反应釜总体结构设计正文
反应釜釜体设计

反应釜釜体的设计目录1概述 (2)2工艺设计 (2)釜体容积 (2)最大工作压力 (2)p= (2)根据要求操作压力W设计压力p=(~)W p,取p=W p=×=; (2)工作温度 (3)工作介质 (3)3机械设计 (3)釜体DN、PN的确定 (3)3.1.1釜体DN的确定 (3)3.1.2釜体PN的确定 (3)釜体壁厚的确定 (3)3.2.1筒体壁厚的设计 (3)釜体封头的设计 (3)3.3.1封头的选型 (3)3.3.2封头的壁厚的设计 (3)3.3.3封头的直边尺寸、体积及重量的确定 (4)筒体长度H的设计 (4)3.4.1筒体长度H的设计 (4)3.4.2釜体长径比L/D i的复核 (4)外压筒体壁厚的设计 (4)3.5.1设计外压的确定 (4)3.5.2试差法设计筒体的壁厚 (4)3.5.3图算法设计筒体的壁厚 (5)外压封头壁厚的设计 (5)3.6.1设计外压的确定 (5)3.6.2封头壁厚的计算 (5)4总结 (6)参考文献 (6)1概述反应釜釜体的作用是为物料反应提供合适的空间。
釜体中的筒体基本上是圆筒,封头常采用椭圆形封头、锥形封头和平盖,以椭圆形封头应用最广。
根据工艺需要,釜体上装有各种接管,以满足进料、出料、排气等要求。
为对物料加热或取走反应热,常设置外夹套或内盘管。
上封头焊有凸缘法兰,用于釜体与机架的连接。
操作过程中为了对反应进行控制,必须测量反应物的问的、压力、成分及其他参数,容器上还设置有温度、压力等传感器。
支座选用时应考虑釜体的大小和安装位置,小型的反应器一般用悬挂式支座,大型的用裙式支座或支承式支座。
釜体结构简图 (CAD)2工艺设计釜体容积对于反应釜,釜体容积通常是指圆柱形筒体及下封头所包含的容积之和。
根据釜体容积容积V的性质,选定H/Di的值,若忽略釜体低封头容积,可以认为3/44i i iiHV D H D H DDππ⎛⎫===⎪⎝⎭根据规定可知:iD=1200mm,又因为一般反应釜的/iH D=1~1.3,,由此可得出331.36~1.7644i iiHV D H D mDππ⎛⎫===⎪⎝⎭最大工作压力根据要求操作压力Wp=设计压力p=(~)Wp,取p=Wp=×=;液体静压()221.1 1.2/10L p kg m s cm ••⨯≈MPa 0132.0≈; /L p p =0.0132.0.024 2.4%0.55==<5%,可以忽略L p ; 计算压力c L p p p =+ = p =MPa ;因此釜体最大工作压力为工作温度根据要求:工作温度t=100℃工作介质釜体体内的工作介质选为聚乙烯3机械设计釜体DN 、PN 的确定3.1.1釜体DN 的确定根据规定D i =1200mm由[]1314页表16-1查得釜体的mm DN 1200=3.1.2釜体PN 的确定因操作压力W p =MPa ,故PN =MPa釜体壁厚的确定3.2.1 筒体壁厚的设计 由公式22[]c i d t cp D S C p σ=+Φ- 得: 1.10.51200 1.0 3.41()2137 1.0 1.10.5d S mm ⨯⨯=+=⨯⨯-⨯ 考虑1C ,则n S '=d S +1C =mm ,圆整4n S mm =刚度校核:不锈钢的mm S 3min ≥考虑筒体的加工壁厚不小于5mm ,故筒体的壁厚取mm S n 5=釜体封头的设计3.3.1 封头的选型由文献[]1316页表16-3选釜体的封头选标准椭球型,代号EHA 、标准JB/T4746—2002。
㎡反应釜的设计

封面作者:Pan Hongliang仅供个人学习淮北师范大学2014届学士学位论文2㎡反应釜的设计学院、专业化学与材料科学学院、化学工程与工艺研究方向化工设备设计学生姓名夭荣成学号20101404099指导教师姓名彭本军指导教师职称讲师2014 年4 月15 日2㎡反应釜的设计摘要:反应釜是化工生产中常见的典型设备,一台反应釜大致是由:釜体部分、传热和搅拌、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、下封头所组成。
