搅拌反应釜计算设计说明书

合集下载

夹套式机械搅拌反应釜设计计算说明书

夹套式机械搅拌反应釜设计计算说明书

夹套式机械搅拌反应釜设计计算说明书
夹套式机械搅拌反应釜是化工生产中常用的一种反应器,它能够在一定的温度、压力和搅拌条件下进行化学反应,多用于制备溶液、悬浮液和浆料等。

下面我们来介绍一下夹套式机械搅拌反应釜的设计、计算以及需要注意的问题。

首先,反应釜的设计要考虑反应液体的性质、反应条件、生产规模以及其他实际操作需求。

设计时需要确定反应釜的体积、夹套的面积、搅拌器的形式和转速、进、出料口的位置和尺寸等参数。

其次,计算夹套的面积应根据反应液体体积、夹套内部介质温度和外部冷却介质温度来确定。

夹套面积可以根据套管的长度和内径来计算,也可以根据实际使用需求进行选择。

夹套定温区的温差应该尽量缩小,以提高搅拌器对反应液体的混合效果。

再次,搅拌器的选择应根据反应液体的性质,是否易结晶、是否具有高黏度等来确定。

搅拌器的形状也应考虑到热传递和质量传递等方面的因素。

最后,需要注意反应釜的安全操作和维护。

反应釜在使用时需要注意反应液体的温度、压力和化学性质等因素,确保运行过程中不发生安全事故。

此外,反应釜在使用过程中会产生摩擦和磨损,因此需要定期对设备进行维护和保养,保证正常使用。

在停机时,应当进行充分的清洗和消毒,以防止残留物污染下一次生产。

总之,夹套式机械搅拌反应釜的设计、计算和维护,对于化工生产过程中的实际应用具有重要意义。

我们应该认真对待反应釜的使用和维护,避免出现不必要的安全事故,保证生产过程的稳定性和安全性。

连续搅拌釜式反应器设计说明

连续搅拌釜式反应器设计说明

专业:化学工程与工艺目录一、设计任务.............................................................................................................................. - 1 -二、确定反应器及各种条件...................................................................................................... - 1 -三、反应釜相关数据的计算...................................................................................................... - 1 -1.体积................................................................................................................................... - 1 -2.筒的高度和径................................................................................................................... - 2 -3.筒的壁厚........................................................................................................................... - 2 -四、夹套的计算.......................................................................................................................... - 3 -1.夹套的径和高度............................................................................................................... - 3 -2.夹套壁厚........................................................................................................................... - 3 -五、换热计算.............................................................................................................................. - 3 -1.所需的换热面积............................................................................................................... - 3 -2.实际换热面积................................................................................................................... - 4 -3.冷却水流量....................................................................................................................... - 4 -六、搅拌器的选择...................................................................................................................... - 4 -七、设计结果一览表................................................................................................................ - 5 -八、参考文献.............................................................................................................................. - 5 -一、设计任务某工段需要每天生产8吨乙酸丁酯。

(完整word版)反应釜设计

(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 =。

搅拌釜设计说明书

搅拌釜设计说明书

1 反应釜的设计参数及要求2 夹套反应釜设计2.1反应釜的罐体和夹套的设计2.1.1罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆筒形容器,有顶盖、筒体和罐底,通过支座安装在基础或 平台上。

根据反应釜的设计参数及要求可知, 罐体采用立式圆筒形结构,上、下封头 均采用标准椭圆形封头。

下封头与筒体焊接,上封头与筒体采用法兰连接。

夹套 采用焊接式整体结构形式。

2.1.2筒体的几何尺寸计算查资料选取该反应釜筒体的长径比i=H/ D 1=1.2,则筒体的内径为将计算结果圆整至公称直径标准系列,选取筒体直径 D 1=1100m m 。

此时,由计算得每一米高的筒体容积为V 1m = P D L ? 1 0.950m 3,表面积4F 1m = pD 1 = 3.454m 2,查表得,DN= =1100mm 时的标准椭圆封头曲面高度 h 1 = 275mm ,直边高度= 40mm ,封头容积V 封 = 0.1980m ,表面积 F 封 = 1. 39 810。

筒体高度为筒体高度圆整为H 1 = 1200mmH 1 =V- V 封V1mLL78101m 0. 9 50D 1 @=1.084m于是i = D=1100 = 1.09,复核结果基本符合原定范围 2.1.3夹套几何尺寸计算罐体直径D 1 = 1100mm,则夹套内径为D 2 = D 1 + 100= 1200mm ,符合压力容 器公称直径系列。

取反应釜装填系数为h = 0.80,则 估算夹套高度为选取夹套高度 H 2=950mm ,贝U H 0 = H 1- H 2 = 1200- 950= 250mm ,这样满足筒体法兰螺栓的装拆要求。

夹套的传热面积为2 2F = F 1m H 2 + F 封 = 3.14? 0.950 1.3980= 4.38m 3m2.1.4按内压计算厚度罐体和夹套材料选用Q235-A,,设计温度t 1= 100 C (罐体内),t 2 = 150 C (夹套内),设计压力p 1= 0.2Mp a (罐体内),P 2= 0.3Mp a (夹套内)。

立式搅拌反应釜设计说明

立式搅拌反应釜设计说明

立式搅拌反应釜工艺设计1. 推荐的设计程序1.1 工艺设计1、做出流程简图;2、计算反应器体积;3、确定反应器直径和高度;4、选择搅拌器型式和规格;5、按生产任务计算换热量;6、选定载热体并计算K 值;7、计算传热面积;8、计算传热装置的工艺尺寸; 9、计算搅拌轴功率;1.2 绘制反应釜工艺尺寸图 1.3 编写设计说明书2. 釜式反应器的工艺设计 2.1 反应釜体积的计算2.1.1 间歇釜式反应器V a =V R /φ (2-1) V D =F v (t+t 0) (2-2)式中 V a —反应器的体积,m 3; V R —反应器的有效体积,m 3。

V D —每天需要处理物料的体积,m 3。

F v —平均每小时需处理的物料体积,m 3/h ; t 0 —非反应时间,h ; t —反应时间,h ;⎰=Ax RA AA V r dx n t 0(2-3) 等温等容情况下⎰=Ax AAA r dx C t 00 (2-4)对于零级反应A A x kC t 0=(2-5) 对一级反应Ax k t -=11ln 1 (2-6) 对二级反应 2A →P ;A+B →P (C A0=C B0)()A A A x kC x t -=100(2-7)对二级反应 A+B →P()ABA B x x C C k t ---=11ln 100 (2-8)φ—装料系数,一般为0.4~0.85,具体数值可按下列情况确定: 不带搅拌或搅拌缓慢的反应釜 0.8~0.85; 带搅拌的反应釜 0.7~0.8; 易起泡沫和在沸腾下操作的设备 0.4~0.6。

