夹套反应釜课程设计报告书
夹套反应釜课程设计说明书
夹套反应釜课程设计说明书1. 引言夹套反应釜是一种常用于化学工业生产中的反应设备，它具有双层结构，内层为反应容器，外层为夹套。
夹套内可以通过流体循环来控制反应温度，从而实现对反应过程的控制和调节。
本课程设计旨在介绍夹套反应釜的原理、结构、操作方法以及相关实验技术。
2. 夹套反应釜原理夹套反应釜利用夹套内流体循环的方式来控制反应温度。
通过在夹套中加热或冷却流体，可以使得反应容器内的温度升高或降低。
这一原理使得夹套反应釜成为控制化学反应过程温度的重要设备。
3. 夹套反应釜结构夹套反应釜主要由以下几个部分组成： - 反应容器：位于夹套内部，用于装载化学物质进行反应。
- 外壳：包裹整个设备，起到保护作用。
- 夹套：位于外壳与反应容器之间，用于循环流体来控制反应温度。
- 加热装置：用于加热夹套中的流体，提高反应温度。
- 冷却装置：用于冷却夹套中的流体，降低反应温度。
4. 夹套反应釜操作方法4.1 准备工作在操作夹套反应釜之前，需要进行以下准备工作： - 检查设备是否完好，并确保所有连接部位紧固可靠。
- 清洁反应容器，并将待反应物质准确称量放入容器中。
- 准备好所需的流体，根据需要调节其温度。
4.2 加热操作1.打开加热装置，并设置所需的加热温度。
2.开启循环泵，使流体开始在夹套内循环。
3.监测反应容器内温度的变化，根据需要调节加热功率和循环泵的流速。
4.当达到设定的目标温度时，关闭加热装置和循环泵。
4.3 冷却操作1.打开冷却装置，并设置所需的冷却温度。
2.开启循环泵，使流体开始在夹套内循环。
3.监测反应容器内温度的变化，根据需要调节冷却功率和循环泵的流速。
4.当达到设定的目标温度时，关闭冷却装置和循环泵。
5. 实验技术夹套反应釜在化学实验中有着广泛的应用。
以下是几种常见的实验技术： - 温度控制实验：通过调节加热或冷却装置，控制夹套中流体的温度，从而研究不同温度下化学反应的动力学和产物生成情况。
夹套反应釜课程设计说明书
课程设计说明书学生姓名：学号：学院：专业年级：题目：夹套反应釜设计指导教师:评阅教师：年月目录一．设计内容 (3)二．设计参数 (3)三．设计要求 (3)表1 几何尺寸 (4)表2 强度计算 (5)表3 强度校核 (6)表4 水压试验校核 (7)四．搅拌轴、搅拌轴和搅拌连接的结构设计 (7)五．电动机、减速器等传动装置的设计 (8)六．反应釜的其它附件 (9)七．参考文献 (10)八．设计小结 (11)一：设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐二：设计参数和指术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，℃介质全容积操作容积，传热面积，㎡腐蚀情况推荐材料搅拌器型式搅拌轴转速，r/min轴功率，kW接管表符号公称尺寸DN 连接面形式用途a 25 突面蒸汽入口b 25 突面加料口c 80 凸凹面视镜d 70 突面温度计管口e 25 突面压缩空气入口f 40 突面放料口g 25 突面冷凝水出口h 100 突面手孔三：设计要求进行罐体和夹套设计计算表1：几何尺寸步骤项目及代号参数及结果备注1-1 1-2 1-3 1-4 1-5 1-6 1-7 1-8 1-9 1-10 1-11 1-12 1-13 1-14全容积V，m3操作容积V1，m3传热面积F,㎡釜体形式封头形式长径比i=H1/D1初算筒体内径圆整筒体内径D1 ，mm一米高的容积V1m ,m3釜体封头容积V1封，m3釜体高度H1=(V-V1封)/V1m，m圆整釜体高度H1,mm实际容积V=V1m×H1+V1封，m3夹套筒体内径D2，mm2.4 由工艺条件给定计算，V1=Vη由工艺条件给定常用结构常用结构按表4-1选取（注）按式4-1计算按附表4-1选取按附表4-1选取附表4-2按式4-2计算选取按式4-3计算按式4-2选取注：附表和计算式为设计资料蔡纪宁，张秋翔编化工设备机械基础课程设计指导书化学工业出版社出版2000年第1版中数据及资料，下同表4：水压试验校核四．搅拌轴、搅拌器和搅拌轴的连接结构设计﹙1﹚桨式搅拌器的选择：N/n= ，则有则桨式搅拌器的主要尺寸可由表4-5选取，起主要尺寸选取如下：（mm）﹙2﹚ 搅拌轴的设计1. 搅拌轴的结构：2. 搅拌轴的形位公差和表面粗糙度要求： n= r/min 直线度允许差1000:3. 搅拌轴的强度计算：a .轴功率P= 由工艺条件确定 b.轴转数n= r/min 由工艺条件确定 c.轴材料 钢 常用 d.轴传递的扭矩 T=e.材料许用扭转剪应力[τ]= mPaf. 系数Ao=112g.轴端直径d>=h.开2个键槽，轴径扩大7%:d=34.1x(1+7%)=36.4j.圆整轴端直径d= mm圆整选取五．电动机，减速器等传动装置的设计 ﹙1﹚ 电动机的选取:﹙2﹚减速器的选择:由表4-11选取减速器如下:根据转速n= r/min 可选用 减速器：功率P =1.5 KW 转速n= r/min﹙3﹚选择凸缘法兰:根据安装底盖等尺寸要求可选法兰如下:文献2附表4-6(mm )﹙4﹚安装底盖选择安装底盖的主要尺寸如下(mm )﹙5﹚机架选取机架及主要尺寸如下:(mm)﹙6﹚搅拌轴轴端尺寸: (mm)﹙7﹚联轴器的选择:由附表5-10选取主要尺寸如下:(mm)⑴．耳式支座：由附表4-9选取型耳式支座如下：（mm）⑵. 人孔：根据材料选取回转盖颈平焊法兰人孔，其主要尺寸如下：⑶接管与管法兰接管的伸出长度为从法兰密封面到壳外径为mm,，考虑到保温要求时，可伸出长度为mm，由附表4-12可选出法兰尺寸：（mm）⑷补强圈采用补强圈时，可参照下列数据选取：Φ108×6，Φ133×6，Φ159×8，Φ219×8，Φ273×8查附表4-13选取尺寸如下：（mm）⑸. 液体出料管：管径公称直径DN= mm 。
夹套反应釜课程设计报告最终版
有搅拌装置的夹套反响釜"反响工程与反响器"是一门应工程，是以生物学、化学、工程学、计算机与信息技术等多学科为根底的穿插学科，研究内容主要包括以下几个方面：①研究化学反响规律，建立反响动力学模型亦即对所研究的化学反响，以简化的或近似的数学表达式来表述反响速率和选择率与温度和浓度等的关系。
②研究反响器的传递规律,建立反响器传递模型亦即对各类常用的反响器内的流动、传热和传质等过程进展理论和实验研究，并力求以数学式予以表达。
③研究反响器内传递过程对反响结果的影响对一个特定反响器内进展的特定的化学反响过程，在其反响动力学模型和反响器传递模型都已确定的条件下，将这些数学模型与物料衡算、热量衡算等方程联立求解，就可以预测反响结果和反响器操作性能。
通过这学期的学习，我了解了反响工程的开展，逐渐清晰了对反响工程的认识，掌握了根本的知识。
下面是我对学期所学的总结—有搅拌装置的夹套反响釜，用此篇课程设计来总结我学期的所学。
本次设计的反响釜是反响工程中的一种反响器，是综合反响容器，根据反响条件对反响釜构造功能及配置的设计。
从开场的进料-反响-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反响步骤，对反响过程中的温度、压力、力学控制〔搅拌、鼓风等〕、反响物/产物浓度等重要参数进展严格的调控。
目录课程设计任务书11．设计方案的分析和拟定22．反响釜釜体的设计22.1罐体和夹套的构造设计32.2 罐体几何尺寸计算32.2.1确定筒体内径32.2.2 确定封头尺寸42.2.3 确定筒体的厚度H i42.3 夹套几何尺寸计算52.4 夹套反响釜的强度计算62．4.1 强度计算的原那么及依据62.4.2 按内压对圆筒和封头进展强度计算62.4.3 按外压对筒体和封头进展强度校核72.4.4 夹套厚度计算82.4.5 水压试验校核计算83．反响釜的搅拌装置93.1 搅拌器的安装方式及其与轴连接的构造设计93.2 搅拌轴设计104．反响釜的传动装置114.1 常用电机及其连接114.2 釜用减速机类型，标准及其选用114.3 凸缘法兰124.4 安装底盖124.5 机架124.6 联轴器125．反响釜的轴封装置13 6．反响釜的其他136.1 支座136.2人孔146.3 设备接口14 7．反响釜的装配图14 参考文献15课程设计任务书设计目的：把所学"化工设备机械根底"及相关知识，在课程设计中综合运用，把化工工艺条件与化工设备设计有机地结合起来，稳固和强化有关机械课程的根本理论和根本知识。
夹套式反应釜设计 课程设计
化工设备械基础《夹套反应釜设计说明书》院系：西北大学化工学院年级：2010级专业：制药工程姓名：李军学号：2010115114指导教师：杨斌日期：2012年6月4日目录一设计内容概述⑴设计要求⑵设计参数和技术特性指标⑶设计条件二强度设计计算⑴几何尺寸⑵强度计算（按内压计算厚度）⑶稳定性校核（按外压校核厚度）⑷水压实验校核三标准零部件的选取⑴支座⑵手孔⑶视镜⑷法兰⑸接管四参考文献五意见和建议一、夹套反应釜设计任务书一、夹套反应釜设计任务书设计者姓名：李军班级：制药工程学号：2010115114指导老师姓名：杨斌日期：2012年6月4日（一）设计内容：设计一台夹套传热式配料罐（二）设计参数和技术性能指标（三）设计要求：⒈进行罐体和夹套设计计算；⒉选择支座形式并计算；⒊手孔校核计算；⒋选择接管，管法兰，设备法兰；⒌绘制装备图（1#图纸）；（四）设计要求，压力容器的基本要求是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。
