反应釜设计
05《工业组态控制技术》项目五 反应釜监控系统项目设计

(3) 添加6个手动按钮,用于手动控制。在对象元件管理对话框在对象元件 库找到按钮类别,选择按钮82,作为系统的手动控制。双击添加的按钮, 在动态组态属性设置窗口中单击“按钮动作”标签,勾选下面的数据对 象值操作,选择操作为取反,连接变量依次为“进料开关信号”、“排 液开关信号”、“搅拌开关信号”、“加热开关信号”、“制冷开关信 号”、“自定义信号”。
任务5.1 反应釜监控组态系统设计
1 组态实时数据库对象
对象名称
排液开关信号
设备0_通讯状态设备0_通讯状态
手自动信号 温度上限 温度下限 制冷开关信号 制冷开启 制热开启 自定义信号
a b c 打卡按钮 当前计时值 反应液
反应原料浓度
反应原料浓度1
类型
开关型
开关型
开关型 开关型(报警信号) 开关型(报警信号)
开关型 开关型 开关型 开关型 数值型 数值型 数值型 数值型 数值型 数值型
数值型
数值型
注释
排液开关按钮
通讯状态
手动/自动切换按钮 达到温度上限报警 达到温度下限报警
制冷开关按钮 制冷开启 制热开启 自定义按钮
搅拌器浆叶可见度 搅拌器浆叶可见度
搅拌器浆叶角度 用于运维人员的监视控制
定时器当前计时值 反应液动画连接变量
3 制作反应釜系统监控画面 (9) 制作流动块。根据需要绘制进料、排 液、制冷管道。如图5-15所示。
图 5-15 绘制流动块管道
(10) 分别双击选择进料电磁阀、制冷电磁阀、排液电磁阀,在弹出的动画 组态属性设置窗口单击“填充颜色”标签依次连接变量为“进料阀开 启信号”、“制冷开启”、“排液阀开启反馈信号”。填充颜色连接 都设置一致,填充颜色0为红色、1为绿色。
搅拌反应釜设计论文

引言
反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器,通过对容器的结构设计与参数配置,实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。由于反应过程中的压力不同对容器的设计要求也不尽相同。不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目的研究,用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程的容器。反应釜是综合反应容器,根据条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料到出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的步骤要求,对反应过程中的温度、压力等重要参数进行严格的调整。
图5-6人孔……………………………………………………………………………………19
图5-7视镜……………………………………………………………………………………21
图6-1联轴器结构形式及尺寸………………………………………………………………24
图6-2 C型凸缘联轴器轴头…………………………………………………………………24
图6-3搅拌器型式……………………………………………………………………………25
图6-4桨式搅拌器的结构……………………………………………………………………25
图7-1电动机结构及安装尺寸………………………………………………………………27
图7-2 机架结构……………………………………………………………………………28
表格清单
表2-1 几种搅拌设备筒体的高径比…………………………………………………………6
表3-1 封头尺寸…………………………………………………………………………… 11
夹套式反应釜设计 课程设计

化工设备械基础《夹套反应釜设计说明书》院系:西北大学化工学院年级:2010级专业:制药工程姓名:李军学号:2010115114指导教师:杨斌日期:2012年6月4日目录一设计内容概述⑴设计要求⑵设计参数和技术特性指标⑶设计条件二强度设计计算⑴几何尺寸⑵强度计算(按内压计算厚度)⑶稳定性校核(按外压校核厚度)⑷水压实验校核三标准零部件的选取⑴支座⑵手孔⑶视镜⑷法兰⑸接管四参考文献五意见和建议一、夹套反应釜设计任务书一、夹套反应釜设计任务书设计者姓名:李军班级:制药工程学号:2010115114指导老师姓名:杨斌日期:2012年6月4日(一)设计内容:设计一台夹套传热式配料罐(二)设计参数和技术性能指标(三)设计要求:⒈进行罐体和夹套设计计算;⒉选择支座形式并计算;⒊手孔校核计算;⒋选择接管,管法兰,设备法兰;⒌绘制装备图(1#图纸);(四)设计要求,压力容器的基本要求是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。