2.2反应器直径和高度的计算在已知搅拌器的操作容积后,首先要选择罐体适宜的长径比(H/D),以确定罐体直径和高度。

长径比的确定通常采用经验值,即2-1表2-1 罐体长径比经验表在确定了长径比和装料系数之后,先忽略罐底容积,此时⎪⎪⎭⎫⎝⎛≈≈i i i D H D H D V 3244ππ(2-9) 选择合适的高径比,将上式计算结果圆整成标准直径。

化工容器搅拌反应釜设计说明书

化工容器搅拌反应釜设计说明书

<<化工容器>>课程设计—搅拌反应釜设计:学号:专业:学院:指导老师:年月日目录一设计容概述1. 1 设计要求1. 2 设计步骤1. 3 设计参数二罐体和夹套的结构设计2. 1 几何尺寸2. 2 厚度计算2. 3 最小壁厚2. 4 应力校核三传动部分的部件选取3.1 搅拌器的设计3.2 电机选取3.3 减速器选取3.4 传动轴设计3.5 支撑与密封设计四参考文献一设计容概述(一)设计要求:压力容器的基本要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。

搅拌容器常被称为搅拌釜,当作反应器用时,称为搅拌釜式反应器,简称反应釜。

反应釜广泛应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、化肥等行业。

反应釜由搅拌器、搅拌装置、传动装置、轴封装置及支座、人孔、工艺接管等附件组成。

压力容器的设计,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。

强度计算书的容至少应包括:设计条件,所用规和标准、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,接管表等容。

简图示意性地画出了容器的主体,主要件的形状,部分结构尺寸,接管位置,支座形式及其它需要表达的容。

(二)设计步骤:1.进行罐体和夹套设计计算;2.搅拌器设计;3.传动系统设计;4.选择轴封;5.选择支座形式并计算;6.手孔校核计算;7.选择接管,管法兰,设备法兰。

(三)设计参数:设计一台夹套传热式配料罐设计参数及要求容器内夹套内工作压力,MPa 0.18 0.25设计压力,MPa 0.2 0.3工作温度,℃100 130设计温度,℃120 150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积, 3m 1.0 操作容积, 3m0.80 传热面积, 2m 3腐蚀情况微弱推荐材料Q235--A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 手孔二、罐体和夹套的结构设计(一) 几何尺寸1-1全容积 V=1.0m 3 1-2 操作容积V 1=0.80 m 3 1-3 传热面积 F=3m 2 1-4 釜体形式:圆筒形 1-5 封头形式:椭圆形 1-6 长径比 i= H 1/ D 1=1.61-7 初算筒体径 1D ≈ 带入计算得:1D ≈0.9267m 1-8 圆整筒体径 1D =1000mm1-9 1米高的容积1m V 按附表D-1选取 1m V =0.785 m 3 1-10 釜体封头容积1V 封 按附表D-2选取 1V 封=0.1505 m 3 1-11 釜体高度1H =(V-1V 封)/ 1m V =1.08m 1-12圆整釜体高度1H =1100mm1-13 实际容积V=1m V *1H +1V 封=0.636*1.43m +0.11133m =1.0143m 1-14 夹套筒体径2D 按表4-3选取得:2D =1D +100=1100mm 1-15 装料系数η=V 操/V=0.8 1-16操作容积V 操=0.83m1-17 夹套筒体高度2H ≥(ηV-1V 封)/1m V =0.827 1-18 圆整夹套筒体高度2H =900mm1-19 罐体封头表面积1F 封 按附表D-2选取 F 1封=1.16252m 1-20 一米高筒体表面积 1m F 按附表D-1选取 F 1m =3.142m1-21 实总传热面积 按式4-5校核 F=F 1m *H 2+F 1封=3.14*0.9+1.1625=3.6252m >32m 。

搅拌反应釜计算设计说明书

搅拌反应釜计算设计说明书

搅拌反应釜计算设计说明书工燈大普课程设计设计题目搅拌式反应釜设计学生姓名学号专业班级过程装备与控制工程指导教师“过程装备课程设计”任务书设计者姓名:班级:学号:指导老师:日期:1•设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的反应釜2•设计参数和技术特性指标3•设计要求(1)进行罐体和夹套设计计算;( 2)选择接管、管法兰、设备法兰;(3)进行搅拌传动系统设计;(4)设计机架结构;(5) 设计凸缘及选择轴封形式;( 6)绘制配料反应釜的总装配图;(7)绘制皮带轮和传动轴的零件图1罐体和夹套的设计1.1确定筒体内径表4-2几种搅拌釜的长径比i 值设计参数及要求容器内夹套内工作压力, MPa设计压力, MPa工作温度,C设计温度,Cv 100v 150介质 有机溶剂蒸汽全容积,m 3操作容积,m 3传热面积,m 2 > 3 腐蚀情况 微弱 推存材料 Q345R 搅拌器型式 推进式 搅拌轴转速 250 r/min 轴功率3 kW接管表符 号 公称尺 寸DN 连接面 形式 用途 A 25 PL/RF 蒸汽入口 B 65PL/RF 加料口 C 1,2 100视镜 D 25 PL/RF 温度计管口 E 25 PL/RF 压缩空气入口F40 PL/RF 放料口 G25PL/RF冷凝水出口当反应釜容积V小时,为使筒体内径不致太小,以便在顶盖上布置接管和传动装置,一般i取小值,此次设计取i= 1.1 o 一般由工艺条件给定容积V、筒体内径D i按式4-1估算:得D=1084mm.式中V——工艺条件给定的容积,m3;i长径比,i也(按照物料类型选取,见表4-2)D i由附表4-1能够圆整D i = 1100,一米高的容积乂米=0.95m31.2确定封头尺寸椭圆封头选取标准件,其形式选取《化工设备机械基础课程设计指导书》图4-3,它的内径与筒体内径相同,釜体椭圆封头的容积由附表4-2 V M = 0.198m3,(直边高度取50mm )。

机械式搅拌反应釜设计说明书教材

机械式搅拌反应釜设计说明书教材

前言 (4)1反应釜的设计参数及要求 (5)1.1设计任务书 (5)1.2设计方案的分析和拟定 (6)2夹套反应釜设计 (6)2.1反应釜的罐体和夹套的设计 (6)2.2夹套反应釜的强度计算 (9)3反应釜的搅拌装置 (12)3.1选择搅拌器 (12)3.2搅拌轴的设计 (12)3.3搅拌轴强度校核 (13)3.4搅拌抽临界转速校核计算 (14)4 V带轮设计计算 (15)5反应釜其他附件 (16)5.1设备法兰 (16)5.2支座 (16)5.3手孔和人孔 (17)5.4设备接口 (17)5.5视镜 (17)6设计小结 (18)参考文献 (19)前言反应釜的广义理解即有物理或化学反应的不锈钢容器,通过对容器的结构设讣与参数配置,实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。

