反应釜设计
反应釜设计任务书
反应釜设计任务书一、任务背景随着化学工业的发展，反应釜在化工生产中起着至关重要的作用。
为了提高工艺效率和产品质量，设计一台合理的反应釜显得尤为重要。
本任务书旨在明确反应釜设计的目标和要求，以便确保设计的科学性和可操作性。
二、任务目标1. 设计一台符合工艺要求的反应釜，满足生产所需的反应条件和操作要求；2. 提高反应釜的热效率，减少能源消耗；3. 考虑反应釜的安全性，确保操作人员和设备的安全；4. 优化反应釜的结构和材料，延长设备的使用寿命；5. 提高反应釜的自动化程度，减少人工干预。
三、任务内容1. 确定反应釜的基本参数：包括反应物种类、反应温度和压力、反应速率等，以及所需反应釜的体积和形状；2. 选择合适的反应釜材料：考虑反应液的性质、温度和压力等因素，选择耐腐蚀、耐高温高压的材料；3. 设计反应釜的加热与冷却系统：根据反应釜的体积和加热要求，选择适当的加热方式和冷却方式，以提高热效率；4. 设计反应釜的搅拌系统：确定搅拌速度和搅拌方式，确保反应均匀进行；5. 考虑反应釜的安全性：设计安全保护装置，如压力传感器、温度传感器、紧急停机装置等，以防止事故发生；6. 优化反应釜的结构：考虑设备的结构强度、密封性和易于维修等因素，确保设备的稳定运行；7. 提高反应釜的自动化程度：设计自动控制系统，实现反应过程的自动化控制和数据采集。
四、任务要求1. 设计方案应符合反应物种类、反应温度和压力等工艺要求；2. 设计方案应满足反应釜的加热和冷却需求，提高热效率；3. 设计方案应考虑反应釜的安全性，确保操作人员和设备的安全；4. 设计方案应优化反应釜的结构和材料，延长设备的使用寿命；5. 设计方案应考虑反应釜的自动化程度，减少人工干预。
五、任务进度安排1. 确定反应釜的基本参数和要求：第1周；2. 选择合适的反应釜材料并设计加热与冷却系统：第2周；3. 设计反应釜的搅拌系统和安全保护装置：第3周；4. 优化反应釜的结构和材料：第4周；5. 设计反应釜的自动控制系统：第5周；6. 完善设计方案并提交最终报告：第6周。
反应釜设计
7 完成图纸
要求完成一张A1 图纸。
三、制图中应注意的几个问题
1、图面布置
2、图面上应有的内容
3、局部细节 细节1 细节2
细节3
细节1：容器法兰的连接
细节2：接管的画法
细节3：出料口的结构
8 任务及时间安排
本次课程设计采用分散时间进行的方 式，但必需在设计周完成所有的设 计任务
几点需要说明的问题
1）分组 本次课程设计采取学生自愿组合成组的方式进
行，要求每组5名同学，原则上组内同学来自于 一个班级。
2）新技术的应用
所设计设备上需要用到的最新研究成果，如新材 料、新方法、新工艺、新部件等，每组学生需要 上网查阅相关的文献资料（不少于5篇），该技术 需经论证，并尽可能应用到所设计的设备上。
图纸打印与成果提交
打印时间：19周周2上午 打印地点与次序：另行通知（各班分阶段打印） 费用：免费一张/组，超过酌情收费。 成果提交与答辩 纸版设计说明书提交时间：
19周周2上午（各班分阶段提交并答辩）
地点与答辩次序：另行通知。 电子版设计说明书提交时间
19周周3晚12点结束。
设计成果提交
将实际工作压力P与许可工作压力[P]比较 要求： P略小于 [P]
水压试验下的强度和稳定性校核
5 标准件的选择
1）釜体法兰 2）搅拌器、搅拌轴和联轴器 3）搅拌装置和密封装置 4）容器支座的选用 5）人孔、视镜、温度计、压力表接口 6）工艺接口
6 技术要求的提出
对设备设计、制造、安装、检验等图纸上还未 表示清楚的问题用文字说明。
一、课程设计的目的和意义
综合运用所学的知识 培养学生的工程设计能力 熟悉相关的设计规范
二、 设 计 内 容
(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 =。
醋酸乙烯酯反应釜设计
醋酸乙烯酯反应釜设计醋酸乙烯酯是一种有机化合物，广泛用于塑料、溶剂、涂料、纤维等领域。
在工业上生产醋酸乙烯酯时，常使用反应釜对醋酸和乙烯进行酯化反应。
本文旨在探讨醋酸乙烯酯反应釜的设计问题。
一、醋酸乙烯酯反应釜的基本结构醋酸乙烯酯反应釜主要由反应釜体和搅拌系统两部分组成。
反应釜体一般包括壳体、进出料口、夹套和热交换器等。
搅拌系统主要由电机、减速器、机械密封和搅拌叶片等组成。
二、反应釜的材料选择选用适当的材料是保证反应釜长期稳定运转的重要因素。
通常情况下，反应釜的材料选择应具有以下要求：（1）要有足够的耐腐蚀性能，以便在强酸、强碱和高温等条件下不易腐蚀，并且能够保证反应物不受到污染。
（2）要具有良好的导热性和封闭性能，以保证反应过程中温度均匀、稳定，并且不会泄漏。