设计檔,压力容器的设计檔,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。
强度计算书的内容至少应包括:设计条件,所用规范和标准、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,接管表等内容。
简图示意性地画出了容器的主体,主要内件的形状,部分结构尺寸,接管位置,支座形式及其它需要表达的内容。
二、设计计算 (夹套反应釜设计计算)(一)几何尺寸 1-1 全容积 V=1.43m 1-2 操作容积 V 1=1.123m 1-3 传热面积 F=52m 1-4 釜体形式:圆筒形 1-5 封头形式:椭圆形 1-6 半径比 i=1H /1D =1.11-7 初算筒体内径 1D ≅带入计算得:1D ≅1.175 m1-8 圆整筒体内径1D =1200 mm1-9 一米高的容积1m V 按附表4-1选取 1m V =1.1313m 1-10 釜体封头容积1V 封按附表4-2选取 1V 封=0.2553m1-11 釜体高度1H =(V -1V 封)/1m V =1.012m1-12 圆整釜体高度1H =1000 mm1-13 实际容积V=1m V *1H +1V 封=1.131*1.0+0.2553m =1.393m1-14 夹套筒体内径2D 按表4-3选取得: 2D =1D +100=1300 mm1-15 装料系数η=V 操/V=0.81-16 操作容积V 操=1.123m1-17 夹套筒体高度2H ≥(ηV -1V 封)/1m V =0.765m1-18 圆整夹套筒体高度2H =800 mm1-19 罐体封头表面积1F 封按附表4-2选取1F 封=1.66252m1-20 一米高筒体内表面积1m F按附表4-1选取1m F =3.772m1-21 实际总传热面 按式4-5校核F=1m F *2H +1F 封=3.77*0.7+1.6625=4.68122m >32m (二)强度计算(按内压计算厚度) 2-1 设备材料 Q345--R2-2 设计压力(罐体内)1P =0.2 MPa 2-3 设计压力(夹套内)2P =0.3 MPa 2-4 设计温度(罐体内)1t <120℃ 2-5 设计温度(夹套内)2150t <℃ 2-6 液柱静压力 1H P =0.0088 MPa 2-7 计算压力1CP =1P =0.2MPa2-8 液柱静压力 2H P =0MPa 2-9 计算压力2CP =2P =0.3MPa2-10 罐体及夹套焊接系数 采用双面焊,局部无损探伤 0.85ϕ=2-11 设计温度下材料许用应力 []tσ=170Mpa 2-12 罐体筒体计算厚度 []11112C tCP D δ=σϕ-P =0.83mm 2-13 夹套筒体计算厚度 []22222C tCP D δ=σϕ-P =1.35mm 2-14 罐体封头计算厚度ct c p D p 211'][20.5-=1φσδ=0.83mm2-15 夹套封头计算厚度ctc p D p 211'][20.5-=1φσδ=1.35mm2-16 假设钢板厚度为3.8~4.0 mm 2-17 取钢板厚度负偏差 1C =0.30 mm2-18 腐蚀裕量2C =2.0 mm2-19 厚度附加量12C C C =+=2. 3mm2-20 罐体筒体设计厚度 δ1c =δ1+C 2=0.83+2.3=3.13mm 2-21 夹套筒体设计厚度 δ2C =δ2+C 2=1.35+2.3=3.65mm 2-22 罐体封头设计厚度 δ1C ʹ=δ1ʹ+C 2=0.83+2.3=3.13mm 2-23 夹套封头设计厚度 δ2C ʹ=δ2ʹ+C 2=1.35+2.3=3.65mm 2-24 罐体筒体名义厚度 1n δ=4 mm 2-25 夹套筒体名义厚度 2n δ=4 mm 2-26 罐体封头名义厚度 '1nδ=4 mm 2-27 夹套封头名义厚度'2nδ=4 mm⒉ 稳定性校核(按外压校核厚度) 3-1 罐体筒体名义厚度1n δ=10mm(假设)3-2 厚度附加量 C=1C +2C =0.8+2.0=2.8mm 3-3 罐体筒体有效厚度1e δ=1n δ-C=10-2.8=7.2mm 3-4 罐体筒体外径1O D =1D +21n δ=1200+2*8=1216 mm 3-5 筒体计算长度L=2H +1/31h +2h =800+*300/3+25=925 mm 3-6 系数L/1O D =925/1216=0.761 3-7 系数1O D /1e δ=1216/7.2=233.8463-8 系数 查参考文献1 图11-5 得: A=0.000833-9 系数 查参考文献1 图 11-8 得: B=113 3-10 []p =11/O eB D δ=0.669>0.3Mp ,所以稳定。
