反应釜地设计的要求
化工设备机械基础之夹套反应釜的设计
化工设备机械基础之夹套反应釜的设计夹套反应釜是化工设备中常见的一种反应器,其设计是化学工程师们长期研究的重要课题。
下面将对夹套反应釜的设计进行详细介绍。
一、夹套反应釜的基本原理夹套反应釜由内胆和外壳组成,内胆称为反应釜,外壳称为夹套。
在操作过程中,在夹套内注入物料或水等流体。
反应釜中的物料被加热或冷却是通过夹套内流体的被加热或冷却来实现的。
夹套反应釜的基本原理就是通过夹套内的流体(一般为水或油)来实现加热或冷却反应釜内的物料,同时夹套内的流体也可以进行搅拌以保证均匀升温或降温。
二、夹套反应釜的设计要求1、安全性要求在设计夹套反应釜的过程中,安全性是最重要的一点。
要保障夹套反应釜的安全性,需要考虑一下几个问题:(1)反应釜的压力要求和夹套的压力要求要确定。
反应釜的压力由反应物的反应热、气体产生、化学腐蚀等多个因素决定。
一般情况下,反应釜的压力要求是夹套的2-3倍之间。
(2)应设置好反应釜的安全装置,如安全阀和爆破口等。
(3)在操作反应釜时,应按照标准操作程序进行,如避免超压、超温、超流速等情况。
2、机械性能要求夹套反应釜的机械性能应符合以下要求:(1)夹套材料应具备良好的耐腐蚀性和耐磨性。
(2)反应釜的结构应十分坚固,并且不能出现变形或滑移现象。
(3)反应釜和夹套之间的连接处应该很牢固。
3、热传递效率要求夹套反应釜的热传递效率对反应速度,反应物品质和产物品质都有很大的影响。
因此,在夹套反应釜设计中,应该完善夹套的密封性,以便内外介质的温度和热媒介的流速达到最大的接触面积。
4、过程监控要求为了实现反应釜的过程监控,可以根据反应釜的要求进行设计,设置相应的温度、压力、pH值,流量等传感器,以便随时监控反应的速度和进度。
三、夹套反应釜的设计流程夹套反应釜的设计流程可以分为以下几个步骤:1、确定反应釜的容积和使用温度范围。
2、确定反应釜的结构材料。
3、设计夹套的流路和流速,以及冷却方式。
4、确定夹套和反应釜之间的连接方式。
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
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。
反应釜安装校水平标准
反应釜安装校水平标准反应釜是一种重要的化学反应设备,其在化工生产中起着至关重要的作用。
为了确保反应釜能正常运行并避免发生安全事故,反应釜的安装必须符合一定的标准和要求。
反应釜安装前,首先要对安装现场进行评估,确保环境安全、通风良好、设备支撑平稳并符合设计要求。
为保证安装质量,必须遵守以下标准和要求:1. 安装位置和平台要求反应釜安装应该在平坦、坚实的基础上进行。
具体要注意以下几点:(1)选择安装位置时,要避免在高温、易燃、强酸或强碱的场所进行安装。
(2)反应釜安装位置与生产工艺配合要协调,使得操作人员方便进行操作、维护和清洗。
(3)增加基础厚度及网架底座,从而提高反应釜的稳定性。
(4)平台应该平稳、平坦、牢固,确保反应釜支撑平稳且不易晃动。
2. 安装精度与角度要求反应釜安装时必须保证精度和角度的要求,确保设备能够正常工作。
(1)当安装时应保证反应釜的水平精度不高于0.5mm.;(2)安装人员应将反应釜放置在制造、设计指向的方向和位置,并且不能够有变形。
(3)反应釜的安装角度应工作不超过10°,角度不适宜过小或过大。
3. 安装清洁规范反应釜的安装必须保证清洁,并且在安装过程中必须避免对反应釜表面造成损伤。
(1)遵循清洁规范并在安装前对反应釜进行清洗。
(2)反应釜表面应当光滑、无锈蚀,清洁干净且表面不得存在异物。
(3)限制反应釜与气氛中的氧、水接触,以避免表面出现氧化或腐蚀现象。
4. 安全保障措施安装反应釜时,应当增强工人们的安全意识,并保证安全规范的贯彻执行。
(1)在反应釜旁设置警告牌以及使用说明,提醒工作人员注意安全。
