反应釜设计说明书 - 360文档中心

化工设计-木质素磺酸钠-反应釜设计说明书

绿色工作坊，我们自己的家园！
第 3 页/共 14 页
流流切粘度液散解体体晶热相
m3
Pa.s
循扩流度混合
悬吸
反
环散
液及传
浮收
应
混热反
合应
涡轮式
Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο Ο 1～100 10～300
50
桨式
ΟΟΟΟ Ο
ΟΟΟ
Ο Ο 1～200 10～300
反应釜设计说明书
第一部分：反应釜工艺设计
一、反应釜体积计算
磺化工段采用的是间歇釜式反应器，故使用下式进行计算：
V=VRφ 式中 V—反应器实际体积，m3；
VR—反应器有效体积，m3。 φ—装料系数，带搅拌的一般反应釜
0.7～0.8；
每次进入磺化工段的原料总量为 41480.3728 kg ，其中水质量为 25050.36315kg，其余是固形物，质量为 16430.00965kg。还有磺化剂亚硫酸钠 3166.40625kg。
=8
六个平片
71.0 6.10 四叶双平桨式 D/W=6
六个弯片
70.0 4.80 六叶三平桨式 D/W=6
搅拌器功率可用下述公式计算： Re<10 P=K1µN2D3 Re>104 P=k2ρN3D5
（1）
表 1-4 搅拌器的 K1 和 K2 值
搅拌器
K1 K2
搅拌器
螺旋桨式，三叶片螺距=D 41.0 0.32 双叶单平桨式 D/W=4
螺距=2D 43.5 1.00
=6
涡轮式，四个平片
70.0 4.50
2

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。

间歇式反应釜设计说明书

反应工程课程设计反应釜设计任务书一、设计题目：5×103T/Y乙酸乙酯反应釜设计1、用间歇反应器进行乙酸和乙醇的酯化反应，年生产量为5000吨，2、反应式为()()()()3253252CH COOH A C H OH B CH COOC H R H O S +=+3、原料中反应组分的质量比为：::1:2:1.35A B S =4、反应液的密度为31020/kg m ，并假设在反应过程中不变 5、每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1小时678二、摘要摘要：本选题为年产量为5×103T 的间歇釜式反应器的设计。

通过物料衡算、热量衡算，反应器体积为319.77m 、换热量为62.8710KJ 。

设备设计结果表明，反应器的特征尺寸为高2973.3mm ，直径3000mm ，还对塔体等进行了辅助设备设计，换热则是通过夹套与内冷管共同作用完成。

搅拌器的形式为圆盘桨式搅拌器，搅拌轴直径80mm ，搅拌轴长度3601mm 。

在此基础上绘制了设备条件图。

本设计为间歇釜式反应器的工业设计提供较为详尽的数据与图纸。

关键字：间歇釜式反应器; 物料衡算; 热量衡算; 壁厚设计;Abstract: The batch reactor for five million T a year is to be designed. Through the material, heat balance reactor volume, heat transfer. Equipment design results show that the characteristic dimensions for high reactor is 2973.3 mm, diameter is 3000mm, height is 3180mm , the auxiliary equipment also is to be designed , heat is finished through the clip with the common cold tube inside. The mixer for disk paddle type mixer, stirring shaft diameter and length of stirring shaft is 3601mm , diameter is 80mm. Based on the condition of equipment drawing. This design for batch reactor industrial design provides a detailed data and drawings. Key words : batch reactor, Material, Heat balance, Thick wall design,目录第一章反应釜物料衡算 (1)1.1 反应釜反应时间、反应体积的确定 (1)第二章反应釜公称直径、公称压力的确定 (2)2.1 反应釜公称直径的确定 (2)2.2 反应釜PN的确定 (2)第三章反应釜体设计 (3)3.1 反应釜筒体壁厚的确定 (3)3.1.1 设计参数的确定 (3)3.2 筒体壁厚设计 (4)3.3 釜体封头设计 (4)3.3.1 封头的选型 (4)3.3.2 封头壁厚设计 (4)3.3 筒体长度H设计 (5)3.4 反应釜的压力校核 (6)3.4.1 釜体的水压试验 (6)3.4.2 液压试验的强度校核 (6)3.5 釜体的气压试验 (7)3.5.1 气压试验压力的确定 (7)第四章反应釜夹套的设计 (8)4.1 夹套公称直径、公称压力的确定 (8)4.1.1 夹套DN的确定 (8)4.1.2 夹套PN的确定 (8)4.2 夹套筒体的设计 (8)4.2.1 夹套筒体壁厚的设计 (8)4.2.2 夹套筒体长度H的确定 (8)4.3 夹套封头的设计 (9)4.3.1 封头的选型 (9)4.3.2 椭圆型封头结构尺寸的确定 (9)4.4 夹套的液压试验 (9)4.4.1 液压试验压力的确定 (9)4.4.2 液压试验的强度校核 (10)第五章外压壁厚的设计 (10)5.1 圆筒的临界压力计算 (10)5.2 外压封头壁厚设计 (11)第六章热量衡算 (11)6.1 热量衡算基本数据 (11)6.2 原料带入的热量Q1的计算 (12)6.3 反应热的计算 (13)6.4 夹套给热量的计算 (14)6.5 内冷管移热量的计算 (14)第七章反应釜附件的选型及尺寸设计 (15)7.1 釜体法兰连接结构的设计 (15)7.2 密封面形式的选型 (15)7.3 工艺接管的设计 (15)7.3.1 原料液进口管 (15)7.3.2 物料出口管 (16)7.3.3 催化剂进口设计 (16)7.3.4 温度计接口 (16)7.3.5 视镜 (17)第八章搅拌装置设计 (17)8.1 凸缘法兰选择 (17)8.2 临界转速的计算 (17)8.3 搅拌装置的选型与尺寸设计 (19)8.3.1 搅拌轴直径的初步计算 (19)8.3.2 搅拌轴临界转速校核计算 (20)8.4 搅拌轴的结构及尺寸设计 (20)8.4.1 搅拌轴长度的设计 (20)8.4.2 搅拌桨的尺寸设计 (21)第九章支座 (21)结论 (21)设计结果一览表 (22)参考文献 (23)第一章反应釜物料衡算1.1 反应釜反应时间、反应体积的确定原料处理量0Q ,根据乙酸乙酯的产量，每小时的一算用量为：500020.77/Kmol h=原料1BO SO AO AO c c b c c K ⎛⎫=-++ ⎪⎝⎭11c K =-得反应时间[1]212 1Af Af XAAO A Ab X adXtk c a bX cX++ ==++⎰10.23.908a=()10.217.591 5.153.908 3.908 2.92b⎛⎫=-++=-⎪⨯⎝⎭110.65752.92c=-=查到反应釜的2800DN mm=2.2 反应釜PN的确定[2]由lg s Bp A t C =-+得一下数据在100℃下，各物质的饱和蒸汽压为下列图表()()()()3253252CH COOH A C H OH B CH COOC H R H O S +=+3.1.1 设计参数的确定设计压力p ：()1.05~1.1W p P =，取1.1 1.10.350.385W p P Mpa ==⨯= 液体静压忽略不计计算压力c p :0.385c L p p p P Mpa=+==设计温度t ：110t =℃焊缝系数Φ：1φ=（双面对接焊，100%无损探伤）[3]许用应力[]t σ：根据材料001910Cr Ni ，设计温度为110℃，该材料的[]118tMpaσ=[4]钢板负偏差1C ：10.6C mm=腐蚀裕量2C ：22C mm=（双面腐蚀）3.2 筒体壁厚设计C n S 制造较难，中、低压小设备不宜采用；蝶形封头的深度可通过过渡半径加以调节，但由于蝶形封头母线曲率不连续，存在局部应力，故受力不如椭圆形封头；保准椭圆形封头制造比较简单，受力状况比蝶形封头好，故该反应釜采用椭圆形封头。

