化工机械设备课程设计—反应釜
反应釜机械课程设计
反应釜机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解反应釜的基本结构及其在化工生产中的应用，掌握反应釜的机械原理。
2. 使学生掌握反应釜的常见操作流程，了解反应釜的安全操作规程。
3. 帮助学生了解反应釜的维护与保养知识，提高设备使用寿命。
技能目标：1. 培养学生运用反应釜进行实验操作的能力，提高实验操作的准确性和安全性。
2. 培养学生分析和解决反应釜操作过程中出现问题的能力，提高解决问题的实际操作技能。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程设备的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。
2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实验过程中的责任心和安全意识。
3. 通过对反应釜操作的学习，引导学生树立环保意识，认识到化学工业在环境保护中的重要性。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，注重理论联系实际，强调学生的动手操作能力和问题解决能力的培养。
学生特点：学生处于高年级阶段，具有一定的化学基础和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，以学生为主体，提高学生的参与度和积极性。
通过课程学习，使学生能够达到预设的知识、技能和情感态度价值观目标。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 反应釜的基本结构及其工作原理- 理解反应釜的构造，包括釜体、搅拌装置、加热装置、冷却装置等部分。
- 掌握反应釜的工作原理，及其在化学反应过程中的作用。
2. 反应釜的操作流程与安全规程- 学习反应釜的标准操作流程，包括启动、运行、停车等环节。
- 掌握反应釜的安全操作规程，了解事故预防及应急处理方法。
3. 反应釜的维护与保养- 介绍反应釜的日常维护方法，包括清洁、润滑、紧固等。
- 了解反应釜的定期检查内容，保证设备的正常运行。
4. 反应釜在化工生产中的应用实例- 分析反应釜在不同化工生产过程中的应用，强化理论知识与实际生产的联系。
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。
反应釜(过程设备设计)课程设计
辽宁工业大学专业课课程设计（论文）题目：院（系）机械工程与自动化学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间： 13.12.16----14.01.10专业课课程设计（论文）任务书目录前言 (3)1反应釜用途及特征 (3)2反应釜常见类型 (3)3搅拌反应釜 (4)第1章机械设计 (6)1.1确定筒体的直径和高度 (6)1.1.1筒体的直径 (6)1.1.2筒体的高度 (6)1.2确定夹套的直径和高度 (7)1.2.1夹套的直径 (7)1.2.2夹套的高度 (7)1.3确定夹套及筒体材料和设计壁厚 (8)1.3.1确定夹套的材料和设计壁厚 (8)1.3.2确定筒体的材料和壁厚 (9)1.4水压实验及强度较核 (11)1.4.1内筒体水压实验压力 (11)1.4.2夹套水压实验压力 (12)1.4.3内筒水压实验时壁内应力 (12)1.4.4夹套水压实验时壁内应力 (12)第二章传热计算 (14)2.1夹套内的液体向筒体的外壁传热 (14)2.2筒外壁和内壁的传热 (14)2.3较核外壁温度 (16)第三章搅拌釜密封、搅拌传动装备及附属的计算与选择 (17)3.1选择釜体法兰 (17)3.2搅拌轴、搅拌器及传动装置的设计 (17)3.2.1选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 (17)3.2.2功率计算 (18)3.2.3搅拌轴直径计算 (18)3.2.4选择搅拌传动装置和密封装置 (19)3.2.5轴封装置 (20)3.3开孔补强 (21)3.3.1氨水进口补强： (21)3.3.2人孔补强： (22)3.3.3温度计补强： (24)3.3.4补强措施 (25)3.4容器支座的选用 (25)3.4.1反应釜的总重量计算 (26)3.5人孔、温度计与工艺接管选择 (27)3.5.1人孔的选择 (27)3.5.2温度计的选择 (28)3.5.3工艺接管的选择 (28)结束语 (30)参考文献 (31)前言1反应釜用途及特征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。
反应釜设备图课程设计