(2)反应釜装置应保证密封性良好,以避免反应釜泄漏。
(3)工人安装反应釜时应穿着防护衣,同时保持喝水、休息等。
总之,在安装反应釜之前,必须根据设备设计规范,按照相关标准执行安装程序。
反应釜若按规范检修及保养,可以有效地延长反应釜的使用寿命,提高设备使用效率。
反应釜设计程序
反应釜设计程序设计程序是指根据一定的规则和要求,将反应釜的各项设计参数进行计算和确定的过程。
反应釜是化工工业中常见的一种设备,用于进行各种化学反应,如合成、分解、聚合等。
反应釜的设计程序一般包括以下几个步骤:确定反应类型、选择反应方程、计算反应热量、确定低温和高温极限、选择反应介质、计算反应物料的物性、计算传热面积、计算搅拌功率等。
下面将逐步介绍反应釜设计程序的具体内容。
一、确定反应类型在进行反应釜设计之前,首先需要确定反应的具体类型,比如合成反应、分解反应、聚合反应等,因为不同类型的反应需要考虑的因素和参数可能不同。
二、选择反应方程选择适当的反应方程是进行反应釜设计的关键步骤之一。
反应方程是根据反应的化学反应原理和反应条件等因素确定的。
选择反应方程需要考虑反应的产物、副产物、反应物料以及所需的温度、压力等因素。
三、计算反应热量反应热量是指反应过程中释放或吸收的热量。
计算反应热量是进行反应釜设计的重要步骤之一,它可以用来确定反应釜的冷却方式、散热面积以及搅拌功率等参数。
计算反应热量需要考虑反应的放热或吸热特性以及反应的热力学数据等因素。
四、确定低温和高温极限确定低温和高温极限是进行反应釜设计的关键步骤之一。
低温和高温极限是指反应釜所能承受的最低温度和最高温度。
确定低温和高温极限需要考虑反应物料的热稳定性以及反应条件等因素。
五、选择反应介质选择合适的反应介质是进行反应釜设计的重要步骤之一。
反应介质可以是液态、气态或固态,选择合适的反应介质需要考虑反应的物理性质、化学性质以及反应的操作条件等因素。
六、计算反应物料的物性计算反应物料的物性是进行反应釜设计的重要步骤之一。
反应物料的物性包括密度、粘度、热导率、热膨胀系数等。
计算反应物料的物性可以通过实验测定或者查阅相关文献来获取。
七、计算传热面积计算传热面积是进行反应釜设计的重要步骤之一。
传热面积是指用于传热的表面积,它可以影响反应的传热效果和反应速率等。
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。
反应釜设计示例范文
反应釜设计示例范文反应釜是一种用于进行化学反应的设备,其设计需要考虑到许多因素,例如反应物料的性质、反应条件的要求、设备运行的安全性等。
下面是一个反应釜设计示例范文。
1.引言反应釜是化工工艺中常用的一种设备,用于进行各种化学反应。
本设计旨在设计一台容积为1000L的不锈钢反应釜,以满足客户对于反应釜的工艺要求。
2.设备选型在选型方面,我们选择了不锈钢作为反应釜的材料。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和强度高的特点,适用于多种不同的反应条件。
3.设计参数设计参数如下:釜体容积:1000L工作温度:-20℃~200℃工作压力:常压~0.5MPa转速范围:0~300rpm搅拌功率:3kW4.结构设计反应釜的结构设计包括釜体、加热/冷却系统、搅拌系统和安全防护装置等。
釜体:釜体选用不锈钢材料,可承受工作压力和工作温度范围内的力和热。
加热/冷却系统:采用外部加热/冷却方式,通过蒸汽或冷却水进行加热/冷却,以实现工艺反应的温度控制。
搅拌系统:采用电机和搅拌叶片组成的搅拌系统,以实现反应物料的搅拌均匀。
安全防护装置:设计釜体上下的安全防护装置,包括压力表、温度计、安全阀等,以保证反应釜的安全运行。
5.设备特点本设计的反应釜具有以下特点:(1)釜体材料为不锈钢,具有良好的耐腐蚀性和强度,适用于多种化学反应。
(2)设备具有较大的容积,适用于批量生产。
(3)釜体可进行加热/冷却控制,满足不同反应条件的要求。