设计檔，压力容器的设计檔，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。
强度计算书的内容至少应包括：设计条件，所用规范和标准、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，接管表等内容。
简图示意性地画出了容器的主体，主要内件的形状，部分结构尺寸，接管位置，支座形式及其它需要表达的内容。
二、设计计算 （夹套反应釜设计计算）（一）几何尺寸 1-1 全容积 V=1.43m 1-2 操作容积 V 1=1.123m 1-3 传热面积 F=52m 1-4 釜体形式：圆筒形 1-5 封头形式：椭圆形 1-6 半径比 i=1H /1D =1.11-7 初算筒体内径 1D ≅带入计算得：1D ≅1.175 m1-8 圆整筒体内径1D =1200 mm1-9 一米高的容积1m V 按附表4-1选取 1m V =1.1313m 1-10 釜体封头容积1V 封按附表4-2选取 1V 封=0.2553m1-11 釜体高度1H =(V -1V 封)/1m V =1.012m1-12 圆整釜体高度1H =1000 mm1-13 实际容积V=1m V *1H +1V 封=1.131*1.0+0.2553m =1.393m1-14 夹套筒体内径2D 按表4-3选取得： 2D =1D +100=1300 mm1-15 装料系数η=V 操/V=0.81-16 操作容积V 操=1.123m1-17 夹套筒体高度2H ≥(ηV -1V 封)/1m V =0.765m1-18 圆整夹套筒体高度2H =800 mm1-19 罐体封头表面积1F 封按附表4-2选取1F 封=1.66252m1-20 一米高筒体内表面积1m F按附表4-1选取1m F =3.772m1-21 实际总传热面 按式4-5校核F=1m F *2H +1F 封=3.77*0.7+1.6625=4.68122m >32m （二）强度计算（按内压计算厚度） 2-1 设备材料 Q345--R2-2 设计压力（罐体内）1P =0.2 MPa 2-3 设计压力（夹套内）2P =0.3 MPa 2-4 设计温度（罐体内）1t <120℃ 2-5 设计温度（夹套内）2150t <℃ 2-6 液柱静压力 1H P =0.0088 MPa 2-7 计算压力1CP =1P =0.2MPa2-8 液柱静压力 2H P =0MPa 2-9 计算压力2CP =2P =0.3MPa2-10 罐体及夹套焊接系数 采用双面焊，局部无损探伤 0.85ϕ=2-11 设计温度下材料许用应力 []tσ=170Mpa 2-12 罐体筒体计算厚度 []11112C tCP D δ=σϕ-P =0.83mm 2-13 夹套筒体计算厚度 []22222C tCP D δ=σϕ-P =1.35mm 2-14 罐体封头计算厚度ct c p D p 211'][20.5-=1φσδ=0.83mm2-15 夹套封头计算厚度ctc p D p 211'][20.5-=1φσδ=1.35mm2-16 假设钢板厚度为3.8~4.0 mm 2-17 取钢板厚度负偏差 1C =0.30 mm2-18 腐蚀裕量2C =2.0 mm2-19 厚度附加量12C C C =+=2. 3mm2-20 罐体筒体设计厚度 δ1c =δ1+C 2=0.83+2.3=3.13mm 2-21 夹套筒体设计厚度 δ2C =δ2+C 2=1.35+2.3=3.65mm 2-22 罐体封头设计厚度 δ1C ʹ=δ1ʹ+C 2=0.83+2.3=3.13mm 2-23 夹套封头设计厚度 δ2C ʹ=δ2ʹ+C 2=1.35+2.3=3.65mm 2-24 罐体筒体名义厚度 1n δ=4 mm 2-25 夹套筒体名义厚度 2n δ=4 mm 2-26 罐体封头名义厚度 '1nδ=4 mm 2-27 夹套封头名义厚度'2nδ=4 mm⒉ 稳定性校核（按外压校核厚度） 3-1 罐体筒体名义厚度1n δ=10mm(假设)3-2 厚度附加量 C=1C +2C =0.8+2.0=2.8mm 3-3 罐体筒体有效厚度1e δ=1n δ-C=10-2.8=7.2mm 3-4 罐体筒体外径1O D =1D +21n δ=1200+2*8=1216 mm 3-5 筒体计算长度L=2H +1/31h +2h =800+*300/3+25=925 mm 3-6 系数L/1O D =925/1216=0.761 3-7 系数1O D /1e δ=1216/7.2=233.8463-8 系数 查参考文献1 图11-5 得： A=0.000833-9 系数 查参考文献1 图 11-8 得： B=113 3-10 []p =11/O eB D δ=0.669>0.3Mp ，所以稳定。
化工课程设计--夹套反应釜课程设计 (2)
化工设备机械基础课程设计题目：1m3夹套反应釜设计学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程班级: 10化工姓名:学号: ***********指导老师:完成日期: 2012年6月1日夹套反应釜设计任务书设计者：班级：10化工学号：10111003101指导老师：日期：一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。
二、设计参数和技术特性指标见下表三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式并进行计算；3.手孔校核计算；4.选择接管、管法兰、设备法兰；5.进行搅拌传动系统设计；（1）进行传动系统方案设计（指定用V带传动）；（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸（指定选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW）；（3）选择轴承；（4）选择联轴器；（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；6.设计机架结构；7.设计凸缘及安装底盖结构；8.选择轴封形式；9.绘制装配图；10. 绘传动系统部件图。
表1 夹套反应釜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设计压力，MPa0.2 0.3工作温度，℃设计温度，℃<100 <150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积，m3 1.0操作容积，m30.8全容积传热面积，m2>3.5腐蚀情况微弱推荐材料Q235-A搅拌器型式推进式搅拌轴转速，r/min200轴功率，kW 4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 手孔目录1. 夹套反应釜的结构 (5)1.1 夹套反应釜的功能和用途 (5)1.2 夹套反应釜的反应条件 (5)2. 设计标准 (6)3. 设计方案的分析和拟定 (6)4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算 (7)4.1 罐体和夹套的结构设计 (7)4.1.1 罐体几何尺寸计算 (8)4.1.2 夹套几何尺寸计算 (10)4.2 夹套反应釜的强度计算 (12)4.2.1 强度计算(按内压计算强度) (12)4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度) (15)4.2.3水压试验校核 (21)4.3 反应釜的搅拌器 (23)4.3.1 搅拌装置的搅拌器 (23)4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (23)4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计 (24)4．4 反应釜的传动装置设计 (26)4.4.1 常用电机及其连接尺寸 (26)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (26)4.4.3 V带减速机 (27)4.4.4凸缘法兰 (30)4.4.5安装底盖 (31)4.4.6机架 (31)4.4.7联轴器 (32)4.5 反应釜的轴封装置设计 (33)4.5.1 填料密封 (33)4.5.2 机械密封 (33)4.6反应釜的其他附件设计 (34)4.6.1 支座 (34)4.6.2 手孔和人孔 (35)4.6.3 设备接口 (35)5. 设计小结 (38)6. 参考文献 (39)设计说明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、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。
夹套反应釜课程设计