反应釜设备图 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解反应釜的基本结构，掌握其主要部件的名称和功能。
2. 学生能够识别并描述反应釜设备图中的符号和标记，理解其代表的工程意义。
3. 学生能够掌握反应釜操作的基本流程，了解反应过程中的关键参数。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，正确解读反应釜设备图，分析设备的工作原理。
2. 学生能够运用绘图工具，绘制简单的反应釜设备图，展示其结构和连接方式。
3. 学生能够通过小组合作，设计并优化反应釜操作流程，提高设备使用效率。
情感态度价值观目标：1. 学生对化学工程产生兴趣，认识到反应釜在现代工业中的重要作用。
2. 学生培养良好的团队合作精神，学会在小组讨论中倾听他人意见，共同解决问题。
3. 学生增强安全意识，了解反应釜操作过程中的潜在风险，遵循安全操作规程。
课程性质：本课程为化学工程与技术专业课程，旨在帮助学生掌握反应釜设备的基本知识，提高工程实践能力。
学生特点：学生为高中二年级学生，具备一定的化学基础知识，但对工程设备了解有限。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，以学生为主体，提高学生的参与度和动手能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际工程问题，培养解决实际问题的能力。
教学过程中，注重引导学生主动探索，激发学生的学习兴趣和创新能力。
二、教学内容1. 反应釜设备基本结构：介绍反应釜的壳体、搅拌装置、加热冷却装置、密封装置等主要部件及其功能。
教材章节：第二章第二节《反应釜的构造与设计》2. 反应釜设备图解读：分析设备图中的符号、线条、标注等，理解其代表的设备信息。
教材章节：第二章第三节《反应釜设备图的识别与绘制》3. 反应釜操作流程：讲解反应釜的基本操作步骤，包括启动、调试、运行、停车及维护等。
教材章节：第三章第一节《反应釜的操作与控制》4. 反应釜设备图绘制：教授学生如何使用绘图工具，绘制反应釜设备图，展示设备结构及连接方式。
教材章节：第二章第三节《反应釜设备图的识别与绘制》5. 小组合作优化操作流程：组织学生分组讨论，针对特定反应过程，设计并优化操作流程，提高设备使用效率。
反应釜设计课程设计
反应釜设计课程设计
反应釜设计课程设计应包括以下内容：
1. 引言：介绍反应釜的基本概念、用途和重要性。
2. 反应釜的基本原理和设计要求：介绍反应釜的工作原理、反应釜设计的基本要求，包括反应条件、反应物的特性、反应速率等。
3. 反应釜的材料选择：介绍不同材料的优缺点，选择适合特定反应条件的反应釜材料。
4. 反应釜的容积和尺寸设计：根据反应物的量和反应速率，确定反应釜的容积和尺寸，包括直径、高度等。
5. 反应釜的加热和冷却系统设计：介绍不同的加热和冷却方法，选择适合的系统，包括传热介质的选择、传热面积的确定等。
6. 反应釜的搅拌系统设计：介绍不同的搅拌方式和搅拌器的选择，包括搅拌速度、搅拌器形状等。
7. 反应釜的安全措施设计：介绍反应釜的安全操作规程、安全设备的选择和安装，包括压力控制、温度控制、泄压装置等。
8. 反应釜的操作和维护：介绍反应釜的操作步骤、常见故障及解决方法，以及定期维护和保养。
9. 实例分析：通过实际的反应釜设计案例，进行分析和讨论，包括
设计过程、问题解决思路等。
10. 课程总结：对整个课程进行总结并展望未来的发展方向。
以上是反应釜设计课程设计的基本内容，可以根据具体情况进行调整和补充。
课程设计应注重理论与实践相结合，通过实际案例和实验操作提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
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。
反应釜的设计课程设计
反应釜的设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解反应釜的基本结构及其在化学工业中的应用。
2. 掌握反应釜设计中涉及的关键参数，如温度、压力、搅拌速度等。
3. 学习反应釜的材料选择原则及其对反应过程的影响。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识进行反应釜初步设计的能力，包括选型、计算和材料选择。
2. 提高学生通过实验、图表分析等手段解决实际问题的能力。
3. 学会使用专业软件或工具对反应釜设计进行模拟和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程学科的兴趣，激发其创新意识和探索精神。
2. 增强学生的环保意识，使其在设计过程中充分考虑安全、环保和节能等因素。