化工机械设备课程设计—反应釜

化工设备机械基础大型作业题目:反应釜教学院:化学与材料工程专业:应用化工技术学号:19 20 21 22学生姓名:马耀溪亢新荣王中磊王高飞指导教师:夏贤友胡燕辉2014年6 月15日大型作业任务书52013~2014 学年第2学期学生姓名:亢新荣专业班级:应用化工技术(专)2012(1)指导教师:夏贤友工作部门:化工教研室一、大型作业题目:反应釜二、大型作业内容(含技术指标)1.反应介质:25m3的水乳胶涂料;2. 容器内压:常压;3. 反应温度:80±10℃;4. 电机功率:10KW;5. 搅拌转速:50rpm。
6. 作业成果:计算书1份,设备图1张(A2图纸手工绘制)。
三、进度安排1.6月9日:分配任务;2.6月9日-6月12日:查询资料、初步设计;3.6月12日-6月20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:2014年6月15日目录概述 (5)0.1 设计说明书主要内容 (5)0.2 水乳胶 (5)1反应釜釜体设计 (6)1.1釜体的DN、PN的确定 (6)1.2 釜体筒体壁厚的设计 (7)1.3 釜体封头的设计 (7)1.4筒体长度的设计 (8)1.5 外压筒体壁厚的设计 (8)2反应釜夹套的设计 (9)2.1 夹套的DN、PN的确定 (9)2.2 夹套筒体的设计 (10)2.3 夹套封头的设计 (10)3反应釜釜体及夹套的压力试验 (12)3.1釜体的水压试验 (12)3.2夹套的液压试验 (12)4反应釜附件的选型及尺寸设计 (13)4.1釜体法兰联接结构的设计 (13)4.2工艺接管的设计 (13)5搅拌轴及浆的设计 (15)5.1搅拌轴直径的初步计算 (15)5.2直叶桨式搅拌器尺寸的设计 (15)6传动装置的选型和尺寸计算 (16)6.1电动机的选型 (16)6.2减速机的选型 (16)6.3反应釜的轴封装置设计 (16)7焊缝结构的设计 (17)7.1 釜体上主要焊缝结构的设机 (17)7.2夹套上的焊缝结构的设计 (18)8设计评论 (19)9参考文献 (19)概 述0.1设计内容介绍及内容分析由设计条件单可知,设计的反应釜体积为204.2985.0/25/m V V ===η (η=0.85),圆整V =30m 3;搅拌轴的转速为50r/min,电机功率10kW (η1=0.9),轴的功率为P=P 0×η1=0.5kW;搅拌桨的形式为推进式;装置上设有3个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口,1个人孔。
反应釜方案

反应釜方案引言反应釜是化学工业中常用的设备,用于进行化学反应、混合、溶解和提取等工艺过程。
选择合适的反应釜方案对于确保反应的稳定进行和产品质量的保证至关重要。
本文将介绍一种反应釜方案。
反应釜的选择因素在选择反应釜方案时,需要考虑以下因素:1.反应物质的特性:包括反应物质的性质(酸碱度、粘度等)和反应条件(温度、压力等)。
2.反应釜的材质:根据反应物质和反应条件的不同,反应釜的材质也有所区别。
常见的材质有不锈钢、玻璃钢和陶瓷等。
3.反应釜的体积:反应釜的体积需要根据反应物质的用量和反应的规模来确定。
4.控制系统:包括温度、压力和搅拌等参数的控制,需要根据具体的反应釜方案来确定。
反应釜方案的设计根据以上选择因素,我们设计了以下反应釜方案:1.反应釜材质:选择304不锈钢作为反应釜的材质,具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性,适用于大多数化学反应。
2.反应釜体积:选择1000升的反应釜体积,适用于中等规模的反应。
如果需要更大规模的反应,可以调整体积大小。
3.控制系统:–温度控制:采用PID温度控制器,可以根据反应需要调整温度范围和稳定度。
–压力控制:采用压力传感器和反馈回路,实现反应釜内压力的实时监测和控制。
–搅拌控制:采用变频器控制专用搅拌机,可以根据不同的反应需要调整搅拌速度和搅拌方式。
4.安全性考虑:为了确保反应过程的安全性,反应釜配备了以下安全设施:–温度保护装置:当反应釜温度超过设定范围时,自动报警并切断加热电源。
–压力释放阀:当反应釜内压力超过安全范围时,自动释放压力,以保证反应釜的安全。
–溢流阀:当反应物质溢出釜体时,自动排放,并报警提示。
结论在选择反应釜方案时,需要综合考虑反应物质的特性、反应釜的材质、体积和控制系统等因素。
本文提出的反应釜方案在材质选择、体积确定和控制系统设计上充分考虑了反应的要求,并配备了安全设施,可以满足化学工业中反应的需要。
搅拌反应釜的釜体设计及夹套设计讲解