(4)搅拌系统能够实现反应物料的均匀搅拌,提高反应效果。
(5)设备配备了安全防护装置,保证反应过程的安全性。
6.结论本设计的不锈钢反应釜具有较大的容积、良好的耐腐蚀性和强度,能够满足客户对于化学反应的工艺要求。
同时,设备还具有加热/冷却控制和搅拌系统,以及安全防护装置,保证了反应过程的安全性和稳定性。
通过本设计,我们为客户提供了一台满足工艺要求的反应釜,为化工生产提供了可靠的设备支持。
反应釜施工方案
反应釜施工方案反应釜施工方案一、施工准备工作1.搜集和研究反应釜的相关技术资料和图纸,了解设计要求和施工要点。
2.确认施工现场,划定施工区域,并确保场地平整、干燥,并预留足够的操作和安全通道。
3.组织施工人员进行安全教育和培训,确保熟悉施工流程和安全操作规范,并配备必要的安全防护设备。
4.准备所需施工材料和设备,并按照设计要求进行检验和验收。
二、施工步骤1.反应釜基础施工(1)根据设计要求,挖掘基坑,确保基坑底部平整,并进行必要的回填和压实处理。
(2)安装反应釜基础模板,并进行调整和检验,确保满足设计要求的尺寸和标高。
(3)制作混凝土配合比,进行浇筑,确保混凝土的质量和强度满足设计要求。
(4)进行基础养护,按照设计要求进行必要的湿养护和养护期间的保护措施。
2.反应釜安装(1)将预制的反应釜运至现场,并进行必要的检查和验收,确保釜体无损伤和变形。
(2)根据设计要求,使用起重设备将反应釜吊装到基础上,并进行调整和固定。
(3)安装反应釜的配管系统和附件,确保各管道的连接紧密、无泄漏,并进行压力测试。
(4)安装反应釜的控制系统和仪表,确保系统正常运行和实时监测。
3.防腐保温处理(1)根据设计要求,对反应釜进行防腐处理,选择合适的涂料和涂装工艺,并进行质量检验和验收。
(2)进行反应釜的保温处理,选择合适的保温材料和包装工艺,并进行质量检验和验收。
4.安全检测和试车(1)进行反应釜的安全检测,包括压力测试、泄漏测试、温度测试等,确保安全阀和报警装置可靠有效。
(2)进行反应釜的试车运行,检验各项功能是否正常,保证设备的安全可靠和稳定运行。
5.竣工验收(1)按照设计要求和相关技术标准进行竣工验收,包括设备功能测试、外观检查和设备档案的归档等。
(2)组织专业人员进行质量评估,编制施工报告和竣工验收报告,形成详细的档案资料。
三、安全管理和质量控制1.严格执行安全操作规程,确保施工过程中无事故发生。
2.监督施工人员使用安全防护设备,提醒注意施工安全事项,并进行定期的安全检查和巡视。
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
(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。
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。
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。
大型高温高压反应釜的设计
大型高温高压反应釜的设计一、引言在化工生产中,高温高压反应釜广泛应用于催化剂的合成、高分子聚合物的制备、氧化还原反应等领域。
为了确保反应釜能够在高温高压条件下工作稳定安全,需要进行设计并选择合适的材料和结构。
二、设计原则1.安全性原则:反应釜必须能够承受高温高压的工作条件,避免发生爆炸或泄漏等事故。
2.稳定性原则:反应釜应具有良好的热稳定性和机械稳定性,以保证反应过程的稳定进行。
3.温度控制原则:反应釜应设计合理的加热和冷却系统,能够精确控制反应温度。
4.压力控制原则:反应釜应设计合适的安全阀和压力传感器,能够精确控制反应压力。
5.搅拌原则:反应釜应具备良好的搅拌性能,以保证反应物料的均匀混合。
三、设计要点1.材料选择:反应釜的压力容器部分应采用耐高温高压、耐腐蚀性能好的材料,如不锈钢、合金钢等。