随之反应过程中的压力要求对容器的设计要求也不尽相同。

生产必须严格按照相应的标准加工、检测并试运行。

不锈钢反应釜根据不同的生产工艺、操作条件等不尽相同,反应釜的设计结构及参数不同,即反应釜的结构样式不同,属于非标的容器设备。

反应釜材质一般有碳镭钢、不锈钢、诰、银基(哈氏、蒙乃尔)合金及其它复合材料。

反应釜可采用SUS304. SUS316L等不锈钢材料制造。

搅拌器有锚式、框式、桨式、涡轮式,刮板式,组合式,转动机构可釆用摆线针轮减速机、无级变速减速机或变频调速等,可满足各种物料的特殊反应要求。

密封装置可釆用机械密封、填料密封等密封结构。

加热、冷却可采用夹套、半管、盘管、米勒板等结构,加热方式有蒸汽、电加热、导热油,以满足耐酸、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等不同工作环境的工艺需要。

可根据用户工艺要求进行设计、制造。

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、蒸懈、蒸发、储存、氢化、绘化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程的容器。

1反应釜的设计参数及要求1.1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 0.25 0.35设计压力,MPa工作温度,°C设计温度,。

搅拌反应釜的方案设计书(2)

搅拌反应釜的方案设计书(2)

1.绪论搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散,从而达到均匀混合;也可以加速传热和传质过程。

在工业生产中,搅拌操作是从化学工业开始的,围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等,作为工艺过程的一部分而被广泛应用。

搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。

气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层,对液体产生搅拌作用,或使气体群以密集状态上升借所谓气升作用促进液体产生对流循环。

与机械搅拌相比,仅气泡的作用对液体所进行的搅拌是比较弱的,对于几千毫帕.秒以上的高黏度液体是难以适用的。

但气流搅拌无运动部件,所以在处理腐蚀性液体,高温高压条件下的反应液体的搅拌是很便利的。

在工业生产中,大多数的搅拌操作是机械搅拌。

搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。

从1-1图中可以看出,一台反应釜大致由:釜体部分、传热、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,由筒体及上下封头组成传热装置是为了送入或带走热量,图中的是夹套传热装置结构。

搅拌装置由搅拌器与搅拌轴组成。

为了给搅拌传动,就需要传动的装置,用电机经V带传动,蜗杆减速机减速后,在经过联轴器带动搅拌器转动。

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。

反应釜的机械设计是在工艺要求确定之后进行的。

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,配备哪些接管等几项内容。

这些要求一般以表格及示意图形式反应在工艺人员提出的设备设计要求当中。

搅拌设备在工业中的作用和地位:化工过程可分为传递过程(热量传递、质量传递的物理过程)和化学反应过程。

通常,反应设备都是过程工业的核心设备。

本课题之所以介绍搅拌设备,这是因为搅拌设备是一种典型的在静态容器的基础上加入动态机械的特殊设备。

搅拌釜式反应器课程设计任务书

搅拌釜式反应器课程设计任务书

搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排1. 釜式反应器的结构设计包括:设备结构、人孔数量及位置,仪表接管选择、工艺接管管径计算等。

2. 设备壁厚计算及其强度、稳定性校核3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 编写设计计算书一份5. 绘制装配图一张(电子版)二、设计条件三、设计要求1.学生要按照任务书要求,独立完成塔设备的机械设计;2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。

四、设计说明书的内容1.符号说明2.前言(1)设计条件;(2)设计依据;(3)设备结构形式概述。

3.材料选择(1)选择材料的原则;(2)确定各零、部件的材质;(3)确定焊接材料。

4.绘制结构草图(1)按照工艺要求,绘制工艺结构草图;(2)确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置,以单线图表示;(3)标注形位尺寸。

5.标准化零、部件选择及补强计算:(1)接管及法兰选择:根据结构草图统一编制表格。

内容包括:代号,PN,DN,法兰密封面形式,法兰标记,用途)。

补强计算。

(2)人孔选择:PN,DN,标记或代号。

补强计算。

(3)其它标准件选择。

6.结束语:对自己所做的设计进行小结与评价,经验与收获。

7.主要参考资料。

【设计要求】:1.计算单位一律采用国际单位;2.计算过程及说明应清楚;3.所有标准件均要写明标记或代号;4.设计计算书目录要有序号、内容、页码;5.设计计算书中与装配图中的数据一致。

如果装配图中有修改,在说明书中要注明变更;6.设计计算书要有封面和封底,均采用A4纸,正文用小四号宋体,行间距1.25倍,横向装订成册。

目录搅拌釜式反应器设计条件 (1)1 确定筒体的直径和高度 (2)2. 确定夹套的直径和高度 (2)3. 确定夹套的材料和壁厚 (3)4. 确定内筒的材料和壁厚 (3)5. 水压试验及其强度校核 (4)6. 选择釜体法兰 (5)7. 选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 (6)8. 选择搅拌传动装置和密封装置 (7)9. 校核L1/ B和L1/d (7)10. 容器支座的选用计算 (8)11. 选用手孔、视镜、温度计和工艺接管 (9)12 参考资料 (10)13 设计感想 (10)搅拌釜式反应器设计条件工艺条件工艺条件图1 确定筒体的直径和高度根据反应釜的设计要求,对于液-液相类型H/Di=1~1.3,选取H/D i =1.3 得,由D i ≈3/4Di H V π=2.54m ; 圆整(间隔100mm )到标准公称直径系列,选取筒体直径D i =2600mm 。

机械式搅拌反应釜设计说明书

机械式搅拌反应釜设计说明书

目录前言 (2)1 反应釜的设计参数及要求 (3)1.2 设计方案的分析和拟定 (4)2 夹套反应釜设计 (4)2.1 反应釜的罐体和夹套的设计 (4)2.1.1 确定筒体的型式 (4)2.1.2 确定罐体几何尺寸 (4)(1)确定筒体直径反映物料为液-固相类型,从表3-1中,H/D i为1~1.3.设备容积要求为1.0m3,考虑到容器的体积不大,可取H/D i=1.3,这样可以使直径不致太小,从工艺上反应状态无泡沫或沸腾情况,黏度也不大,故取装料系数η=0.8。