搅拌反应釜的釜体设计及夹套设计2.1概述夹套式反应釜的釜体是由封头、筒体和夹套三部分组成。
封头有椭圆形封头和锥形封头等形式。
上、下封头与筒体常为焊接。
2.2釜体材料的选择根据工艺参数及操作条件(见附录2)确定封头、筒体及夹套的材料。
此设计的釜体材料选用0Cr18Ni9与夹套材料选用Q235-B,热轧钢板,其性能与用途见表2-1 0由工艺参数及操作条件和表2-1可知,0Cr18Ni9和Q235-B材料能够满足任务书中的设计温度、设计压力。
在操作条件下,Q235- B能使设备安全运转,并且不会因腐蚀而对介质产生污染,而且相对与其他钢号价格便宜,所以本设计釜体材料选用0Cr18Ni9与夹套材料采用Q235-B热轧钢板。
2.3封头的选择搅拌反应釜顶盖在受压状态下操作常选用椭圆形封头,本设计采用椭圆形标准封头,直边高度h=45mm,其内径取与筒体内径相同的尺寸。
椭圆形封头是由半个椭圆球体和一个圆柱体组成,由于椭圆部分径线曲率平滑连续,圭寸头中的应力分布不均匀。
对于ab =2得标准形圭寸头,圭寸头与直边的连接处的不连续应力较小,可不予考虑。
椭圆形封头的结构特性比较好。
2.4釜体几何尺寸的确定釜体的几何尺寸是指筒体的内径 D i 和高度H 。
釜体的几何尺寸首先要满足 化工工艺的要求。
对于带搅拌器的反应釜来说,容积 V 为主要决定参数。
241确定筒体的内径由于搅拌功率与搅拌器直径的五次方成正比,而搅拌器直径往往需随釜体直 径的增加而增大。
因此,在同样的容积下筒体的直径太大是不适宜的。
对于发酵 类物料的反应釜,为使通入的空气能与发酵液充分接触,需要有一定的液位高度, 筒体的高度不宜太矮。
因此,要选择适宜的长泾比(HD.)。
根据釜体长径比对搅拌功率、传热的影响以及物料特性对筒体长径比的要=1.638 m将D i 值圆整到标准直径,取筒体内径 D i =1600mm 02.4.2确定筒体的高度由《搅拌设备设计》可知:(2-2)式中:必——下封头所包含的容积,在《材料与零部件》中查得,46 4H 二一 (64 -0.617)兀江1.6 .0.8 =3.689 m把H 1的值圆整到H =3700m m ,则:求,又由实践经验,针对一般反应釜,液一液相物料, HD i取值在1.7-2.3 之间,并且考虑还要在封头上端布置机座和传动装置,因此,取HD =2・3。
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
夹套反应釜的设计
轴材料 [τ]k/MPa Q235、 Q235、20 12-20 12Q275、35 Q275、 20-30 2045 30-40 3040Cr 40-52 401Cr13 18-24 18-
注:表中[τ]k值是考虑了弯曲等影响后的许用切应力。转动中弯矩较小的 注:表中[τ]k值是考虑了弯曲等影响后的许用切应力。转动中弯矩较小的 取较小值;轴径大的取较小值,轴径小的取较大值;操作条件好的去较 大值,操作条件差的去较小值;采用20,35钢时[τ]k可取较大值。 大值,操作条件差的去较小值;采用20,35钢时[τ]k可取较大值。 ② 轴的刚度计算。为防止轴产生过大的扭转变形,搅拌轴需
空心轴直径 式中 P—搅拌传递功率,kW; 搅拌传递功率,kW; n—搅拌轴的速度,r/min; 搅拌轴的速度,r/min; d—实心轴的直径,mm 实心轴的直径,mm α—空心轴的内径d1与外径d2的比值, 空心轴的内径d1与外径d2的比值, α=d1/d2 —搅拌轴的许用切应力,MPa,见表7-6 搅拌轴的许用切应力,MPa,见表7 常用轴材料的许用切应力[τ] 常用轴材料的许用切应力[τ]k
课程设计:反应釜设计
2000
200
1.2246
0.323
2.3.6 带折边锥形封头壁厚的设计
由于封头过渡部分与锥体部分受力情况不同,分两部分计算
过渡部分: ,K=0.8181,f=0.645, ,选型为CHB,
由式(1-2):
(2-2)
式中 ——受力物体的厚度,mm;
Pc——计算的压力,KPa;
K——过渡区形状系数;
根据(1-7) = 得: = =0.249(MPa)
因为 =0.101 < =0.249 ,所以假设 =10mm合理,考虑到与筒体的焊接,符合封头的壁厚与筒体一致,故取 =12mm。
由JB/T 4737——95知釜体封头尺寸,封头质量:339(kg)。
图1-1 釜体封头的结构与尺寸[2]
表 1-1釜体封头结构与尺寸表
=113 ;
钢板负偏差 : =0.6 (GB6654-96);
腐蚀裕量 : =3.0 。
1.2.2 筒体壁厚的设计
由公式: (1-2)
式中: ——受力物体的厚度,mm;
Pc——计算的压力,kPa;
Di——釜体的直径,m;
——焊缝系数:
——许用应力,MPa
C——腐蚀裕量和偏差的和,mm。
得:
