化工课程设计--夹套反应釜课程设计 (2)

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化工课程设计--夹套反应釜课程设计 (2)

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化工设备机械基础课程设计题目:1m3夹套反应釜设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程班级: 10化工姓名:学号: ***********指导老师:完成日期: 2012年6月1日夹套反应釜设计任务书设计者:班级:10化工学号:10111003101指导老师:日期:一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标见下表三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算;2.选择支座形式并进行计算;3.手孔校核计算;4.选择接管、管法兰、设备法兰;5.进行搅拌传动系统设计;(1)进行传动系统方案设计(指定用V带传动);(2)作带传动设计计算:定出带型,带轮相关尺寸(指定选用库存电机Y1322-6,转速960r/min,功率5.5kW);(3)选择轴承;(4)选择联轴器;(5)进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计;6.设计机架结构;7.设计凸缘及安装底盖结构;8.选择轴封形式;9.绘制装配图;10. 绘传动系统部件图。

表1 夹套反应釜设计任务书简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力,Mpa设计压力,MPa0.2 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 1.0操作容积,m30.8全容积传热面积,m2>3.5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 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 手孔目录1. 夹套反应釜的结构 (5)1.1 夹套反应釜的功能和用途 (5)1.2 夹套反应釜的反应条件 (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 (8)4.1.2 夹套几何尺寸计算 (10)4.2 夹套反应釜的强度计算 (12)4.2.1 强度计算(按内压计算强度) (12)4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度) (15)4.2.3水压试验校核 (21)4.3 反应釜的搅拌器 (23)4.3.1 搅拌装置的搅拌器 (23)4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (23)4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计 (24)4.4 反应釜的传动装置设计 (26)4.4.1 常用电机及其连接尺寸 (26)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (26)4.4.3 V带减速机 (27)4.4.4凸缘法兰 (30)4.4.5安装底盖 (31)4.4.6机架 (31)4.4.7联轴器 (32)4.5 反应釜的轴封装置设计 (33)4.5.1 填料密封 (33)4.5.2 机械密封 (33)4.6反应釜的其他附件设计 (34)4.6.1 支座 (34)4.6.2 手孔和人孔 (35)4.6.3 设备接口 (35)5. 设计小结 (38)6. 参考文献 (39)设计说明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、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。

化工机械设备课程设计--夹套反应釜

化工机械设备课程设计--夹套反应釜

本科毕业生论文教学院:化学与材料工程学院专业:化学工程与工艺(精细化工方向)学号: 201040820115 学生姓名:李生江指导教师:2012年6月13日大型作业任务书42011~2012 学年第2学期学生姓名:专业班级:化学工程与工艺(精细化工方向)2009(1)指导教师:工作部门:化工教研室一、大型作业题目:夹套反应釜二、大型作业内容(含技术指标)1. 容积:20m3;2. 反应温度:150℃,加热介质:水蒸气;3. 使用地点:黄石某地区。

4. 作业成果:计算书1份,设备图1张(A1图纸手工绘制)。

三、进度安排1.5月28日:分配任务;2.5月28日-6月03日:查询资料、初步设计;3.6月04日-6月08日:设计计算,完成报告。

四、基本要求1.设计方案:根据给定的条件合理选择设备的结构以及合适的材料,立式容器或卧式容器的筒体和封头、钢板卷制焊接结构接头、钢板材料的型号及热处理条件等;2.设计计算:依据材料的性能,对选用设备的壁厚进行计算、稳定性进行校核;3.辅助设备的选型:包括典型辅助设备的主要尺寸计算及型号规格:人孔或手孔设计、法兰的型号规格、接管开孔结构、视镜或液面镜以及容器的支座选型等。