夹套传热式带搅拌的反应釜设计说明书组员：源学号：3099990054勇华学号：3099990055叙学号：3090343125黄承标学号：3090343108专业班级：化学工程与工艺09-1班指导老师：淑华设计时间：2011年12月19日至2011年12月30日有搅拌装置的夹套反应釜前言《化工设备机械基础》化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业，对化下设备的机械知识和设计能力的要求而编写的。
通过此课程的学习，是通过学习使同学掌握基本的设计理论并具有设计钢制的、典型的中、低、常压化工容器的设计和必要的机械基础知识。
化工设备机械基础课程设计是《化工设备机械基础》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试化工机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：⑴熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
⑵在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
⑶准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
⑷用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。
化工课程设计--夹套反应釜课程设计(2)
化工设备机械基础课程设计题目：1m3夹套反应釜设计学院:化学与材料工程学院专业: 化学工程班级: 10化工XX:学号:指导老师:完成日期: 2012年6月1日夹套反应釜设计任务书设计者：班级：10化工学号：指导老师：日期：一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。
二、设计参数和技术特性指标见下表三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式并进行计算；3.手孔校核计算；4.选择接管、管法兰、设备法兰；5.进行搅拌传动系统设计；（1）进行传动系统方案设计（指定用V带传动）；（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸（指定选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW）；（3）选择轴承；（4）选择联轴器；（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；6.设计机架结构；7.设计凸缘及安装底盖结构；8.选择轴封形式；9.绘制装配图；10. 绘传动系统部件图。
表1 夹套反应釜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设计压力，MPa0.2 0.3工作温度，℃设计温度，℃<100 <150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积，m3 1.0操作容积，m30.8全容积传热面积，m2>3.5腐蚀情况微弱推荐材料Q235-A搅拌器型式推进式搅拌轴转速，r/min200轴功率，kW 4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 手孔目录1. 夹套反应釜的结构51.1 夹套反应釜的功能和用途51.2 夹套反应釜的反应条件52. 设计标准63. 设计方案的分析和拟定64. 各部分结构尺寸的确定和设计计算74.1 罐体和夹套的结构设计74.1.1 罐体几何尺寸计算84.1.2 夹套几何尺寸计算104.2 夹套反应釜的强度计算124.2.1 强度计算(按内压计算强度)124.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度)154.2.3水压试验校核214.3 反应釜的搅拌器234.3.1 搅拌装置的搅拌器234.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计234.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计244．4反应釜的传动装置设计264.4.1 常用电机及其连接尺寸264.4.2釜用减速机类型、标准及其选用264.4.3 V带减速机274.4.4凸缘法兰304.4.5安装底盖314.4.6机架314.4.7联轴器324.5 反应釜的轴封装置设计334.5.1 填料密封334.5.2 机械密封334.6反应釜的其他附件设计344.6.1 支座344.6.2 手孔和人孔354.6.3 设备接口355. 设计小结386. 参考文献39设计说明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜主要由搅拌容器、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。
夹套反应釜课程设计说明书
6 焊缝结构的设计 ....................................................... 22
6.1 6.2 釜体上的主要焊缝结构..........................................................................................22 夹套上的焊缝结构的设计......................................................................................23
4.5 4.6 4.7
机架的选用..............................................................................................................15 联轴器的选用..........................................................................................................15 轴封装置..................................................................................................................16
3 3
夹套内 0.3 <150 蒸汽
0.235-A 推进式 250 4 接管表 连接面形式
操作容积，m 腐蚀情况 推荐材料 搅拌器型式
传热面积，㎡
搅拌轴转速，r/min 轴功率，kW 符号 a b c d e f g 公称尺寸 DN 25 25 80 70 25 40 25
课程设计-夹套反应釜设计
4 计算筒体和封头的壁厚
4.1参见第八章第二节内压容器筒 体与封头厚度的计算（内压设计） 选取推荐的材料，反应釜内受内 压作用，设计压力为0.33Mpa，设 计温度150℃。 由教材P168表8-7查得16MnR在设 计温度150℃的许用应力170Mpa
16
考虑搅拌反应釜装有安全阀，选 取设计压力为操作压力的1.1倍；
33
反应釜安装四个支座，但计算支座 承载能力时只按两个支座考虑，每个支 座应承载约19KN，查教材P346表13-6， 选择适用容器公称直径700-1400mm承载 能力为30KN带垫板的耳式支座，其标记 为：
JB/T 4725-92 耳座B3
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10 选择手孔、视镜和工艺接管 10.1 选择手孔的公称直径和材料 参见第十一章第一节人孔和手孔的内容。 选择平盖手孔的材料为：
公称直径DN250，公称压力PN1.0，板式 平焊法兰。
其标记为： 手孔 APN1.0 DN250 JB 589-79
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10.2 选择视镜的公称直径和材料
参见第十一章第二节视镜的内容， 选择普通不带颈碳钢视镜，公称直径 DN80，公称压力PN1.0。
其标记为： 视镜IPN1.0 DN80 HGJ 501--86-4
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10.3.6 温度计接管
选择加强套管温度计的公称长度1430mm，
温度计接管为无缝钢管φ76×4，外伸
100mm。配用凸面式平焊管法兰PN0.6 DN65，
GB9119.7-88和凸面管法兰盖 PN0.6 DN65
GB9123.788。
其他接管也配用凸面板式平焊管法兰。
各工艺接管都布置在反应釜顶盖中心φ700
HG 21566-95 机架 A 200-40
夹套反应釜-课程设计
2.2.3. 确定筒体高度 H1
筒 体 高 度 H1 可 按 式 子 H1=(V-V 封 )/V1m 计 算 ， 即 H1=(2.5-0.3977)/1.539=1.366m，经圆整后得 H1=1400mm。 当筒体高度确定后，应按圆整后的筒体高度修正实际容积，则实际容 积 V=V1mH1+V 封，即 V=1.4×1.539+0.3977=2.5523m3。