3. 培养学生的团队协作精神和沟通能力，使其在项目实施过程中能够有效分工与协作。
本课程针对高中化学或物理学科，结合学生年级特点，以提高学生的实践操作能力和创新思维为核心。
课程设计注重理论知识与实践应用的结合，鼓励学生通过实验和案例分析，掌握反应釜设计的基本原理和方法。
通过本课程的学习，期望学生能够达到上述目标，为未来进一步学习相关专业打下坚实基础。
二、教学内容1. 反应釜的基本概念与结构- 介绍反应釜的定义、分类及其在化学工业中的应用。
- 分析反应釜的主要组成部分，如釜体、搅拌装置、加热和冷却系统等。
2. 反应釜设计原理与关键参数- 探讨反应釜设计的基本原则，包括材料选择、热力学和动力学考虑。
- 讲解温度、压力、搅拌速度等关键参数对反应过程的影响。
3. 反应釜设计方法与步骤- 引导学生了解反应釜设计的流程，包括需求分析、选型、计算、材料选择等。
- 指导学生运用相关公式和图表进行反应釜设计计算。
4. 反应釜设计实践案例分析- 分析典型反应釜设计案例，让学生了解实际工程中的应用。
- 组织学生进行小组讨论，分析案例中的设计优缺点。
5. 反应釜设计模拟与优化- 引导学生使用专业软件或工具进行反应釜设计的模拟和优化。
- 指导学生通过调整设计参数，提高反应釜的性能和安全性。
化工设备机械基础课程设计--反应釜的设计
第一节 根据设计参数选择材料 反应釜的设计参数及要求
设计压力p（M Pa） 设计温度t(℃) 介质 焊接接头系数 φ
操作容积 V（m3） 充装系数 η
腐蚀情况 C2 (mm）
搅拌形式 搅拌轴转速n (r/min) 电动机功率P (KW)
建议选材
设计参数及要求 容器内 2.8 200
第二节 确定筒体的壁厚
① 筒体壁厚的设计
设计压力 p=1.1pw=2.8Mpa （装安全阀的压力容器 p=（1.05~1.1）pw），由于所选定的材料为16MnR，经
表《钢制压力容器中使用的钢板许用应力》查得
16MnR在200℃厚度在16-36mm下的许用应力为
159MPa，6-16mm的许用应力为170MPa
Di=1.656m，圆整后，
Di=1.6m=1600mm。
反应釜的外形
pDi d
② 筒体的长度的确定
由 EHA椭圆形封头尺寸与质量（JB/4746-2002）查得封头容积
为 V h=0.586 m3
公称直径 曲面高度
DN
hi
mm
mm
直边高度
h0 mm
内表面积 F m2
容积 V m3
1600
对封头进行水压试验
3.5 [160 (10 8 3) ]17 .38 Ｍ3Ｐａ
同理，Pt=1.252.8=3.5
t
2 12
因为，[T ] 0 .9S 0 .9 3 2 2.5 9 M 2T P 1.a 3 7 M 3 8 [ P T ] a 2.5 9 M 2
400
25
2.901
0.586
H 4 筒体的长度H可用以式：
化工设备机械基础课程设计--反应釜的设计.
③筒体厚度的校核容器制成以后，必须做压力试验，其目的在于检验容器的宏观强度和有无渗漏现象，即考察容器的密封性，以确保设备的安全运行。
1.25 P [σ ]t （取两者中较大者）试验压力取[σ ] 得由上述结果得到，水压试验时的应力： t = 查表知σｓ=345MPa T s = 188.4MPa [σ ] =0 . 9 σ = 0 . 9 × 345 = 292 . 5 MPa 因为σ = 188 . 4 MPa < [σ ] = 292 . 5 MPa T T 故筒体厚度满足水压试验时强度要求。
第三节确定内封头的直径与壁厚釜体上下封头一般采用标准椭球形封头内封头直径与壁厚的计算内封头直径和筒体的直径相同，取Di=1.6m=1600mm 内封头壁厚由公式得× δ d = 2[σP φ -D .5P + 2 × C 2 = 16.15mm（双面腐蚀） ] 0 c t i c 圆整后δn = δd + C = 17.15mm δ n = 18 mm 1 3.5[1600 + (18 − 3] 对封头进行水压试验σ = = 178 .33 ＭＰａ 2 × 12 同理，Pt=1.252.8=3.5 [ 因为，σ ] = 0.9σ = 0.9 × 325 = 292.5MPa σ = 178 . 33 MPa < [σ ] = 292 . 5 MPa 故筒体封头厚度满足水压试验时强度要求。
t T S T T 内封头的强度校核第四节计算夹套及其封头的直径和壁厚①夹套和外封头直径的确定夹套壁与釜体壁间构成一个供传热介质流动的空间，夹套的内径Di一般可按下表确定Di/mm Dj/mm 500~600 Di+50 700~1800 Di+100 2000~3000 Di+200 因为Di=1600mm，从表中选Dj=Di+100，得Dj=1700mm 夹套的封头和夹套是紧密相连的，所以，其直径应与夹套的直径相同。
反应釜机械设计课程设计