(4)(5)内筒及夹套的受力分析 (5)(6)计算夹套的厚度 (6)由于筒体既可承受内压,又可能承受外压,因此筒体壁厚应选取两者中最大值,即确定筒体厚度为8mm. (7)2.2 夹套反应釜的强度计算 (7)2.2.1 强度计算(按内压计算强度) (7)3 反应釜的搅拌装置 (10)3.1 选择搅拌器 (10)3.2 搅拌轴的设计 (10)3.3搅拌轴强度校核 (11)3.4 搅拌抽临界转速校核计算 (12)4 V带轮设计计算 (13)5 反应釜其他附件 (14)5.1 设备法兰 (14)5.2 支座 (14)5.3 手孔和人孔 (15)5.4 设备接口 (15)5.4.1 接管与管法兰 (15)5.4.2 补强圈 (15)5.4.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (15)5.4.4 固体物料进口的设计 (15)5.5 视镜 (15)6 设计小结 (16)参考文献 (17)前言反应釜的广义理解即有物理或化学反应的不锈钢容器,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。

随之反应过程中的压力要求对容器的设计要求也不尽相同。

生产必须严格按照相应的标准加工、检测并试运行。

不锈钢反应釜根据不同的生产工艺、操作条件等不尽相同,反应釜的设计结构及参数不同,即反应釜的结构样式不同,属于非标的容器设备。

反应釜材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔)合金及其它复合材料。

机械式搅拌反应釜设计说明书

机械式搅拌反应釜设计说明书

目录前言 (2)1 反应釜的设计参数及要求 (3)1.2 设计方案的分析和拟定 (4)2 夹套反应釜设计 (4)2.1 反应釜的罐体和夹套的设计 (4)2.1.1 确定筒体的型式 (4)2.1.2 确定罐体几何尺寸 (4)(1)确定筒体直径反映物料为液-固相类型,从表3-1中,H/D i为1~1.3.设备容积要求为1.0m3,考虑到容器的体积不大,可取H/D i=1.3,这样可以使直径不致太小,从工艺上反应状态无泡沫或沸腾情况,黏度也不大,故取装料系数η=0.8。

(4)(5)内筒及夹套的受力分析 (5)(6)计算夹套的厚度 (6)由于筒体既可承受内压,又可能承受外压,因此筒体壁厚应选取两者中最大值,即确定筒体厚度为8mm (7)2.2 夹套反应釜的强度计算 (7)2.2.1 强度计算(按内压计算强度) (7)3 反应釜的搅拌装置 (10)3.1 选择搅拌器 (10)3.2 搅拌轴的设计 (10)3.3搅拌轴强度校核 (11)3.4 搅拌抽临界转速校核计算 (12)4 V带轮设计计算 (13)5 反应釜其他附件 (14)5.1 设备法兰 (14)5.2 支座 (14)5.3 手孔和人孔 (15)5.4 设备接口 (15)5.4.1 接管与管法兰 (15)5.4.2 补强圈 (15)5.4.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (15)5.4.4 固体物料进口的设计 (15)5.5 视镜 (15)6 设计小结 (16)参考文献 (17)前言反应釜的广义理解即有物理或化学反应的不锈钢容器,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。

随之反应过程中的压力要求对容器的设计要求也不尽相同。

生产必须严格按照相应的标准加工、检测并试运行。

不锈钢反应釜根据不同的生产工艺、操作条件等不尽相同,反应釜的设计结构及参数不同,即反应釜的结构样式不同,属于非标的容器设备。

反应釜材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔)合金及其它复合材料。

搅拌反应釜计算设计说明书

搅拌反应釜计算设计说明书

搅拌反应釜计算设计说明书课程设计设计题目搅拌式反应釜设计学生姓名学号专业班级过程装备与控制工程指导教师“过程装备课程设计”任务书设计者姓名:班级:学号:指导老师:日期:1.设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的反应釜2.设计参数和技术特性指标简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力,MPa设计压力,MPa工作温度,℃设计温度,℃<100 <150介质有机溶剂蒸汽全容积,m3操作容积,m3传热面积,m2 >3腐蚀情况微弱推荐材料Q345R搅拌器型式推进式搅拌轴转速250 r/min轴功率 3 kW接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途A 25 PL/RF 蒸汽入口B 65 PL/RF 加料口C1,2 100 视镜D 25 PL/RF 温度计管口E 25 PL/RF 压缩空气入口F 40 PL/RF 放料口G 25 PL/RF 冷凝水出口3.设计要求(1)进行罐体和夹套设计计算;(2)选择接管、管法兰、设备法兰;(3)进行搅拌传动系统设计;(4)设计机架结构;(5)设计凸缘及选择轴封形式;(6)绘制配料反应釜的总装配图;(7)绘制皮带轮和传动轴的零件图1罐体和夹套的设计1.1 确定筒体内径表4-2 几种搅拌釜的长径比i值当反应釜容积V 小时,为使筒体内径不致太小,以便在顶盖上布置接管和传动装置,一般i 取小值,此次设计取i =1.1。

一般由工艺条件给定容积V 、筒体内径1D 按式4-1估算:得D=1084mm.式中 V --工艺条件给定的容积,3m ; i ――长径比,11H i D =(按照物料类型选取,见表4-2)由附表4-1能够圆整1D =1100,一米高的容积1V 米=0.953m 1.2确定封头尺寸椭圆封头选取标准件,其形式选取《化工设备机械基础课程设计指导书》图4-3,它的内径与筒体内径相同,釜体椭圆封头的容积由附表4-2 V 封=0.1983m ,(直边高度取50mm )。

1.3确定筒体高度反应釜容积V 按照下封头和筒体两部分之容积之和计算。

机械基础课程设计指导书——搅拌反应釜

机械基础课程设计指导书——搅拌反应釜
维修方案:根据检查结果制定相应的维修方案,如更换密封件、润滑油、电机等
大修方案:根据搅拌反应釜的使用年限和磨损情况制定大修方案,如更换搅拌桨、反应釜内衬 等
维护保养:定期进行维护保养,如清洗搅拌桨、反应釜内衬等,保持搅拌反应釜的正常运行状 态
感谢您的观看
汇报人:
传热方式:对流、传导、辐射
传热系数:影响因素包括流体 性质、流速、温度等
传热面积:影响因素包括反应 釜尺寸、流体性质等
传热速率:影响因素包括传热 系数、传热面积、流体性质等
搅拌反应釜的材料 选择与处理
碳钢:强度高, 耐磨性好,耐
腐蚀性差
不锈钢:耐腐 蚀性好,耐磨 性差,价格较