同时,需要考虑反应物料对材料的侵蚀程度,选择合适材料。
2.结构设计:反应釜的结构应合理,具备良好的强度和密封性,以承受高温高压条件下的工作。
需要考虑采用球型釜体和球型封头,提高釜体的强度和耐压性。
3.温度控制系统:反应釜应配备恒温控制系统,如电加热丝或水冷却系统等,以精确控制反应温度,并保证整个反应釜的温度均匀性。
4.压力控制系统:反应釜的压力控制应采用安全阀和压力传感器等装置,可以及时调节和监控反应釜的压力,保证其在安全范围内工作。
5.搅拌系统:反应釜应配备良好的搅拌设备,如搅拌桨或搅拌推进器等,以提高反应物料的混合效果,并保证反应釜中的温度和压力均匀性。
四、设计步骤1.根据反应物料的特性和反应过程的需求,确定反应釜的工作温度和压力。
2.根据工作温度和压力,选择合适的材料,并计算反应釜的厚度和强度。
3.设计反应釜的结构,选取适当的球型釜体和球型封头,并计算釜体和封头的尺寸。
4.设计反应釜的加热和冷却系统,选择合适的加热和冷却设备,并计算加热功率和冷却能力。
5.设计反应釜的压力控制系统,选择合适的安全阀和压力传感器,并计算其调节范围。
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。
10立方反应釜设计书
10立方反应釜设计书1. 引言反应釜是化学实验室中常见的设备之一,用于进行化学反应和合成。
10立方反应釜是一种具有较大容量的反应釜,可以满足大规模生产和工业化生产的需求。
本设计书将详细介绍10立方反应釜的设计要求、结构设计、安全措施以及操作指南。
2. 设计要求2.1 反应容量根据任务名称,本次设计的10立方反应釜需要具有10立方米的容量,以满足大规模生产和工业化生产的需求。
2.2 反应温度本次设计要求反应釜能够在不同温度下进行化学反应。
设计需考虑到从低温到高温范围内的温度调节,并保证精确可靠。
2.3 反应压力为了满足不同类型反应的需求,本次设计要求反应釜能够承受不同压力下的化学反应。
设计需考虑到从低压到高压范围内的压力调节,并保证安全可靠。
2.4 反应速率控制由于某些化学反应需要精确控制反应速率,本次设计要求反应釜能够实现对反应速率的精确控制,以满足不同反应的需求。
2.5 反应过程监控为了保证化学反应的稳定性和安全性,本次设计要求反应釜能够实时监测和记录反应过程中的温度、压力、搅拌速度等参数。
3. 结构设计3.1 反应釜主体根据任务要求,10立方反应釜的主体容量为10立方米。
主体材料选用高强度不锈钢,保证其耐腐蚀性和机械强度。
为了方便操作和维护,主体设有进料口、出料口、排气口等。
3.2 加热系统为了满足不同温度下的化学反应需求,本次设计在反应釜主体外围设置了加热系统。
加热系统由电加热器、温度传感器和温控装置组成,能够根据设定温度自动调节加热功率,保持恒定的反应温度。
3.3 冷却系统为了满足低温下的化学反应需求,本次设计在反应釜主体外围设置了冷却系统。
冷却系统由冷却水循环装置和温度传感器组成,能够根据设定温度自动调节冷却水流速和温度,保持恒定的反应温度。
3.4 搅拌系统为了保证反应物均匀混合,并提高反应速率控制的精确性,本次设计在反应釜内部设置了搅拌系统。
搅拌系统由电机、搅拌桨和转速控制装置组成,能够根据设定转速自动调节搅拌功率,保持恒定的搅拌速度。
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。
搪瓷反应釜标准
搪瓷反应釜标准
首先,搪瓷反应釜的设计应符合相关的标准要求。
设计时需要考虑到设备的工
作压力、工作温度、介质性质等因素,确保设备在各种工况下都能正常运行。
同时,设计还应考虑设备的结构强度、密封性能、搅拌传动等方面的要求,以保证设备在使用过程中不会出现安全隐患。
其次,在制造过程中,需要严格按照搪瓷反应釜标准进行操作。
制造时应选用
优质的搪瓷材料,采用先进的生产工艺,确保设备的质量达到标准要求。