D1+200
故夹套内径 D2=1400+100=1500mm，夹套下封头型式同罐体封头，其 直径 D2 与夹套筒体相同。
2.3.2. 确定夹套高度
夹套高 H2 由传热面积决定，不能低于料液高，通常由工艺给定装料 系数η ，或根据已知操作容积和全容积进行计算，即η =操作容积/ 全容积。 装料系数η =2.0/2.5=0.8,夹套高 H2=（ηV-V 封）/V1m =(0.8×2.5523-0.3977)/ 1.539=1.07m，圆整后得 H2=1100mm。
4
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。罐体为物料的搅拌过程 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。
2.1. 罐体和夹套的结构设计
罐体采用立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基 础或平台上。顶盖在受压状态下操作常选用椭圆形封头，顶盖与罐体 分别于筒体相连。罐底与筒体的连接采用焊接连接，为了方便拆卸， 做成法兰连接顶盖和筒体，夹套的型式与罐体相同。
4. 反应釜的传动装置........................................................................12 4.1. 电动机、减速机选型 .........................................................13
夹套反应釜课程设计(范例)
夹套反应釜课程设计(范例)一、项目背景：实验室工作中，有时会使用夹套反应釜，但是从来没有有针对性的课程上进行讲解和训练。
为了提高大家使用夹套反应釜技术的能力，现决定将夹套反应釜作为课程进行上课学习和培训研讨。
二、课程实施方案：1、主题和目的：以提高大家使用夹套反应釜的技术能力为目的，开展关于夹套反应釜的课程。
2、课程分配：主要着重于夹套反应釜的使用，分为三个部分 --理论知识篇、操作技能篇和技能练习篇。
3、理论知识篇：将介绍夹套反应釜基本构造、用途，常用图形结构，详细介绍夹套反应釜接管、堵头、电焊、密封等工艺工序以及该设备在化学实验中的应用。
4、操作技能篇：将实操夹套反应釜的组装、连接、拆装、清洁等安全操作技能，以及操作规程、操作步骤等实用性技能等讲解。
5、技能练习篇：安排学生进行操作课程设计，让学生自行组装一个夹套反应釜，熟悉操作流程以及操作具体步骤，将操作技能理论和实践结合起来，加深学生对夹套反应釜操作的理解。
三、开发人员：本课程由实验室技术支持人员、操作技术负责人、专家共同完成，并由实验室技术支持人员负责相关课程题材的组织和配置。
四、课程实施：针对大家的实际水平，结合实验室负责人的指导，专家根据实际情况的调整，安排课程的具体实施及考核内容，安排学生按照一定的时间表进行相关课程的学习。
五、考核办法：针对不同水平的学生，安排不同的考核方式。
对操作技能篇，安排考核策略以及考试题，考核学生对夹套反应釜基本操作技能的认识程度；而技能练习篇需要就所学知识实际组装一个夹套反应釜，并进行安全操作仿真测试，检验学生的技能水平。
六、成果：通过本课程的学习，熟悉夹套反应釜的基本构造、用途，掌握相关操作技能，熟悉夹套反应釜的常见维修和更换，熟悉夹套反应釜在实验室的应用及使用等，以期为大家提高使用夹套反应釜的技术能力。
夹套反应釜课程设计最终版
有搅拌装置的夹套反应釜《反应工程与反应器》是一门应工程，是以生物学、化学、工程学、计算机与信息技术等多学科为基础的交叉学科，研究内容主要包括以下几个方面：①研究化学反应规律，建立反应动力学模型亦即对所研究的化学反应，以简化的或近似的数学表达式来表述反应速率和选择率与温度和浓度等的关系。
②研究反应器的传递规律,建立反应器传递模型亦即对各类常用的反应器内的流动、传热和传质等过程进行理论和实验研究，并力求以数学式予以表达。
③研究反应器内传递过程对反应结果的影响对一个特定反应器内进行的特定的化学反应过程，在其反应动力学模型和反应器传递模型都已确定的条件下，将这些数学模型与物料衡算、热量衡算等方程联立求解，就可以预测反应结果和反应器操作性能。
通过这学期的学习，我了解了反应工程的发展，逐渐清晰了对反应工程的认识，掌握了基本的知识。
下面是我对学期所学的总结—有搅拌装置的夹套反应釜，用此篇课程设计来总结我学期的所学。
本次设计的反应釜是反应工程中的一种反应器，是综合反应容器，根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。
从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤，对反应过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。
目录课程设计任务书................................. 错误!未定义书签。
1．设计方案的分析和拟定........................ 错误!未定义书签。
2．反应釜釜体的设计............................ 错误!未定义书签。
罐体和夹套的结构设计........................ 错误!未定义书签。
罐体几何尺寸计算........................... 错误!未定义书签。
确定筒体内径............................. 错误!未定义书签。
夹套反应釜--化工设计
夹套反应釜--化工设计(总16页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--浙江海洋学院化工设备机械基础课程设计成果说明书（2009级）题目夹套反应釜设计学院石油化工学院专业化学工程与工艺班级学号学生姓名指导教师完成日期 2011年6月20日目录一、罐体几何尺寸计算-----------------------------------------------11.确定筒体内径------------------------------------------------------------12.确定筒体高度------------------------------------------------------------13.罐体及夹套参------------------------------------------------------------1二、夹套反应釜的强度计算---------------------------------------------------11.压力计算-----------------------------------------------------------------22.罐体及夹套厚度计算-------------------------------------------------------2三、稳定性校核（按外压校核罐体厚度）--------------------------------------3四、水压试验校核-----------------------------------------------------4五、带传动设计计算（指定选用电机Y160M2-8，转速为720r/min）----------5六、搅拌器的选择-----------------------------------------------------61.搅拌轴直径的初步计算----------------------------------------------62.搅拌轴长度-------------------------------------------------------63.搅拌抽临界转速校核计算--------------------------------------------74.浆式搅拌器尺寸的设计----------------------------------------------7七、联轴器设计------------------------------------------------------81.联轴器的型式及尺寸的设计------------------------------------------82.轴承的型式及尺寸的设计--------------------------------------------83.反应釜的轴封装置的选型-------------------------------------------84.轴封装置的结构及尺寸---------------------------------------------8八．机架的设---------------------------------------------------------9九.选择接管、管法兰、设备法兰及其他构件------------------------------9十、选择安装底盖结构-----------------------------------------------10十一、选择支座形式并进行计算----------------------------------------101.