（3）材料的价格应该适中，以确保反应釜的成本控制在合理范围内。
根据以上要求，常见的反应釜材料包括不锈钢、玻璃钢、碳钢和钛合金等，其中不锈钢应用最为广泛。
三、反应釜的容积选择反应釜的容积是根据反应体系的化学量计算而得，一般反应釜的容积应不小于原料的总量，以确保反应物能够搅拌均匀，反应效果良好。
四、反应釜的加热和冷却设计醋酸乙烯酯酯化反应是一个吸热反应，在反应过程中需要加热才能进行。
反应釜的加热方式非常重要。
一般情况下，反应釜可以采用蒸汽、电加热或油加热等方式进行加热，具体应根据反应的规模和工艺要求而定。
反应釜的冷却也是非常关键的。
在反应过程中通过控制夹套中的冷却水来实现反应温度的控制。
反应釜的夹套应该保证冷却水通畅，不堵塞，并且能够在反应中快速调节温度。
五、反应釜的搅拌系统设计搅拌系统是反应釜的一个重要组成部分，对反应的均匀度、效率和反应物质的混合程度有着直接影响。
为保证反应物质的充分混合和反应的均匀性，反应釜的搅拌系统应具备以下特点：（1）搅拌器的叶片要设计合理，以确保反应物质能够充分混合，达到良好的反应效果。
（2）搅拌器的转速要连续可调，并且方便维护。
反应釜设计步骤
反应釜设计步骤反应釜是一种常见的化工设备，用于进行化学反应或物理变化。
在设计反应釜时，需要考虑多种因素，如反应条件、反应物质的性质、釜体材料等。
下面将详细介绍反应釜设计步骤。
一、确定反应条件在设计反应釜之前，需要先确定所需的反应条件，包括温度、压力、搅拌速度等。
这些条件将直接影响到釜体的尺寸和材料选择。
二、选择合适的材料根据所需的反应条件和物质性质，选择适合的材料作为釜体和搅拌器材料。
常见的釜体材料包括不锈钢、玻璃钢、碳钢等；搅拌器材料包括不锈钢、陶瓷等。
三、计算容积和尺寸根据所需的反应量和物质密度计算出所需容积，并据此确定釜体尺寸。
同时还需要考虑搅拌器的直径和长度。
四、设计加热方式根据所需温度和加热方式选择适当的加热方式，并进行相关设计。
常见的加热方式包括电加热、蒸汽加热、导热油加热等。
五、设计搅拌方式根据所需的搅拌速度和物质性质选择适当的搅拌方式，并进行相关设计。
常见的搅拌方式包括框式搅拌器、锚式搅拌器、涡轮式搅拌器等。
六、考虑安全性在设计反应釜时，需要考虑到安全因素。
例如，需要设置安全阀和压力表以确保釜体内部压力不会超过承受能力，还需要考虑到釜体内部可能产生的气体或蒸汽排放问题。
七、进行实验验证在完成反应釜设计后，需要进行实验验证。
通过实验可以检测出设计是否合理，是否存在问题，并及时进行改进和调整。
八、制定操作规程针对所设计的反应釜制定相应的操作规程，包括开机前检查事项、操作流程、安全措施等。
同时还需要对操作人员进行培训和指导，确保其能够正确地操作反应釜并遵守相关规程。
总之，在设计反应釜时，需要综合考虑多种因素，并根据具体情况进行相应的选择和设计。
同时还需要注重安全性和实用性，确保反应釜能够稳定、安全地运行。
反应釜设计课程设计
反应釜设计课程设计
反应釜设计课程设计应包括以下内容：
1. 引言：介绍反应釜的基本概念、用途和重要性。
2. 反应釜的基本原理和设计要求：介绍反应釜的工作原理、反应釜设计的基本要求，包括反应条件、反应物的特性、反应速率等。
3. 反应釜的材料选择：介绍不同材料的优缺点，选择适合特定反应条件的反应釜材料。
4. 反应釜的容积和尺寸设计：根据反应物的量和反应速率，确定反应釜的容积和尺寸，包括直径、高度等。
5. 反应釜的加热和冷却系统设计：介绍不同的加热和冷却方法，选择适合的系统，包括传热介质的选择、传热面积的确定等。
6. 反应釜的搅拌系统设计：介绍不同的搅拌方式和搅拌器的选择，包括搅拌速度、搅拌器形状等。
7. 反应釜的安全措施设计：介绍反应釜的安全操作规程、安全设备的选择和安装，包括压力控制、温度控制、泄压装置等。
8. 反应釜的操作和维护：介绍反应釜的操作步骤、常见故障及解决方法，以及定期维护和保养。
9. 实例分析：通过实际的反应釜设计案例，进行分析和讨论，包括
设计过程、问题解决思路等。
10. 课程总结：对整个课程进行总结并展望未来的发展方向。
以上是反应釜设计课程设计的基本内容，可以根据具体情况进行调整和补充。
课程设计应注重理论与实践相结合，通过实际案例和实验操作提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
反应釜设计PPT演示课件
1
反应釜设计
反应釜的总体结构 釜体及传热装置设计 搅拌器 传动装置与搅拌轴
搅拌反应器的轴封
2
一、反应釜的总体结构
搅拌设备由主要由釜 体部分、搅拌装置、 轴封、传热装置和传 动装置五大部分组成。
3