制造过程中还需要进行严格的质量控制,对设备的各个部件进行检测和试验,确保设备的性能稳定可靠。
在安装和调试阶段,也需要严格按照标准要求进行操作。
安装时需要注意设备
的基础支撑、连接管道、电气接线等工作,确保设备安装牢固、运行稳定。
在调试阶段,需要对设备的各项参数进行检测和调整,确保设备能够正常运行。
最后,在使用过程中,操作人员也需要严格遵守搪瓷反应釜标准的要求。
操作
人员需要熟悉设备的使用说明书,正确操作设备,确保设备在运行过程中不会出现操作失误导致的安全事故。
同时,还需要定期对设备进行检查和维护,保持设备的良好状态。
总的来说,搪瓷反应釜标准对于设备的设计、制造、安装、使用都有着重要的
指导作用。
只有严格按照标准要求进行操作,才能保证设备的安全可靠运行,提高生产效率,保障产品质量。
希望本文能够对搪瓷反应釜的标准有所了解,为相关人员在实际操作中提供一定的参考和指导。
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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。
应用标准技术条件的可标注文件号。
设计中需注意以下几点:一.对相关的数据进行正确的计算和校核;二.需查获资料的数据必须精确可靠;三.读图正确,构想主体模型;四.对工艺给定外的隐含条件必需考虑,如环境因素等;五.对构件的形式进行合理的选择;六.制图时比例适当,数据精确,符合要求;在化工、石油化工、炼油、轻工、制药、食品等工业领域中采用大量的设备。
但这些设备由于生产过程中所起的作用及工作原理不同,要求设备的形状、尺寸、结构型式也不同,所以对化工容器进行设计是必需的一个过程。
在设计中不仅要熟练掌握化工设备的基础知识,还要正确把握其工艺特性及工程的定量、定性地核算夹套反应釜设计1.夹套反应釜的总体结构带搅拌的夹套反应釜是化学、医药及食品等工业中常用的典型反应设备之一。
它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)液体以及液体与固体或气体物料混匀,促进其反应的设备。
一台带搅拌的夹套反应釜。
它主要由搅拌容器、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。
搅拌容器分罐体和夹套两部分,主要由封头和筒体组成,多为中、低压压力容器;搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成,其形式通常由工艺设计而定;传动装置是为带动搅拌装置设置的,主要由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成;封头装置为动密封;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。
2.罐体和夹套的设计夹套式反应釜是由罐体和夹套两大部分组成。
罐体和夹套的设计主要包括其结构设计,各部件几何尺寸的确定和强度的计算与校核。
罐体在规定的操作温度和操作压力下,为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。
夹套传热是一种应用最普遍的外部传热方式。
它是一个套在罐体外面能形成密封空间的容器,既简单又方便。
2.1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。
罐底通常为椭圆形封头,对于常压或操作压力不大而直径较大的设备,顶盖可采用薄钢板制造的平盖,并在薄钢板上加设型钢制的横梁,用以支承搅拌器及其传动装置。
顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种筒体内径D1≤1200mm,宜采用可拆连接。
当要求可拆时做成法兰连接。
夹套的形式与罐体相同。
