搅拌反应釜设计论文
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表7-1 机架尺寸……………………………………………………………………………28
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
表5-1 法兰结构尺寸……………………………………………………………………… 15
表5-2 垫片的尺寸………………………………………………………………………… 16
插图清单
图2-1 椭圆型封头结构………………………………………………………………………9
图3-1夹套下封头的结构………………………………………………………………… 11
图3-2夹套上封头的结构…………………………………………………………………11
图5-1乙型平焊法兰结构……………………………………………………………………15
表5-3法兰、垫片、螺栓、螺母材料…………………………………………………… 16
表5-4 板式平焊法兰的尺寸……………………………………………………………… 18
表5-5 各法兰垫片尺寸明细表……………………………………………………………19
表5-6 回转盖带颈平焊法兰人孔的尺寸………………………………………………… 20
stirred tank reactor is mainly posedof the cylinder and the jacket ，mostly in medium and low-pressure vessels.The mixing device posed by a stirrer and agitator shaft.The gearing is set for the stirring device, mainly consists of motor, reducer, couplings and shafts and other ponents; seal device is dynamic seal, generally use mechanical seal or packing.All of them with support, manholes, and other accessories with the takeover process constitute a plete stirred tank reactor.
关键词反应釜；釜体；搅拌装置；传动装置；附件
Abstract
This design of mixing equipment is stirred tank reactor with jacket. Innertube is a dye and an organic solvent medium and the design pressure is 0.7Mpa.jacket cooling medium is water or steam and the design pressure ois 0.9MPa; The main material is Q345R, stirring speed is 50r/min, reactor volume is 2.4m3, operating volume is 2.0m3 and shaft power is 1.4KW。
③磁力搅拌反应釜
磁力搅拌反应釜的关键部件磁力耦合传动器是一种利用永磁材料进行耦合传动的传动装置，改变了传统机械密封和填料密封的那种能过轴套或填料密封搅拌轴的动密封结构为静密封结构，釜介质完全处于由釜体与密封罩体构成的密封腔，彻底解决了填料密封和机械密封因动密封而造成的无法克服的泄露问题，使反应介质绝无任何泄露和污染。是国目前进行高温、 高压下的化学反应最为理想的装置，特别是进行易燃、易爆、有毒介质的化学反应，更加显示出它的优越性。
④不饱和聚酯树脂全套设备
不饱和聚酯树脂全套设备由立式冷凝器、卧式冷凝器、反应釜、储水器、分馏柱五部分组成，适用围：用于生产不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、ABS树脂、油漆的关键设备。
⑤电加热反应釜
电加热反应釜具有加热迅速、耐高温、耐腐蚀、卫生、无环境污染、无需锅炉自动加温、使用方便等特点。用电热棒加热夹套里面的导热油，使导热油温度升到所需要的温度，然后有测温控制仪控制电热棒使其断电恒温。是在吸收国外先进技术的基础上研制成功的新型产品，广泛地应用于医药、化工、食品、天然调味品、食品添加剂、轻工等行业。
表5-7 PN1.0DN400人孔的明细表………………………………………………………20
表5-8 视镜材料……………………………………………………………………………21
表5-9 B型耳式支座的尺寸…………………………………………………………………22
表6-1 浆式搅拌器的尺寸…………………………………………………………………25
浆式搅拌反应器在结构上比较简单，它的搅拌叶一般以扁钢制造，当釜物料对碳钢有显著腐蚀性时，可用合金钢或有色金属制成，也可以用钢制外包橡胶或环氧树脂，酚醛玻璃布等方法。桨叶安装形式分为平直叶和折叶两种。平直叶是页面与旋转方向互相垂直；折叶则是与旋转方向成一斜角度。平直叶主要使物料产生切向方向的流动，加搅拌挡板后可产生一定的轴向搅拌效果。折叶与直叶相比轴向分流略多。浆式搅拌器的运转速度较慢，一般为10-100r/min,圆周速度在1.5-3m/s围比较合适。广泛应用于促进传热可溶固体的混合与溶解以及需在慢速搅拌情况下，如搅拌被混合的液体及带有固体颗粒的液体都是很有效果的。
2.搅拌反应釜
搅拌反应釜是化学、医药及食品等工业中常用的典型反应设备之一。他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）液体与液体及液体与固体或气体物料混均，促使其化学反应的设备，通常伴有热效应，有换热装置将所需的热量输入或将生成的热量移出。搅拌反应釜按搅拌装置的安装形式可分为立式、卧式、倾斜式和底搅拌等；按搅拌形式可分为浆式、框式、锚式和推进式、涡轮式等。本文所设计的搅拌反应釜为浆式搅拌反应釜。
Pressure vessel design using conventional design methods, follow the "chemical equipment" requirement, according to GB150-98 "steel pressure vessel" and other technical enforcement.The designed mainly includes kettle body (inner tube and jacket) strength, structural design, school nuclear and hydraulic test, stirring device design and checking, gear design and other reactor ponents design.