一、反应釜的总体结构
釜传传搅体热动拌部装装装分置置置包的一是括作般为筒用由了体是电使，控机各上制、种、反减物 下应速料封过器混头程、合以中联均及的轴匀各热器，种量等常接传组用管递成搅口。。拌等常器。 筒用搅如体外拌桨的置轴式直式用、径夹联涡和套轴轮高或器式度内与、决置减推定式速进釜蛇器式 容管相等积。联各的，有大传不小递同，来的应自尺根电寸据机和工的范艺动围， 要加力可求热。根确介为据定质保被其常证搅长选反拌径用应物比蒸釜料。汽筒的，体粘有空度、
物料粘度较大可取大值。
12
②估算筒体内径D1
釜体全容积 V ：
V
4
D12 H1
4
D13
H1 D1
D1
3
4V
i
③确定公称直径DN（查表）
④确定筒体高度 H1 V V封
V 1m
V封－封头容积， V1m－1米高筒体容积（查附表）
⑤修正实际容积
V=V1m×H1+V封
13
2、夹套的几何尺寸计算
①夹套直径D2(mm) ②夹套高度H2
H 2 V V封
V 1m
V封－下封头容积，V1m－ 1米高筒体的容积。
夹套直径D2 (mm)
D1 500～600 700～1800 2000～3000
D2
D1+50
D1+100
D1+200
反应釜的设计计算
反应釜的设计计算
1.反应釜的容积计算：
反应釜的容积计算是根据反应物的质量、浓度、摩尔体积等参数来确定的。
计算方法通常是根据反应物的化学方程式和反应平衡常数，通过平衡恒等式的推导得出。
具体计算方法可以参考化学工程的教材和相关设计规范。
2.反应釜的尺寸计算：
反应釜的尺寸计算主要包括釜体直径、高度、壁厚等参数的确定。
尺寸计算的依据通常是根据反应釜的容积、压力、温度和材料的力学性能等因素来确定的。
壁厚的计算可以使用ASME或其他相关设计规范中给出的公式和方法，以满足压力容器设计的安全要求。
3.反应釜的搅拌装置设计计算：
反应釜的搅拌装置的设计计算主要包括搅拌桨的形状、尺寸、转速等参数的确定。
搅拌装置的设计计算是根据反应液的性质、反应速率以及搅拌对于混合、传质等效果的要求来确定的。
4.反应釜的换热装置设计计算：
反应釜的换热装置主要包括壁面换热和内部换热两种形式。
壁面换热可以通过增加釜体壁厚、增大换热面积等方式来提高传热效率。
内部换热与液相或气相之间的流体传热有关，通常可以通过增加搅拌或循环流动来提高传热效率。
5.其他关键参数的计算：
其他关键参数的计算还包括反应釜的最大操作压力、操作温度、材料的选型等。
这些参数的计算依据主要是根据反应物的性质、反应过程的要求以及压力容器设计和安全规范来确定。
综上所述，反应釜的设计计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素的综合影响，以确保反应釜的性能和安全运行。
在进行设计计算时，需要基于理论和实践经验，并结合相关规范和标准来进行。
同时，还需要进行工程实践和实验验证，以验证设计计算的准确性和可行性。
反应釜的设计要求
反应釜的设计要求反应釜是一种用于进行各种化学反应的设备，广泛应用于化学工业、医药工业、冶金工业等领域。
反应釜的设计要求包括结构设计、安全设计、操作性设计等方面，下面将详细介绍。
一、结构设计：1.釜体结构：反应釜的釜体一般由不锈钢或碳钢制成，要求有足够的强度和刚度，以承受反应过程中的压力和温度变化。
2.釜盖设计：采用容易开启和密封可靠的釜盖，以保证反应过程中的安全性和操作的便捷性。
3.冷却系统：具备冷却系统，能够快速降低反应物料的温度，以避免过高的温度对反应的影响。
4.加热系统：具备加热系统，能够提供适当的加热速率和均匀的加热效果，以满足反应的要求。
5.搅拌装置：设有搅拌装置，能够均匀搅拌反应物料，以提高反应效率和产品质量。
6.排放装置：设有排放装置，能够及时排放反应过程中产生的气体或液体，以保证安全性。
二、安全设计：1.安全阀：设有安全阀，当反应釜内部压力超过设计压力时，能够自动打开，以释放过高的压力，保证正常工作。
2.过压报警系统：设有过压报警系统，一旦反应釜内部压力超过设定值，能够及时发出警报，提醒操作人员采取相应的措施。
3.液位报警系统：设有液位报警系统，一旦反应釜内液位过高或过低，能够及时发出警报，提醒操作人员采取相应的措施。
4.温度报警系统：设有温度报警系统，一旦反应釜内部温度超过设定值，能够及时发出警报，提醒操作人员采取相应的措施。
5.防爆设计：采用防爆结构设计，能够有效防止反应釜内发生爆炸事故，保护操作人员和设备的安全。
三、操作性设计：1.操作面板：操作面板设计简单明了，标识清晰可见，方便操作人员进行操作和调节。
2.控制系统：具备先进的控制系统，能够对釜内的压力、温度等参数进行实时监测和控制，保证反应的准确性和稳定性。