圆整
刚度校核:碳素钢的
根据 = (1-7)
式中[P]——许用压力,MPa;
B——查表对应压力,MPa;
D0——筒体外径,mm;
δe——有效厚度,mm。
得: = =0.211(MPa).
因为 =0.101MPa< =0.211MPa,所以假设 =12mm合理,取筒体的壁厚 =12mm。
1.6 外压封头壁厚的设计
1.6.1 设计外压的确定
反应釜的设计要求
目录一、关于夹套反应釜设计任务说明-------------------------------(2)二、夹套反应釜设计-------------------------------------------(3)1.夹套反应釜的总体结构------------------------------------(3)2.罐体和夹套的设计----------------------------------------(3)3.反应釜的搅拌装置---------------------------------------(13)4.反应釜的传动装置---------------------------------------(16)5反应釜的轴封装置---------------------------------------(22)6反应釜其它附件-----------------------------------------(23)三、附表----------------------------------------------------(28)1筒体的容积、面积和质量-------------------------------(28)2 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸----------------(28)四、参考----------------------------------------------------(29)五、附图----------------------------------------------------(30)关于夹套反应釜设计任务说明本设计根据化工设备的机械理论知识,参照给顶工艺参数,科学合理地设计出符合要求的夹套反应釜,其涉及的内容如下:一.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。
二.搅拌容器的设计;三.传动系统的设计;四.决定并选择轴封类型及有关零部件;五.绘图;六.编制技术要求,提出制造、装机、检验和试车方面的要求。
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宁夏大学课程设计说明书题目: 夹套反应釜设计院系:机械工程学院专业班级:过控10-2班学号:学生姓名:***指导教师:**2013-6-27宁夏大学课程设计(论文)任务书机械工程学院过控教研室年月日目录一、设计条件及设计内容分析................. 错误!未定义书签。
二、搅拌容器尺寸的确定及结构选型........... 错误!未定义书签。
搅拌釜直径设计计算........................ 错误!未定义书签。
筒体厚度的计算 ........................... 错误!未定义书签。
筒体封头的设计 ........................... 错误!未定义书签。
筒体长度H的设计 ......................... 错误!未定义书签。
外压筒体的壁厚确定........................ 错误!未定义书签。
外压封头的壁厚的设计...................... 错误!未定义书签。
三、夹套尺寸的设计计算..................... 错误!未定义书签。
夹套公称直径DN的确定..................... 错误!未定义书签。
夹套筒体壁厚的设计........................ 错误!未定义书签。
夹套筒体长度H的计算...................... 错误!未定义书签。
夹套封头的设计 ........................... 错误!未定义书签。
四、反应釜附件的选型及尺寸设计............. 错误!未定义书签。
封头法兰的设计 ........................... 错误!未定义书签。
封头法兰尺寸及结构...................... 错误!未定义书签。
封头法兰密封面的选型.................... 错误!未定义书签。
工艺接管 ................................. 错误!未定义书签。