反应釜机械设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解反应釜的基本结构及其在化工生产中的应用；2. 学生掌握反应釜机械设计中涉及的关键参数和计算方法；3. 学生了解反应釜设计中应考虑的安全、经济和环保因素。
技能目标：1. 学生能运用CAD软件进行反应釜的初步设计；2. 学生能运用相关公式对反应釜的力学性能进行计算和校核；3. 学生能撰写反应釜机械设计的报告，并进行简单的技术交流。
情感态度价值观目标：1. 培养学生严谨、务实的学习态度，提高对工程设计的敬畏心；2. 激发学生对机械设计及化工行业的兴趣，树立职业规划意识；3. 增强学生的团队协作能力和沟通能力，培养合作共赢的价值观。
课程性质分析：本课程为高年级专业课，要求学生在掌握基础理论知识的基础上，运用所学知识进行实际工程设计。
学生特点分析：高年级学生具有较强的理论基础和一定的实践能力，但需进一步培养工程设计思维和实际操作技能。
教学要求：1. 结合课本知识，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 引导学生关注行业动态，提高对新技术、新方法的敏感度；3. 加强团队合作，培养学生的沟通和协作能力。
二、教学内容1. 反应釜结构及工作原理：讲解反应釜的基本结构、各部分功能及其在化工生产中的应用，对应教材第3章；2. 反应釜设计参数：介绍反应釜设计中涉及的关键参数，如直径、高度、材料选择等，并进行参数计算，对应教材第4章；3. 反应釜力学性能计算：讲解反应釜的力学性能计算方法，包括应力、应变、强度等，对应教材第5章；4. 反应釜设计软件应用：教授CAD软件在反应釜设计中的应用，进行实际操作演示，对应教材第6章；5. 反应釜安全、经济与环保设计：分析反应釜设计中应考虑的安全、经济和环保因素，提出优化设计方案，对应教材第7章；6. 反应釜设计实例分析：分析典型反应釜设计案例，让学生了解实际工程设计过程，对应教材第8章；7. 反应釜设计报告撰写：指导学生撰写反应釜设计报告，并进行技术交流，对应教材第9章。
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
34
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
35
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
39
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
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。
反应釜dcs课程设计
反应釜dcs课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解反应釜DCS（分布式控制系统）的基本原理和组成，掌握其功能和应用范围。
2. 使学生掌握反应釜DCS系统中常见参数的测量与控制方法，了解相关传感器和执行器的原理。
3. 帮助学生掌握反应釜DCS系统的操作与维护方法，了解安全操作规程。
技能目标：1. 培养学生运用DCS系统进行反应釜参数测量的能力，提高实际操作技能。
2. 培养学生根据实际工艺需求，调整和优化DCS系统参数的能力。
3. 培养学生分析和解决反应釜DCS系统故障的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对化工自动化技术的兴趣，激发学习热情，增强自信心。
2. 培养学生团队合作精神，学会与他人共同分析问题、解决问题。
3. 增强学生安全意识，培养严谨、负责的工作态度。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，侧重于培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生具备一定的化学和化工基础知识，对自动化控制系统有一定了解，但对DCS系统操作和维护相对陌生。
教学要求：结合课程内容和学生特点，采用讲授、演示、实践相结合的教学方法，注重培养学生的实际操作技能和问题解决能力。
在教学过程中，关注学生的情感态度变化，引导他们形成正确的价值观。
通过分解课程目标为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 反应釜DCS系统原理及组成：介绍DCS系统基本概念、发展历程，详细讲解反应釜DCS系统的结构、功能及工作原理，对应教材第1章内容。
2. 反应釜DCS系统参数测量与控制：分析反应釜中常见参数（如温度、压力、流量等）的测量原理，介绍相关传感器和执行器的使用方法，对应教材第2章内容。
3. 反应釜DCS系统操作与维护：讲解反应釜DCS系统的操作步骤、方法及注意事项，介绍系统维护和故障排除方法，对应教材第3章内容。