图5-2垫片结构………………………………………………………………………………15
图5-3蒸汽入口结构…………………………………………………………………………17
图5-4突面板式平焊法兰结构………………………………………………………………17
图5-5垫片结构形式…………………………………………………………………………18
1.反应釜常见的类型
反应釜根据材质可大致分为一下几种类型：
①不锈钢反应釜
不锈钢反应釜由釜体、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置和其他附件等组成。材质一般有碳钢、不锈钢以及其他合金或复合材料；根据反应釜的制造机构可分为开式平盖式反应釜、开式对焊法兰是反应釜和闭式反应釜三大类。搅拌形式一般有锚式、浆式、涡轮式、推进式或框式等，搅拌装置在高径比较大时，可采用多层搅拌桨叶，也可根据用户要求任意匹配。密封形式可分为：填料密封、机械密封和磁力密封。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、外（）盘管加热等；冷却方式为夹套冷却和釜盘管冷却。广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业，是用业完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程，出及有机染料和中间体许多工艺过程的反应设备。
设计方法采用压力容器常规设计方法，遵循《化工设备》要求，按照GB150-98《钢制压力容器》等技术法规执行，设计容主要包括釜体（筒与夹套）强度、结构设计、校核和水压试验；搅拌装置设计与校核；传动装置设计以及反应釜其他零部件设计等。
反应釜作为搅拌设备的一种，其应用前景广泛，尤其在石油与化工行业中更是得到了广泛的应用。
2.4 m3搅拌反应釜设计
摘 要
本文设计的搅拌设备是搅拌反应釜，反应釜的结构采用夹套式。筒介质是染料及有机溶剂，设计压力为0.7MPa；夹套介质为冷却水或蒸汽，设计压力为0.9MPa；主体材质为Q345R，搅拌速度为50r/min，反应釜体积为2.4m3，操作体积为2.0m3，轴功率为1.4KW。
搅拌反应釜主要由筒体和夹套组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成；传动装置是为搅拌装置设置的，主要由电动机、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、工艺接管等附件一起，构成完应釜是将含高二氧化硅的玻璃，衬于钢制容器的表面，经高温的灼烧而牢固的密着于金属表面上成为复合材料制品。因此搪玻璃反应器具有玻璃的稳定性和金属强度的双层优点，是一种优良的耐腐蚀设备。技术规：使用压力：0.2-0.8Mpa；耐酸性：对各种有机酸、无机酸、有机溶剂均有较好的抗蚀性；耐碱性：对碱性溶液抗蚀性较酸溶液差。操作温度：设备加热或冷却时，应缓慢进行。瓷层厚度：玻璃设备的瓷层厚度
图7-3 底座的型式及尺寸………………………………………………………………… 29
图7-4 凸缘法兰结构型式及尺寸………………………………………………………… 29
图7-5 填料密封结构型式………………………………………………………………… 30
图7-6安装底盖与密封箱体、机架的配置结构……………………………………………30
Reactor as a stirring device has broad application prospects, especially in the oil and chemical industry it has been even more widely used.