工艺接管尺寸的确定...................... 错误!未定义书签。
接管垫片尺寸及材质...................... 错误!未定义书签。
手孔的设计 ............................... 错误!未定义书签。
视镜的选型 ............................... 错误!未定义书签。
五、搅拌装置的选型与尺寸设计计算........... 错误!未定义书签。
搅拌轴直径的初步计算...................... 错误!未定义书签。
搅拌轴直径的设计........................ 错误!未定义书签。
搅拌轴刚度的校核........................ 错误!未定义书签。
搅拌轴轴承的选择 ......................... 错误!未定义书签。
联轴器的选择 ............................. 错误!未定义书签。
搅拌器的设计 ............................. 错误!未定义书签。
挡板的设计与计算 ......................... 错误!未定义书签。
六、传动装置的选型和尺寸计算............... 错误!未定义书签。
凸缘法兰的选型 ........................... 错误!未定义书签。
安装底盖的选型 ........................... 错误!未定义书签。
机架的选型 ............................... 错误!未定义书签。
安装底盖与密封箱体、机架的配置............ 错误!未定义书签。
电动机的选型 ............................. 错误!未定义书签。
减速器的选型 ............................. 错误!未定义书签。
搅拌轴长度的设计 ......................... 错误!未定义书签。
搅拌轴的结构 ............................. 错误!未定义书签。
支座的计算 ............................... 错误!未定义书签。
密封形式的选择 ........................... 错误!未定义书签。
七、焊接的形式与尺寸....................... 错误!未定义书签。
八、开孔补强计算........................... 错误!未定义书签。
封头开手孔后削弱的金属面积的计算.......... 错误!未定义书签。
接管起补强作用金属面积的计算.............. 错误!未定义书签。
焊缝起补强作用金属面积的计算.............. 错误!未定义书签。
九、反应釜釜体及夹套的压力试验............. 错误!未定义书签。
釜体的液压试验 ........................... 错误!未定义书签。
水压试验压力的确定...................... 错误!未定义书签。
水压试验的强度校核...................... 错误!未定义书签。
压力表量程.............................. 错误!未定义书签。
水压试验的操作过程...................... 错误!未定义书签。
釜体的气压试验 ........................... 错误!未定义书签。
气体实验压力的确定...................... 错误!未定义书签。
气压试验的强度校核...................... 错误!未定义书签。
气压试验的操作过程...................... 错误!未定义书签。
夹套的液压试验 ........................... 错误!未定义书签。
水压试验压力的确定...................... 错误!未定义书签。
水压试验的强度校核...................... 错误!未定义书签。
压力表量程.............................. 错误!未定义书签。
液压试验的操作过程...................... 错误!未定义书签。
十、反应釜的装配图(见大图)............... 错误!未定义书签。
课程设计总结............................... 错误!未定义书签。
参考文献................................... 错误!未定义书签。