夹套反应釜设计

0.95m 3夹套反应釜设计计算说明书一、罐体和夹套设计计算1.1 罐体几何尺寸计算1.1.1 选择筒体和封头的形式选择圆柱筒体及椭圆形封头。

1.1.2 确定筒体内径已知设备容积要求0.95m 3，按式（4-1）初选筒体内径：式中，V=0.95m 3，根据【2】38页表4-2，常反应物料为液-液类型， i =H 1/D 1=1～1.3，取 i =1.3，代入上式，计算得1D ≅将D 1的估算值圆整到公称直径系列，取D 1=1100mm ，1.1.3 确定封头尺寸标准椭圆形封头尺寸查附表4-2，DN=1100mm ，选取直边高度h 2=25mm 。

1.1.4 确定筒体高度当D 1=1100mm, h 2=25mm 时，由【2】附表D-2查得椭圆形封头的容积V 封=0.1980 m 3，由附表D-1查得筒体1m 高的容积V 1m =0.950 m 3，按式（4-2）:H 1=(V-V 封)/V 1m =（0.950-0.198）/0.95=0.7916m考虑到安装的方便，取H 1=0.9m ，则实际容积为V= V 1m ×H 1+ V 封=0.950×0.9+0.198=1.053 m31.2 夹套几何尺寸计算 1.2.1 选择夹套结构选择【2】39页图4-4 (b)所示结构。

1.2.2 确定夹套直径查【2】表4-3, D 2= D 1+100=1100+100=1200mm 。

套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径。

1.2.3 确定夹套高度装料系数η=操作容积/全容积=0.9/0.95=0.85 按式4-4计算夹套高度：H 2≥(ηV- V 封)/ V 1m =(0.85×1.053-0.198)/0.95=0.734 m 取H 2=750mm 。

选取直边高度h 2=25mm 。

1.2.4 校核传热面积查【2】附表D-2，由D 1=1100mm ，得罐体封头表面积F 1封=1.3980 m 2查【2】附表D-1，一米高筒体内表面积F 1m =3.46 m 2314iV D π≅罐体结构示意图校核传热面积：实际总传热面积F=F 筒+ F 1封=F 1m ×H 2 +F 1封=3.46×0.75+1.398=3.99 m 2>3.8 m 2，可用。

反应釜课程设计说明书

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 。

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)1.1 设计任务书 (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)2.2 夹套反应釜的强度计算 (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)5.5 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。

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，转动机构可采用摆线针轮减速机、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。