Keywordsreactor；kettle；stirring device；gearing；attachment
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
表5-1 法兰结构尺寸……………………………………………………………………… 15
表5-2 垫片的尺寸………………………………………………………………………… 16
插图清单
图2-1 椭圆型封头结构………………………………………………………………………9
图3-1夹套下封头的结构………………………………………………………………… 11
图3-2夹套上封头的结构…………………………………………………………………11
图5-1乙型平焊法兰结构……………………………………………………………………15
表5-3法兰、垫片、螺栓、螺母材料…………………………………………………… 16
表5-4 板式平焊法兰的尺寸……………………………………………………………… 18
表5-5 各法兰垫片尺寸明细表……………………………………………………………19
表5-6 回转盖带颈平焊法兰人孔的尺寸………………………………………………… 20
stirred tank reactor is mainly posedof the cylinder and the jacket ，mostly in medium and low-pressure vessels.The mixing device posed by a stirrer and agitator shaft.The gearing is set for the stirring device, mainly consists of motor, reducer, couplings and shafts and other ponents; seal device is dynamic seal, generally use mechanical seal or packing.All of them with support, manholes, and other accessories with the takeover process constitute a plete stirred tank reactor.
关键词反应釜；釜体；搅拌装置；传动装置；附件
Abstract
This design of mixing equipment is stirred tank reactor with jacket. Innertube is a dye and an organic solvent medium and the design pressure is 0.7Mpa.jacket cooling medium is water or steam and the design pressure ois 0.9MPa; The main material is Q345R, stirring speed is 50r/min, reactor volume is 2.4m3, operating volume is 2.0m3 and shaft power is 1.4KW。
③磁力搅拌反应釜
磁力搅拌反应釜的关键部件磁力耦合传动器是一种利用永磁材料进行耦合传动的传动装置，改变了传统机械密封和填料密封的那种能过轴套或填料密封搅拌轴的动密封结构为静密封结构，釜介质完全处于由釜体与密封罩体构成的密封腔，彻底解决了填料密封和机械密封因动密封而造成的无法克服的泄露问题，使反应介质绝无任何泄露和污染。是国目前进行高温、 高压下的化学反应最为理想的装置，特别是进行易燃、易爆、有毒介质的化学反应，更加显示出它的优越性。
④不饱和聚酯树脂全套设备
不饱和聚酯树脂全套设备由立式冷凝器、卧式冷凝器、反应釜、储水器、分馏柱五部分组成，适用围：用于生产不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、ABS树脂、油漆的关键设备。
⑤电加热反应釜
电加热反应釜具有加热迅速、耐高温、耐腐蚀、卫生、无环境污染、无需锅炉自动加温、使用方便等特点。用电热棒加热夹套里面的导热油，使导热油温度升到所需要的温度，然后有测温控制仪控制电热棒使其断电恒温。是在吸收国外先进技术的基础上研制成功的新型产品，广泛地应用于医药、化工、食品、天然调味品、食品添加剂、轻工等行业。
表5-7 PN1.0DN400人孔的明细表………………………………………………………20
表5-8 视镜材料……………………………………………………………………………21
表5-9 B型耳式支座的尺寸…………………………………………………………………22
表6-1 浆式搅拌器的尺寸…………………………………………………………………25
浆式搅拌反应器在结构上比较简单，它的搅拌叶一般以扁钢制造，当釜物料对碳钢有显著腐蚀性时，可用合金钢或有色金属制成，也可以用钢制外包橡胶或环氧树脂，酚醛玻璃布等方法。桨叶安装形式分为平直叶和折叶两种。平直叶是页面与旋转方向互相垂直；折叶则是与旋转方向成一斜角度。平直叶主要使物料产生切向方向的流动，加搅拌挡板后可产生一定的轴向搅拌效果。折叶与直叶相比轴向分流略多。浆式搅拌器的运转速度较慢，一般为10-100r/min,圆周速度在1.5-3m/s围比较合适。广泛应用于促进传热可溶固体的混合与溶解以及需在慢速搅拌情况下，如搅拌被混合的液体及带有固体颗粒的液体都是很有效果的。
2.搅拌反应釜
搅拌反应釜是化学、医药及食品等工业中常用的典型反应设备之一。他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）液体与液体及液体与固体或气体物料混均，促使其化学反应的设备，通常伴有热效应，有换热装置将所需的热量输入或将生成的热量移出。搅拌反应釜按搅拌装置的安装形式可分为立式、卧式、倾斜式和底搅拌等；按搅拌形式可分为浆式、框式、锚式和推进式、涡轮式等。本文所设计的搅拌反应釜为浆式搅拌反应釜。
Pressure vessel design using conventional design methods, follow the "chemical equipment" requirement, according to GB150-98 "steel pressure vessel" and other technical enforcement.The designed mainly includes kettle body (inner tube and jacket) strength, structural design, school nuclear and hydraulic test, stirring device design and checking, gear design and other reactor ponents design.