支座的选型及尺寸的初步设计--------------------------------------102.支座载荷的校核计算---------------------------------------------11十二、焊缝结构的设计-----------------------------------------------12十三、手孔选择与补强校核--------------------------------------------13十四、小结-----------------------------------------------------------14参考文献------------------------------------------------------------14m 3夹套反应釜设计一、罐体几何尺寸计算 1.确定筒体内径工艺条件给定容积V= m 3、筒体内径估算1D ：1D≅3=1014mm 式中 V ——工艺条件给定容积，m 3 ； i ——长径比，11H i=D 取值； 将D 1估算值圆整到公称直径1100 mm 2.确定筒体高度由1D =1100 mm 查表参考文献【2】D-1得1m 高的容积V 1m = m 3 ； 查表D-2得罐体封头容积1V 封= m 3 ； 估算罐体筒体高度；11m 1H =V-V /V 封（）=（）/= m=739 mm将1H 估算值圆整到公称直径800 mm 3.罐体及夹套参数罐体实际容积V=V 1m *1H +1V 封*+= m 3 ；由1D =1100 mm 查参考文献【2】表4-3夹套筒体内径2D =1200 mm ； 选取η=；2H 1m 1ηV V /V ≥-封（）=（*）/= m=649mm ； 将2H 估算值圆整到公称直径700 mm查参考文献【2】表D-2罐体封头表面积1F 封= 2m ； 1m 高筒体内表面积1m F = 2m ； 实际总传热面积:F=1m F *2H +1F 封=*+= 2m > 2m ；二、夹套反应釜的强度计算1.压力计算材料选择为Q235-A ；由工作压力（罐体内） MPa,工作压力（夹套内） MPa ；可得设计压力（罐体内）P 1=*= MPa （有安全阀），设计压力（夹套内）P 2=*= MPa （无安全阀）；工作温度（罐体内）t 1<120c 。
夹套式反应釜设计说明书
设计者姓名：班级：过程装备与控制工程11-2班指导老师：日期：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 0.3工作温度，℃设计温度，℃﹤100 ﹤100介质有机溶剂蒸汽全容积，m³ 1.9操作容积，m³ 1.52传热面积，㎡＞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，r/min250r/min轴功率，kW 3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C 100 凸凹面视镜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 冷凝水出口过程装备课程设计姓名学院机械与汽车工程专业班级过程装备与控制工程11-2班指导老师目录摘要 (3)Abstract (4)绪论 (5)1.1夹套反应釜的总体结构 (5)1.2 反应釜基本特点 (5)1.3 反应釜的发展趋势 (6)2、夹套反应釜设计 (7)2.1、罐体几何尺寸计算 (7)2.1.1确定筒体内径 (7)2.1.2确定封头尺寸 (8)2.1.3确定筒体高度 (8)2.1.4夹套几何尺寸计算 (8)2.2、夹套反应釜的强度与稳定性计算 (9)2.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度) (10)2.2.3水压测试校核 (11)2.3反应釜的搅拌器 (12)2.3.1搅拌器的选型： (12)2.3.2搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (12)2.3.3 挡板的设计 (12)2.4反应釜的传动装置 (13)2.4.1常用电机及其连接尺寸 (13)2.4.2带传动减速机 (13)2.4.3凸缘法兰 (15)2.4.4安装底盖 (16)2.4.5机架 (16)2.4.6联轴器 (16)2.5搅拌轴的设计和校核 (17)2.5.1轴的和设计 (17)2.5.2轴的校核 (17)2.6键的校核 (18)2.7反应釜的轴封装置 (19)2.8 反应釜的其他附件 (20)2.8.1设备法兰 (20)2.8.2支座 (21)2.8.3设备接口 (21)结束语 (22)致谢 (23)参考文献 (24)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。
反应釜课程设计报告模板
设计条件及设计内容分析由设备条件单可知，设计的反应釜容积为1.8m 3、操作容积为1.54m 3；搅拌装置配置的电机功率为3.0KW 、搅拌轴转速为85r/min 、搅拌桨形式为框式；加热方式为用夹套内导热油进行电加热；装置上有8个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、10个电加热套管、1个固体物料进口、1个测控接管。
反应釜设计的主要内容有： （1）、釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计； （2）、夹套的强度、刚度计算和结构设计；（3）、设计釜体的法兰连接结构、选择接管、管法兰； （4）、人孔的选型及补强计算； （5）、支座的选型及验算； （6）、视镜的选型；（7）、焊缝的结构及尺寸设计； （8）、电机、减速机的选型；（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）、绘制总装配图及搅拌轴零部件等。
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 的确定对于直立的反应釜来说，釜体的设备容积通常是指圆柱形筒体及下封头所包含的容积，即 V=V T +V F式中 V T —设备筒体部分容积，m 3; V F —封头容积，m 3。
根据V 及选定的L/Di 值，将釜体视为圆柱形筒体，可以初步估算筒体内径，且根据设备条件单知L/Di=1.1。
由题可知L/D i =1.2 且L D V i ⋅=)4/(2π=1.8 则3i 3i44 1.8D 1.283.14 1.1D V L π⨯==≈⨯,圆整后D i =1300mm ，根据规定DN 取1200mm 。
1.1.2 釜体PN 得确定因操作压力为P W =0.58MPa ，查标准得PN=0.6MPa 1.2 釜体筒体壁厚的设计 1.2.1 设计参数的确定因釜体上装有安全阀，取P=1.1P WP=1.1P W =1.1⨯0.58=0.638MPa11.0,(100%)0.25C φ==无损探伤，，因带有夹套，双面腐蚀C 2=1,查表得0Cr18Ni10Ti 材料[]137MPa t σ=1.2.2 筒体壁厚的设计由公式S n =C PD P ctic +-ϕσ][2得 由S n =C PD P cti c +-ϕσ][2=0.63812000.251 4.052137 1.00.638⨯++=⨯⨯-mm 考虑不锈钢常用厚度为5mm,则取S n =5mm1.3 釜体封头的设计 1.3.1 封头的选型由题目可得该反应釜的封头采用标准椭圆形封头，类型是EHA 。
反应釜课程设计
目录1. 总体结构设计 (1)1.1罐体和夹套的设计 (1)1.2 罐体几何尺寸计算 (1)1.2.1确定筒体内径 (1)1.2.3 确定筒体的高度H (2)1.3夹套集合尺寸计算 (2)1.4夹套反应釜的强度计算 (3)1.4.1 按内压对圆筒和封头进行强度计算 (3)1.4.2 按外压对筒体和封头进行强度校核 (4)1.4.3夹套厚度计算 (8)1.4.4水压试验校核计算 (9)2.反应釜的搅拌装置 (10)2.1搅拌器的安装方式及其轴连接设计 (10)2.2搅拌轴的设计 (11)3. 反应釜的传动装置设计 (12)3.1常用电机及其连接尺寸 (12)3.2 釜用减速机类型，标准及其选用 (13)3.3 凸缘法兰 (13)3.4 底盖 (15)3.5 机架 (15)3.6 联轴器 (15)4. 反应釜的轴封装置 (15)5.其他的附件设计 (16)5.1 支座 (16)5.1.1 支座实际承受载荷计算 (17)5.2 设备接管及管法兰 (17)5.2.1设备接管及其补强 (18)5.2.2 管法兰选型 (19)5.2.3 人孔及其补强 (19)5.2.3 接管位置设计 (20)6. 焊接结构设计 (21)6.1 釜体上主要焊缝结构设计 (21)6.2夹套上的焊缝在结构上的设计 (22)7.设计总结 (23)附录 (25)参考文献 (31)1. 总体结构设计1.1罐体和夹套的设计罐体采用立式圆筒形容器，有筒体和封头组成，通过支座安装在基础平台上。
封头采用标准椭圆形封头，由于筒体内径Di>1200mm ，因此下封头与筒体采用焊接连接，而为了拆卸和清洗方便，上封头采用法兰与筒体连接。
夹套类型与罐体一致。