一、设计条件及设计内容分析搅拌设备主要用于物料的混合、传热、传质和反应等过程,主要有搅拌容器、夹套、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如图1-1所示。
图1-1搅拌釜整体结构由实际条件单可知,设计的反应釜体积为39.0m ;容器内工作压力MPa 18.0设计压力MPa 2.0、工作温度c o 100、设计温度c o 120;夹套内工作压力MPa 25.0设计压力MPa 3.0、工作温度c o 130、设计温度c o 150;容器内介质为染料及有机溶剂、夹套内为蒸汽;传热面积33m A ;腐蚀情况微弱;推荐材料RQ345;搅拌器形式圆盘涡轮式;搅拌轴转速200r;轴功率kWm in4。
本次课程设计工艺参数已经由老师基给出,所以本次我们的任务主要是机械设计部分。
其中主要包括对搅拌器容积、传动装置、轴封以及内部构件等进行结构设计、强度、刚度或稳定性的计算,以及标准件或常用零部件的合理选型。
根据设计任务书,搅拌设备的机械设计可按以下内容和步骤进行:①总体结构设计。
根据工艺条件同时考虑加工、安装和维修方便,确定封头类型、传热面传动类型、轴封和各种附件的结构形式。
②搅拌容器的设计。
根据工艺参数确定各部分几何尺寸;考虑压力、温度、腐蚀等因素,选择釜体和夹套材料;对罐体、封头、夹套等进行强度及稳定性计算、校核。
③传动系统设计。
选择电机,确定传动类型,选择减速器、联轴器、机座及底座等。
④确定轴封类型及有关零部件。
⑤绘制施工图及编制技术要求。
二、搅拌容器尺寸的确定及结构选型搅拌设备的罐体一般是立式圆筒形容器,由顶盖、筒体和罐底组成,罐底大多数为椭圆形封头,必要时也可选锥形封头。
顶盖选用椭圆形封头或平盖。
罐体与筒体的连接。
顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种。
根据此次课程设计的工艺要求,我准备选择立式圆筒形容器,上下均采用椭圆形封头,但为安装,维修清洗方便,上封头选用可拆式法兰连接。
搅拌釜直径设计计算表2-1常用搅拌容器的高径比根据设计说明书给出的数据:介质为染料和有机溶剂,全容积39.0m ,由表2-1选取高径比3.1=i ,装料系数7.0=,已知筒体内径公式为:34iV D i πφ= (2-1) 则由公式(2-1)可得m D i 96.0= 由文献[]1可得:圆整后取罐的内径为mm 1000筒体厚度的计算设计参数的确定:设计压力MPa p 2.0= 设计温度 c t ︒=120焊缝系数85.0=φ(双面焊对接接头,局部无损检测)许用应力[]t σ:根据材料Q345R 、设计温度c ︒120、由文献[]1可知[]MPa t189=σ钢板负偏差 mm c 3.01=腐蚀裕量 mm c 0.12=(双面微弱腐蚀) 已知筒体厚度计算公式为:[]212c c p D p ctic n ++-=φσδ (2-2)由公式(2-2)可得mm n 92.1=δ因为钢制压力容器不加腐蚀裕量的制造厚度至少为mm 3,加上腐蚀裕量mm 1,所以名义厚度mm n 4=δ 筒体封头的设计由文献[]2选择标准椭圆型封头,代号EHA 来自标准JB/T4746-2002设计参数的确定p=, 0.1=φ mm c 3.01= mm c 0.12=已知封头厚度的设计计算公式为:[]215.02c c p D p ctic n ++-=φσδ (2-3)所以由公式(2-3)可得mm n 83.1=δ因为考虑钢材加工厚度不加腐蚀裕量最少为3mm ,所以取名义厚度mm n 413=+=δ和筒体厚度一致。
封头直边尺寸、体积的确定 根据DN=1000mm ,由文献[]2知: 直边高度mm h 251= 体积31505.0m V d = 深度H=275mm 内表面积21625.1m A = 筒体长度H 的设计d t V V V += (2-4)d t V V V -= (2-5) d i V V H D -=24π(2-6)所以可得: 24i dD V V H π-=(2-7)由公式(2-7)可得m H 95.0= 圆整得:H=960mm 外压筒体的壁厚确定根据参考文献[3],采用工程设计法,确定外压筒体的名义厚度如下:假设名义厚度mm n 8=δ则有效厚度为:c n e -=δδ (2-8)由公式(2-8)得mm e 7.6=δni o D L D L δ2+= (2-9) 由公式(2-9)得945.0=oD Leni eD D δδδ20+=(2-10)由公式(2-9)得64.1510=eD δ查文献[3]可得0008.0=A MPa B 110=[]eD B p δ0=(2-11)由公式(2-11)得[]MPa p 73.0=因为MPa MPa 3.073.0>所以假设名义厚度成立,能够满足要求的条件。