2.2罐体几何尺寸计算2.2.1确定筒体内径一般由工艺条件给定容积V、筒体内径D1按式1估算:151.14742.31.114.30.3443331≅≅⨯⨯≅≅m i V D π 式1式中V ——工艺条件给定容积,m 3; i ——长径比,11D H i ==1.1(按物料的类型选取,见表1) 当D 1估算值圆整到公称直径系列,见附表1。
表12.2.2确定封头尺寸椭圆封头选标准件,它的内径与筒体内径相同D 1=1500mm 、封头厚度PPD ti -=φσδ][2因为钢号为Q 235-A 所以MPa P MPa t3.08.0113][===、、φσ,封头厚度mm mm 105.23.08.0113215003.0<=⨯⨯⨯⨯=δ封头百出高度h 2=25mm 、封头容积V 封=0.4860m 32.2.3确定筒体高度H 1反应釜容积V 通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。
则筒体高度H 1按下式计算并进行圆整。
m V V V H m 414.1778.1/)486.00.3(/11=-=-=)(封 式2式中V 封——封头容积(见附表2),m 3;V 1m ——1米高筒体容积(见附表1),m 3/m 。
当筒体高度确定后,应按圆整后的筒体高度修正实际容积,则圆整后的釜体高度H=1400mm 。
311m 975.2486.04.1778.1V H V V m =+⨯=+⨯=封 式3式中V 封——封头容积(见附表2),m 3;V 1m ——1米高筒体容积(见附表1),m 3/m 。
H 1——圆整后的筒体高度,m 。
2.3夹套的几何尺寸计算夹套和筒体的连接常焊接成封闭结构。
夹套的结构尺寸常根据安装和工艺两方面的要求而定。
夹套的内径D 2可根据筒体内径D 1选取D 2=D 1+100=1600mm 表2夹套直径D 2 mm夹套下封头型式同罐体封头,其直径D 2与夹套筒体相同。
夹套高H 2由传热面积决定,不能低于料液高。
装料系数η没有给定,则应合理选用装料系数η的值,尽量提高设备利用率。
通常取η=0.6~0.85所以取η=0.80。
物料反应平稳或物料粘度较大十,η应取大值,η=0.8~0.85所以η取0.80。
夹套高H 2按下式估算。
m V V V H m 076.1778.1/)486.00.38.0(/(12=-⨯=-=)封η 式4式中V 封——封头容积(见附表2),m 3;V 1m ——1米高筒体容积(见附表1),m 3/m 。
夹套所包围的罐体的表面积(筒体表面积F 筒+封头表面积F 封)一定要大于工艺要求的传热面积F ,即5=≥+F F F 筒封 式5 式中F 筒——筒体表面积,F 筒=H 2×F 1m =1.1×4.715=5.1865㎡F 封——封头表面积(见附表2),F 封=2.5568㎡F 1m ——1m 高内表面积(见附表1),㎡/m ,F=F 封+F 筒=2.5568+5.1865=7.7433≥5满足要求。
当筒体与上封头用法兰连接时,常采用甲型平焊法兰连接,这是压力容器法兰中的一种,甲型平焊法兰密封面结构常用平密封面和凹凸密封面两种。
平密封面法兰见附图1。
2.4夹套反应釜的强度计算 2.4.1强度计算的原则及依据 强度计算应考虑以下几种情况。
(1) 圆筒内为常压外带夹套时:当圆筒的公称直径DN ≥600㎜时,被夹套包围部分的筒体按外压(指夹套压力)圆筒设计,其余部分按常压设计;(2) 圆筒内为真空外带夹套时:当圆筒的公称直径DN ≥600㎜时,被夹套包围部分的筒体按外压(指夹套压力+0.1MPa )圆筒设计,其余部分按真空设计;当圆筒的公称直径DN ≤600㎜时,全部筒体按外压(指夹套压力+0.1MPa )圆筒设计;(3) 圆筒内为正压外带夹套时:当圆筒体的公称直径DN ≥600㎜时,被夹套包围部分的筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算,取其中较大值;其余部分按内压圆筒设计。