教研室主任签名:2012 年月日目录1 绪论 (1)1.1反应釜的基本特点 (1)1.2反应釜的发展趋势 (2)2反应釜的设计参数及要求 (3)3 夹套反应釜设计 (4)3.1夹套反应釜的总体结构 (4)3.1.1釜体部分 (4)3.1.2传热装置 (4)3.2反应釜的罐体和夹套的设计 (5)3.2.1罐体和夹套的结构设计 (5)3.2.2筒体的几何尺寸计算 (5)3.2.2夹套几何尺寸计算 (5)3.2.3强度计算 (6)3.2.4稳定性校核 (7)3.2.5水压试验校核 (8)3.3反应釜搅拌装置设计 (8)3.3.1搅拌器选择 (8)3.3.2设计搅拌轴 (9)3.4传动装置设计 (10)3.4.1动力设计 (10)3.4.2轴封装置设计 (10)3.4.3联轴器 (11)3.4.4凸缘法兰选择 (11)4 反应釜附件选用 (12)4.1耳式支座选用 (12)4.2接管表 (13)4.3人孔选择 (13)5 参考文献 (14)1 绪论1.1反应釜的基本特点反应釜体普遍采用钢制(或衬里)、铸铁或搪玻璃。

夹套反应釜课程设计课程

夹套反应釜课程设计课程

有搅拌装置的夹套反应釜前言《化工设备机械基础》化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业,对化下设备的机械知识和设计能力的要求而编写的。

通过此课程的学习,是通过学习使同学掌握基本的设计理论并具有设计钢制的、典型的中、低、常压化工容器的设计和必要的机械基础知识。

化工设备机械基础课程设计是《化工设备机械基础》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是学生体察工程实际问题复杂性,学习初次尝试化工机械设计。

化工设计不同于平时的作业,在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策,根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算,并要对自己的选择做出论证和核算,经过反复的比较分析,择优选定最理想的方案和合理的设计。

化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。

在教师指导下,通过裸程设计,培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识,综合地分析和解决生产实际问题的能力。

因此,当学生首次完成该课程设计后,应达到一下几个目的:⑴熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式,当缺乏必要的数据时,尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。

⑵在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下,综合分析设计任务要求,确定化工工艺流程,进行设备选型,并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数,同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。

⑶准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。

⑷用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。

化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作,而且在设计中除了要考虑经济因素外,环保也是一项不得不考虑的问题。

除此之外,还要考虑诸多的政策、法规,因此在课程设计中要有耐心,注意多专业、多学科的综合和相互协调。

目录1 设计方案的分析和拟定 (6)2. 反应釜釜体的设计 (6)罐体和夹套的结构设计 (6)罐体几何尺寸计算 (7)2.2.1确定筒体内径 (7)2.2.2 确定封头尺寸 (7)2.2.3 确定筒体的厚度Hi (8)夹套几何尺寸计算 (8)夹套反应釜的强度计算 (9)2.强度计算的原则及依据 (9)2.4.2 按内压对圆筒和封头进行强度计算 (9)2.4.3 按外压对筒体和封头进行强度校核 (10)2.4.4 夹套厚度计算 (11)2.4.5 水压试验校核计算 (11)3反应釜的搅拌装置 (12)搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (12)搅拌轴设计 (13)4 反应釜的传动装置 (14)常用电机及其连接 (14)釜用减速机类型,标准及其选用 (14)凸缘法兰 (15)安装底盖 (15)机架 (15)联轴器 (16)5 反应釜的轴封装置 (16)6 反应釜的其他附件 (16)支座 (16)人孔 (17)设备接口 (17)7 反应釜的装配图 (17)课程设计任务书设计目的:把所学《化工设备机械基础》及相关知识,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。

立式带夹套的反应釜设计-精品文档

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立式带夹套的反应釜设计绪论一、化工设备课程设计的目的和要求 (1)课程设计的目的化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。

在教师指导下,通过课程设计,培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识,综合地分析和解决工程实际问题的能力。

当学生完成课程设计后,应达到下列目的: 1)通过课程设计,能够将化工设备课程和有关先修课程所学的知识,在设计中综合地加以运用,使学到的知识得到巩固、加深和提高。

2)初步培养学生独立进行工程设计的工作能力,树立正确的设计思想,掌提化工容器及设备设计的基本方法和程序,为今后从事工程设计打下良好的基础。

3)使学生能够熟悉和运用设计资料,如有关国家(部颁)标准,以完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的基本训练。