传热装置是为了送入或带走热量,本次设计为夹套传热装置结构。
搅拌装置由搅拌器及搅拌轴所组成,根据生产需要可以安装二层浆式搅拌器。
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。
关键词:反应釜;化工生产;设备;机械密封;工艺要求单The design of the 2㎡reaction kettleAbstract: the reaction kettle is common typical equipment in the chemical production, by a reaction kettle is roughly: body parts, heat transfer and mixing, transmission and sealing device. Body part has inclusion material reaction space, by the cylinder and the upper and lower head. The heat transfer device is to put into or take away heat, the heat transfer device structure design for the jacket. Stirring device composed of stirrer and stirring shaft, can install second pulp agitator according to production requirement. The seal on the reaction kettle has two types: static seal is refers to the pipe flanges and equipment of the place such as flange seal; Dynamic seal is refers to the axis of the exit of mechanical seals or packing seal, etc. On the reaction kettle is also equipped with a variety of requirements to take over the mouth, manhole, hand hole, sight glasses, bearing parts, etc.Key words: the reaction kettle; Chemical production; Equipment; Mechanical seal; The technological requirements of single目录1.引言.................................................................................. 错误!未定义书签。
反应釜的设计论文1

目录1.课程任务计划 (1)1.(1)总体结构设计 (2)1.(2)搅拌器的设计 (2)1.(3)传动系统设计 (3)1.(4)选择轴封类型及有关零部件 (3)1.(5)绘图 (3)1.(6)编制技术要求 (3)2.反应釜釜体的设计 (3)2.(1)釜体和夹套的结构设计 (3)2.(2)釜体几何尺寸的确定 (4)2.(2)确定筒体的内径 (4)2.(3)夹套高度及换热面积计算 (5)2.(4) 厚度计算2.(4)①筒体厚度计算 (7)2.(4)②封头厚度计算 (7)2.(4)③夹套厚度计算 (8)2.(5)压力试验 (9)2.(5)①液压试验 (9)2.(5)②压力试验校核 (9)2.(6)搅拌轴设计 (10)2.(6)①搅拌轴的结构 (10)2.(6)②搅拌轴的强度校核 (10)2.(6)③搅拌轴的临界转速 (12)2.(7)反应釜的传动装置 (13)3.(1)常用电机及其选用 (13)3. (2) 减速机类型及其选用 (14)3.(3)凸缘法兰 (14)3.(4)安装底盖 (15)3.(5)传动轴 (16)3.(6)机架 (17)3.(7)联轴器 (18)4.反应釜的轴封装置 (19)5.反应釜的其他附件5.(1)支座 (21)5.(2)人孔 (24)5.(3)液位计 (25)5.(4)视镜 (26)5.(5)安全阀 (27)5.(6)工艺接管 (31)5.(7)挡板 (31)5.(8)防冲板 (32)5.(9)压力传感器 (33)5.(10)温度计 (34)6.开孔及开孔补强 (35)7.参考文献....................................................................................v (38)8.后记 (39)9.反应釜的装配图(附图)课程任务计划设计目的:把所学《化工设备机械基础》及其相关的知识,在课程设计中综合运用,把化工工艺条件与化工设备设计有机地结合起来,巩固和强化有关机械课程的基本理论和基本知识。
(完整word版)反应釜设计

第一章 反应釜釜体与传热装置搅拌设备常被称作搅拌釜(或搅拌槽),当搅拌设备用作反应器时,又被称为搅拌釜式反应器,有时简称反应釜。
釜体的结构型式通常是立式圆筒形,其高径比值主要依据操作容器的装液高径比以及装料系数大小而定。
传热方式有两种:夹套式壁外传热结构和釜体内部蛇管联合使用。
根据工艺需要,釜体上还需要安装各种工艺接管。
所以,反应釜釜体和传热装置设计的主要内容包括釜体的结构和部分尺寸、传热形式和结构、各种工艺接管的安设等。
1.1反应釜釜体1.1.1确定反应釜釜体的直径和高度在已知搅拌器的操作容积后,首先要选择筒体适宜的长径比(H/D i ),以确定筒体直接和高度。
选择筒体长径比主要考虑一下两方面因素:① 长径比对搅拌功率的影响:在转速不变的情况下,P ∝D 5(其中D :搅拌器直径;P :搅拌功率),P 随釜体直径的增大而增大很多,减小长径比只能无谓的损耗一些搅拌功率。
一次一般情况下,长径比应该大一点。
② 长径比对传热的影响:当容积一定时H/D i 越高越有利于传热。
长径比的确定通常采用经验值。
在确定反应釜直径和高度时,还应该根据反应釜操作时所允许的装料程度---装料系数η等予以综合考虑,通常装料系数η可取0.6-0.85.如果物料在反应过程中产生泡沫或沸腾状态,η应取较低值,一般为0.6-0.7;若反应状态平稳,可取0.8-0.85(物料粘度大时可取最大值)。
因此,釜体的容积V 与操作溶积V 0有如下关系:V=V 0/η…………………………………………………………………(1.1) 选取反应釜装料系数η=0.8,由V=V 0/η可得设备容积:V 0=V ×η=1×0.8=0.83m 选取H/D i =1.0,由公式m D H V D ii 08.10.10.14433=⨯⨯==ππ……………………………………(1.2)将计算结果圆整至公称直径标准系列,选取筒体直径D i =1000mm ,查《化工设备机械基础》表8-27,DN=1000mm 时的标准封头曲面高度h=250mm ,直边高度h 2=25mm ,封头容积V h =0.1513m ,由手册查得每一米高的筒体容积为3195.0m V =。
实验室小型反应釜的结构

实验室小型反应釜的结构1.主体结构部分:-釜体:釜体是反应釜的主要容器,一般采用合金钢或玻璃钢制成。