1.2 罐体几何尺寸计算1.2.1确定筒体内径先忽略封头提及，按式3i4iV D π=估算筒体内径Di计算得miVD 471.12544331=⨯⨯==ππ式中V —— 工艺条件给定的容积 I —— 筒体高径比 i=H/Di 将Di 圆整到公称直径DN ，则Di=1500mm1.2.2 确定封头尺寸椭圆封头选取标准件，它的内径与筒体内径相同，标准椭圆封头尺寸见【1】表3-3，即DN=Di=1500mm 查表得：曲边高度 直边高度h=25mm 容积 =0.4860 m ²m m 400h i =d V1.2.3 确定筒体的高度H反应釜容积V 通常按下封头和筒体两部分容积之和计算 筒体高度Hi 按式 计算得式中——容器封头容积 圆整后的Hi=2600mm高径比i 核算 在取值范围内，合格 按筒高圆整后修正实际容积222i 38.1956.24860.06.255.0m m V H V V d im >=+⨯⨯=+⨯=π属于第I 类压力容器1.3夹套集合尺寸计算夹套直径 装料系数夹套筒体高度按式计算得即夹套筒体的最小高度为1.7064m 选取圆整夹套筒体高度=2400mm查【4】，以内径为工程直径的椭圆封头的形式和尺寸，选()i4D V V H d i ⨯-=πd V 733.15.16.2i ===i D H7.0=ϕ2H 2H 1F ()m H i 56.25.14860.0542=⨯-=πmmD D i 16001002=+=422i d D V V H πϕ-≥m7064.175.04860.0-0.57.0422i 2=⨯⨯=-≥ππϕD V V H d取的罐体封头的表面积=1.398 m ²一米高的筒体的表面积 故，可以算得，实际总传热面积 传热面积校核合格综上所述，筒体和夹套尺寸为下表1-1所示表 1-1 筒体和夹套尺寸1.4夹套反应釜的强度计算1.4.1 按内压对圆筒和封头进行强度计算 （1）筒体强度计算已知，Tc=80℃ Pc=0.35MPa计算厚度负偏差=0.8mm 腐蚀裕量=2mm 名义厚度（2）封头强度计算 封头的计算厚度mm C C n 00.621=∆+++=δδ22304.111mD F i =⨯⨯=π2212210304.11mF H F F >=+⨯=[]0.85 a 147t ==ϕσMP []mm P D P ctic 104.22=-=ϕσδ1C 2C []mm PD P ctic 104.25.02=-=ϕσδ同理，名义厚度 1.4.2 按外压对筒体和封头进行强度校核 （1）假设罐体的名义厚度 钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 则筒体的有效厚度 筒体外径 筒体长度 系数系数 查【1】附录七图 曲线和曲线得系数A=0.0001 得系数B=25MPa许用外压力[P]按式 计算得[p]=0.07MPa>0.35MPa假设罐体的名义厚度=8mm钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 则筒体的有效厚度 筒体外径 n1δmmn 61=δmmC 22=mmC 8.01=3784151211==eoD δ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=O eO D L D f A ,δmm C C n e 2.32111=--=δδ()A fB =mmD D n i o 1512211=+=δ[]eO D Bp 11δ=mm h H L i 2734400312600312=⨯+=+=81.1151227341=÷=oD LmmC 22=mm C C n 00.621=∆+++=δδmmC 8.01=mm C C n e 2.52111=--=δδmmD D n i o 1516211=+=δ筒体长度 系数系数 查【1】附录七图 曲线和曲线得系数A=0.00045 得系数B=65MPa许用外压力[P]按式 计算得[p]=0.343MPa>0.35MPa假设罐体的名义厚度=10mm钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 则筒体的有效厚度 筒体外径 筒体长度 系数系数 查【1】附录七图 曲线和曲线得系数A=0.0012n1δ5.1896151611==eoD δ⎪⎪⎭⎫⎝⎛=O eO D L D f A ,δ()A fB =mmC 22=mmC 8.01=7620152011==eoD δ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=O eO D L D f A ,δ[]eO D Bp 11δ=mm h H L i 2734400312600312=⨯+=+=8.1151627341=÷=oD Lmm C C n e 2.72111=--=δδ()A fB =mmD D n i o 1520211=+=δmm h H L i 2734400312600312=⨯+=+=799.1152027341=÷=oD L得系数B=120MPa许用外压力[P]按式 所以，确定筒体的名义厚度（2）假设封头的名义厚度 钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 则封头的有效厚度 封头外径 标准椭圆封头当量球壳外半径=0.9 计算得 系数A 按式计算得查【1】附录七图 曲线，得系数B=43MPa 许用外压力[p]按式计算得假设封头的名义厚度 ： 8mmmmn 62=δ()'11'125.0eO R A δ=()000294.02.31512125.0125.0'11'===eO R A δo R 2()A f B =oD 2mmR o 8.136015129.02=⨯=mmC 22=mmC 8.01=mm C C n e 2.32122=--=δδmmD D n i o 1512222=+=δ[]eO D B p 11δ=[]MPaMPa D B p eO 35.0101.02.38.13604311〈===δmm n 101=δ[]eO D Bp 11δ=钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 则封头的有效厚度 封头外径 标准椭圆封头当量球壳外半径=0.9 计算得 系数A 按式计算得查【1】附录七图 曲线，得系数B=67MPa 许用外压力[p]按式计算得假设封头的名义厚度 ： 10mm钢板厚度负偏差 腐蚀裕量 则封头的有效厚度 封头外径 标准椭圆封头当量球壳外半径=0.9 计算得()'11'125.0eO R A δ=()000476.02.51516125.0125.0'11'===eO R A δo R 2()A f B =oD 2mmR o 4.136415169.02=⨯=()'11'125.0eO R A δ=mmC 22=mm C 8.01=mm C C n e 2.52122=--=δδmmD D n i o 1516222=+=δ[]eO D B p 11δ=[]MPaMPa D B p eO 35.025.02.54.13646711〈===o R 2oD 2mmR o 136815209.02=⨯=mmC 22=mmC 8.01=mm C C n e 2.72122=--=δδmmD D n i o 1520222=+=δ系数A 按式计算得查【1】附录七图 曲线，得系数B=96MPa 许用外压力[p]按式计算得所以，确定封头的名义厚度1.4.3夹套厚度计算（1）夹套筒体部分厚度计算已知,Pc 2=0.35MPa Tc 2=160℃ 计算厚度按式 计算得负偏差C 1=0.8mm 腐蚀裕量C 2=2mm名义厚度 有效厚度 （2）夹套封头厚度计算mm C C n 00.6212'=∆+++=δδmme 2.3'=δ[]0.85a 131t==ϕσMP []cti c P D P 2222-=ϕσδ[]mm P D P ctic 361.22222=-=ϕσδ[]mm P D P ctic 361.22223=-=ϕσδ()000658.02.71520125.0125.0'11'===eO R A δ()A f B =[]eO D B p 11δ=[]MPaMPa D B p eO 35.0505.02.713684311〉===δmm n 102=δ同理，名义厚度 1.4.4水压试验校核计算夹套反应釜应对罐体和夹套分别进行水压试验，并校核圆筒应力 （1）罐体水压试验 由于 所以P T 1=1.25P=1.25Pc=1.25×0.25=0.3125MPa所以罐体水压试验强度足够 （2）夹套水压试验夹套水压实验时，内筒需充压0.036MPa 。
夹套反应釜课程设计说明书
夹套反应釜课程设计说明书一、设计概述夹套反应釜是化工生产过程中常用的反应设备之一，主要用于完成化学反应过程。
本课程设计旨在通过对夹套反应釜的工艺流程、设备选型、操作方式等方面的研究，掌握化工设备的设计方法和基本技能，培养我们的工程设计能力和创新能力。
二、设计任务1. 确定夹套反应釜的工艺流程；2. 设备选型及结构设计；3. 夹套反应釜的热量平衡计算；4. 制定操作步骤和安全规程。
三、工艺流程设计1. 反应物料的混合与加热；2. 化学反应过程；3. 产物的分离与提纯；4. 废料的排放和处理。