(2)化工设备课程设计的要求通过课程设计应达到以下要求: 1)树立正确的设计思想能够结合生产实际综合地考虑先进、安全、经济、可靠和实用等方面的要求,严肃认真地进行设计。

2)具有积极主动的学习态度在课程设计中遇到的问题,要随时查阅有关教科书或文献,通过积极思考,提出个人见解尽可能自己解决,不要太多地依靠指导老师帮助解决问题。

3)正确处理好几个关系①继承和发展的关系强调独立思考,并不等于设计者凭空假想,不依靠设计资料和继承前人经验,这样是得不出高质量设计的。

对于初学设计的人来说,<a name=baidusnap0></a>学会</B>收集、理解、熟悉和使用各种资料,正是培养设计能力的重要方面。

因此正确处理好继承和发展条件下的抄、搬、套问题,正是设计能力强的重要表现。

②正确使用标准规范化工设备设计非常强调标准规范。

但是并不是限制设计的创造和发展,因此遇到与设计要求有矛盾时,经过必要的手续可以<a name=baidusnap1></a><B style='color:black;background-color:#A0FFFF'>放弃</B>标准而服从设计要求。

夹套反应釜课程设计

夹套反应釜课程设计

夹套传热式带搅拌的反应釜设计说明书组员:源学号:3099990054勇华学号:3099990055叙学号:3090343125黄承标学号:3090343108专业班级:化学工程与工艺09-1班指导老师:淑华设计时间:2011年12月19日至2011年12月30日有搅拌装置的夹套反应釜前言《化工设备机械基础》化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业,对化下设备的机械知识和设计能力的要求而编写的。

通过此课程的学习,是通过学习使同学掌握基本的设计理论并具有设计钢制的、典型的中、低、常压化工容器的设计和必要的机械基础知识。

化工设备机械基础课程设计是《化工设备机械基础》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是学生体察工程实际问题复杂性,学习初次尝试化工机械设计。

化工设计不同于平时的作业,在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策,根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算,并要对自己的选择做出论证和核算,经过反复的比较分析,择优选定最理想的方案和合理的设计。

化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。

在教师指导下,通过裸程设计,培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识,综合地分析和解决生产实际问题的能力。

因此,当学生首次完成该课程设计后,应达到一下几个目的:⑴熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式,当缺乏必要的数据时,尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。

⑵在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下,综合分析设计任务要求,确定化工工艺流程,进行设备选型,并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数,同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。

⑶准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。

⑷用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。

化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作,而且在设计中除了要考虑经济因素外,环保也是一项不得不考虑的问题。

化工设备机械基础夹套反应釜课程设计及答辩

化工设备机械基础夹套反应釜课程设计及答辩

t
2.4对筒体和封头进行强度校核
• 根据参考文献【1】附表9-1得到:常温下 [σ]=170MPa 在操作温度下(250℃)=156MPa 在 操作时夹套的内压P=2.0MPa 筒体的内压 Pc=2.8MPa Φ=1因为: P <Pc 所以在进行校核时筒 体应该按照筒体的内压P=2.8MPa进行校核,夹套按 照夹套的内压p=2.0MPa进行校核。
• 2.4.1夹套(内压容 器的试压): • 液压:Pt=1.25 p t =1.25×2.0 ×=2.72
• 气e 压:Pt=1.15 p t =1.15×2.0×=2.51 • s =14-2=12㎜
• =345MPa
Pt Di e 2.72 1700 12
• 液压: T = 2 e
• 因为 T < 0.9Φ s ,所以水压试验验证强度足够。

气压: T =
Pt Di e 3.51 (2100 17)
2e =
2 17
=218.55MPa
• 0.8Φ s=0.8×1×345=276MPa
• 因为 T < 0.8Φ s , 所以气压实验验证强度足够
500-600 700-1800 2000-3000
Dj
Di+50
Di+100 Di+200
•(参阅文献【3】表18—3)
• D j Di 100 1700 ㎜ •2.1.2 夹套釜体PN的确定
•由设计要求知夹套内部压力为2.0MPa,因此夹套 釜体PN=2.0MPa
2.2 夹套筒体的设计
• 2.2.1 设计参数的确定
浆式 85 2.8
夹套内
2.0
<250 蒸汽
1 第一章 反应釜釜体的设计