密封装置可采用机械密封、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。

乙酸乙酯反应釜设计说明书

乙酸乙酯反应釜设计说明书一设计题目500t/a 安定车间反应器设计二设计任务及操作条件2.1处理能力 500（吨/年） 2.2设备形式 2.3操作条件2.2原料液起始浓度L mol c A /908.306.6675.230==乙醇和水的起始浓度L mol c B /2.1046260908.30=⨯⨯=L mol c S /59.171835.160908.30=⨯⨯=将速率方程变换成转化率的函数)1(0A A A X c c -= A A B B X c c c 00-= A A R X c c 0=A A S S X c c c 00+=2021)(A A A A c cX bX a k r ++=其中：61.2908.32.1000===B A c c a 15.5)92.2908.359.17908.32.101().1(0000-=⨯++-=++-=K c c c c b A S A B 6575.092.21111=-=-=k c434.46575.061.24)15.5(422=⨯⨯--=-ac b2.3反应时间⎰++=AfX AA AA cX bX a dX c k t 0211 aX ac b b a X ac b b acb c k Af Af A 2)4(2)4(ln4122201+--+-+-=m in 18861.224.0)434.415.5(61.224.0)434.415.5(ln 434.4908.31076.414=⨯+⨯--⨯+⨯+-⨯⨯⨯=- 2.4反应体积300048.25)160188(06.6)(m t t Q V r =+⨯=+=反应器的实际体积331.318.0048.25m f V V r ===第3章热量核算3.1工艺流程反应釜的简单工艺流程图3.2物料衡算根据乙酸的每小时进料量为23.675/kmol h ，在根据它的转化率和反应物的初始质量比算出各种物质的进料和出料量，具体结果如下表：物质进料/kmol h出料/kmol h乙酸 23.675 14.21 乙醇 36.30 26.83 乙酸乙酯 0 9.47 水81.6890.153.3能量衡算 3.3.1热量衡算总式1234Q Q Q Q ++=式中：1Q 进入反应器无聊的能量，KJ2Q ：化学反应热，KJ3Q ：供给或移走的热量，有外界向系统供热为正，有系统向外界移去热量为负，KJ 4Q ：离开反应器物料的热量，KJ3.3.2每摩尔各种物值在不同条件下的,p m c 值对于气象物质，它的气相热容与温度的函数由下面这个公式计算：23,p m c A BT CT DT =+++[2]各种液相物质的热容参数如下表[3]：液相物质的热容参数由于乙醇和乙酸乙酯的沸点为78.5℃和77.2℃，所以： (1) 乙醇的,p m c 值()23,,351.5p m l K c A BT CT DT =+++1325367.444218.425210351.57.2972610351.5 1.0522410351.5---=-+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯67.4442647.64578901.5929456.9733=-+-+11135.5820J mol K --=••同理：(2) 乙酸乙酯的,p m c 值()23,,350.2p m l K c A BT CT DT =+++13253155.94 2.369710350.2 1.997610350.20.459210350.2---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯155.9482.9395244.9857197.2197=+-+11191.1135J mol K --=••(3) 水的,p m c 值()223,,,373p m H O l K c A BT CT DT =+++1325350.8111 2.12938103730.630974103730.064831110373---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯50.811179.44265987.7867833.64418=+-+1176.111J mol K --=••(3) 乙酸的,p m c 值()23,,373p m l K c A BT CT DT =+++132365.98 1.469103750.151********--=+⨯⨯-⨯⨯+⨯65.9855.087521.09380=+-+1199.9737J mol K --=••3.3.3各种气象物质的参数如下表[4](1) 乙醇的,p m c 值()23,,g,373p m K c A BT CT DT =+++152836.731842 2.3152861037312.1162610373 2.49348210373---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯6.73184286.360216.8572 1.2940=+-+1177.5288J mol K --=••(2) 乙酸乙酯的,p m c 值()23,g,373p m K c A BT CT DT =+++1528324.54275 3.288173103739.92630210373 1.99899710373---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯24.54275123.306513.8134 1.0374=+-+11135.0733J mol K --=••3.3.4每摩尔物质在100℃下的焓值(1) 每摩尔水的焓值()()()23733r 2,,,37329876.1111037329840.688vap m m H O p m H O l K H c dT H -∆=+∆=⨯⨯-+⎰140.3963KJ mol -=•同理：(3) 每摩尔的乙醇的焓值()()()351.5373r 32,32,,351.5,32,,373298351.5vap m m CH CH OH p m CH CH OH l Cp m CH CH OH l CH c dT H c dT ︒︒∆=+∆+⎰⎰()()33135.582010351.529838.74477.528810373351.5--=⨯⨯-++⨯⨯- 7.253638.744 1.6669=++147.6645KJ mol -=•(4) 每摩尔乙酸的焓值()()()3733r3,3,,37329899.973710373298m CH COOH p m CH COOH l CH c dT ︒-==⨯⨯-⎰17.4980KJ mol -=•(5) 每摩尔乙酸乙酯的焓值()()()350.2373r 323,323,,350.2,323,,373298350.2vap m m CH COOOCH CH p m CH COOOCH CH l Cp m CH COOOCH CH l CH c dT H c dT︒︒∆=+∆+⎰⎰ ()()33191.113510350.229830.539135.0733********.2--=⨯⨯-++⨯⨯-9.976130.539 3.0797=++143.5948KJ mol -=•3.3.5总能量衡算（1）1Q 的计算物质进料/kmol h出料/kmol h乙酸 23.675 14.21 乙醇 36.30 26.83 乙酸乙酯 0 9.47 水81.6890.15()()()13r 20r 32r 3232n n n n CH COOH H CH CH OH CHECOOCm CH COOH m H O m CH CH OH Q H H H =⨯∆+⨯∆+⨯∆+333323.675107.498081.681040.396336.31047.664501043.5948=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯177515.153299569.81730221.350=+++ 5207306.3/h KJ =（2）2Q 的计算3253252CH COOH C H OH CH COOC H H O +=+()()()()()32r r r r 23200332329.4710m H O m CH CH CCH m CH CH OH m CH CH OH Q H H H H =⨯⨯∆+∆-∆-∆ 39.4710(40.396343.59487.498047.6645)=⨯⨯+--273006.842/KJ h =（3）4Q 的计算()()()()1111120r 2r 32r 323r 20232323n n n n H H O CH CH OH CH CH OOCCH m H m H O m CH CH OH m CH CH OOCCH Q H H H H =⨯∆+⨯∆+⨯∆+⨯∆ 333314.21107.498090.151040.396328.631047.66459.471043.5948=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯106546.583641726.4451364634.635412842.756=+++ 5525750.416/h KJ =因为： 1234Q Q Q Q ++=即：5207306.3+273006.842+3Q =5525750.416 求得：3Q =45437.274/h KJ3Q >0，故应是外界向系统供热。

(完整word版)反应釜说明书

目录摘要 (3)引言 (5)任务书 (6)设计方案的分析和拟定 (8)罐体和夹套的结构设计 (9)罐体几何尺寸计算 (9)确定封头尺寸 (10)确定筒高度 (10)夹套几何尺寸计算 (10)夹套的连接形式 (11)强度计算 (13)稳定性校核 (15)水压试验校核 (19)搅拌器选型 (19)传动装置设计 (20)机架的选用 (21)甲型拼焊法兰选取 (23)安装底盖的选用 (24)凸缘法兰的选用 (25)搅拌轴的设计 (26)凸缘联轴器 (31)支座 (32)设备和接口 (32)接管与法兰 (33)视镜 (33)手孔和人孔 (33)反应釜轴封装置 (34)参考文献 (36)设计小结 (37)摘要论文在计算方面主要介绍了工艺计算和强度计算。

强度计算主要包括由给定工艺参数进行的筒体和夹套的强度分析，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AbstractIn the aspect of calculation it introduces the technical calculation and strength calculation.Strength calculation by a given process parameters include themechanical analysis of the cylinder and clip ， the respective reaction kettle hydraulic test , the choice and 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。

