反应釜釜体的设计

化工设备机械设计

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目录

反应釜设计的有关内容 (3)

第一章反应釜釜体的设计

1.1 釜体DN 、PN的确定 (4)

1.2 釜体筒体壁厚的设计 (4)

1.3 釜体封头的设计 (4)

1.4筒体长度H的设计 (5)

1.5外压筒体壁厚的设计 (6)

1.6外压封头壁厚的设计 (7)

第二章反应釜夹套的设计

2.1夹套DN的确定、PN的确定 (8)

2.2夹套筒体壁厚的设计 (8)

2.3夹套封头的设计 (8)

第三章反应釜釜体及夹套的压力试验

3.1釜体的水压试验 (10)

第四章反应釜附件的选型及尺寸设计

4.1釜体法兰联接结构的设计 (11)

4.2工艺接管的设计 (12)

4.3管法兰尺寸的设计 (13)

4.4垫片尺寸及材质 (14)

4.5固体物料进口的设计 (14)

4.6 视镜的选型 (15)

4.7 支座的选型及设计 (16)

第五章搅拌装置的选型与尺寸设计

5.1 搅拌轴直径的初步计算 (18)

5.2 搅拌轴临界转速校核计算 (18)

5.3联轴器的型式及尺寸的设计 (18)

5.4搅拌桨尺寸的设计 (19)

5.5搅拌轴的结构及尺寸的设计 (19)

第六章传动装置的选型与设计

6.1电动机的选型 (22)

6.2减速机的选型 (22)

6.3机架的设计 (23)

6.4底座的设计 (23)

6.5反应釜的轴封装置设计 (23)

第七章焊缝结构的设计

7.1釜体上的主要焊缝结构 (25)

7.2夹套上的焊缝结构的设计 (26)

第八章固体物料进口的开孔及补强计算

8.1封头开人孔后被削弱的金属面积A的计算 (27)

A的计算 (27)

8.2有效补强区内起补强作用金属面积

1

8.3判断是否需要补强的依据 (28)

第九章反应釜的装配图及部件图

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1.23

m；搅

m、操作体积为0.963

拌装置配制的电机功率为1.2KW、搅拌轴的转速为150/min

r、搅拌桨的形式为桨式；加热的方式为高温蒸汽加热；装置上设有8个工艺接管、1个视镜、1个固体物料进口、1个人孔、1个蒸汽入口、1个冷凝水出口、1个温度计插口、1个排空接管、1个物料出口。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。

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=Di 1000 mm

1.1.2釜体PN 的确定

因操作压力W p ＝0.2MPa ，故：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p ： p ＝（1.05～1.1）W p ，取p ＝1.1W p =1.1×0.5=0.55MPa ； 液体静压L p ： L p ≈)/(10

2

.11.12cm kgf ⨯MPa 0132.0≈；

%6.6%1002

.00132

.0=⨯=

p

p L

〉5％ ； 计算压力c p ： c L p p p =+ = 0.2132MPa ； 设计温度t ： 120℃ ；

焊缝系数Φ： Φ＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤）；

许用应力[]t σ：根据材料Q235-B 、设计温度120℃，由文献知[]t σ＝113MPa ；

钢板负偏差1C ：1C ＝0.25mm （GB6654-96） 腐蚀裕量2C ：2C ＝1.0mm （双面腐蚀）。 1.2.2 筒体壁厚的设计 由公式22[]c i

d t c

p D S C p σ=

+Φ- 得：

3944.02132

.0111321000

2132.0<=-⨯⨯⨯=

S d

根据规定，则3min =S

C S S 1min 006.2994.03>=-=- 则42min =∆++=C S S n mm 此厚度需检验，待定

1.3 釜体封头的设计

1.3.1 封头的选型

釜体的封头选标准椭球型，代号EHA 、标准JB/T4746—2002。 1.3.2 设计参数的确定

p ＝0.2132MPa ； Φ＝1.0（整板冲压）；

1C ＝0.25mm （GB6654-96）； 2C ＝1.0mm 。

1.3.3 封头的壁厚的设计 由公式 22[]0.5c i

d t c

p D S C p σ=

+Φ-得：

3943.10.12132

.05.0111321000

2132.0<=+⨯-⨯⨯⨯=

S d

根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致mm S n 4= 此厚度需检验，待定

1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定

根据mm DN 1000=，由文献[1]196页表8- 27知： 直边高度1h ： 25mm 体积F V ： 0.1513m 深度2h ： 2504

2==

D h i mm

内表面积A ： 1.1632m

质 量m: 54 kg

1.4 筒体长度H 的设计

1.4.1筒体长度H 的设计

由设计条件已知 H=1000 mm 1.4.2釜体长径比/i L D 的复核

()()15.11000

31

25250210003

1212=⨯+⨯+=

⨯

+⨯+=D h h H D L i

i

在1.0~1.3之间，满足要求。