图5-2垫片结构………………………………………………………………………………15
图5-3蒸汽入口结构…………………………………………………………………………17
图5-4突面板式平焊法兰结构………………………………………………………………17
图5-5垫片结构形式…………………………………………………………………………18
1.反应釜常见的类型
反应釜根据材质可大致分为一下几种类型：
①不锈钢反应釜
不锈钢反应釜由釜体、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置和其他附件等组成。材质一般有碳钢、不锈钢以及其他合金或复合材料；根据反应釜的制造机构可分为开式平盖式反应釜、开式对焊法兰是反应釜和闭式反应釜三大类。搅拌形式一般有锚式、浆式、涡轮式、推进式或框式等，搅拌装置在高径比较大时，可采用多层搅拌桨叶，也可根据用户要求任意匹配。密封形式可分为：填料密封、机械密封和磁力密封。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、外（）盘管加热等；冷却方式为夹套冷却和釜盘管冷却。广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业，是用业完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程，出及有机染料和中间体许多工艺过程的反应设备。
设计方法采用压力容器常规设计方法，遵循《化工设备》要求，按照GB150-98《钢制压力容器》等技术法规执行，设计容主要包括釜体（筒与夹套）强度、结构设计、校核和水压试验；搅拌装置设计与校核；传动装置设计以及反应釜其他零部件设计等。
反应釜作为搅拌设备的一种，其应用前景广泛，尤其在石油与化工行业中更是得到了广泛的应用。
2.4 m3搅拌反应釜设计
摘 要
本文设计的搅拌设备是搅拌反应釜，反应釜的结构采用夹套式。筒介质是染料及有机溶剂，设计压力为0.7MPa；夹套介质为冷却水或蒸汽，设计压力为0.9MPa；主体材质为Q345R，搅拌速度为50r/min，反应釜体积为2.4m3，操作体积为2.0m3，轴功率为1.4KW。
搅拌反应釜主要由筒体和夹套组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成；传动装置是为搅拌装置设置的，主要由电动机、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、工艺接管等附件一起，构成完应釜是将含高二氧化硅的玻璃，衬于钢制容器的表面，经高温的灼烧而牢固的密着于金属表面上成为复合材料制品。因此搪玻璃反应器具有玻璃的稳定性和金属强度的双层优点，是一种优良的耐腐蚀设备。技术规：使用压力：0.2-0.8Mpa；耐酸性：对各种有机酸、无机酸、有机溶剂均有较好的抗蚀性；耐碱性：对碱性溶液抗蚀性较酸溶液差。操作温度：设备加热或冷却时，应缓慢进行。瓷层厚度：玻璃设备的瓷层厚度
图7-3 底座的型式及尺寸………………………………………………………………… 29
图7-4 凸缘法兰结构型式及尺寸………………………………………………………… 29
图7-5 填料密封结构型式………………………………………………………………… 30
图7-6安装底盖与密封箱体、机架的配置结构……………………………………………30
Reactor as a stirring device has broad application prospects, especially in the oil and chemical industry it has been even more widely used.
Keywordsreactor；kettle；stirring device；gearing；attachment