夹套反应釜__化工设计0.9 (2)

夹套反应釜__化工设计0.9 (2)

化工设备机械基础(2010级)题目夹套反应釜设计学院化工学院专业化学工程与工艺班级2010级学号学生姓名蔡维庆指导教师郝惠娣完成日期 2012年6月10日目录一、罐体几何尺寸计算-----------------------------------------------31.确定筒体内径------------------------------------------------------------32.确定筒体高度------------------------------------------------------------33.罐体及夹套参------------------------------------------------------------3二、夹套反应釜的强度计算---------------------------------------------------41.压力计算-----------------------------------------------------------------42.罐体及夹套厚度计算-------------------------------------------------------4三、稳定性校核(按外压校核罐体厚度)--------------------------------------5四、水压试验校核-----------------------------------------------------6五、选择接管、管法兰、设备法兰及其他构件------------------------------6六、选择安装底盖结构-----------------------------------------------7七、选择支座形式并进行计算----------------------------------------71.支座的选型及尺寸的初步设计--------------------------------------72.支座载荷的校核计算---------------------------------------------8八、焊缝结构的设计-----------------------------------------------9九、手孔选择与补强校核--------------------------------------------100.9 m 3夹套反应釜设计一、罐体几何尺寸计算1.确定筒体内径工艺条件给定容积V=0.9 m 3、筒体内径估算1D :1D ≅34Vπi==0.985 m=985mm式中 V ——工艺条件给定容积,m 3; i ——长径比,11H i=D 取值1.2; 将D 1估算值圆整到公称直径1000 mm 2.确定筒体高度由1D =1000 mm 查表参考文献【2】D-1得1m 高的容积V 1m =0.785 m 3;查表D-2得罐体封头容积1V 封=0.1505 m 3;估算罐体筒体高度;11m 1H =V-V /V 封()=(0.9-0.1980)/0.950=0.955 m=955 mm将1H 估算值圆整到公称直径1000 mm 3.罐体及夹套参数罐体实际容积V=V 1m *1H +1V 封=0.785*1+0.1505=0.936 m 3;由1D =1000 mm 查参考文献【2】表4-3夹套筒体内径2D =1100 mm ; 选取η=0.8;2H 1m 1ηV V /V ≥-封()=(0.8*0.936-0.1505)/0.785=0.762 m=762mm ; 将2H 估算值圆整到公称直径800 mm=0.8 m查参考文献【2】表D-2罐体封头表面积1F 封=1.1625 2m ; 1m 高筒体内表面积1m F =3.14 2m ; 实际总传热面积:F=1m F *2H +1F 封=3.14*0.8+1.1625=3.675 2m >3 2m ;故满足要求。

化工课程设计--夹套反应釜课程设计

化工课程设计--夹套反应釜课程设计

化工课程设计--夹套反应釜课程设计化工设备机械基础课程设计题目:1m3夹套反应釜设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程班级: 10化工姓名:学号: 10111003101指导老师:完成日期: 2012年6月1日夹套反应釜设计任务书指导老师:日期:一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标见下表三、设计要求进行罐体和夹套设计运算;选择支座形式并进行运算;手孔校核运算;选择接管、管法兰、设备法兰;进行搅拌传动系统设计;(1)进行传动系统方案设计(指定用V带传动);(2)作带传动设计运算:定出带型,带轮有关尺寸(指定选用库存电机Y1322-6,转速960r/min,功率5.5kW);(3)选择轴承;(4)选择联轴器;(5)进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计;设计机架结构;设计凸缘及安装底盖结构;选择轴封形式;绘制装配图;绘传动系统部件图。