合金钢釜体具有优良的耐压性和耐腐蚀性,适用于高压和强腐蚀性反应介质的反应。
玻璃钢釜体主要用于常压或低压、非腐蚀性反应。
釜体的内部通常采用抛光处理,以提高反应的均匀性和不粘性。
为了更好地控制反应条件,反应釜的外壁通常设有保温层或冷却层。
-釜盖:釜盖主要用于封闭反应釜,通常由合金钢或玻璃钢制成。
釜盖上通常设有多个口,用于接入各种实验室设备,如温度/压力传感器、搅拌器、进料口和出料口等。
2.搅拌系统:搅拌系统是实验室小型反应釜的重要组成部分,用于将反应介质进行混合和搅拌,以确保反应均匀性。
-搅拌器:搅拌器通常由一个电机和一根搅拌桨组成。
搅拌桨的形状可以根据反应需要进行调整,如平型、叶型或锚形等。
电机可以通过变频器来调节搅拌的转速,以满足不同反应的要求。
3.温度控制系统:温度控制系统用于控制反应釜内的温度,在化学反应中起到至关重要的作用。
-加热装置:加热装置通常由电加热器组成,通过外部加热使反应釜内的温度达到所需的反应温度。
一些高级反应釜可能配备有石英管式或金属管式的加热系统,以提高加热效率和温度均匀性。
-冷却装置:冷却装置用于从反应釜中排出热量,以维持反应釜内的恒定温度。
通常采用冷却水或冷却油作为冷却介质,通过冷却管或冷却板来实现。
-温度传感器:温度传感器用于测量反应釜内的温度,并将其反馈给温度控制系统,以调节加热或冷却装置的工作。
4.压力控制系统:压力控制系统用于控制反应釜内的压力,以确保反应的安全性和稳定性。
-压力传感器:压力传感器用于测量反应釜内的压力,并将其反馈给压力控制系统,以控制压力在安全范围内。
-排气装置:排气装置用于排空反应釜内的气体,以控制反应釜内的压力。
通常采用气体排放管或真空泵来实现。
5.进料和出料系统:进料和出料系统用于向反应釜内输入反应物或将反应产物从反应釜中取出。
-进料口:进料口通常设在反应釜的一侧或顶部,用于向反应釜内加入反应物。
反应釜图文档

反应釜图1. 引言反应釜(也称为反应锅或反应容器)是化学、生物和制药等实验室中常用的实验装置。
它用于进行各种反应,如化学合成、溶解、混合、蒸发等。
反应釜图是一种图示,用于描述反应釜的结构和功能。
本文将介绍反应釜图的基本元素、构成和使用方法。
2. 反应釜图的基本元素一般来说,一个完整的反应釜图需要包括以下基本元素:2.1 反应釜本体反应釜本体是指反应釜的主体结构,通常由不锈钢或玻璃等材料制成。
反应釜本体通常具有圆柱形或圆锥形,并且具备一定的容积。
反应釜本体通常具有进料口、排气口、温度传感器接口等功能。
2.2 搅拌器搅拌器是反应釜中负责搅拌反应物的设备。
它通常由电机、搅拌叶片和轴承等组成。
搅拌器的功能是将反应液体均匀混合,以加速反应速率和提高反应效果。
2.3 加热与降温装置加热与降温装置是反应釜中的重要组成部分,用于调节反应体系的温度。
常用的加热装置包括电加热器、油浴加热器和蒸汽加热器等。
2.4 温度传感器温度传感器通常安装在反应釜中,用于实时监测反应体系的温度变化。
温度传感器的数据可以用于控制加热与降温装置,以维持反应体系的温度在所需范围内。
2.5 过滤装置过滤装置是用于分离反应产物或固体颗粒的设备。
它通常由过滤膜、滤网和滤底等部分组成。
过滤装置的设计和选择要根据反应的要求和产物的性质进行合理的选择。
3. 反应釜图的构成一个完整的反应釜图通常由多个部分组成,以下是典型的反应釜图构成元素:3.1 主体结构示意图主体结构示意图用于展示反应釜的整体外观和主要组成部分的位置。
它通常是一个简化图示,只包含主要组成部分的轮廓。
3.2 详细部件布局图详细部件布局图是一个更加详细的反应釜图,展示了反应釜中各个部件的具体位置和连接方式。
详细部件布局图可以帮助用户更好地理解反应釜的结构和组成。
3.3 流程示意图流程示意图用于展示反应釜中反应的流程和顺序。
它通常标注了反应的起始和结束点,以及各个反应步骤之间的关系。