3.观察窗口：设有透明的观察窗口，方便操作人员观察反应的过程和情况，及时调整操作参数。
4.清洗装置：设有清洗装置，便于对反应釜进行及时、彻底的清洗，以避免反应物料交叉污染。
搅拌反应釜的设计
搅拌反应釜的设计
无缺
一、搅拌反应釜简介
二、搅拌反应釜的设计原理
1、反应釜的容积
2、反应釜的结构
反应釜的结构也是很重要的，反应釜的结构分为卧式和立式两种。
反应釜的卧式布置比立式具有较小的体积，占用空间较少；但立式搅拌反应釜搅拌效果较仰角式搅拌反应釜更为理想，可以有效分散反应物料，提高反应效率。
3、搅拌设备
搅拌设备是指在反应釜内部安装的，用于搅拌物料的设备。
它的功能是使物料得到有效的混合和反应。
反应釜的搅拌设备可以采用耐酸碱搅拌机、叶轮式搅拌机、多叶式搅拌机、多极式搅拌机等。
搅拌机的刀叶型式有挖刀式、三叶式、柔性叶片式等。
4、压力。
(整理)反应釜设计
反应釜设计的有关内容一、设计条件及设计内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.03m ；搅拌轴的转速为200/min r ,轴的功率为4kw;搅拌桨的形式为推进式；装置上设有5个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口。
反应釜设计的内容主要有：（1） 釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计； （2） 夹套的的强度、刚度计算和结构设计； （3） 设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰； （4） 人孔的选型及补强计算； （5） 支座选型及验算； （6） 视镜的选型；（7） 焊缝的结构与尺寸设计； （8） 电机、减速器的选型；（9） 搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计； （10）选择联轴器； （11）设计机架结构及尺寸； （12）设计底盖结构及尺寸； （13）选择轴封形式；（14）绘总装配图及搅拌轴零件图等。
第一章 反应釜釜体的设计1.1 釜体DN 、PN 的确定 1.1.1 釜体DN 的确定将釜体视为筒体，取L/D=1.1 由V=(π/4)L D i 2，L=1.1i D 则=Di 31.140.1π⨯⨯，m Di 0.1=，圆整mm Di 1000= 由[]1314页表16-1查得釜体的mm DN 1000= 1.1.2釜体PN 的确定由设计说明书知釜体的设计压力PN ＝0.2MPa 1.2 釜体筒体壁厚的设计 1.2.1设计参数的确定设计压力p1：p1＝0.2MPa ；液柱静压力 p1H=10^(-6)×1.0×10^3×10×1.1=0.011MPa 计算压力p1c ： p1c=p1+p1H=0.2+0.011=0.211MPa ； 设计温度t1： <100℃ ； 焊缝系数Φ： Φ＝0.85许用应力[]t σ：根据材料Q235-B 、设计温度<100℃，由参考文献知[]t σ＝113MPa ；钢板负偏差1C ：1C ＝0.6mm （GB6654-96）； 腐蚀裕量2C ：2C ＝3.0mm 。
反应釜的设计计算
反应釜的设计计算反应釜是一种用于进行化学反应的容器，广泛应用于化工工艺中。
反应釜的设计计算涉及到多个方面，包括容积计算、工作压力计算、热量传递计算等。
本文将对反应釜的设计计算进行详细介绍。
1.容积计算反应釜的容积设计是根据反应物的种类、反应速度以及所需达到的反应程度等因素来确定的。
容积计算的基本原则是要确保釜内具有足够的空间容纳反应物和产物，并保持充足的搅拌和传热效果。
容积计算的公式如下：容积=反应物的摩尔数*摩尔体积*反应的摩尔系数其中，反应物的摩尔数可以通过化学方程式中的系数获得，摩尔体积可以通过气体状态方程计算获得。
2.工作压力计算工作压力是指反应釜内的压力，在设计计算中需要考虑到反应釜能够承受的最大工作压力以及安全系数。
通常情况下，反应釜的工作压力一般为1.5倍于反应压力，以确保在正常操作和异常情况下都能保持压力稳定。
工作压力计算的公式如下：工作压力=反应压力*安全系数3.热量传递计算热量传递是指在反应釜内进行反应过程中热量的传递和控制。
反应釜的热量传递计算主要包括反应物的升温时间、反应热量的计算以及冷却系统的设计等。
反应物的升温时间可以通过热传导方程计算得出：T=(Ts-T0)/(a*A*h)其中，T代表升温时间，Ts代表反应温度，T0代表初始温度，a代表热扩散系数，A代表表面积，h代表热传递系数。