当圆筒的公称直径DN ≤600㎜时,全部筒体按内压圆筒和外压圆筒计算,取其中最大值。
2.4.2按内压对筒体和封头进行强度计算液柱静压力p 1H =10-6ρgh=10-6×9.8×1× (h 1+h 2+h 3)= 0.0147 MPa 计算压力p 1c =p 1+p 1h =0.3+0.0147=0.3147MPa 计算压力p 2c =p 2=0.35 罐体筒体计算厚度mm p D p ct c 46.23147.085.0113215003147.0][21111=-⨯⨯⨯=-=φσδ夹套筒体计算厚mm p D p ct c 92.235.085.01132160035.0][22222=-⨯⨯⨯=-=φσδ罐体封头计算厚度mm p D p ct c 46.23147.05.085.0113215003147.05.0][2111'1=⨯-⨯⨯⨯=-=φσδ夹套封头计算厚度mm p D p ct c 918.235.05.085.01132160035.025.0][222/2=⨯-⨯⨯⨯=-=φσδ厚度附加量C=C 1+C 2=2+0.6=2.6罐体筒体设计厚度δ1c =δ1+C 1=2.46+2.6=5.06mm 夹套筒体设计厚度δ2c =δ2+C 1=2.92+2.6=5.52mm 罐体封头设计厚度δ/1c =δ/1+C 1=2.46+2.6=5.06mm 夹套封头设计厚度δ/2c =δ/2+C 1=2.918+2.6=5.518mm2.4.3按外压对筒体和封头进行强度校核 罐体筒体有效厚度δ1e =δ1n -C=8-2.8=5.2mm 罐体筒体外径D 1O =D 1+2δ1n =1500+2×8=1516mm筒体计算长度L=H 2+1/3h 1+h 2=1100+1/3×375+25=1250mm 系数L/D 1O =1250/1516=0.8245 系数D 1O /δ1e =1516/5.2=291.54 许用外压力MPa D B p e O 1406.054.29141/][11===δ罐体筒体有效厚度δ1e =δ1n -C10-2.8=7.2mm罐体筒体外径D 1O =D 1+2δ1n =1500+2×10=1520mm筒体计算长度L=H 2+1/3h 1+h 2=1100+1/3×375+25=1250mm 系数L/D 1O =1250/1520=0.822 系数D 1O /δ1e =1520/7.2=211.11 许用外压力MPa D B p e O 384.011.21181/][1===δ罐体封头有效厚度δ/1e =δ/1n -C10-2.8=7.2mm罐体封头外径D /1O =D /1+2δ/1n =1100+1/3×375+25=1250mm 标准椭圆封头当量球壳外半径R /1O =0.9D /1O =0.9×1520=1368mm系数00066.02.7/1368125.0)/(125.01/1/===e O R A δ许用外压力mm R B p e O 479.02.7/136891/][1//===δ罐体封头名义厚度δ/1n =10mm 2.4.4水压实验校核计算 罐体实验压力MPa p p tT 25.01134.753.025.1][][25.111=⨯⨯=σσ 夹套水压实验压力MPa p p tT 292.01134.7535.025.1][][25.122=⨯⨯==σσ罐体圆筒应力MPa D p ee T T 17.262.72)2.71500(25.02)(11111=⨯+=+=δδσ夹套内压实验应力MPa D p e e T T 59.322.72)2.71600(292.02)(22222=⨯+=+=δδσ2.5夹套反应釜设计计算数据一览表 2.5.1几何尺寸 表32.5.2强度计算(按内压计算厚度)表42.5.3稳定性校核(按外压校核厚度)表52.5.4水压实验校核表63.反应釜的搅拌装置搅拌装置由搅拌器、轴及其支承组成。