四、设备选型及结构设计1. 反应釜主体的设计，根据工艺要求选择合适的材质和结构形式；2. 夹套的设计，根据工艺要求的加热方式和热量平衡计算，确定夹套的结构形式和尺寸；3. 搅拌装置的设计，根据工艺要求选择合适的搅拌桨和搅拌速度；4. 管道、阀门等附件的设计，根据工艺要求选择合适的材质和规格。
五、热量平衡计算1. 根据反应过程的热力学数据，计算出反应过程的热量需求；2. 根据夹套的传热系数和传热面积，计算出夹套所需的加热功率；3. 根据热量平衡计算结果，选择合适的加热方式（如蒸汽加热或电加热）和加热设备。
六、操作步骤和安全规程1. 操作步骤：a) 检查设备及管道是否处于正常状态；b) 将反应物料加入反应釜中，开启搅拌装置；c) 加热系统开始工作，根据温度控制要求调节加热功率；d) 反应过程中，密切关注温度、压力等参数的变化，及时调整操作条件；e) 当反应结束时，关闭加热系统和搅拌装置；f) 进行产品的分离和提纯操作。
2. 安全规程：a) 操作人员需经过专业培训，熟悉设备的操作和维护；b) 设备运行过程中，禁止触摸高温设备和管道；c) 对于危险品或腐蚀性物料，需特别注意安全防护措施；d) 在操作过程中如遇紧急情况，应立即停止加热和搅拌，关闭所有阀门，进行紧急处理。
七、课程设计总结通过本次课程设计，我们掌握了夹套反应釜的工艺流程、设备选型、热量平衡计算等方面的知识和技能。
夹套反应釜课程设计-29页精选文档
目录摘要（3）Abstract （4) 引言（5）设计任务书（6）1.设计方案的分析与拟定（8）2.罐体和夹套结构设计（8）3.罐体几何尺寸计算（9）4.确定封头尺寸（10）5.确定筒体高度（10）6.夹套几何尺寸计算（10）7.夹套的连接形式（11）8.强度计算（13）9.稳定性校核（15）10.水压试验校核（19）11.搅拌器类型（19）12.传动装置设计（20）13.机架的选用（21）14.甲型平焊法兰选取（22）15.挡板（22）16.安装底盖的选取（23）17.凸缘法兰的选取（24）18.搅拌轴设计（24）19.凸缘联轴器（29）20.支座（30）21.设备接口（30）22.接管与法兰（31）23.视镜（32）24.手孔与人孔（32）25.反应釜的轴封装置（32）参考文献（34）设计小结（35）摘要本论文先介绍了反应釜的概况，然后简要地说明了设计方法、理论依据及设计思路。
论文在计算方面主要介绍了强度计算。
强度计算主要包括由给定工艺参数进行的筒体和夹套的力学分析，反应釜液压试验校核，支座、视镜的选择及强度校核，搅拌装置的设计计算及搅拌器的选型和搅拌轴长度的确定。
本文最后进行了反应釜的优缺点分析及改进方面分析，指出了反应釜设计中需要改进和优化的一些方面。
关键词：压力容器反应釜搅拌设备AbstractThis study first introduces the general reaction kettle, the reaction kettle design background and purpose, the reaction kettle of domestic and foreign development situation, and then explain briefly the design method, the theoretic basis and design ideas.In the aspect of calculation it introduces the technical calculation and strength calculation.Strength calculation by a given process parameters include the mechanical analysis of the cylinder and clip , the respective reaction kettle hydraulic test , the choiceand strength check of bearing and lens , mixing device design calculation and blender selection and determination of stirring shaft length.Finally, the study mainly discusses the advantages and disadvantages of the analysis and the reaction kettle improvements in analysis, and it points out the reaction kettle design needs to be improved and optimized in some aspects.Keywords: Pressure vessel Reaction kettle Mixing equipment引言课程设计是本专业教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习尝试化工机械设计。
夹套反应釜课程设计报告
夹套传热式带搅拌的反应釜设计说明书组员：姚源学号：3099990054刘勇华学号：3099990055陈叙学号：3090343125黄承标学号：3090343108专业班级：化学工程与工艺09-1班指导老师：张淑华设计时间：2011年12月19日至2011年12月30日有搅拌装置的夹套反应釜前言《化工设备机械基础》化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业，对化下设备的机械知识和设计能力的要求而编写的。
通过此课程的学习，是通过学习使同学掌握基本的设计理论并具有设计钢制的、典型的中、低、常压化工容器的设计和必要的机械基础知识。
化工设备机械基础课程设计是《化工设备机械基础》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试化工机械设计。
化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。
化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。
在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。
因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：⑴熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。
⑵在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
⑶准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。
⑷用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。
化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。
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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09-4班学号： 2009302648学生：石伟维指导教师：来永斌副教授2012 年 7月 2日理工大学课程设计（论文）任务书年月日目录第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2搅拌器研究状况 (1)1.3搅拌设备研究中的主要难点以及解决方法 (1)1.4搅拌设备在工程技术上的特点 (2)第2章罐体几何尺寸计算 (3)2.1 确定筒体径 (3)2.2 确定封头尺寸 (3)2.3 确定筒体高度 (4)2.4 夹套几何尺寸计算 (4)2.5 传热面积计算 (5)2.6 夹套反应釜的强度计算 (5)2.6.1 强度计算的原则及依据 (5)2.6.2 筒及夹套的受力分析 (5)2.6.3 强度计算(按压计算厚度) (6)2.6.4 稳定性校核（按外压校核罐体厚度） (7)2.6.6 水压试验校核 (8)第3章反应釜的搅拌装置 (9)3.1 选择搅拌器 (9)3.2 电动机额定功率的确定 (10)3.3 搅拌轴设计 (10)3.4 搅拌器强度设计 (11)第4章反应釜的传动装置 (12)4.1 选用电动机 (12)4.2 选用减速器 (12)4.3 凸缘法兰的选用 (12)4.4 选用安装底盖 (14)4.5 机架的选用 (15)4.6 联轴器的选用 (17)4.7 轴封装置 (18)第5章工艺接管及附件选用 (20)5.1 工艺接管 (20)5.2 人孔和手孔 (20)5.3 设备接口 (21)5.3.1 接管与管法兰 (21)5.3.2 补强圈 (22)5.4 视镜 (22)5.5 支座 (23)5.6 挡板 (25)第6章焊缝结构的设计 (26)6.1 釜体上的主要焊缝结构 (26)6.2 夹套上的焊缝结构的设计 (27)参考文献 (28)鸣 (29)第1章绪论1.1概述搅拌反应器是化学工程和生物工程中最常见也是最重要的单元设备之一，适用于各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶等聚合反应，此外，也大量应用于医药、化工、食品、冶金、采矿、造纸废水处理等行业。