反应热量的计算可以通过反应物的反应热以及反应的相对摩尔数来获得。
冷却系统的设计通常包括冷却剂的选择、冷却剂流量的计算以及冷却剂进出口温度的控制等。
综上所述，反应釜的设计计算是一个复杂而全面的过程，需要综合考虑反应物、反应压力、热量传递等多个因素。
在进行设计计算时，需要依据具体的使用要求和工艺参数进行合理的估算和选择，以确保反应釜的安全可靠运行。
反应釜设计规范
反应釜设计规范反应釜设计规范：1. 设计基准反应釜的设计应符合国家相关规范和标准的要求，如《反应容器压力容器设计规范》（GB150）等。
2. 选材和制造反应釜的材料应选择具有良好的耐腐蚀性能和机械强度的材料，常见的有不锈钢、镍合金等。
材料的选取应根据反应介质的性质和工艺要求来确定。
制造过程应符合相应的焊接、检验和材料质量要求。
3. 容积和尺寸反应釜的容积和尺寸应根据生产工艺和操作要求来确定，考虑到反应介质的数量和浓度、反应速率、传热和传质等因素。
需要保证釜内反应物的充分搅拌，并留有足够的空间供热源、冷却介质和温度控制器等设备的安装和维护。
4. 反应器罐体结构反应釜的罐体结构应采用合理的设计，保证罐体的刚度和密封性能。
一般情况下，反应釜采用圆筒形或球形，底部通常为圆弧底或锥底。
应注意材料的厚度和接缝的设计，确保罐体的安全强度，并预留必要的检修孔和观察窗。
5. 热源和冷却系统反应釜应配备适当的热源和冷却系统，以控制反应的温度。
热源可以采用电加热器、蒸汽、导热油等方式，冷却系统可以采用冷却水或其他介质进行循环冷却。
6. 搅拌系统反应釜应配备适当的搅拌系统，以保证反应物的充分混合和传质。
搅拌系统可以采用机械搅拌器、流体搅拌器等，其设计应考虑到搅拌强度、搅拌功率消耗和气液传质效果等因素。
7. 安全措施反应釜应配备必要的安全措施，包括压力释放装置、温度和压力传感器、防爆装置等。
同时，应设置相应的操作指南和应急预案，以确保操作人员的安全和设备的正常运行。
8. 检测和监控反应釜应配备适当的检测和监控装置，以实时监测反应的温度、压力、液位等参数，确保反应过程的可控性和安全性。
应注意选择合适的仪器和设备，并进行校准和维护。
9. 维护和清洁反应釜应定期进行维护和清洁，清除反应物的残留物和污染物。
维护工作包括检查设备的密封性能、防腐蚀涂层的状况、电器设备和仪器的正常运行等。
清洁工作应符合相关的操作规程，避免使用有害物质和工具。
夹套式反应釜设计
一·反应釜的总体设计首先对工艺要求进行分析，以便能确定反应釜设计的总体方案。
1．确定筒体的直径和高度①选取反应釜装料系数η=0.8，由V=V 0/η 可得操作容积：V 0=η·V=0.8*4=3.2 m3 对于液-液相类型选取长径比H/D i =1.1D i =3)/(4D H V π=31.1*4*4π=1666.98 mm 将此结果圆整至公称标准系列，选取筒体直径D i =1600 mm②确定封头。
选取标准椭圆形封头（JB/T 4746-2002），查 教材 表8-27 DN=1600mm 时的标准椭圆形封头封头容积V F =0.586 m 3 ， 曲面高度h1=300 mm ，直边高度h2=25 mm ，表面积Fh=2.901 m 2计算1米高的筒体容积V 1=42Di π=46.1*14.32=2.0096 m 3 ③确定筒体高度H=1V V V F -=0096.2586.04-=1.698 m 筒体高度圆整为H=1.7m=1700mm于是H/D=1700/1600=1.0625,复合结果基本符合原定范围。
2． 确定夹套的直径和高度①确定夹套的直径夹套内径Dj 与釜体的内径Di 有关，如下关系：Di/mm 500-600 700-1800 2000-3000Dj/mm Di+50 Di+100 Di+200因此，Dj=1600+100=1700 mm ，符合压力容器公称直径系列。
②确定夹套的高度 Hj=1V V V F-η=0096.2586.04*8.0-=1.30076 m 圆整夹套高度Hj=1300 mm验算夹套的总传热面积 F=10.21 m 2. 〉8 m 2夹套传热面积符合设计要求。
3． 选择釜体法兰根据筒体操作压力0.2MPa ，温度110℃和筒体直径1600mm ，查 教材—表10-1初选甲型平焊法兰，再查标准JB 4701-2000 甲型平焊法兰《过程设备机械设计》标11 和 教材—表10-10，在110℃工作范围内Q235-B 的最大允许工作压力为0.4MPa ，大于筒体设计压力，所选甲型平焊法兰合适。
第章夹套反应釜设计
第章夹套反应釜设计夹套反应釜是一种广泛应用于化工工业中的反应设备，它由内胆、夹层和外壳组成。
夹层是位于内胆和外壳之间的空气间隙，其作用是在反应中提供保温和加热或冷却的功能。
