釜式反应器课程设计样例1
连续搅拌釜式反应器课程设计
摘要在工业过程中，温度是最常见的控制参数之一，反应器温度控制是典型的温度控制系统。
对温度的控制效果将影响生产的效率和产品的质量，如果控制不当，将损害工艺设备，甚至对人身安全造成威胁。
因此反应器温度的控制至关重要。
连续搅拌釜式反应器是化学生产的关键设备，是一个具有大时滞、非线性和时变特性、扰动变化激烈且幅值大的复杂控制对象。
结合控制要求，通过分析工艺流程，本论文设计了串级PID分程控制方案。
方案选定后，进行了硬件和软件的选择。
硬件上选用西门子公司的S7-200 PLC，并用相应的STEP7软件编程。
利用Matlab 7.0对系统进行了仿真。
关键词：温度反应器串级PID 西门子S7-200PLCAbstractIn the industrial process, temperature is one of the most common control parameters, reactor temperature control system is a typical temperature control system. The temperature control effect will influence the production efficiency and product quality, if it is not controlled properly, process equipment will be damaged, even personal safety will be threatened. Thus the reactor temperature control is essential.Continuous stirred tank reactor is the key equipment in chemical production, it is a complicated control object with a large time delay, nonlinearity,time-varying characteristics and drastic changes and large amplitude disturbance. Combined with the control requirements, in this paper I design the cascade PID control scheme after a careful analysis of the production process.The hardware and software selection are done following the selection of control scheme. As to hardware, the S7-200 PLC of Siemens is chosen, and the corresponding software STEP7 is chosen for programming.Matlab7.0 work for the simulation.Keywords：temperature cascade PID Siemens S7-200 PLC毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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。
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。
搅拌釜式反应器课程设计
搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排1. 釜式反应器旳构造设计包括：设备构造、人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。
2. 设备壁厚计算及其强度、稳定性校核3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 编写设计计算书一份5. 绘制装配图一张（电子版）二、设计条件三、设计规定1.学生要按照任务书规定，独立完毕塔设备旳机械设计；2.根据设计计算书、图纸及平时体现综合评分。
四、设计阐明书旳内容1.符号阐明2.序言（1）设计条件；（2）设计根据；（3）设备构造形式概述。
3.材料选择（1）选择材料旳原则；（2）确定各零、部件旳材质；（3）确定焊接材料。
4.绘制构造草图（1）按照工艺规定，绘制工艺构造草图；（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部重要零部件旳轴向及环向位置，以单线图表达；（3）标注形位尺寸。
5.原则化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据构造草图统一编制表格。
内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标识，用途）。
补强计算。
（2）人孔选择：PN,DN,标识或代号。
补强计算。
（3）其他原则件选择。
6.结束语：对自己所做旳设计进行小结与评价，经验与收获。
7.重要参照资料。
【设计规定】：1.计算单位一律采用国际单位；2.计算过程及阐明应清晰；3.所有原则件均要写明标识或代号；4.设计计算书目录要有序号、内容、页码；5.设计计算书中与装配图中旳数据一致。
假如装配图中有修改，在阐明书中要注明变更；6.设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，正文用小四号宋体，行间距1.25倍，横向装订成册。
目录0.搅拌釜式反应器设计条件 ............................................................................. 错误!未定义书签。
1.确定筒体旳直径和高度 ................................................................................. 错误!未定义书签。
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。
(三)釜式反应器的设计1、釜式反应器设计的系列化国家已有K型和F型
（三）釜式反应器的设计1、釜式反应器设计的系列化国家已有Ｋ型和Ｆ型反应釜系列Ｋ型釜：形状上呈“矮胖型”，长径比较小Ｆ型釜：长径比较大，较瘦长材质：碳钢、不锈钢和搪瓷等规格：高压、真空反应釜常减压和低压常压反应釜传热面积和搅拌形式都有规定，在选型时，不符，可与厂家协商进行修改。
若没有合用的型号，可自行设计。
２、釜式反应器设计的工作内容（１）确定釜的操作方式（间歇与连续）（２）汇总设计基础数据：包括物料流量，反应时间，操作压力，操作温度，投料比，转化率，收率，物料的物性数据等（３）计算釜的体积（计算方法见下）（４）确定台数和连接方式（串联与并联）（５）确定釜的直径与筒体高度（长径比取1～3)（６）确定釜的传热装置的型式与换热面积（７）选择釜的搅拌器（如浆式、框式、锚式等）3、釜式反应器体积的计算(1)连续釜 V r= Q0τ（四）固定床催化反应器的设计１、固定床催化反应器的类型 AfAf A Af Af A R C C R x C -==00ττ或２、固定床催化反应器催化剂用量的确定(1)空速法乙烯直接氧化制环氧乙烷所用的反应器是外部换热式固定床催话反应器 测得空速为5000m3(STP)/(m3cat.h)，要求所设计的反应器进口气体流量为8900m3(STP)/h ，求反应器的催化剂堆体积。
解：由空速计算式得(2)模型法绝热式固定床反应器的催化剂用量用下列联立模型方程可求解催化剂堆体积固定床自热式多段绝热式非原料气泠激式原料气泠激式中间间接换热式外热式 单段绝热式 催化剂床层体积原料气体的体积流量空速=378.150008900m ===空速原料气体的体积流量催化剂堆体积)(),(10000A A A A A x x A A r x x T T T x f R dx R F V A f A -+===⎰λ（五）流化床反应器的设计1、流化床反应器的构造（1）流化床直径D（2）扩大段直径D ′（3）浓相段高度H 1（4）稀相段高度H 2（5）扩大段高度H 32、流化床反应器主要尺寸的确定1）流化床直径D式中D —流化床直径，m H 1H 3H 2ptr A pt t r A C H y C F H F )()(00∆-≈∆-=λuVD π4=V —气体的体积流量，m 3/su —空床气速，即流化床的操作气速,m /s流化床的操作气速可根据生产或试验数据选取,常用的操作气速为0.2～1.0m/s ，也可用流化数来计算操作气速, 即 u = n u mf 。