4. 实践操作：安排学生进行反应釜DCS系统操作实践，包括参数测量、控制操作、故障排查等，对应教材第4章内容。
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。
化工机械设备课程设计—反应釜
化工机械设备课程设计—反应釜化工设备机械基础大型作业题目：反应釜教学院：化学与材料工程专业：应用化工技术学号：19 20 21 222014年6 月15日大型作业任务书52013～2014 学年第2学期一、大型作业题目：反应釜二、大型作业内容（含技术指标）1．反应介质：25m3的水乳胶涂料；2. 容器内压：常压；3. 反应温度：80±10℃；4. 电机功率：10KW；5. 搅拌转速：50rpm。
6. 作业成果：计算书1份，设备图1张（A2图纸手工绘制）。
三、进度安排1．6月9日：分配任务；2．6月9日-6月12日：查询资料、初步设计；3．6月12日-6月20日：设计计算，完成报告。
四、基本要求1．设计方案：根据给定的条件合理选择设备的结构以及合适的材料，立式容器或卧式容器的筒体和封头、钢板卷制焊接结构接头、钢板材料的型号及热处理条件等；2．设计计算：依据材料的性能，对选用设备的壁厚进行计算、稳定性进行校核；3．辅助设备的选型：包括典型辅助设备的主要尺寸计算及型号规格：人孔或手孔设计、法兰的型号规格、接管开孔结构、视镜或液面镜以及容器的支座选型等。
教研室主任签名：2014年6月15日目录概述 (5)0.1 设计说明书主要内容 (5)0.2 水乳胶 (5)1反应釜釜体设计 (6)1.1釜体的DN、PN的确定 (6)1.2 釜体筒体壁厚的设计 (7)1.3 釜体封头的设计 (7)1.4筒体长度的设计 (8)1.5 外压筒体壁厚的设计 (8)2反应釜夹套的设计 (9)2.1 夹套的DN、PN的确定 (9)2.2 夹套筒体的设计 (10)2.3 夹套封头的设计 (10)3反应釜釜体及夹套的压力试验 (12)3.1釜体的水压试验 (12)3.2夹套的液压试验 (12)4反应釜附件的选型及尺寸设计 (13)4.1釜体法兰联接结构的设计 (13)4.2工艺接管的设计 (14)5搅拌轴及浆的设计 (15)5.1搅拌轴直径的初步计算 (15)5.2直叶桨式搅拌器尺寸的设计 (15)6传动装置的选型和尺寸计算 (16)6.1电动机的选型 (16)6.2减速机的选型 (16)6.3反应釜的轴封装置设计 (16)7焊缝结构的设计 (17)7.1 釜体上主要焊缝结构的设机 (17)7.2夹套上的焊缝结构的设计 (19)8设计评论 (20)9参考文献 (21)概 述0.1设计内容介绍及内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为204.2985.0/25/m V V ===η （η=0.85），圆整V =30m 3；搅拌轴的转速为50r/min,电机功率10kW （η1=0.9），轴的功率为P=P 0×η1=0.5kW;搅拌桨的形式为推进式；装置上设有3个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口，1个人孔。
反应釜课程设计
化工设备机械基础课程设计10m3不锈钢反应釜釜体设计说明书班级:化工142班学号:1405200065姓名:张振强指导老师:王正平目录不锈钢反应釜设计 (10)不锈钢反应釜的总体结构 (10)罐体和不锈钢的设计 (11)2.1罐体和不锈钢的结构设计 (11)2.2罐体几何尺寸计算 (11)2.2.1确定筒体内径 (11)2.2.2确定封头尺寸 (12)2.2.3确定筒体高度H1 (12)2.3不锈钢的几何尺寸计算 (12)2.4不锈钢反应釜的强度计算 (13)2.4.1强度计算的原则及依据 (13)2.4.2按内压对筒体和封头进行强度计算 (14)2.4.3罐体及不锈钢厚度计算 (14)3.按外压对筒体和封头进行稳定性校核 (15)4.水压试验校核 (16)5、支座形式 (17)5.1 支座的选型 (17)5.2支座载荷的校核计算 (18)6、容器附件 (19)6.1手孔和人孔 (19)6.2设备接口 (19)6.2.1接管与管法兰 (19)6.3视镜 (21)参考文献 (21)附件： (22)不锈钢反应釜设计任务书简图 设计参数及要求容器内 不锈钢内 工作压力，MPa 0.55 0.5 设计压力，MPa 0.6 0.6 工作温度，℃ 设计温度，℃＜140 ＜140 介质染料及有机溶剂蒸汽 全容积，3m 10 操作容积，3m 7.5 传热面积，2m 17 腐蚀情况 微弱推荐材料Q235-B条件内容修改接管表 修改标记内容修改签字 日期 符号 公称尺 连接面型式 用途 A 25 PL/RF 蒸汽入口 B 25 PL/RF 加料口 C 400 PL/RF 人孔D 70 PL/RF 温度计口 单位名称E 40 PL/RF 备用孔 工程名称 F 25 PL/RF 压缩空气管 设计项目G 100 PL/RF 压料管套管 条件编号H 50 PL/RF 压料管 设备图号 M 40 PL/RF 放料口 位号/台号 N 25PL/RF凝液出口提出人日期备注关于带搅拌不锈钢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不锈钢反应釜，其涉及的内容如下：一．总体结构设计。