反应釜课程设计说明书

课程设计资料袋机械工程学院（系、部） 2012 ~ 2013 学年第二学期课程名称指导教师职称学生专业班级班级学号题目酸洗反应釜设计成绩起止日期 2013 年 6 月 24 日～ 2013 年 6 月 30 日目录清单. . .过程设备设计设计说明书酸洗反应釜的设计起止日期： 2013 年 6 月 24 日至 2013 年 6 月 30 日学生班级学号成绩指导教师(签字)机械工程学院（部）2013年6月26日课程设计任务书2012—2013学年第二学期机械工程学院（系、部）专业班级课程名称：过程设备设计设计题目：酸洗反应釜设计完成期限：自 2013 年 6 月 24 日至 2013 年 6 月 30 日共 1 周指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日目录第一章绪论 (4)1.1 设计任务 (2)1.2 设计目的 (2)第二章反应釜设计 (2)第一节罐体几何尺寸计算 (2)2.1.1 确定筒体径 (2)2.1.2 确定封头尺寸 (2)2.1.3 确定筒体高度 (2)2.1.4 夹套的几何尺寸计算 (3)2.1.5 夹套反应釜的强度计算 (4)2.1.5.1 强度计算的原则及依据 (4)2.1.5.2 筒及夹套的受力分析 (4)2.1.5.3 计算反应釜厚度 (5)第二节反应釜釜体及夹套的压力试验 (6)2.2.1 釜体的水压试验 (6)2.2.1.1 水压试验压力的确定 (6)2.2.1.2 水压试验的强度校核 (6)2.2.1.3 压力表的量程、水温及水中Cl-的浓度 (6)2.2.2 夹套的水压试验 (6)2.2.2.1 水压试验压力的确定 (6)2.2.2.2 水压试验的强度校核 (6)2.2.2.3 压力表的量程、水温及水中Cl-的浓度 (6)第三节反应釜的搅拌装置 (1)2.3.1 桨式搅拌器的选取和安装 (1)2.3.2 搅拌轴设计 (1)2.3.2.1 搅拌轴的支承条件 (1)2.3.2.2 功率 (1)2.3.2.3 搅拌轴强度校核 (2)2.3.2.4 搅拌抽临界转速校核计算 (2)2.3.3 联轴器的型式及尺寸的设计 (2)第四节反应釜的传动装置与轴封装置 (1)2.4.1 常用电机及其连接尺寸 (1)2.4.2 减速器的选型 (2)2.4.2.1 减速器的选型 (2)2.4.2.2 减速机的外形安装尺寸 (2)2.4.3 机架的设计 (3)2.4.4 反应釜的轴封装置设计 (3)第五节反应釜其他附件 (1)2.5.1 支座 (1)2.5.2 手孔和人孔 (2)2.5.3 设备接口 (3)2.5.3.1 接管与管法兰 (3)2.5.3.2 补强圈 (3)2.5.3.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (4)2.5.3.4 固体物料进口的设计 (4)第六节焊缝结构的设计 (7)2.6.1 釜体上的主要焊缝结构 (7)2.6.2 夹套上的焊缝结构的设计 (8)第三章后言............................................................. 错误!未定义书签。

加热蒸汽反应釜设计说明书

焊接结构课程设计任务书学院专业焊接专业学生姓名学号设计题目蒸汽加热反应釜设计要求及技术参数：全容积18m3工作压力0.5MPa工作温度80℃容器材料1Cr18Ni9T.技术要求：1.写出该结构的几种设计方案2.强度计算及尺寸选择3.绘制结构设计图4.撰写主要工艺过程5.撰写设计说明书进度安排：1熟悉零件：讲授课程，熟悉零件2天2查阅相关资料，提出可行方案2天3上机画图3天4书写说明书4天5图纸及工艺的检测2天6答辩2天指导教师（签字）：年月日学院院长（签字）：年月日蒸汽加热反应釜课程设计前言蒸汽加热反应釜广泛的应用于医药、化工、塑料、橡胶、建材、食品等行业，具有加热迅速、耐高温、耐腐蚀、无环境污染、无需锅炉自动加温、使用方便等特点。

不锈钢反应釜由锅体、锅盖、搅拌器、加热夹套、支承及传动装置、轴封装置等组成。

锅体、锅盖、搅拌器、轴封等均由 1cr18Ni9Ti 不锈钢制作。

锅体与锅盖由法兰密封联接，锅体下部有放料孔，锅内有搅拌器，锅盖上开进料、搅拌观察、测温测压、蒸汽引出分馏、安全放空等工艺管孔。

锅盖上部焊接支架上，装置减速机与电机，由传动轴驱动锅内搅拌器，轴封装置在锅盖顶部。

加热夹套上开有进、排油（汽）测温，放空蒸汽阀门、电热棒等接管孔。

由于用户因生产工艺、操作条件不尽相同，对锅盖工艺开孔、搅拌型式（有桨式、锚式、框式、螺旋式等）、支承型式（悬挂式或支支座式）以及填料密封装置等不同要求，另行设计。

目录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 封头的设计 ………………… …………………………………………………5 1.4筒体长度H 的设计…………………………………………………………………5 第二章反应釜夹套的设计2.1夹套的j D 、N P 的确定……………………………………………………………6 2.2夹套筒体的设计……………………………………………………………………6 2.3夹套封头的设计……………………………………………………………………6 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……………………………………………………………………9 3.2釜体的气压试验……………………………………………………………………9 3.3夹套的液压试验……………………………………………………………………10 第四章反应釜附件的选型及尺寸设计4.1人孔的设计…………………………………………………………………………12 4.2视镜的设计…………………………………………………………………………13 4.3支座的选型及设计…………………………………………………………………14 4.4工艺接管的设计……………………………………………………………………15 第五章固体物料进口的开孔及补强计算5.1封头开人孔后被削弱的金属面积A 的计算………………………………………18 第六章焊缝结构的设计………………………………………………………………19 第七章第七章反应釜的装配图及零件图7.1 反应釜的装配图...........................................................................22 7.1 反应釜的零件图...........................................................................22 参考文献 (23)第一章反应釜釜体的设计1.1 釜体 N D 、N P 的确定 1.1.1 釜体N D 的确定将釜体视为筒体，取L /D=1.1 由V =(π/4)2i D L ，L =1.1i D则i D =3184.14⨯1.14⨯，m 75.2i=D ，圆整i D =2.8m由文献[]14-1页表4-1-1查得釜体的N D =2800mm1.1.2釜体N P 的确定因工作压力W P ＝0.5MPa ，故：N P ＝0.6MPa1.2 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 ≈10181.1⨯(kgf/2cm )≈0.2MPa L P /P=0.2/0.55=36.36％>5％，不可以忽略L P ；计算压力C P ：C P =P+L P = 0.75MPa ；设计温度t ： 80℃ ；焊缝系数Φ： Φ＝1.0（双面埋弧焊，100%无损探伤）；许用应力[]t σ：根据材料1Cr18Ni10Ti 、设计温度50℃，由文献[1]4-46页续表4-2-8知[]t σ＝131MPa ；钢板负偏差1C ：1C ＝0.8mm 腐蚀裕量2C ：2C ＝0mm （不锈钢腐蚀极微）厚度附加量C ：C=1C +2C =0.8mm1.2.2 筒体壁厚的设计由公式n S =[]CC PD P -2tiφσ+C 得： 75.0-11312280075.0n ⨯⨯⨯=S +0.8=8.84mm ，圆整n S =9mm ，实际取n S =10mm刚度校核：不锈钢的mm S 3min ≥ 1.3 封头的设计N D =2800mm NP ＝0.6MPan S =10mm上下封头都取标准椭圆形封头，内径与筒体相同，标准JB1154-73由公式 'n S =[]CC PD P 5.0-2tiφσ+C 得： 'n S =75.05.011312280075.0⨯-⨯⨯⨯+0.8=8.83mm 圆整得'n S =9mm根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致'n S =10mm、封头的直边尺寸、体积及重量的确定根据N D =2800mm ，由文献[1]4-12页续表4-1-4知：曲面高度1h ：700mm 体积F V ：3.123m 直边高度2h ：40mm 内表面积F ：8.822m 质量m: 842kg结构如图1-1所示图1-1 外径为公称直径的椭圆形封头 1.4 筒体长度H 的设计 1.4.1筒体长度H 的设计F T V V V 2+=，F T V V V 2-=，F V V H D 242i -=π2i 42D V V H F π-==28.214.312.32-184⨯⨯⨯）（=1.911mm 圆整得: H =1920mm1.4.2釜体长径比/i L D 的复核/i L D =（H+21h ）/i D = （1920+2×700）/2800=1.18；在1.0~1.3之间，满足要求。