合金钢:强度 高,耐磨性好, 耐腐蚀性一般
操作规范:严格按 照操作规程进行操 作,确保安全
定期检查搅拌反应釜的密封性,确保无 泄漏
定期检查搅拌反应釜的传动部件,确保 无磨损、松动
定期检查搅拌反应釜的加热和冷却系统, 确保正常工作
定期检查搅拌反应釜的搅拌器,确保无 磨损、松动
定期检查搅拌反应釜的电气控制系统, 确保正常工作
定期清洗搅拌反应釜的内壁,确保无残 留物影响反应效果
陶瓷:耐磨性 好,耐腐蚀性 差,价格较高
塑料:耐磨性 差,耐腐蚀性 好,价格较低
玻璃:耐磨性 差,耐腐蚀性 好,价格较低
耐腐蚀性:选择耐腐蚀的材料,如不锈钢、钛合金等 耐高温性:选择耐高温的材料,如镍基合金、钴基合金等 耐磨性:选择耐磨的材料,如硬质合金、陶瓷等 耐压性:选择耐压的材料,如高强度钢、复合材料等 易加工性:选择易加工的材料,如铝合金、铜合金等 经济性:选择经济实惠的材料,如碳钢、铸铁等
经济性:在满足使用要求的前提下,尽 量降低制造成本和运行成本

机械搅拌式反应釜设计说明书-罗韦荣

机械搅拌式反应釜设计说明书-罗韦荣

学科过程设备设计说明书题目机械搅拌式反应釜设计说明书姓名罗韦荣学号xxxxxxxxxx 电话 xxxxxxxxxxxxxxx院系机械与汽车工程学院专业过程装备与控制工程xxxx班指导教师xxxxx xxxxxx xxxxxx机械搅拌式反应釜设计说明书摘要:夹套反应釜分罐体和夹套两部分,主要有封头和筒体组成,多为中、低压压力容器;搅拌装置有搅拌器和搅拌轴组成,其形式通常由工艺而定;传动装置是为带动搅拌装置设置的,主要有电动机、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,构成完整的夹套反应釜。

本课程设计题目是夹套反应釜,该设备是由筒体、夹套、搅拌轴、减速器和电动机等组成。

本设计详细的论证了筒体直径、筒体厚度、筒体的高度设计,材料的选择以及强度、稳定性校核。

本设计还涉及到夹套的选择,夹套厚度的计算;从多个角度分成十章分别对釜体厚度、釜体封头以及电机的选择,机架的设计,以及对应的凸缘、联轴器的选择方面做了详细的介绍。

本设计中还对法兰、管法兰的选取做了详尽的介绍。

本设计选用的是皮带传动,设计中对皮带的选择做了详尽的介绍。

设计中参数选取恰到好处,不仅满足了设备的设计要求,而且使设备的操作弹性变大,运行质量得到了保证。

关键词:夹套反应釜;搅拌轴;夹套;封头;皮带轮;联轴器;法兰压力容器;设计Abstract:Jacketed reactor tank and jacketed two parts, mainly consists of cylinder head and more for the medium and low pressure vessel;Stirring device ofstirrer and stirring shaft, its form is usually by the process and decide;Set ofdrive device, transmission device is mainly include motor, reducer, couplingand the shaft, etc;Shaft sealing device for dynamic seal, generally USESmechanical seals or packing seal;Them with the pedestal, manhole, processtook over, such as the attachments form a complete set of reactionkettle.This course design topic is jacketed reaction kettle, the device iscomposed of barrel, jacket, and stirring shaft, gear reducer and motor,etc.This design detailed demonstrates the cylinder diameter, cylinderthickness, the height of the cylinder design, material selection, strength andstability checkingThis design involves the choice of the jacket, the jacket thicknesscalculation;Divided into ten chapters, respectively from multiple angles ofthe kettle body thickness, kettle body, head, and the choice of motor, thedesign of the frame, as well as the corresponding flange, the selection ofcoupling is introduced in detail.This design also detail the selection offlange, pipe flange is introduced.In the design of this design is selection ofbelt transmission, the selection of belt made detailed introduction.Selectingproper design parameters, not only meets the design requirements of theequipment, and make the equipment is large elasticity of operation, runningquality guarantee.Keywords: Jacketed reactor;Stirring shaft;Jacket;Head;The pulley;Coupling;Pressure vessel flange;design目录0 绪论 (4)第一章夹套反应釜设计的有关内容 (5)第二章罐体几何尺寸计算 (6)2.1 确定筒体内径 (8)2.2 确定筒体尺寸 (8)2.3 确定筒体高度 (8)2.4 夹套的几何尺寸计算 (8)2.5 夹套反应釜的强度计算 (9)2.5.1 强度计算的原则及依据 (9)2.5.2 内筒及夹套的受力分析 (9)2.5.3 计算夹套筒体、封头厚度 (10)2.5.4 计算内筒筒体厚度 (10)2.5.5 确定内筒封头厚度 (9)2.5.6 带折边锥形封头壁厚的设计 (11)第三章反应釜釜体及夹套的压力试验 (12)3.1 釜体的水压试验 (12)3.1.1 水压试验压力的确定 (12)3.1.2 水压试验的强度校核 (12)3.1.3 压力表的量程、水温及水中Cl-浓度的要求 (12)3.2 夹套的水压试验 (12)3.2.1 水压试验压力的确定 (12)3.2.2 水压试验的强度校核 (12)3.2.3 压力表的量程、水温及水中Cl-浓度的要求 (13)第四章反应釜的搅拌装置 (13)4.1 推进式搅拌器的选取和安装 (13)4.2 搅拌轴设计 (14)4.3 搅拌轴强度校核 (14)4.4 搅拌抽临界转速校核计算 (15)4.5 联轴器的型式及尺寸的设计 (16)第五章反应釜的传动装置与轴封装置 (16)5.1 电动机的选用 (16)5.2 减速器的选用和设计 (16)5.3 带传动减速机的设计 (18)5.4 机架的设计与选用 (18)5.5 反应釜的轴封装置设计 (20)第六章反应釜其他附件 (20)6.1 设备法兰 (20)6.2 支座 (20)6.3 手孔和人孔 (20)6.4 设备接口 (22)6.4.1 接管与管法兰 (22)6.4.2 补强圈 (22)6.4.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (22)6.4.4 固体物料进口的设计 (23)6.5 视镜 (23)第七章焊缝结构的设计 (23)7.1 釜体上的主要焊缝结构 (23)7.2 夹套上的焊缝结构的设计 (24)鸣谢 (25)参考文献 (25)0绪论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。

1000L 搅拌反应釜设计说明书(删减版)