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 。
反应釜课程设计
课程设计任务书设计目的：把所学《化工设备机械基础》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，巩固和强化有关机械课程的基本理论和基本知识。
设计要求：设计时要有较精确的设计内容和步骤，一份设计计算说明书，(设计计算说明书是图纸设计的理论依据，是设计计算的整理和总结，是审核设计的技术文件之一。
主要内容有： 1 . 目录；2 . 设计任务书；3. 设计方案的分析和拟定；4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算；5. 设计小结；6. 参考资料。
)CAD图纸一张，用A2纸打印。
设计内容：设计一张带有搅拌装置的夹套反应釜。
设计人：设计任务书1 设计方案的分析和拟定根据任务书中的要求，一个夹套反应釜主要有搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管等一些附件构成。
而搅拌容器又可以分为罐体和夹套两部分。
搅拌装置分为搅拌器和搅拌轴，根据任务说明书的要求本次设计搅拌器为浆式搅拌器；考虑到机械轴封的实用性和应用的广泛性，所以轴封采用机械轴封。
在阅读了设计任务书后,按以下内容和步骤进行夹套反应釜的机械设计。
（1）总体结构设计。
根据工艺的要求，并考虑到制造安装和维护检修的方便来确定各部分结构形式。
（2）搅拌器的设计。
①根据工艺参数确定各部几何尺寸；②考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体和夹套材料；③对罐体、夹套进行强度和稳定性计算、校核；（3）传动系统设计，包括选择电机、确定传动类型、选择联轴器等。
（4）决定并选择轴封类型及有关零部件。
（5）绘图，包括总图、部件图。
（6）编制技术要求，提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。
2. 反应釜釜体的设计反应釜是有罐体和夹套两部分构成，罐体是反应的核心，为物料完成搅拌过程提供一个空间。
夹套为反应的操作温度提供保障，是一个套在罐体外的密封空间容器。
2．1罐体和夹套的结构设计罐体采用立式的圆筒形容器，有筒体和封头构成。
通过支座安装在基础平台上。
- 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、"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、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)。
化工设备机械基础大型作业题目：反应釜教学院：化学与材料工程专业：应用化工技术学号：19 20 21 22学生姓名：马耀溪亢新荣王中磊王高飞指导教师：夏贤友胡燕辉2014年6 月15日大型作业任务书52013～2014 学年第2学期学生姓名：亢新荣专业班级：应用化工技术（专）2012（1）指导教师：夏贤友工作部门：化工教研室一、大型作业题目：反应釜二、大型作业内容（含技术指标）1．反应介质：25m3的水乳胶涂料；2. 容器内压：常压；3. 反应温度：80±10℃；4. 电机功率：10KW；5. 搅拌转速：50rpm。
6. 作业成果：计算书1份，设备图1张（A2图纸手工绘制）。
三、进度安排1．6月9日：分配任务；2．6月9日-6月12日：查询资料、初步设计；3．6月12日-6月20日：设计计算，完成报告。
四、基本要求1．设计方案：根据给定的条件合理选择设备的结构以及合适的材料，立式容器或卧式容器的筒体和封头、钢板卷制焊接结构接头、钢板材料的型号及热处理条件等；2．设计计算：依据材料的性能，对选用设备的壁厚进行计算、稳定性进行校核；3．辅助设备的选型：包括典型辅助设备的主要尺寸计算及型号规格：人孔或手孔设计、法兰的型号规格、接管开孔结构、视镜或液面镜以及容器的支座选型等。