夹套反应釜设计说明书

=（二）设计参数和技术性能指标（三）设计要求：1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式并计算；3.手孔校核计算；4.选择接管，管法兰，设备法兰；（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。

设计参数及要求容器内夹套内工作压力，MPa设计压力，MPa 0.2 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, 3m 1.2 操作容积,3m1.0 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 手孔标准号HG21530-95 凹凸面MFMH1=160mm, H2=85.5mm, m=23.3kg3.3 视镜由DN=80mm,PN=1.0MPa,可知选择不带颈的视镜，查参考文献可得资料如下:D=145mm,D1=120mm,b1=25mm,b2=14mm 标准号为JB593-64-2 3.4 法兰设备共需选用4个，其中压力容器法兰1个，管法兰3个。

反应釜课程设计说明书

反应釜课程设计说明书一、教学目标本课程旨在让学生掌握反应釜的基本原理、结构和应用；培养学生对反应釜的操作技能和安全意识；使学生能够运用反应釜知识解决实际工程问题。

1.掌握反应釜的定义、分类和基本结构。

2.理解反应釜的工作原理和操作流程。

3.熟悉反应釜在化工、制药等领域的应用。

4.了解反应釜的安全技术和故障处理方法。

5.能够正确操作反应釜，进行化工实验和生产。

6.能够对反应釜进行维护和故障排除。

7.能够运用反应釜知识进行工艺优化和工程设计。

情感态度价值观目标：1.培养学生的团队合作意识和责任感。

2.增强学生对化工行业的兴趣和认同感。

3.培养学生对安全生产的重视和遵守规范的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括反应釜的基本原理、结构和应用；反应釜的操作技能和安全知识。

1.反应釜的定义、分类和基本结构。

2.反应釜的工作原理和操作流程。

3.反应釜在化工、制药等领域的应用。

4.反应釜的安全技术和故障处理方法。

5.反应釜的操作技能培训和实操练习。

三、教学方法本课程采用讲授法、案例分析法、实验法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法：通过讲解反应釜的基本原理、结构和应用，使学生掌握反应釜的基础知识。

2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解反应釜在工程中的应用和解决实际问题的能力。

3.实验法：通过实操练习，培养学生对反应釜的操作技能和安全意识。

四、教学资源1.教材：选用权威、实用的反应釜教材，为学生提供系统的理论知识。

2.参考书：提供相关领域的参考书籍，丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料：制作精美的PPT、视频等多媒体资料，增强课堂教学的趣味性。

4.实验设备：提供反应釜实验设备，进行实操练习，提高学生的操作技能。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等，以全面、客观、公正地评估学生的学习成果。

1.平时表现：通过课堂参与、提问、小组讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性。

2.作业：布置反应釜相关作业，评估学生的理论知识掌握和应用能力。

设计说明书反应釜

摘要本设计是处理鲜奶量50T/D的乳品行业三效降膜蒸发系统。

将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，并沿换热管内壁呈均匀膜状流下。

设计该蒸发器，包括热量衡算，物料衡算，蒸发罐、分离器等组成部分的设计。

采用多效蒸发，通过提高蒸汽的利用次数来达到节能降耗的目的；在一效、二效、三效降膜蒸发器中使用了热压泵，将多效蒸发的前一效产生的二次蒸汽再压缩。

使其温度及压力上升，再作为本效的加热热源；冷凝水自动从一效蒸发器、二效蒸发器、三效蒸发器，然后由三效蒸发器的下部冷凝水泵排出。

本设计图纸包括0号蒸发罐图，1号分离器图，1号热压泵图，1号工艺流程图，2号布液器零件图和2号蒸发器上端盖零件图。

回收了三效二次蒸汽的热量，三效二次蒸汽通过二次蒸汽管路进入混合式冷凝器，从上至下将内筒盘管上的物料预热，大部分二次蒸汽被冷凝，三效二次蒸汽的热量回收。

这样，不仅节约了能量．而且节约了冷却水。

整个设计过程中，设计者本着严肃、认真的态度，对整个系统的蒸发罐、分离器、保温管、杀菌器、热压泵及其它附属设备进行了设计，其中有许多部分的设计借鉴了国内、外的一些先进理论和方法，设计本着全面、合理、经济的原则，尽量减少投资，降低成本，充分的考虑到了经济效益，因地制宜的进行选材和设计，努力达到经济合理、技术先进、质量达标、操作方便、能耗低，无污染的设计目标。

