则搅拌轴的直径为 d=A =3n P (118~107)=3854(42.6~38.6)mm表3-11 几种常用轴材料的[τ]及A 值考虑到键槽可能对轴的强度的削弱和物料对轴的腐蚀,并可以取搅拌轴的d =50mm 。
查阅标准《搅拌传动装置——联轴器》,(HG21570-1995)中夹壳式联轴器形式、尺寸、技术要求、选用立式夹壳联轴器。
公称直径50mm 的联轴器的最大扭矩[n M ]≈515 N •m 。
验算联轴器的扭矩,查表3-12,选取工作情况系数K =1.5,联轴器的计算扭矩[nj M ]为:25385.495505.1=⨯⨯==n nj KM M N •m <[n M ]表3-12 工作情况系数K夹壳联轴器的标记为: 联轴器DN50 HG21570-1995 8. 选择搅拌传动装置和密封装置根据设计条件,查阅标准《搅拌传动装置-传动轴、减速器型号及技术参数》、(HG21568-1995)及其附录《单级立式摆线钟轮减速器》,按照搅拌功率和转速选择摆线针齿行星减速机BLD1.5-2-29Q 。
查阅标准《Y 系列三相异步电动机》、(HBT10391-2002),选电机Y90L -4,额定功率:1.5kw ,转速1400r/min ,根据表3-13查得摆线针齿行星减速机传动效率为0.95,减速机输出功率为1.5×0.95=1.425kw ,符合搅拌要求。
参考标准《单支点机架》、HG21566-1995,根据所选减速机设计减速机机架。
根据操作条件选用带衬套及冷却水套铸填料箱,查阅《搅拌传动装置——碳钢填料箱》、(HG21537—1992)公称轴径DN50的填料箱,标记为:填料箱 PN0.6 DN50 HG/T21537.7—1992 9. 校核L 1/ B 和L 1/d桨式搅拌器安装一层,根据安装要求和考虑带衬套填料箱有支承作用,得L 1 ≈2100mm ,参考《单支点机架》、(HG2156—1995),机座J -B -50尺寸,可得B ≈565mm 。
72.3565/2100/1≈=B L <4 4250/2100/1==d L <50 均符合要求。
10. 容器支座的选用计算反应釜因需外另保温,故选用B 型悬挂式支座。
反应釜的总质量包括物料(或水压试验的水)W 1,釜体和夹套的质量W 2,电动机、减速机、搅拌装置、法兰、保温层等附件W 3。
当釜内、夹套内充满水时的质量比物料重,由此γππ])(44[221hj h j j j V V H H D H D W ++-+==1000]486.0398.0)6.18.1(4.146.15.14[22⨯++-+⨯⨯ππ ≈3402kg第10 页共12 页7/15/2013釜体和夹套的质量可以查手册或自行计算,由此W2=418×1.8+278×1.6+208×2+138≈1751kg电动机和减速机总质量约100kg,搅拌装置质量约40kg,筒体法兰77.7 kg,保温层约100 kg,手孔及其它拉管附件质量约50kg,由此W3=100+40+77.7+100+50=367.7 kg反应釜总质量W=W1+W2+W3=3402+1751+367.7=5520kg即总重力约为55kN反应釜安装4个支座,但按3个支座承受计算,查阅标准《耳式支座》(JB/T4725—92),可以选用承载能力为20kN的支座B2 JB/T4725——1992 材料为Q235-B11. 选用手孔、视镜、温度计和工艺接管根据《板式平焊法兰手孔》(HG21529-2005),选用手孔形式为a式,PN=0.6 MPa DN=250mm .手孔RF DN250 PN0.6 HG21529-2005加热蒸汽进口管a采用φ325.3⨯无缝钢管,配法兰PN0.6 DN25 HG20593-1997冷凝液出口管h 和压力表接管b都选用φ325.3⨯无缝钢管,配法兰PN0.6 DN25 HG20593-1997加强套管温度计d的管口选用φ455.3⨯进料管口e采用φ325.3⨯无缝钢管,配法兰PN0.6 DN25 HG20593-1997安全阀接管f采用φ325.3⨯无缝钢管,配法兰PN0.6 DN40 HG20593-1997出料管口g采用φ45×3.5无缝钢管(详细见P54)配法兰PN0.6 DN40 HG20593-1997由标准《压力容器视镜》i选用碳素钢带颈视镜φ89×4.5 DN80 HGJ502-86-5参考资料《化学工程师技术全书》邝生鲁化学工业出版社《化工压力容器设计——方法、问题和要点》王非化学工业出版社《化工工程制图》魏崇光郑晓梅化学工业出版社《化工设备机械基础》董大勤化学工业出版社《压力容器设计手册》董大勤袁凤隐化学工业出版社《化工单元过程及设备课程设计》匡国柱史启才化学工业出版社《化工容器及设备简明设计手册》贺匡国化学工业出版社《化工设备设计手册》朱有庭曲文海于浦义化学工业出版社《过程设备机械设计》潘红良等华东理工大学出版社《化工设备机械基础》刁玉玮等大连理工大学出版社。