教研室主任签名：2014年6月15日目录概述 (5)0.1 设计说明书主要内容 (5)0.2 水乳胶 (5)1反应釜釜体设计 (6)1.1釜体的DN、PN的确定 (6)1.2 釜体筒体壁厚的设计 (7)1.3 釜体封头的设计 (7)1.4筒体长度的设计 (8)1.5 外压筒体壁厚的设计 (8)2反应釜夹套的设计 (9)2.1 夹套的DN、PN的确定 (9)2.2 夹套筒体的设计 (10)2.3 夹套封头的设计 (10)3反应釜釜体及夹套的压力试验 (12)3.1釜体的水压试验 (12)3.2夹套的液压试验 (12)4反应釜附件的选型及尺寸设计 (13)4.1釜体法兰联接结构的设计 (13)4.2工艺接管的设计 (13)5搅拌轴及浆的设计 (15)5.1搅拌轴直径的初步计算 (15)5.2直叶桨式搅拌器尺寸的设计 (15)6传动装置的选型和尺寸计算 (16)6.1电动机的选型 (16)6.2减速机的选型 (16)6.3反应釜的轴封装置设计 (16)7焊缝结构的设计 (17)7.1 釜体上主要焊缝结构的设机 (17)7.2夹套上的焊缝结构的设计 (18)8设计评论 (19)9参考文献 (19)概 述0.1设计内容介绍及内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为204.2985.0/25/m V V ===η （η=0.85），圆整V =30m 3；搅拌轴的转速为50r/min,电机功率10kW （η1=0.9），轴的功率为P=P 0×η1=0.5kW;搅拌桨的形式为推进式；装置上设有3个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口，1个人孔。
0.2水乳胶由于水性涂料不用有机溶剂，对人体无毒害，对环境无污染，固而近年来发展十分迅速。
凡是用水作溶剂或者分散在水中的涂料部可称之为水性涂料。
水性涂料包括水溶性涂料和水胶乳涂料两种，采用乳液聚合工艺制备成合成树脂水胶乳，胶粒径0.1-10μ。
在合成树脂水胶乳中，加入颜料、体质 颜料、保护胶体、各种添加剂后，经过研磨或 分散处理，即成为水乳胶涂料。
目前，世界上使用较广的水胶乳涂料有聚醋酸乙烯水胶乳涂料、聚丙烯酸酯水胶乳涂料、醇酸树脂水胶乳涂料和偏氯乙烯共聚树脂水胶乳涂料。
水乳胶可用：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、 而烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2乙基 己酯 2一甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯，苯乙 烯、氯乙烯和丙烯腈。
以上这些单律在使用时不少于一种 使用量最好为单体总量的4-45%。
在进行操作时可将水乳胶的密度近似于水的密度进行计算。
1 反应釜釜体设计1.1釜体的DN 、PN 的确定1.1.1釜体DN 的确定将釜体视为筒体，取L/D =1.4,V=30m 3。
由 V =(π/4)L D 2 （1-1） 式中 V ——操作体积，m 3; D ——釜体的直径，m ； L ——釜体的长度，m 。
L =1.4D ，则 mm 2.54.1430=⨯=πD ，圆整。
mm 5000=D 得釜体的DN =5000mm 。
1.1.2釜体PN 的确定由设计说明书知常压反应，所以釜体的设计压力＝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 1： P 1＝0.2MPa ；液柱静压力P 1H ：P 1H =10^(-6)×1.8×1.4×10^3×10=0.0252MPa 计算压力P 1c ： P 1c = P 1+ P 1H =0.2+0.0252=0.2252MPa ； 设计温度t 1： t 1 <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℃，由文献[1,6]知[]t σ＝113MPa ；钢板负偏差1C ： 1C ＝0.6mm （GB6654-96）； 腐蚀裕量2C ： 2C ＝2.0mm 。
1.2.2 筒体壁厚的设计由公式： []C p D p ctic n +-Φ=σδ2 （1-2）式中：n δ——受力物体的厚度，mm;P c ——计算的压力，kPa; D ——釜体的直径，m ；Φ——焊缝系数：[]t σ——许用应力，MPaC ——腐蚀裕量和偏差的和，mm 。
得：mm 4.80.26.02252.085.0113250002252.01=++-⨯⨯⨯=n δ圆整 mm 81=n δ刚度校核：碳素钢的m m 3min ≥δ 故筒体的壁厚取mm 8=n δ。
1.3 釜体封头的设计1.3.1 封头的选型釜体的下封头选标准椭球型，代号EHA 、标准JB/T4746—2002。