夹套反应釜设计的主要目的是为了确保反应过程中的温度控制和反应物料的搅拌均匀。
夹套反应釜的设计需要考虑以下几个方面：1.内胆的选择：内胆一般由耐腐蚀的材料制成，如316L不锈钢或合金钢。
根据反应物料的特性，可以选择不同材质的内胆。
2.夹层的设计：夹层的设计主要包括夹层的尺寸、夹层的厚度和夹层的流动形式。
夹层尺寸的选择取决于所需的加热或冷却速率，夹层的厚度应保证夹层内的流体可以很好地流动，夹层的流动形式可以选择单通道或多通道。
3.外壳的设计：外壳主要起到保护内胆和夹层的作用，一般由碳钢或不锈钢制成。
4.加热和冷却介质的选择：加热和冷却介质可以是蒸汽、热水、导热油或冷却水，选择合适的介质取决于反应物料的特性和操作要求。
5.搅拌系统的设计：搅拌系统的设计需要考虑反应物料的粘度、密度和搅拌的强度。
搅拌系统可以选择机械搅拌或磁力搅拌，根据不同的需求进行选择。
6.温度控制系统的设计：温度控制系统应能够实现对夹套反应釜内温度的精确控制，可以选择PID控制或PLC控制。
除了以上的设计考虑因素，夹套反应釜的设计还需要考虑反应物料的安全性、操作的便利性和设备的可靠性。
在夹套反应釜设计过程中，还需要进行一系列的分析和计算，例如热力学分析、传热计算、应力分析等，以确保夹套反应釜在使用过程中的安全性和稳定性。
总之，夹套反应釜设计涉及多个方面的考虑因素，对于不同的反应物料和工艺要求，设计人员需要根据实际情况进行合理的选择和调整，以确保夹套反应釜的正常运行和反应的顺利进行。
反应釜设计程序(一)
反应釜设计程序（一）引言概述：在化工领域，反应釜是一种用于进行化学反应的设备，它在工业生产中起着至关重要的作用。
反应釜的设计程序是确保反应釜正常运行和高效操作的关键之一。
本文将介绍反应釜设计程序的相关知识和要点，以帮助工程师和技术人员更好地理解和应用。
一、反应釜设计参数1. 反应釜容量：根据所需反应体积和生产批次确定合适的容量。
2. 反应温度：根据反应物性质和反应条件确定适宜的温度范围。
3. 反应压力：根据反应物的压力需求和容器承受能力确定合适的压力等级。
二、反应釜材料选择1. 材料耐腐蚀性：选择适合反应物的材料，如不锈钢、玻璃钢等。
2. 材料强度要求：根据反应物的压力和温度确定材料的强度要求。
3. 材料成本考虑：综合考虑材料的性能和成本，选择经济实用的材料。
三、反应釜加热和冷却方式1. 加热方式选择：蒸汽加热、电加热、导热油加热等，根据反应要求和能源便利性选择适当的方式。
2. 冷却方式选择：水冷却、风冷却、换热器冷却等，根据反应物的热散失和操作便利性选择合适的方式。
3. 加热和冷却控制：通过控制加热和冷却介质的流量和温度，确保反应釜温度在设定范围内稳定控制。
四、反应釜搅拌系统设计1. 搅拌器类型：桨叶式、锚式、推进式等，根据反应物性质和混合要求选择合适的搅拌器类型。
2. 搅拌器结构：搅拌器形状、转速等设计要求，确保反应物均匀混合和传递热量。
3. 搅拌器驱动系统：电机选型、传动装置设计等，确保搅拌器的正常运转和可靠性。
五、反应釜安全措施1. 安全阀设计：根据反应压力和容器承受能力确定安全阀的工作参数和设置位置。
2. 透明视窗设计：通过视窗观察反应釜内部情况，确保操作人员的安全和反应过程的可控性。
3. 泄压装置设计：在突发情况下及时泄压，保护反应釜和操作人员的安全。
总结：反应釜设计程序（一）的关键点在于参数选择、材料选择、加热和冷却方式、搅拌系统设计和安全措施。
合理的设计和操作可以确保反应釜的正常运行和安全性能，提高化工生产的效率和质量。
反应釜设计
2.2.8容器支座的选用计算
反应釜的总质量包括罐体和夹套质量m1， 传动装置总质量ｍ２ ,物料重量计量m3. 由釜内夹套内部充满水时的质量比物料重 可得：
m m1 m2 m3 4323 .5 473.43 4140 8939 .93kg
根据表13-6，设计中选取B型耳式支座B5， 支座数为9个
设备接口
• 化工容器及设备，往往由于工艺操作等原 因，在筒体和封头上需要开一些各种用途 的孔。 • 接管和法兰是用来与管道和其他设备连接 的。标准管法兰的主要参数是公称直径和 公称压力。
• 反应釜机械设计是在工艺要求确 定后进行的。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、装配哪些接管口等 几项内容。 • 上述工艺要求一般以表格及示意 图的反映在工艺人提出的设备设 计要求单中。下表所示就是第四 组反应釜的设备设计要求单。
计算内筒筒体封头厚度