流程示意图可以帮助用户更好地理解反应釜的使用方法和操作流程。
搅拌反应釜设计范文

搅拌反应釜设计范文搅拌反应釜是一种用于化学反应和物料加工的设备,广泛应用于化工、制药、食品、农药等行业。
在搅拌反应釜的设计过程中,有许多要考虑的因素,如反应条件、物料性质、操作要求等。
本文将从釜体结构、搅拌装置、加热与冷却系统、逼流与排气系统等方面介绍搅拌反应釜的设计。
首先,搅拌反应釜的釜体结构是设计的重要部分。
釜体外包装通常由不锈钢制成,具有耐腐蚀性和良好的密封性能。
内胆由耐腐蚀材料制成,例如玻璃钢、不锈钢等。
内壁通常采用喷砂处理,以提高表面粗糙度从而增加换热效果。
釜底部通常采用圆弧底或半球底设计,以便物料流动。
其次,搅拌装置在搅拌反应釜的设计中起着关键作用。
搅拌方式有机械搅拌和气体搅拌两种。
机械搅拌通常采用轴流式或径流式搅拌器,具有高效搅拌效果。
搅拌器的叶片形状可以根据物料的特性来设计,以达到更好的搅拌效果。
气体搅拌通常通过气体进料管道和气体分布器来实现,来回流动的气体能够提高反应速率。
加热与冷却系统是搅拌反应釜设计中重要的考虑因素之一、加热通常采用外卧管或夹套方式,通过高温热载体传导热量到反应釜内。
具体的加热方式可以根据反应要求来选择,例如蒸汽加热、电热加热等。
冷却通常采用夹套或管束方式,通过低温热载体传导热量到反应釜内,以控制反应温度。
冷却系统还可以配备冷却卷管或冷却圈,提高冷却效果。
逼流与排气系统也是搅拌反应釜设计中需要考虑的因素之一、逼流系统通过压缩空气或压缩液体将反应物料从反应釜中排出。
排气系统通过气体排放装置将产生的废气排放到外界。
逼流和排气系统必须考虑设备的安全性和环保性,并且需要根据反应釜的工艺要求来合理设计。
另外,搅拌反应釜的设计还需要考虑控制系统和安全系统。
控制系统通常包括温度、压力、搅拌速度等参数的监测和控制。
安全系统通常包括温度、压力、液位等参数的监测和报警装置,以确保设备的安全运行。
总结起来,搅拌反应釜的设计需要综合考虑釜体结构、搅拌装置、加热与冷却系统、逼流与排气系统等因素。
反应釜的设计(1)

反应釜的设计摘要: 本文对搅拌反应釜的设计进行了分析,并结合实践经验对搅拌反应釜的有关参数、结构型式进行了合理的选择,以满足本设备性能的要求,使其成为合格的产品。
关键词:搅拌反应釜、设计、结构型式一、前言2006年,我接到用户委托我公司设计制造的改质沥青反应釜的设计任务书。
这项任务比较复杂,虽然之前我已设计过搅拌设备,但都属于小型常规设备,这次的设计属大型反应釜,使用的工况苛刻,最主要的是按用户需求的搅拌器型式标准选取不到,公司以前也没设计制造过,此次新设计的搅拌器不仅要使用效果好还得满足设计强度要求。
经过一段时间的苦战,我终于完成了此项任务,较好的解决了设计和制造过程中遇到的问题。
至今该设备投产几年,运行情况良好。
二、工艺过程反应釜是制取煤油和沥青过程中的重要设备之一。
煤油和沥青是我们平常所熟悉的生活及建筑材料。
它们的制作原料是炼煤厂炼煤过程中产生的焦油。
其流程是把焦油送进反应釜,通过搅拌、调和、分离、脱水再加入洗油,同时在容器的传热装置加热下使其溶解(此时的物质称为改质沥青),再把它送到塔设备,从而提起煤油、沥青。
用户提供的反应釜操作条件是:设计压力0.5MPa;设计温度470℃;工作介质为:焦油、洗油、水、蒸汽;容积为20M³;搅拌器转速33rpm;电动机功率18.5kw;设备需带传热装置。
其结构型式由我公司来确定。
三、确定结构型式我公司生产的大多数产品都是不带传动的,是静止的,如罐、塔、换热器等产品。
设计反应釜的难点是:反应釜由哪些部件组成?各部分的设计参数和几何参数如何确定?采用哪种结构型式?如何装配?各种参数和构件的设置是否合理?设备搅拌时能否达到静平衡、同心度的要求?传热构件设计是否满足反应釜工作原理的要求?轴封装置在470℃的高温下,能否满足密封要求?通过查阅了大量技术资料,我对反应釜的主要部件的结构型式、几何尺寸、载荷受力、强度设计及其构件的选材、搅拌装置中搅拌器的形式、数量和各个搅拌器之间的安装位置、传动装置及轴封选型、传热装置结构形式及安装高度等重要参数进行了逐一的计算和确定。