1.3.2封头的直边尺寸、体积及重量的确定根据mm 5000=DN ，由文献[6] 根据JB/T4746—2002知： 直边高度h 2： 25mm 容 积V ： 0.8270m 3 曲边高度h 1： 450mm 内表面积A ： 13.6535m 2 质 量m : 225kg1.4筒体长度的设计1.4.1筒体长度H 1的设计筒体高度： SV -V H 1封= （1-3）式中 H 1——筒体高度，m;V ——操作体积，m 3; V 封——封头体积，m 3； S ——筒体截面积，m 2。
H 1=(30-0.827)/2.543=2.033m 圆整H 1至2000mm 。
1.5 外压筒体壁厚的设计1.5.1设计外压的确定由设计条任务书可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压p =0.101MPa 。
1.5.2试差法设计筒体的壁厚设筒体的壁厚δn =12mm ，则：有效厚度m m 2.88.312=-=-=C n e δδ 筒体外径：T N =1824mm ， 由 ecr D D L δ017.1= （1-5）式中L cr ——当量长度，mm ； D 0——筒体外直径，mm ； δe ——有效厚度，mm 。
得：L cr = 3182mm 。
筒体的计算长度L ′=21131h h H ++L ′=2050+ 150 + 25 = 2225mmL cr = 3182mm > L ′ ；该筒体为短圆筒。
圆筒的临界压力为：ee cr D D mL E P δδ02'6.2=(1-6)式中 P cr ——临界压力，kPa ； L ——筒体的计算长度，mm ；D 0——筒体外径，mm ；E ——设计温度下的弹性模量，MPa δe ——有效厚度，mm ； m ——稳定系数。
E =2.0×105MPa ，P cr MPa 5554.02.81824182422252.8100.26.225=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=m对于圆筒m =3 , [P ]=0.5554/3=0.185MPa 故 P =1.01 < [P ]；所以假设δn =8mm 满足稳定性要求。
2 反应釜夹套的设计2.1 夹套的DN 、PN 的确定2.1.1夹套DN 的确定由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知：100j i D D =+＝5000+100=5100（mm ）考虑到5100mm 一般不再取值范围，故取DN =5000mm 。
2.1.2 夹套PN 的确定由设备设计条知，夹套内介质的工作压力为常压，取PN ＝0.25MPa 。
2.2 夹套筒体的设计2.2.1夹套筒体壁厚的设计由公式（1-2）[]C p D p ctic n +-Φ=σδ2 得：mm 11.1036.025.085.01132500025.01=++-⨯⨯⨯=n δ圆整 mm 101=n δ刚度校核：碳素钢的m m 3min ≥δ，筒体的壁厚取mm 10=n δ。
2.2.2夹套筒体长度H 筒的初步设计由 H 筒=S 封V V -η （2-1）式中 H 筒——夹套的筒体长度，m;V ——操作体积，m 3; V 封——内径封头体积，m 3； S ——筒体截面积，m 2。
mm 1562543.2827.068.01=-⨯=-V V V H hη筒圆整后 H 筒=1600mm 。
2.3 夹套封头的设计2.3.1 封头的选型夹套的下封头选标准椭球型，内径与筒体相同（D j ＝5000mm ）。
代号EHA ，标准JB/T4746—2002。
夹套的上封头选带折边锥形封头，且半锥角45α=。
2.3.2 椭球形封头壁厚的设计因为P W 为常压＜0.3MPa ，所以需要根据刚度条件设计封头的最小壁厚。
取min δ＝2 D i /1000且不小于3 mm 另加2C ， 所以 S min ＝3+3=6（mm ），圆整n δ=10mm 。
对于碳钢制造的封头壁厚取n δ=10mm 。
2.3.3椭球形封头结构尺寸的确定夹套封头的尺寸见图2-1封头的下部结构如图 2-1图 2-1 封头的下部结构图由设计条知：下料口的DN ＝50mm ，封头下部结构的主要结构尺寸min D ＝146mm 。
2.3.4带折边锥形封头壁厚的设计考虑到封头的大端与夹套筒体对焊，小端与釜体筒体角焊，因此取封头的壁厚与夹套筒体的壁厚一致，即n δ＝8mm 。
2.3.5 封头结构的设计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：o 45=α， K =0.8181 ， f =0.645 ，i 115.0D R =，选型为CHB ， 由式（1-2）：[]C P D KP ctic n +-=5.02ϕσδ （2-2）式中 n δ——受力物体的厚度，mm ；P c ——计算的压力，KPa ； K ——过渡区形状系数； φ——焊缝系数； f ——椎体形状系数； D i ——釜体的直径，m ；[]t σ——许用应力，MPaC ——腐蚀裕量，mm 。