但设计中仍存在许多不足之处，有待于进一步改善。

关键词：三效；降膜；蒸发系统AbstractThis design is an evaporation system of triple-effect and falling film in the dairy industry, it handle fresh milk fifty ton per day. Triple-effect film evaporator is added from the heating room on film evaporator pipes, the liquid distribution box and film forming, evenly distributed to each unit of heat exchange tube and tube wall along the film evaporator. The design includes the calculation of energy and material, the design of component such as evaporator, separator and so on. Using multiple effect evaporation by using frequency to reach steam energy consumption purposes; in effect , the first, the second and third effect upon film evaporator use hot pump, the former one effect of evaporation efficiency of steam produce secondary compression. Make the temperature and pressure rise again, using as the effect of the heating origin of heat, Application of the principle of condensed water heat, condensed water automatic from sterilizer to the first, the second, the third evaporator, and then discharge from the lower condensation water pump by four evaporator. This design drawings including 0 # evaporation drawing, 1# separator drawing, 1# hot pump drawing, 1# process flow drawing, 2 #component drawing and 2 #evaporator component drawings. Recycling the heat of the indirect steam in the fourth evaporator, steam secondary effect through four secondary steam secondary steam pipe enter into hybrid condenser, from top to bottom will steel-flue coil material on preheating, most of the second steam is condensated, the heat of steam secondary in the third evaporator is recovered. Thus, this method not only saves energy but save water. In the whole course of design, the designer was to adhering to the attitude of serious and conscientious, designed the evaporation pot, separator, heat preservation pipe, sterilizer, hydraulic sprayer, thermo-compressor and other subsidiary equipment. Many of them use the advanced experience of our country, but there still leave much to be desired.Key words: Triple-effect; Falling film; Evaporation system目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 乳品行业的发展现状 (1)1.2 设备的要求及技术经济基础 (1)1.2.1设备的要求 (1)1.2.2设备材料要求 (1)1.2.3技术经济基础 (1)第二章专题设计与论证 (3)2.1 设计论述 (3)2.2 蒸发系统设计与论证 (3)2.2.1真空浓缩的特点 (3)2.2.2降膜式罐的特点 (4)2.2.3流程确定及重点设备的选择 (4)第三章设计计算 (7)3.1 物料衡算 (7)3.2 热量衡算 (7)3.2.1热压泵的喷射系数 (8)3.2.2杀菌器的热量衡算 (10)3.2.3一效蒸发罐的热量衡算 (11)3.2.4二效蒸发罐的热量衡算 (12)3.2.5三效蒸发罐的热量衡算 (12)3.2.6总热量衡算 (13)3.3 蒸发罐设计计算 (14)3.3.1传热量的计算 (14)3.3.2各效蒸发罐设计 (14)3.3.2.1周边流量校核 (14)3.3.2.2 一效蒸发罐设计 (15)3.3.2.3 二效蒸发罐设计 (18)3.3.2.4 三效蒸发罐设计 (20)3.4 分离器直径和高度的设计 (23)3.4.1一效分离器设计 (24)3.4.2二效分离器设计 (25)3.4.3三效分离器设计 (25)3.4.4分离器壁厚设计 (26)3.5 杀菌器设计 (28)3.6 保温管的设计 (30)3.7 热能压缩泵的设计 (30)3.7.1拉伐尔喷嘴的计算 (31)3.7.2混合室的设计计算 (32)3.7.3扩压室的设计计算 (33)3.7.4汽管设计计算 (34)3.8 预热器的设计 (34)3.9 管路设计计算 (35)3.9.1蒸汽矩形管道设计 (35)3.9.2汁汽管设计 (36)3.9.3物料管设计 (37)3.10 混合冷凝器的设计 (39)3.10.1冷凝器计算 (39)3.10.2多孔淋水板的设计 (41)3.11 真空泵的设计与选择 (42)3.11.1总不凝气量G (42)a3.11.2真空泵的排气体积 (43)3.11.3真空泵的选择与确定 (43)3.11.4输送泵的选择 (43)3.12 CIP局部清洗系统 (44)第四章安装前的准备要求与安装注意事项 (45)结论 (46)参考文献 (47)附录1 工艺流程图 (48)致谢 (49)第一章绪论1.1 乳品行业的发展现状我国乳品工业是建国后发展起来的新兴食品工业部门，新中国乳品工业的崛起是我国人们生活水平有了明显提高的重要标志之一。

反应釜说明书

目录第一章设计方案的分析和拟订 (2)第二章各部分的结构尺寸的确定和设计计算 (2)2.1总体结构设计 (2)2.2罐体和夹套的设计 (2)2.3 反应釜的搅拌装置 (7)2.4反应釜的传动装置 (8)2.5 反应釜的轴封装置 (9)2.6 反应釜的其他附件 (9)第三章设计小结 (10)第四章参考文献 (10)第一章设计方案的分析和拟订步骤项目及代号参数及结果备注一台带搅拌的夹套反应釜主要由搅拌器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、人孔、支座、工艺接管和一些附件组成。

第二章各部分的结构尺寸的确定和设计计算2．1总体结构设计根据工艺要求考虑各部分结构形式、安装和维修检修的方便，确定各部分结构形式，如封头形式、传热面、传动类型、轴封和各种附件的结构形式。

2．2罐体和夹套的设计夹套反应釜是由罐体和夹套两大部分组成。

罐体在规定的操作温度和操作压力下，为物料完成搅拌过程提供了一定的空间。

2．2．1罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆桶形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支左安装在基础或平台上宜采用可拆连接，当要求可拆时，做成法兰连接。