• 同理得A=0.0025,同理由表得B=130， • 其许用外压力 B 130 [ p] 2..59MPa 2.5MPa R2o 1404 30 d 2n • d 2n 30mm 所以假设满足工艺要求
2.2.2水压试验及其强度校核
筒体材料为 16MnR ，该材料有 s =345 ，取 =0.8，则 t 0.9 s 0.9 345 310.5MPa 罐体筒体水压试验压力
• 安装底盖采用螺柱等紧固件，上与机架连接，下 与凸缘法兰连接，是整个搅拌传动装置与容器连 接的主要连接件。 • 安装底盖的常用形式为RS和LRS型，其他结构 （整体或衬里）、密封面形式（突面或凹面）以 及传动轴的安装形式（上装或下装），按 HG21565-95选取。 • 安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同。形式选取 时应注意与凸缘法兰的密封面配合（突面配突面， 凹面配凹面）。 • 选用RS型。查资料可得，选取安装底盖 DN=250mm。
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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：马学良指导教师：贺华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 (1)二、搅拌容器尺寸的确定及结构选型 (2)搅拌釜直径设计计算 (2)筒体厚度的计算 (2)筒体封头的设计 (3)筒体长度H的设计 (4)外压筒体的壁厚确定 (4)外压封头的壁厚的设计 (5)三、夹套尺寸的设计计算 (5)夹套公称直径DN的确定 (5)夹套筒体壁厚的设计 (6)夹套筒体长度H的计算 (6)夹套封头的设计 (6)四、反应釜附件的选型及尺寸设计 (7)封头法兰的设计 (7)封头法兰尺寸及结构 (7)封头法兰密封面的选型 (8)工艺接管 (9)工艺接管尺寸的确定 (9)接管垫片尺寸及材质 (11)手孔的设计 (12)视镜的选型 (13)五、搅拌装置的选型与尺寸设计计算 (14)搅拌轴直径的初步计算 (14)搅拌轴直径的设计 (14)搅拌轴刚度的校核 (14)搅拌轴轴承的选择 (14)联轴器的选择 (15)搅拌器的设计 (16)挡板的设计与计算 (17)六、传动装置的选型和尺寸计算 (17)凸缘法兰的选型 (17)安装底盖的选型 (18)机架的选型 (19)安装底盖与密封箱体、机架的配置 (19)电动机的选型 (20)减速器的选型 (21)搅拌轴长度的设计 (21)搅拌轴的结构 (21)支座的计算 (21)密封形式的选择 (23)七、焊接的形式与尺寸 (24)八、开孔补强计算 (26)封头开手孔后削弱的金属面积的计算 (26)接管起补强作用金属面积的计算 (27)焊缝起补强作用金属面积的计算 (27)九、反应釜釜体及夹套的压力试验 (27)釜体的液压试验 (27)水压试验压力的确定 (27)水压试验的强度校核 (28)压力表量程 (28)水压试验的操作过程 (28)釜体的气压试验 (28)气体实验压力的确定 (28)气压试验的强度校核 (28)气压试验的操作过程 (29)夹套的液压试验 (29)水压试验压力的确定 (29)水压试验的强度校核 (29)压力表量程 (29)液压试验的操作过程 (29)十、反应釜的装配图（见大图） (29)课程设计总结 (30)参考文献 (31)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R Q 345；搅拌器形式圆盘涡轮式；搅拌轴转速m in 200r ；轴功率kW 4。
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9.0m，由表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32-1选取高径比3.1=，已知筒体内径公式为：i，装料系数7.0=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[]tσ：根据材料Q345R 、设计温度c ︒120、由文献[]1可知[]MPa t 189=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 c t i c 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 c t i c 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： 24idD 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 Le n i e D D δδδ20+= （2-10）由公式（2-9）得64.1510=e D δ查文献[3]可得0008.0=A MPa B 110=[]e D Bp 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。