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1前言1.1课题介绍搅拌设备使用历史悠久,广泛应用于化工、医药、食品、采矿、造纸、涂料、冶金、废水处理等行业中。
搅拌器除用作化学反应器和生物反应器外,搅拌反应器还大量用于混合、分散、溶解、结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。
在化工容器制造过程中,一台压力容器从设计到投入运行,要经过设计、制造、检验、安装、运行监督和维修等多个环节,设计是其中一个十分重要的环节。
设计的正确、合理与否,不仅涉及到制造、检验等环节的难易程度,影响到压力容器的制造成本和运转费用,而且直接关系到产品运行的可靠性。
1.2课题研究背景及发展趋势压力容器从产生到现在,大约可以分为三个阶段:第一阶段,主要表现在20世纪初,随着石油化学工业的发展,所以一些应用于化工生产的中、低压力容器的设计与试验应用,主要是薄壁容器的碳钢容器及部分不锈钢容器的应用。
第二阶段,21世纪50年代以后,随着世界经济的飞速发展,压力容器有广泛的应用于工业、农业、军工及民用等许多部门,这时的压力容器不能单独地构成一台设备,它内部必须装入为完成某一化工单元操作所需的内件,诸如合成塔、分离器、热交换器及特殊工艺的高压容器。
第三阶段,21世纪的中国等发展中国家,制造也的发展是社会发展、经济提高的基础。
但随着世界性的能源危机,许多国家正在大力的开发能源,一方面加紧开发煤气和天然气,另一方面积极发展核能发电,这些能源装置需要大量的高压容器和超高压容器。
预计在不久的将来,高压容器的设计理论与制造技术将会成为我们所要掌握的关键部分。
1.3机械搅拌设备的组成机械搅拌设备由搅拌容器和搅拌机两大部分组成。
搅拌容器包括釜体、封头、内构件以及各种用途的开孔接管等,在运行过程中与搅拌机共同完成介质的悬浮、分散、乳化、混匀、溶解、吸收、萃取、化学反应以及传热等物理、化学反应。
搅拌机包括传动装置、搅拌器、搅拌轴、轴封等。
1.4课题设计内容、设计参数及生产工艺1.4.1设计内容搅拌容器:1.壳体材料的选择以及厚度的计算和校核;2.上下封头型式的确定以及厚度的计算和校核;3.管口开孔补强计算及接管规格的确定;4.容器支座的确定.搅拌机: 1.搅拌器的选型及校核;2.搅拌轴的计算及选材;3.传动装置的选择;4.电机功率的计算;5.搅拌轴封的型式确定及材料选用.1.4.2设计参数设计压力:0.6MPa;设计温度:35℃水的密度:1000kg/m3有机物的密度:835kg/m3水的粘度:1×10-3N·s/m3有机物的粘度:0.802×10-3 N·s/m3水的重量分率:0.8有机物的重量分率:0.2混合物表面张力:30×10-3 N/m搅拌器转速:130r/min2.反应釜总体结构设计搅拌压力容器的结构和计算按GB150的规定。
反应釜的机械设计是在工艺设计之后进行的,设计依据是工艺提出的要求和条件。
设计工艺条件一般包括反应釜的全容积、最大工作压力、工作温度、介质腐蚀性、搅拌形式、转速和功率、工艺接管尺寸方位等,而这些条件都是由用户提供的。
反应釜设备主要用于医药,化工,食品,轻工等行业中的水解,中和,结晶,蒸馏,蒸发,储存等生产环节。
该反应釜主要由筒体、封头、搅拌轴、搅拌器、电动机、减速机、联轴器、轴承组件、填料箱、机架等部件组成。
在阅读了设计任务书之后,按以下内容和步骤进行搅拌反应釜的机械设计。
(1)总体结构设计。
根据工艺要求并考虑制造、安装和维护检修的方便,确定各部分结构形式,如封头形式、传动类型、轴封和各种附件的结构形式。