2．2．2罐体几何尺寸计算确定筒体内径，确定封头尺寸，通体高度见表格。

2．2．3夹套几何尺寸计算夹套的结构尺寸根据安装和工艺两方面的要求而定。

尺寸见表格。

2．2．4夹套反应釜的强度计算当夹套反应釜几何尺寸确定后，要根据已知的公称直径、设计温度进行强度计算，确定罐体及夹套的筒体和封头的厚度。

过程见表格。

其中还做水压实验校核计算，详情见表格。

稳定性校核2-1 设备材料Q235-B 据工艺条件腐蚀情况确定 2-2 设计压力(罐体内)1,a MP ρ 0.45 由工艺条件给定 2-3 设计压力(夹套内)2,a MP ρ 0.5 由工艺条件给定 2-4 设计温度(罐体内)t 1,℃ <130 由工艺条件给定 2-5 设计温度(夹套内) t 2,℃ <2370 由工艺条件给定 2-6 液柱静压力MPa gh p H ,1061ρ-= 0.0078 按参考文献1第八章计算2-7 计算压力111,c H p p p MPa =+0.4578 计算 2-8 液柱静压力22c p p = 0 忽略 2-9 计算压力12c ρρ= 0.5 计算2-10 罐体及夹套焊接接头系数φ 0.85 按参考文献1表9-6选取 2-11设计温度下材料许用应力[],t MPa σ 113 按参考文献1表9-4或表9-5选取 2-12 罐体筒体计算厚度1111,2[]c tcp D mm p δσφ=- 3.344 按参考文献1第九章计算 2-13 夹套筒体计算厚度2222,2[]c tcp D mm p δσφ=- 3.914 按参考文献1第九章计算 2-14 罐体封皮计算厚度1111,2[]0.5c tcp D mm p δσφ'=- 3.3404按参考文献1第十间计算2-15夹套筒体计算厚度2222,2[]0.5c tcp D mm p δσφ'=- 3.9093 按参考文献1第十间计算2-16 钢板厚度负偏差1,C mm 0.6 按参考文献1表9-10~9-11选取 2-17 腐蚀裕量2,C mm 2.0 按参考文献1第九章计算 2-18 厚度附加量12C=C +C2.6 按参考文献1第九章计算 2-19 罐体筒体设计厚度112,c C mm δδ=+ 5.944 按参考文献1第九章计算 2-20 夹套筒体设计厚度222,c C mm δδ=+ 6.514 按参考文献1第九章计算 2-21 罐体封头设计厚度112,c C mm δδ''=+5.9404 按参考文献1第十章计算 2-22 夹套筒体设计厚度222,c C mm δδ''=+ 6.5093 按参考文献1第十章计算2-23 罐体筒体名义厚度1,n mm δ 6 圆整选取 2-24 夹套筒体名义厚度2,n mm δ 8 圆整选取 2-25 罐体封头名义厚度1,n mm δ'6 圆整选取 2-26 夹套封头名义厚度2n δ' 8圆整选取序号项目及代号参数及结果备注 3-1 罐体筒体名义厚度1,n mm δ 8 假设3-2 厚度附加量12C C C =+ 2.8 按参考文献1表9-10~9-11选取 3-3 罐体筒体有效厚度11,e n C mm δδ=- 5.2 按参考文献1第十一章计算 3-4 罐体筒体有外径1112,O n D D mm δ=+ 1416 按参考文献1第十一章计算 3-5 筒体计算长度2121/3,L H h h mm =++942 按参考文献1第十一章计算 3-6 系数1/O L D 0.634 按参考文献1第十一章计算 3-7 系数11/O e D δ 271.53 按参考文献1第十一章计算 3-8 系数A 0.00045 查参考文献1图11-5 3-9 系数B85 查参考文献1图11-8 3-10许用外压力11[],/a O eBp MP D δ=0.313<0.45按参考文献1第十一章计算失稳，重设名义厚度n δ3-11 罐体筒体名义厚度1,n mm δ 10 假设3-12 厚度附加量12C C C =+ 2.8 按参考文献1表9-10~9-11选取 3-13 罐体筒体有效厚度11,e n C mm δδ=- 7.2 按参考文献1第十一章计算 3-14 罐体筒体有外径1112,O n D D mm δ=+ 1420 按参考文献1第十一章计算 3-15 筒体计算长度2121/3,L H h h mm =++942 按参考文献1第十一章计算 3-16 系数1/O L D 0.6634 按参考文献1第十一章计算 3-17 系数11/O e D δ 187.22 按参考文献1第十一章计算 3-18 系数A 0.0008 查参考文献1图11-5 3-19 系数B100 查参考文献1图11-8 3-20许用外压力11[],/a O eBp MP D δ=0.507>0.45按参考文献1第十一章计算稳定3-21罐体筒体名义厚度1,n mm δ10 确定3-22 罐体封头名义厚度1,n mm δ' 10 假设3-23 厚度附加量12C C C =+ 2.8 按参考文献1表9-10~9-11选取 3-24 罐体封头有效厚度11,e n C mm δδ''=-7.2 按参考文献1第十一章计算 3-25 罐体封头外径1112,O n D D mm δ'''=+ 1420 按参考文献1第十一章计算 3-26标准椭圆封头当量球壳外半径110.9,O O R D mm ''= 1278按参考文献1第十一章计算3-27 系数110.125(/)O e A R δ=''0.00085 查参考文献1图11-5 3-28 系数B125 查参考文献1图11-8 3-29许用外压力11[],/a O eBp MP R δ=''0.704＞0.45按参考文献1第十一章计算稳定3-30罐头封头名义厚度1,n mm δ'10 确定水压实验校核序号项目及代号参数及结果备注4-1罐体试验压力11[]1.25,[]T p a tp MP σσ- 0.5625按参考文献1第九章计算4-2夹套水压试验压力21[]1.25,[]T p a tp MP σσ- 0.625 按参考文献1第九章计算4-3 材料屈服点应力,s a MP σ235 按参考文献1第九章计算 4-40.9,T s a MP σσ≤Φ179.8按参考文献1第九章计算4-5罐体圆筒应力11111(),2T e T a e p D MP δσδ+=54.96 按参考文献1第九章计算4-6夹套内压试验应力22212(),2T e T a ep D MP δσδ+=90.456 按参考文献1第九章计算2．3 反应釜的搅拌装置搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。

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.

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。

夹套式反应釜设计说明书

过程装备课程设计”任务书设计者姓名：指导老师：班级：过程装备与控制工程11-2 班日期：2014/6/23-2014/7/11简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力，MPa0.250.35设计压力，MPa0.3工作温度，℃设计温度，℃﹤100﹤100介质有机溶蒸汽剂全容积，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，250r/minr/min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 (7)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. (12)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. (13)2.3.3 挡板的设计 (13)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. (14)2.4.3 凸缘法兰 (16)2.4.4 安装底盖 (17)2.4.5 机架 (17)2.4.6 联轴器 (17)2.5 搅拌轴的设计和校核 (18)2.5.1 轴的和设计. (18)2.5.2 轴的校核 (18)2.6 键的校核 (19)2.7 反应釜的轴封装置 (20)2.8 反应釜的其他附件 (21)2.8.1 设备法兰 (21)2.8.2 支座 (22)2.8.3 设备接口 (22)结束语 (23)致谢 (24)参考文献 (25)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。