表1 夹套反应釜设计任务书简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力,Mpa设计压力,0.2 0.3MPa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 1.0操作容积,0.8全容积m3目录1. 夹套反应釜的结构51.1 夹套反应釜的功能和用途51.2 夹套反应釜的反应条件52. 设计标准63. 设计方案的分析和拟定64. 各部分结构尺寸的确定和设计运算7 4.1 罐体和夹套的结构设计74.1.1 罐体几何尺寸运算84.1.2 夹套几何尺寸运算104.2 夹套反应釜的强度运算114.2.1 强度运算(按内压运算强度) 114.2.2 稳固性校核(按外压校核厚度) 144.2.3水压试验校核184.3 反应釜的搅拌器194.3.1 搅拌装置的搅拌器194.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计20 4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计204.4 反应釜的传动装置设计224.4.1 常用电机及其连接尺寸224.4.2釜用减速机类型、标准及其选用224.4.3 V带减速机234.4.4凸缘法兰264.4.5安装底盖274.4.6机架274.4.7联轴器284.5 反应釜的轴封装置设计284.5.1 填料密封284.5.2 机械密封294.6反应釜的其他附件设计 304.6.1 支座304.6.2 手孔和人孔304.6.3 设备接口315. 设计小结346. 参考文献35设计讲明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜要紧由搅拌容器、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。

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化工设备机械基础课程设计题目:1m3夹套反应釜设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程班级: 10化工姓名:学号: ***********指导老师:完成日期: 2012年6月1日夹套反应釜设计任务书设计者:班级:10化工学号:10111003101指导老师:日期:一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

二、设计参数和技术特性指标见下表三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算;2.选择支座形式并进行计算;3.手孔校核计算;4.选择接管、管法兰、设备法兰;5.进行搅拌传动系统设计;(1)进行传动系统方案设计(指定用V带传动);(2)作带传动设计计算:定出带型,带轮相关尺寸(指定选用库存电机Y1322-6,转速960r/min,功率5.5kW);(3)选择轴承;(4)选择联轴器;(5)进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计;6.设计机架结构;7.设计凸缘及安装底盖结构;8.选择轴封形式;9.绘制装配图;10. 绘传动系统部件图。

表1 夹套反应釜设计任务书简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力,Mpa设计压力,MPa0.2 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 1.0操作容积,m30.8全容积传热面积,m2>3.5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 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 手孔目录1. 夹套反应釜的结构 (5)1.1 夹套反应釜的功能和用途 (5)1.2 夹套反应釜的反应条件 (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 (8)4.1.2 夹套几何尺寸计算 (10)4.2 夹套反应釜的强度计算 (12)4.2.1 强度计算(按内压计算强度) (12)4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度) (15)4.2.3水压试验校核 (21)4.3 反应釜的搅拌器 (23)4.3.1 搅拌装置的搅拌器 (23)4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (23)4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计 (24)4.4 反应釜的传动装置设计 (26)4.4.1 常用电机及其连接尺寸 (26)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (26)4.4.3 V带减速机 (27)4.4.4凸缘法兰 (30)4.4.5安装底盖 (31)4.4.6机架 (31)4.4.7联轴器 (32)4.5 反应釜的轴封装置设计 (33)4.5.1 填料密封 (33)4.5.2 机械密封 (33)4.6反应釜的其他附件设计 (34)4.6.1 支座 (34)4.6.2 手孔和人孔 (35)4.6.3 设备接口 (35)5. 设计小结 (38)6. 参考文献 (39)设计说明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、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,其形成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;轴封装置为动密封,一般采用机械密封或填料密封;它们与支座、人孔、工艺管等附件一起,构成完整的夹套反应釜。

1.1 夹套反应釜的功能和用途反应釜具有耐高温、耐腐蚀、生产能力强等优点,广泛用于合成塑料、合成橡胶、合成纤维、农药、颜料、树脂、化肥等行业。

还用于医药,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。

釜体上的夹套主要是用于加热和冷却的模块。

其中带搅拌的夹套反应釜是精细化工、涂料、热熔胶、医药及食品等工业中常用的反应设备之一。

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。

1.2 夹套反应釜的反应条件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,主要分为温度、压强、进料口和出料口、材料这几个因素。

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100度到0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,本次设计内容是设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。