1000L 搅拌反应釜设计说明书(删减版)
2) 搅拌操作所达到的目的;
3) 被搅物料的处理量(间歇操作按一个周期的批量,连续操作按时、班或年处理
适用。此时多数依靠过去的经验 或相似工业实例分析以及对放大技术的掌握程度。有时对一些特殊的搅拌过程 还需进行中试甚至需要模型演示过程才能确定合适的搅拌器结构型式。
4.确定操作参数
操作参数包括搅拌设备的操作压力与温度、物料处置量与时间、连续或间歇操作方式、搅拌器直径与转速、物料的有关物性与运动状态等。而最基本的目的是要通过这些参数,计算出搅拌雷诺数,确定流速类型,进而计算搅拌功率。
5.搅拌设备结构设计
在确定反应釜直径和高度时,还应根据反应釜操作时所允许的装满程度——装料系数等予以综合考虑,通常装料系数 可取0.6~0.8.如反应易起泡沫或呈沸腾状态 应取低值,如0.6~0.7;反应状态平稳, 可取0.8~0.85(物料粘度较大时,可取最大值),因此设备容积V与操作容积 应有如下关系: = 。在生产中要合理选用装料系数,以尽量提高设备利用率。
图2-2外压或轴向受压圆筒和管子几何参数
以取厚度为8mm。
2.1.2.3筒体封头设计
封头选取与筒体相同的内径,下封头既承受内压有承受外压,而上封头只承受内压,选用椭圆标准封头,材料为Q345R。
承受内压时封头厚度:
(2—10)
关键词:搅拌反应釜;结构设计;强度计算;选型
1299549404
ABSTRACT
Stirred tank reactor is one of the important chemical containers,and itis widely used in petroleum, chemical, rubber, pesticide, dye, medicine, food production and scientific experiment project user.Stirred tank reactorisused to process complete hydrolysis, neutralization, crystallization, distillation, evaporation, storage, hydrogen, alkylation, polymerization, condensation, heating mixing,constant temperature reactionetc.

搅拌反应釜的釜体设计与夹套设计说明

搅拌反应釜的釜体设计与夹套设计说明

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 •二45mm,其内径取与筒体内径相同的尺寸。

. 专业.专注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,封头中的应力分布不均匀。

对于a^2得标准形封头,封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。

2.4.1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(H D)。

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求,又由实践经验,针对一般反应釜,液一液相物料,H D.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H厂=2.3 o 由<< 搅拌设备设计>> 可知:(2-1 )有:操作容积=全容积0.8=6.4式中:V——操作容积,m3; H筒体高度,m ;D i --------------- 筒体内径;i ——装料系数,取值为0.8则: 4 6.4.二0.8 2.3=1.638 m2.4.2确定筒体的高度将D i值圆整到标准直径,取筒体内径D i=1600 mm由搅拌设备设计》可知:=3.689 m把H ,的值圆整到H =3700 mm ,则:2.5夹套的结构和尺寸设计常用的夹套结构形式有以下几种:(1)仅圆筒部分有夹套,用于需加热面 积不大的场合;(2)圆筒一部分和下封头包有夹套,是最常用的典型结构;(3)在圆筒部分的夹套中间设置支撑或加强环,以提高内筒的稳定性,在夹套 中介质压力较大时,由于这种结构减小了内筒的计算长度,从而减小了筒体的 壁厚;(4)为全包式夹套,与前三种相比,传热面积最大。

搅拌反应釜课程设计

搅拌反应釜课程设计

搅拌反应釜课程设计课程设计说明书专业:班级:姓名:学号:指导教师:设计时间:要求与说明一、学生采用本报告完成课程设计总结。

二、要求文字(一律用计算机)填写,工整、清晰。

所附设备安装用计算机绘图画出。

三、本报告填写完成后,交指导老师批阅,并由学院统一存档。

目录一、设计任务书 (7)二、设计方案简介 (8)三、工艺计算及主要设备计算 (9)(一)、罐体和夹套的结构设计 (9)1.1罐体几何尺寸计算 (9)1.1.1确定筒体内径 (9)1.1.2确定封头尺寸 (10)1.1.3确定筒体高度 (11)1.2夹套几何计算 (12)1.2.1夹套内径 (12)1.2.2夹套高度计算 (12)1.2.3传热面积的计算 (12)1.3夹套反应釜的强度计算 (13)1.3.1强度计算的原则及依据 (13)1.3.2按内压对筒体和封头进行强度计算 (14)1.3.2.1压力计算 (14)1.3.2.2罐体及夹套厚度计算 (14)1.3.3按外压对筒体和封头进行稳定性校核 (16)1.3.4水压试验校核 (18)(二)、搅拌传动系统 (18)2.1进行传动系统方案设计 (18)2.2作带传动设计计算 (19)2.2.1计算设计功率Pc (19)2.2.2选择V形带型号 (19)2.2.3选取小带轮及大带轮 (19)2.2.4验算带速V (19)2.2.5确定中心距 (20) (20)2.2.6 验算小带轮包角12.2.7确定带的根数Z (20)2.2.8确定初拉力Q (21)2.3搅拌器设计 (21)2.4搅拌轴的设计及强度校核 (21)2.5选择轴承 (22)2.6选择联轴器 (22)2.7选择轴封型式 (22)(三)、设计机架结构 (23)(四)、凸缘法兰及安装底盖 (24)4.1凸缘法兰 (24)4.2安装底盖 (24)(五)、支座形式 (25)5.1 支座的选型 (25)5.2支座载荷的校核计算 (27)(六)、容器附件 (28)6.1手孔和人孔 (28)6.2设备接口 (28)6.2.1接管与管法兰 (29)6.3视镜 (30)四、设计结果汇总 (32)五、参考资料 (34)六、后记 (36)七、设计说明书评定 (37)八、答辩过程评定 (37)一、设计任务书设计题目:夹套反应釜的设计设计条件:设计参数及要求设计参数及要求简图容器内夹套内工作压力/MPa 0.18 0.25设计压力/MPa 0.2 0.3工作温度/℃100 130设计温度/℃<120 <150介质染料及有机溶剂水蒸气全容积/m3 2.5操作容积/ m3 2.0传热面积/ m2>3腐蚀情况微弱推荐材料Q345R或Q245R搅拌器型式浆式200搅拌轴转速/(r/min)轴功率/kW 4工艺接管表符号公称尺寸连接面形式A 25 PL/RF 蒸汽入口B 65 PL/RF 进料口C1,2100 - 视镜D 25 PL/RF 温度计管口E 25 PL/RF 压缩空气入口F 40 PL/RF 放料口G 25 PL/RF 冷凝水出口设备安装场合室内二、设计方案简介三、工艺计算及主要设备计算(一)、罐体和夹套的结构设计夹套式反应釜是由罐体和夹套两大部分组成的。