一台夹套搅拌反应釜主要由搅拌容器、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。
1.2搅拌器研究状况由于每一种搅拌器都不是万能的，都只在一特定的应用围才是高效的。
近年来，许多国际混合设备公司竞相开发高效节能、造价低廉的搅拌器。
通常在轴封、传动装置、传质传热搅拌方面有所突破，例如搅拌装置中典型的有A310、A315叶轮等。
以美国莱宁（LIGHTNIN）公司开发A310搅拌器为例，其叶片由钢板按一定规律弯曲制成，不必使用铣或精密浇铸等成型工艺，三叶片可用螺栓固定或焊接在轮毂上，这样有利于大型搅拌器的制造和安装。
尺寸较小时也可以铸造成型。
这些搅拌器非常适合于均相混合、固液悬浮等操作。
当用于固-液悬浮时，达到同样悬浮效果，A310叶轮比传统上使用的45°斜叶涡轮要节能50%。
其他还有A315，适合气液搅拌的发酵体系。
1.3搅拌设备研究中的主要难点以及解决方法各种生产过程对搅拌往往有不同要求，有的过程要求通过搅拌起到混合和搅动作用。
有的要求在搅拌作用下，使固体或液体中保持悬浮状态，这就要求搅拌器具有一定的技术特性，如一定的泵型式、尺寸、转速和功率等。
还需要从经济的角度，考虑搅拌器及减速装置的设备投资费用和日常动力消耗的操作费用。
对搅拌釜来说，依据物料的相态，可分为均相和非均相两类，非均相反应过程如悬浮聚合、乳液聚合，以及一些有固体催化剂的聚合体系。
均相体系对搅拌的要求主要是使物料搅动，以提高传热和传质速率，并使物料混合均匀。
非均相体系，除了上述的这些要求之外，还要求“分散相”在“连续相”中能保持稳定的均匀的分布。
这就要求对搅拌装置进行不同的设计。
在流体粘度较低，搅拌转速较高的情况下，容易产生漩涡流况。
在漩涡存在时，轴向的循环速率常低于径向的循环速率，影响搅拌效果。
还有一种情况值得注意，剧烈打旋的流体常引起往复冲动的浪涛，结合漩涡作用，对搅拌轴将造成起伏的冲击力。
为了消除漩涡，通常采用在容器安装挡板的办法。
1.4搅拌设备在工程技术上的特点搅拌设备的设计依赖经验和实验、放大困难，并且它是机械与过程装备专业知识的集成，属于非标设备，随着工业的发展，根据工艺过程的要求，搅拌设备的研究朝着以下几个方向发展：材料耐腐蚀化、设备大型化、设计智能化、控制自动化、制造工艺合理化。
第2章 罐体几何尺寸计算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。
罐底与筒体的连接常采用焊接连接。
顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种，要求可拆时，采用法兰连接。
2.1 确定筒体径一般有工艺条件给定容积V 、筒体径i D 按照式（2-1）估算：i D = （2-1）式中 V —工艺条件给定容积，3m ：i — 高径比，i iH i D =（按物料的类型选取，见表2-1） ϕ—填料系数，取0.85表2-1 常用搅拌容器的高径比由表2-1可取=1.2i iH i D =，根据式（2-1）得：i 0.9D = 圆整得：i 900mm D =2.2 确定封头尺寸椭圆封头选取标准件见图2-1，它的径于筒体径相同，标注椭圆封头尺寸查JB/T 4746-2002标准可知：曲边高度1h 250mm =，直边高度2h =25mm ，容积30.1113h V m =，表面积2h 0.9487F m =。
图 2-1 椭圆封头2.3 确定筒体高度反应釜容积V 通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。
则筒体高度i H 按照式（2-2）计算并进行圆整：i 1h V V H V -= （2-2） 式中 h V —封头容积，3m ；1V -1米高筒体容积，3m /m 。
查表得：310.636m V =，再根据公式（2-2）得：i 1.08m H =圆整得：i =1100mm H2.4 夹套几何尺寸计算夹套和筒体的连接长焊接成封闭结构，夹套的结构尺寸常根据安装和工艺两方面的要求而定。
夹套径2D 可根据筒体径1D 按表2-2选取得2=1000mm D ：表 2-2 夹套径于筒体径关系夹套下封头型式同罐体封头，其直径2D 与夹套筒体相同。
夹套高2H 由传热面积决定，不能低于液料高。
夹套高2H 按式（2-3）估算：h21=V V H V ϕ⨯- （2-3）将值代入式（2-3）得：2=0.89mm H ，圆整取2=900mm H 。
2.5 传热面积计算夹套所包围的罐体表面积（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：+F F F ≥筒封 （2-4）式中，21=F H F ⨯筒（1F —1米高的筒体表面积）查表得：31=2.83m F ，由式（2-4）求出：2+=3.4957>3m F F 筒封，所以满足换热要求。
2.6 夹套反应釜的强度计算2.6.1 强度计算的原则及依据强度计算中各参数的选取及计算，均应符合150GB 钢制压力容器的规定，强度计算应考虑以下几种情况。
（1）圆筒为常压外带套时当圆筒公称直径600mm DN ≥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）圆筒为真空外带夹套时当圆筒公称直径600mm DN ≥时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力+0.1a MP ）圆筒设计，其余部分按真空设计；当圆筒公称直径<600mm DN 时，全部筒体按外压（指夹套压力+0.1a MP ）筒体设计；（3）圆筒为正压外带夹套时当圆筒公称直径600mm DN ≥时，被夹套包围部分的筒体分别按压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值；其余部分按压圆筒设计。
当圆筒公称直径<600mm DN 时，全部筒体按压圆筒和外压圆筒计算，取其中最大值。
2.6.2 筒及夹套的受力分析工艺提供的条件为：釜体筒中工作压力为0.2a MP ，夹套工作压力为0.3a MP ，则夹套筒体和夹套封头承受0.3a MP 压：而筒的筒体和下封头既承受0.2a MP 压，同时又承受0.3a MP 外压，其最恶劣的工作条件为：停止操作时，筒无压而夹套仍有蒸汽压力，此时筒承受0.3a MP 外压。
2.6.3 强度计算(按压计算厚度)罐体和夹套材料选用345R Q ,设计温度1t =100C （容器），2t =150C （夹套）；设计压力1=0.2MPa P （容器），2=0.3MPa P （夹套）。
焊接接头系数取=0.85φ 液柱静压力：61H =10=0.015P gh MPa ρ-计算压力： 1c 11H =P +P =0.215P MPa夹套介质为谁蒸汽，故其液柱静压力可以忽略不计，则夹套的计算压力为：2c 2=P =0.3a P MP查表可知设计温度下，345Q R 的需用应力为[]t =189a MP σ。
筒体计算厚度由公式：[]1c i 1t 1c =2P D P δσφ- (2-5)得，1=0.60mm δ；夹套计算厚度由公式： []2c i 2t 2c =2P D P δσφ- （2-6）得，2=0.84mm δ；筒体封头计算厚度由公式: []'1c i 1t 1c =20.5P D P δσφ- （2-7） 得，'1=0.60mm δ ；夹套封头计算厚度由公式：[]'2c i 2t 2c =20.5P D P δσφ- （2-8）得，'2=0.84mm δ， 取钢板厚度负偏差10.3mm C =，腐蚀裕量：罐体为0，夹套2 1.5mm C =，则夹套厚度附加量由公式：12C C C =+ （2-9）得， 1.8mm C =；筒体设计厚度由公式：1c 11=+C δδ (2-10)得，1c =0.9mm δ；夹套设计厚度由公式：2c 2=+C δδ (2-11) 得，2c =2.64mm δ；筒体封头设计厚度由公式：''1c 11=+C δδ （2-12）得，'1c=0.9mm δ； 夹套封头设计厚度有公式：''2c 2=+C δδ （2-13） 得，'2c=2.64mm δ。
对低合金钢制的容器，规定不包括腐蚀裕量的最小厚度应不小于3mm ，若加上1.5mm 的腐蚀裕量，名义厚度至少应取5mm 。
由345R Q 钢材标准规格，名义厚度取为6mm 。
所以：筒体名义厚度：1n =6mm δ 夹套名义厚度：2n =6mm δ筒体封头名义厚度：'1n=6mm δ 夹套封头名义厚度：'2n=6mm δ 2.6.4 稳定性校核（按外压校核罐体厚度）（1）筒体名义厚度的计算取厚度附加量2mm C =，假设筒体名义厚度1n =8mm δ，则筒体有效厚度：1e 6mm δ=，筒体外径10=916mm D ，筒体计算长度由公式：2121h +h 3L H =+ （2-14）得，1008.3mm L =，系数10 1.1LD =,系数101e=152.7mm D δ，0.00065A =,85a B MP =，许用外压力由公式：[]101e/BP D δ=（2-15）得，[]0.56>0.3P MPa =。