任务书中已经给定此夹套反应釜一些设计参数及要求,我先对已有数据进行进一步分析并确定此次设计的总体设计方向。

此次我要设计的是全容积为13m,操作容积为0.83m的夹套反应釜。

1、设计压力:容器内的设计压力为0.2MPa,夹套内的设计压力为0.3MPa,由此可知本反应釜是在常压下工作。

2、设计温度:容器内的设计温度<100℃,夹套内的设计温度<150℃,设计温度均不高,不需要对反应釜作保温措施。

3、介质选择:容器内的介质为染料及有机溶剂,夹套内的介质为冷却水或蒸汽。

4、搅拌器:选用推进式搅拌器,搅拌轴转速为200 r/min,轴功率为4kW。

5、材料选择:任务书上的推荐材料为最常用的Q235-A碳素钢材,由此釜中的其他接管法兰等钢材也选用Q235-A碳素钢材。

封头为标准的椭圆封头,材质也选用Q235-A碳素钢。

6、传动系统:任务书指定选用库存电机Y1322-6,转速960r/min,功率5.5kW,给定搅拌传动系统用V带传动。

7、接管设计: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。

8、焊接选择:焊接采用电弧焊,焊条牌号:采用J 507焊条。

9、法兰焊接:法兰焊接按相应法兰标准的规定,角焊缝及搭接焊缝的焊叫尺寸按两焊件中较薄板的厚度。

10、检验事项:(1)、容器上的A类和B类焊缝应进行X射线探伤检查,探伤长度为20%,X射线探伤应符合JB4730-94《压力容器安全技术监察规程》规定,Ⅲ级为合格.(2)、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。

(3)、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。

(4)、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。

此外,设计中还需选择接管、管法兰、设备法兰、轴承、联轴器、轴封形式,最后完成设计时,需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罐体一般是立式圆筒形式容器,有顶盖、筒体、罐底,通过支座安装在基础平台上。

罐底通常为椭圆形封头。

顶盖在受压状态下常选用椭圆形封头,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(槽钢和工字钢)制的横梁,用以支承搅拌器及其传动装 置。

顶盖和钢底分别与筒体相连。

罐底与筒体的连接常采用焊接连接。

顶盖与筒体的连接型式分为开拆和不可拆两种,筒体直径1D ≤1200㎜,宜采用可拆连接。

当要求可拆时,做成法兰连接。

夹套型式与罐体相同。

4.1.1 罐体几何尺寸计算1、釜体形式为常用结构圆筒形,封头形式为常用结构椭圆形。

原始尺寸如下表4-1:表4-1 原始尺寸2、几种搅拌釜的长径比i 值如下表4-2,此次设计任务的内物料为液-液相物料,所以i 的取值范围为1~1.3。

又因为设计容器不大,为使直径不致太小,在顶盖上容易布置接管和传动装置,故选取i =H 1/D 1=1.2。

表4-2 i 取值初算筒体内径1D 按式314iVD π≅计算,得 0621.12.1144331=⨯⨯==ππi V D m按下表4-3筒体的容积、面积和质量,选取圆整筒体内径1D =1000mm ,一米高的容积 m 1V =0.7853m ,内表面积m 1F =3.142m 。

表4-3筒体的容积、面积和质量按附表4-4 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸,选取釜体封头容积封1V =0.1505 3m表4-4 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸釜体高度1H 按式()m V V V H 111/封-= 计算,得()m V V V H 111/封-==(1-0.1505)/0.785=1.0822m选取圆整釜体高度 1H =1000 mm实际容积V 按式封111V H V V m +⨯= 计算,得封111V H V V m +⨯==0.785*1.000+0.1505=0.93553m4.1.2 夹套几何尺寸计算按表4-5夹套直径2D 选取夹套筒体内径 2D =1D +100=1100 mm ,表4-5 夹套直径2D装料系数η按式V V /操=η 计算,得V V /操=η=0.8/1.0=0.8夹套筒体高度H 2按式VV V Hm112)(封-≥η计算,得()m V V V H 112/封-≥η=(0.8*1.0-0.1505)/0.785=0.8274m选取圆整夹套筒体高度 H 2=950mm 。

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