搅拌釜计算程序中文说明

搅拌釜计算程序中文说明

搅拌釜计算程序中文说明Bioreactor:反应器( bioreacto1:反应器1 bioreacto2:反应器2 )Number of available bioreacto2r: 可用的反应器数目2个Vessel:容器中间按钮C(control):控制第一栏V(total volume):总体积Hv/Tv(vessel height/vessel diameter):容器高度/容器直径Hv(vessel height):容器高度Tv(vessel diameter): 容器直径Vw/V(working volume/total volume):工作容积/总容积Vw(working volume):工作容积Hw(liquid level) :液体水平面(高度)Tw/D(vessel diameter/stirrer diameter):容器直径/搅拌器直径D(stirrer diameter): 搅拌器直径第二栏Np(power number):功率准数Nstir(number of stirrers):搅拌器数目Hs1/D(stirrer 1 height from vessel bottom/stirrer diameter):搅拌器1叶轮中心线距槽底距离/搅拌器直径Hs1(stirrer 1 height from vessel bottom): 搅拌器1叶轮中心线距槽底距离Hs2/D(stirrer 2 height from vessel bottom/stirrer diameter):搅拌器2叶轮中心线距槽底距离/搅拌器直径Hs2(stirrer 2 height from vessel bottom): 搅拌器2叶轮中心线距槽底距离Hs3/D(stirrer 3 height from vessel bottom/stirrer diameter):搅拌器3叶轮中心线距槽底距离/搅拌器直径Hs3(stirrer 3 height from vessel bottom): 搅拌器3叶轮中心线距槽底距离Hs/D(stirrer blade height/stirrer diameter):搅拌桨宽度/搅拌器直径第三栏Nbaffles(numbei of baffles in vessel):槽内挡板数目Pa(pressure in headspace):顶部空间压力Ps1(pressure at stirrer 1):搅拌器1处的压力最上层gasflow(gas flow in liters per minute):气体流率(升.分钟-1)中间层gasflow(gas flow in volume per working volume per minute):最底层gasflow(gas flow in cubic meters per second):Default C:好像没有用; reset:重置Broth:流体第一栏Type of liquids:液体形态Nowtoniun:牛顿型第二栏roh(densite of the broth) :流体密度nl(liquid dynamic viscosity):液体涡流黏度vl(liquid kinematic viscosity):液体运动黏度第三栏Calculation:计算Start N(starting stirrer speed):搅拌器启动转速delta N(delta stirrer speed):。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

课程设计设计题目搅拌式反应釜设学生姓名学号专业班级过程装备与控制工程指导教师“过程装备课程设计”任务书设计者姓名:班级:学号:指导老师:日期:1.设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的反应釜2.设计参数和技术特性指标简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力,MPa设计压力,MPa工作温度,℃设计温<100<150度,℃蒸汽介质有机溶剂全容积,m3操作容积,m3传热面积,>3m2腐蚀情况微弱推荐材料Q345R搅拌器型推进式式250 r/min搅拌轴转速轴功率 3 kW接管表3.设计要求(1)进行罐体和夹套设计计算;(2)选择接管、管法兰、设备法兰;(3)进行搅拌传动系统设计;(4)设计机架结构;(5)设计凸缘及选择轴封形式;(6)绘制配料反应釜的总装配图;(7)绘制皮带轮和传动轴的零件图1罐体和夹套的设计1.1 确定筒体内径当反应釜容积V 小时,为使筒体内径不致太小,以便在顶盖上布置接管和传动装置,通常i 取小值,此次设计取i =1.1。

一般由工艺条件给定容积V 、筒体内径1D 按式4-1估算:得D=1084mm. 式中 V --工艺条件给定的容积,3m ;i ――长径比,11H i D =(按照物料类型选取,见表4-2) 由附表4-1可以圆整1D =1100,一米高的容积1V 米=0.953m1.2确定封头尺寸椭圆封头选取标准件,其形式选取《化工设备机械基础课程设计指导书》图4-3,它的内径与筒体内径相同,釜体椭圆封头的容积由附表4-2 V 封=0.1983m ,(直边高度取50mm )。

1.3确定筒体高度反应釜容积V 按照下封头和筒体两部分之容积之和计算。

筒体高度由计算H1==(2.2-0.198)/0.95=0.949m ,圆整高度1H =1000mm 。

按圆整后的1H 修正实际容积由式V=V1m ×H1+V 封=0.95×1.000+0.198=1.1483m 式中 V 封m --3封头容积,; 1V 米――一米高的容积3m /m 1H ――圆整后的高度,m 。

1.4夹套几何尺寸计算夹套的结构尺寸要根据安装和工艺两方面的要求。

夹套的内径2D 可根据内径1D 由选工艺装料系数η=0.6~0.85选取,设计选取η=0.80。

1.4.1夹套高度的计算H2=(ηV-V 封)/V1m=0.758m 1.4.2.夹套筒体高度圆整为2H =800mm 。

1.4.3罐体的封头的表面积由《化工设备机械基础》附表4-2查的F 封=1.398。

1.4.4一米高的筒体内表面由《化工设备机械基础》附表4-1查的。

F1m=3.461.4.5实际的传热面积F=4.166>3,由《化工设备机械基础》式4-5校核4.166〉3所以传热面积合适。

2夹套反应釜的强度计算强度计算的参数的选取及计算均符合GB150-1998《钢制压力容器》的规程。

此次设的工作状态已知时,圆筒为外压筒体并带有夹套,由筒体的公称直径 600N D ≥mm ,被夹套包围的部分分别按照内压和外压圆筒计算,并取其中较大者。

2.1设备选用Q-235-A 优质沸腾碳素钢。

2.2设计的设备有工艺参数给定的内压为1p =0.25MPa 。

2.3夹套内的设计压力由工艺参数给定为2p =0.33MPa 。

2.4罐体内的设计温度1100t <℃。

2.5夹套内的设计温度2150t <℃。

2.6在加压和工作状态下要考虑液柱的高度由《化工设备机械基础课程设计指导书式P1h=0.01MPa2.7计算压力2.8 夹套的液柱静压力20H p MP =P1c=P1+P1h=0.25+0.01=0.26MPa 。

2.9 计算压力2c p =2p2.10通过焊接的容器,其焊缝中可能存在一定的缺陷,而且在焊缝附近会由于受热而引起组织结构的变化,从而成为薄弱环节,因此在计算是要加入焊缝系数可按《过程设备设计》表4-5选取φ=0.85做为其接头系数。