(2)搅拌容器的设计。
A.根据工艺参数确定各部分几何尺寸;B.考虑压力、温度、腐蚀因素,选择釜体材料;C.对罐体、封头等进行强度和稳定性计算、校核。
(3)传动装置设计,包括选择电动机、确定传动类型、选择减速机、联轴器、机架及支座设计等。
(4)决定并选择轴封类型及有关零部件。
(5)绘图,包括总装图、部件图和零件图。
(6)编制技术要求,提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。
反应釜结构简图见图2.1:图2.1 反应釜总图2.1 搅拌容器的设计搅拌容器的结构和设计按GB150-1998《钢制压力容器》的规定。
2.1.1搅拌容器的几何尺寸计算搅拌容器罐体一般是立式圆筒容器,有顶盖、筒体和封头,通常支座安装在基础或平台上。
罐底通常为椭圆形封头。
顶盖在受压状态下操作常选用椭圆形封头。
2.1.1.1计算筒体的内径D一般由工艺条件给定容积v,筒体的内径可按如下公式计算34 i VDπ=其中V表示工艺条件给定的容积,3m,此处V=33m i表示长径比(按物料类型选取,见下表)表2.1 几种搅拌釜的长径比i值代入数据并进行计算得m D 563.1114.33343=⨯⨯=将D 估算值圆整到公称直径,取D=1400mm 2.1.1.2 确定封头的形式及尺寸本搅拌反应釜的封头采用标准椭圆封头,且椭圆封头的内径与筒体的内径相同,故DN=1400mm 封头形状如下图二:图2.2 标准椭圆封头形状及其尺寸查以内径为公称直径的椭圆封头的形式和尺寸表得 h 1=350mm h 2=25mm V=0.39773m 2.1.1.3 确定筒体的高度H反应釜容积通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。
故筒体高度可以按如下公式计算()mV V V H 11-= 式中V 1表示封头容积,3mV m 1表示1m 高筒体的体积,mm3查椭圆形封头尺寸表得V 1=0.39773m查筒体的容积、面积和质量表得V m 1=1.5393m代入数据计算得H=()m 691.1539.13977.03=-圆整得H=1.7m 故21.114001700===D H i 与取定值符合 当筒体高度确定后,应按圆整后的筒体高度修正实际容积,则311014.33977.07.1539.1m V H V V m =+⨯=+⨯=2.1.2搅拌容器筒体内压计算2.1.2.1 计算条件设计压力P=0.6MPa液柱静压()MPa MPa gh P H 03.0%56.0023.06.07.18.91000=⨯<=+⨯⨯==ρ 故计算压力P C =0.6Mpa(当液柱静压力小于设计压力的5%时,液柱静压力可以忽略不计)设计温度 t=35℃ 内径D=1400mm焊接接头系数取85.0=φ筒体材料:Q235-B(热轧)(板材) 2.1.2.2 厚度计算计算厚度:[]mm P DP ctc 39.46.085.0113214006.021=-⨯⨯⨯=-=φσδ钢板厚度负偏差C 1取1mm 腐蚀裕量C 2取2mm则设计厚度mm C d 39.621=+=δδ名义厚度mm C d n 39.71=+=δδ向上圆整到8mm 有效厚度mm C C n e 521821=--=--=δδ 2.1.2.3压力试验时应力校核压力试验类型:液压试验试验压力值:[][]MPa PP tT 75.01131136.025.125.1=⨯⨯==σσ 式中:[]σ表示试验温度下许用应力,113Mpa[]t σ表示设计温度下许用应力,113Mpa压力试验允许通过的应力水平[]MPa s T5.2112359.09.0=⨯=≤σσ试验温度下屈服点MPa s 235=σ 试验压力下圆筒的应力:()()MPa D P e e T T 