外压封头的壁厚的设计封头的设计外压与筒体相同，即设计压力MPa p c 3.0=因为封头要与筒体焊接，为加工制造方便，先假设封头的名义厚度等于筒体的名义厚度即：mm n 8=δ由公式（2-8）得mm e 7.6=δ()n i h D h D δ+=22000 （2-12） 由公式（2-12）得97.1200=h D 根据文献[]3可查得9.01=K010D K R = （2-13）由公式（2-13）得8.9100=R eR A δ0125.0= （2-14） 由公式（2-14）得00092.0=A再根据文献[]3可查得系数MPa B 115=[]e R B p δ0=（2-15）由公式（2-15）得[]MPa MPa p 3.0846.0>=因此椭圆封头为制造方便取厚度与筒体相同mm n 8=δ成立，满足给定条件的要求。
三、夹套尺寸的设计计算夹套公称直径DN 的确定由表3-1可知：mm D D i i 11001002=+=表3-1夹套内径i D 2 /mm夹套计算压力的确定：筒体仅受内压，根据给定的已知条件可知MPa p c 3.0= 夹套筒体壁厚的设计由公式（2-2）得mm n 33.2=δ又因为钢材不加腐蚀裕量的制造最小厚度应不小于3mm,所以取名义厚度mm n 413=+=δ 夹套筒体长度H 的计算2785.0idDV V H -=φ （3-1）由公式（3-1）得m H 504.0= 经圆整后取mm H 510= 夹套封头的设计夹套的下封头选标准椭球型封头，内径与筒体相同()mm D i 1100=。
代号EHA ，标准JB/T4746-2002.夹套的上封头选带折边锥形封头，且半锥角︒=30α椭球形封头厚度的设计：因为设计压力MPa p 3.0=且为内压容器 所以由公式（2-3）得mm n 17.2=δ因为钢板不加腐蚀裕量的最小制造厚度应不小于3mm 所以mm n 413=+=δ 核算传热面积： 圆筒内传热表面积2m 396.01=⨯⨯=π筒F查JB/T4746-2002知椭圆封头表面积为：21625.1m F =封所以2m 1625.41625.10.3F =+=+筒封F因为要求的传热面积为23m A >，所以经核算夹套的高度符合要求四、反应釜附件的选型及尺寸设计设计内容包括：法兰的设计、密封面形式的选型、垫片设计、螺栓和螺母的设计。
封头法兰的设计4.1.1封头法兰尺寸及结构根据MPa PN mm DN 2.01000==、，由文献[]2确定法兰的类型为甲型平焊法兰。
结构如图4-1所示法兰尺寸如表4-1所示 表4-1 法兰结构尺寸mmDN/1000113010901055104510424023M2032图4-1 法兰结构4.1.2封头法兰密封面的选型根据MPaMPaPN6.13.0<=、介质温度为c︒150和介质的性质，选择密封面形式为光滑面。
垫片的设计由文献[]1选用石棉橡胶板（GB/T 3985）,查文献[]4得尺寸。
其结构见图4-2，尺寸见表4-2：图4-2垫片结构表4-2 垫片尺寸mm D/mmdi/mm/δ螺栓、螺母和垫圈的选择本反应器选用六角头螺栓（C级、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（C级、GB/T41-2000）平垫圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓长度的计算：螺栓长度由法兰的厚度、垫片的厚度、螺母的厚度、垫圈厚度、螺栓伸出长度确定。
其中法兰厚度为40mm垫片的厚度为2mm螺母的厚度为30mm垫圈厚度为34mm螺栓伸出长度取mm3.0=⨯=3.0.8d317.27所以螺栓长度mm40=+++2=+.8.30114L313134取L=120mm螺栓标记： GB/T5780-2000 12020⨯M螺母标记： GB/T41-2000 20M垫圈标记： GB/T95-2002 24-100HV法兰、垫圈、螺栓、螺母、垫圈的材料根据甲型平焊法兰、工作温度为c=150的条件，由文献[]1对压力容器法兰、t︒垫片、螺柱、螺母材料匹配表进行选材，结果如表4-3所示表4-3 法兰、垫片、螺栓、螺母、垫圈的材料工艺接管4.2.1工艺接管尺寸的确定搅拌设备由于工艺操作的原因，需要进行开孔或设有接管。