2.11设计温度下的材料许用应力[]t σ由《化工设备机械基础》表9-5查取[]t σ=113。

2.12罐体的筒体的计算厚度。

δ1=P1cD1/(2[б]t Φ-P1c ) =0.26×1300/(2×113×0.85-0.26) =0.891mm2.13夹套的筒体的计算厚度 δ2=P2cD2/(2[б]t Φ-P2c ) =0.3×1400/(2×113×0.85-0.3)=1.234mm 。

2.14罐体封头的计算厚度δ1′=P1cD1/(2[б]t Φ-0.5P1c )=0.26×1300/(2×113×0.85-0.5×0. 26)=0.89mm2.15夹套封头的计算厚度δ2′=P2cD2/(2[б]t Φ-0.5P2c )=0.3×1400/(2×113×0.85-0.3×0.5) =1.233mm2.16钢板的厚度负偏差1C 由《过程设备设计》表4-2取10.6C mm =。

2.17腐蚀裕量 C2=2.0mm2.18由此的厚度附加量。

C=C1+C2=2.6mm2.19则罐体筒体的设计厚度δ1d=δ1+C2=2.891mm 2.20则夹套筒体的设计厚度δ2d=δ2+C2=3.234mm 2.21罐体封头的设计厚度δ1d ′=δ1′+C2=2.89mm 2.23夹套封头的设计厚度δ2d ′=δ2′+C2=3.233mm2.24对于碳素钢或是低合金钢规定筒体的最小厚度不应小于3mm ,若加上腐蚀裕量2mm ,则名义厚度至少应取5mm ,由钢板的标准规格名义厚度取为6mm 。

2.25罐体筒体的名义厚度1n δ取5mm 。

2.26夹套筒体的名义厚度2n δ取5mm 。

2.27罐体封头的名义厚度'1n δ取5mm 。

2.28夹套封头的名义厚度'2n δ取5mm 。

3稳定性计算各国的设计规范均推荐采用图算法,此次设计的也采用图算法。

由罐体圆筒11o n D =168所以是薄壁圆筒,仅需进行稳定性校核。

3.1假设罐体筒体的名义厚度1n δ为8mm 。

3.2在内压计算时由《过程设备设计》表4-2可以查6mm 的钢板厚度负偏差C1=0.6mm ,腐蚀裕量主要是防止容器在受压的条件下由于均匀腐蚀,机械磨损而导致的厚度消弱减薄,筒体和封头都要考虑,对于碳素钢和底合金钢2C 不小于1.0mm 。

此处取22C mm =,C=C1+C2=2.6mm 。

3.3罐体筒体的有效厚度δ1e=δ1n-C=8-2.6=5.4mm 。

3.4罐体筒体的外径 D1o=1120mm3.5由《化工设备机械基础》查椭圆封头的曲边高度h1=350mm ,直边高度h2=50mm ,筒体的计算L=H2+1/3h1+h2=891.67mm 。

3.6计算系数L/D10=0.796。

3.7计算系数D10/δ1e=151.353.8以1o L D 和11o e D δ的值由《过程设备设计》图4-7做为计算图查得A 值A =0.00072。

3.9由所选的材料为碳素钢由《过程设备设计》查4-6做为计算图查B 的值B =97。

3.10由《过程设备设计》的式4-26计算许用压力[p], [P]=B/ D1o/δ1e=97/151.35=0.641>0.3MPa3.11假设罐体封头的名义厚度'1n δ为8mm 。

3.12在内压计算时由《过程设备设计》表4-2可以查8mm 的钢板厚度负偏差10.8C mm =,腐蚀裕量主要是防止容器在受压的条件下由于均匀腐蚀,机械磨损而导致的厚度消弱减薄,筒体和封头都要考虑,对于碳素钢和底合金钢2C 不小于 1.0mm 。

此处取22C mm =,11220.8 2.8C C C mm =+=+=。

3.13罐体封头的有效厚度δ1e=δ1n-C=8-2.8=5.2mm 。

3.14罐体筒体的外径D1o=1016mm 。

3.15筒体的计算L=H2+1/3h1+h2=966.7mm 。

3.16可以由《过程设备设计》式4-89得 A=0.0007。

3.17由《过程设备设计》图4-7可以查的相应的98B =。

3.18许用外压力[P]=B/ D1o/δ1e=97/1151.35=0.641>0.3MPa罐体封头的名义厚度取为'1n δ为8mm 。

4.水压试验校核出材料本身的缺陷外,压力容器在制造过程中由于焊缝的存在可能会有缺陷存在,为了考察缺陷对压力容器的影响,压力容器完成后要进行压力试验。

对于内压容器耐压试验的目的是为了在超压的情况下缺陷是不是会迅速扩展开了,酿成事故,同时检测密封结构的密封性能。

4.1内压容器圆筒试验压力按《过程设备设计》式4-87 P1T=0.187MPa 。

4.2夹套的水压试验压力按《过程设备设计》式4-87 P2T=0.247MPa 。

4.3材料在屈服点的应力бs=345MPa 。

4.4 бT=236.925MPa 。

4.5罐体圆筒的应力б1T=P1T (D1+δ1e )/2δ1e =13.98MPa <179.8MPa 。

4.6夹套圆筒的应力 б2T=P2T (D2+δ2 e )/2δ2 e=20.12MPa <179.8MPa 所以压力试验合格,所选的厚度合适。

5 搅拌轴的设计搅拌轴的设计与一般的机械轴的设计方法与一般的传动轴相同。

此处选轴的材料为45钢。

5.1轴的功率p 为4kw 。

5.2轴的转速为250min r 。

5.3轴的材料为45。

5.4轴所传递的扭矩69.5510152.8/pT N mm n-=⨯=。

5.5所选的45钢的许用剪切应力[]τ为35MP 。

5.6系数A 。

取为112。

5.7轴端直径28.22mm d ≥ 5.8开1 个键槽轴径扩大5《过程设备设计》:28.22×(1+0.05)=29.63mm5.9圆整轴径,即直径d =30mm 5.10连轴器选用`6 V 带轮的设计计算内容和步骤6.1传动的额定功率P 为5.5KW6.2查附表5-4则取Y132M1-6型电机 6.3小带轮转速n1=960r/min 6.4大带轮转速2250/min n r = 6.5工况系数KA =1.26.6设计功率Pd=1.2×5.5=6.6KW 6.7选V 带型号B 型带6.8传动比i=960/250=3.84 6.9小皮带计算直径选160mm6.10验证代速v=πD1n1/60×1000=8.04m/s>5m/s6.11所选定速度应在最大25~30和最小5之间,正好符合要求。

所以选小带轮的直径为160mm 。

6.12 滑动率ε取0.02。

相关文档
最新文档