0.12485.0525140075.02=⨯⨯+⨯=+=φδδσ校核条件:[]T T σσ≤ 校核结果:合格 2.1.2.4压力及应力计算最大允许工作压力[][]()MPa D P e te w 8.0140511302==+=δφσδ设计温度下计算应力()MPa D P e e c t 3.845214056.02=⨯⨯=+=δδσ[]MPa t 1.9685.0113=⨯=φσ校核条件[]t tσφσ≥校核结论:合格2.1.3 搅拌容器上下封头内压计算2.1.3.1计算条件上下封头都为校准椭圆封头,且符合JB/T4746-2002《压力容器封头》要求设计压力p=0.6Mpa 设计温度t=35℃ 内径D=1400mm 焊接接头系数 85.0=φ曲面高度mm h 3501= 材料:Q235-B(热轧)(板材) 试验温度许用应力[]MPa 113=σ 设计温度许用应力[]MPa t113=σ钢板厚度负偏差mm C 11= 复试裕量mm C 22= 2.1.3.2 厚度计算形状系数0.1350214002612261221=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+⨯=⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=h D K 计算厚度[]mm P DKP ctc 38.46.05.085.0113214006.015.02=⨯-⨯⨯⨯⨯=-=φσδ则设计厚度mm C d 38.6238.42=+=+=δδ名义厚度mm C d n 38.7138.61=+=+=δδ向上圆整到8mm 有效厚度()()mm C C n e 521821=+-=+-=δδ 满足设计要求 2.1.3.3压力计算最大允许工作压力[][]MPa KD P e te w 685.055.01400185.0113525.02=⨯+⨯⨯⨯⨯=+=δφσδ最大允许工作压力[]>w P 计算压力MPa P c 6.0= 校核结论:合格2.1.4人孔接管开孔补强计算人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。
当设备直径大于900mm 是应开设人孔。
人孔的形状有圆形和椭圆形两种。
圆形人孔制造方便,应用较为广泛。
人孔的大小及位置应以人进出设备方便为原则,对于反应釜,还要考虑搅拌器的尺寸,以便搅拌轴能通过人孔放入罐体内。
容器开孔后由于壳体材料的削弱,出现开孔应力集中现象。
因此,要考虑加强。
补强圈就是用来弥补设备壳体因开孔过大而造成的强度损失的一种常用形式。
补强圈形状应与被补强部分相符,使之与设备壳体密切贴合,焊接后能与壳体同时受力。
补强圈上有一小螺纹孔(M10),焊后通入空气,以检查焊缝的气密性。
补强圈的厚度和材料一般与设备壳体相同。
2.1.4.1 接管规格:f, 8426⨯φ 2.1.4.1.1设计条件设计压力 MPa p 6.0= 设计温度 35=t ℃ 壳体型式:椭圆形封头 接管材料: Q235-B(热轧) 板材补强圈材料名称:Q235-B(热轧) 壳体开孔处焊接接头系数:85.0=φ 1 壳体内直径:D=1400mm壳体开孔处名义厚度:mm n 8=δ 壳体厚度负偏差mm C 11= 壳体腐蚀裕量mm C 22= 壳体材料许用应力[]MPa t113=σ接管名义厚度:mm nt 6=δ 椭圆封头长短轴之比为2 开孔中心至封头轴线的距离为0mm 接管实际外伸长度mm h 2001= 接管实际内伸长度mm h 02= 接管焊接接头系数mm 0.1=φ 接管腐蚀裕量mm C 22= 接管厚度负偏差mm C 11=接管材料许用应力[]MPa t113=σ补强圈材料许用应力[]MPa t113=σ2.1.4.1.2开孔补强计算(a )补强及补强方法判别补强判别 根据下表,允许不另行补强的最大接管外径为89mm 。