乙酸乙酯反应釜设计说明书

乙酸乙酯反应釜设计说明书一设计题目500t/a 安定车间反应器设计二设计任务及操作条件2.1处理能力 500（吨/年） 2.2设备形式 2.3操作条件2.2原料液起始浓度L mol c A /908.306.6675.230==乙醇和水的起始浓度L mol c B /2.1046260908.30=⨯⨯=L mol c S /59.171835.160908.30=⨯⨯=将速率方程变换成转化率的函数)1(0A A A X c c -= A A B B X c c c 00-= A A R X c c 0=A A S S X c c c 00+=2021)(A A A A c cX bX a k r ++=其中：61.2908.32.1000===B A c c a 15.5)92.2908.359.17908.32.101().1(0000-=⨯++-=++-=K c c c c b A S A B 6575.092.21111=-=-=k c434.46575.061.24)15.5(422=⨯⨯--=-ac b2.3反应时间⎰++=AfX AA AA cX bX a dX c k t 0211 aX ac b b a X ac b b acb c k Af Af A 2)4(2)4(ln4122201+--+-+-=m in 18861.224.0)434.415.5(61.224.0)434.415.5(ln 434.4908.31076.414=⨯+⨯--⨯+⨯+-⨯⨯⨯=- 2.4反应体积300048.25)160188(06.6)(m t t Q V r =+⨯=+=反应器的实际体积331.318.0048.25m f V V r ===第3章热量核算3.1工艺流程反应釜的简单工艺流程图3.2物料衡算根据乙酸的每小时进料量为23.675/kmol h ，在根据它的转化率和反应物的初始质量比算出各种物质的进料和出料量，具体结果如下表：物质进料/kmol h出料/kmol h乙酸 23.675 14.21 乙醇 36.30 26.83 乙酸乙酯 0 9.47 水81.6890.153.3能量衡算 3.3.1热量衡算总式1234Q Q Q Q ++=式中：1Q 进入反应器无聊的能量，KJ2Q ：化学反应热，KJ3Q ：供给或移走的热量，有外界向系统供热为正，有系统向外界移去热量为负，KJ 4Q ：离开反应器物料的热量，KJ3.3.2每摩尔各种物值在不同条件下的,p m c 值对于气象物质，它的气相热容与温度的函数由下面这个公式计算：23,p m c A BT CT DT =+++[2]各种液相物质的热容参数如下表[3]：液相物质的热容参数由于乙醇和乙酸乙酯的沸点为78.5℃和77.2℃，所以： (1) 乙醇的,p m c 值()23,,351.5p m l K c A BT CT DT =+++1325367.444218.425210351.57.2972610351.5 1.0522410351.5---=-+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯67.4442647.64578901.5929456.9733=-+-+11135.5820J mol K --=••同理：(2) 乙酸乙酯的,p m c 值()23,,350.2p m l K c A BT CT DT =+++13253155.94 2.369710350.2 1.997610350.20.459210350.2---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯155.9482.9395244.9857197.2197=+-+11191.1135J mol K --=••(3) 水的,p m c 值()223,,,373p m H O l K c A BT CT DT =+++1325350.8111 2.12938103730.630974103730.064831110373---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯50.811179.44265987.7867833.64418=+-+1176.111J mol K --=••(3) 乙酸的,p m c 值()23,,373p m l K c A BT CT DT =+++132365.98 1.469103750.151********--=+⨯⨯-⨯⨯+⨯65.9855.087521.09380=+-+1199.9737J mol K --=••3.3.3各种气象物质的参数如下表[4](1) 乙醇的,p m c 值()23,,g,373p m K c A BT CT DT =+++152836.731842 2.3152861037312.1162610373 2.49348210373---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯6.73184286.360216.8572 1.2940=+-+1177.5288J mol K --=••(2) 乙酸乙酯的,p m c 值()23,g,373p m K c A BT CT DT =+++1528324.54275 3.288173103739.92630210373 1.99899710373---=+⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯24.54275123.306513.8134 1.0374=+-+11135.0733J mol K --=••3.3.4每摩尔物质在100℃下的焓值(1) 每摩尔水的焓值()()()23733r 2,,,37329876.1111037329840.688vap m m H O p m H O l K H c dT H -∆=+∆=⨯⨯-+⎰140.3963KJ mol -=•同理：(3) 每摩尔的乙醇的焓值()()()351.5373r 32,32,,351.5,32,,373298351.5vap m m CH CH OH p m CH CH OH l Cp m CH CH OH l CH c dT H c dT ︒︒∆=+∆+⎰⎰()()33135.582010351.529838.74477.528810373351.5--=⨯⨯-++⨯⨯- 7.253638.744 1.6669=++147.6645KJ mol -=•(4) 每摩尔乙酸的焓值()()()3733r3,3,,37329899.973710373298m CH COOH p m CH COOH l CH c dT ︒-==⨯⨯-⎰17.4980KJ mol -=•(5) 每摩尔乙酸乙酯的焓值()()()350.2373r 323,323,,350.2,323,,373298350.2vap m m CH COOOCH CH p m CH COOOCH CH l Cp m CH COOOCH CH l CH c dT H c dT︒︒∆=+∆+⎰⎰ ()()33191.113510350.229830.539135.0733********.2--=⨯⨯-++⨯⨯-9.976130.539 3.0797=++143.5948KJ mol -=•3.3.5总能量衡算（1）1Q 的计算物质进料/kmol h出料/kmol h乙酸 23.675 14.21 乙醇 36.30 26.83 乙酸乙酯 0 9.47 水81.6890.15()()()13r 20r 32r 3232n n n n CH COOH H CH CH OH CHECOOCm CH COOH m H O m CH CH OH Q H H H =⨯∆+⨯∆+⨯∆+333323.675107.498081.681040.396336.31047.664501043.5948=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯177515.153299569.81730221.350=+++ 5207306.3/h KJ =（2）2Q 的计算3253252CH COOH C H OH CH COOC H H O +=+()()()()()32r r r r 23200332329.4710m H O m CH CH CCH m CH CH OH m CH CH OH Q H H H H =⨯⨯∆+∆-∆-∆ 39.4710(40.396343.59487.498047.6645)=⨯⨯+--273006.842/KJ h =（3）4Q 的计算()()()()1111120r 2r 32r 323r 20232323n n n n H H O CH CH OH CH CH OOCCH m H m H O m CH CH OH m CH CH OOCCH Q H H H H =⨯∆+⨯∆+⨯∆+⨯∆ 333314.21107.498090.151040.396328.631047.66459.471043.5948=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯106546.583641726.4451364634.635412842.756=+++ 5525750.416/h KJ =因为： 1234Q Q Q Q ++=即：5207306.3+273006.842+3Q =5525750.416 求得：3Q =45437.274/h KJ3Q >0，故应是外界向系统供热。

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。