反应釜设计范例
反应釜设计范例1前言前言《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。
除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
2目录目录1.反应釜釜体的设计----------------------------------------------------------------------------11.1釜体、的确定---------------------------------------------------------------11.2釜体筒体壁厚的设计--------------------------------------------------------------------11.3釜体封头的设计--------------------------------------------------------------------------21.4筒体长度的设计----------------------------------------------------------------------21.5外压筒体壁厚的设计--------------------------------------------------------------------31.6外压封头壁厚的设计--------------------------------------------------------------------42 . 反应釜夹套的设计--------------------------------------------------------------------------52.1夹套的、的确定--------------------------------------------------------------52.2夹套筒体的设计---------------------------------------------------------------------------52.3夹套封头的设计---------------------------------------------------------------------------52.4传热面积的校核---------------------------------------------------------------------------63.反应釜釜体及夹套的压力试验--------------------------------------------------------------63.1釜体的水压试验---------------------------------------------------------------------------63.2釜体的气压试验---------------------------------------------------------------------------73.3夹套的液压试验----------------------------------------------------------------------------84.反应釜附件的选型及尺寸设计---------------------------------------------------------------84.1釜体法兰联接结构的设计----------------------------------------------------------------84.2工艺接管的设计----------------------------------------------------------------------------104.3管法兰尺寸的设计-------------------------------------------------------------------------104.4垫片尺寸及材质----------------------------------------------------------------------------114.5人孔的设计----------------------------------------------------------------------------------124.6.视镜的选型-----------------------------------------------------------------------------------125.搅拌装置的选型与尺寸设计-------------------------------------------------------------------135.1搅拌轴直径的初步计算--------------------------------------------------------------------135.2搅拌抽临界转速校核计算-----------------------------------------------------------------145.3联轴器的型式及尺寸的设计--------------------------------------------------------------145.4.搅拌桨尺寸的设计--------------------------------------------------------------------------155.5搅拌轴的结构及尺寸的设计---------------------------------------------------------------1 56. 传动装置------------------------------------------------------------------------------------------166.1.电动机的选型：-----------------------------------------------------------------------------166.2.减速器的选型---------------------------------------------------------------------------------176.3.机架的设计------------------------------------------------------------------------------------176.4.底座的设计-------------------------------------------------------------------------------------187.反应釜的轴封装置设计-----------------------------------------------------------------------188.支座的选型及设计------------------------------------------------------------------------------- --188.1.支座的选型及尺寸的初步设计----------------------------------------------------------- --198.2.支座载荷的校核计算---------------------------------------------------------------------- ---199.焊缝结构的设计--------------------------------------------------------------------------------- ---199.1.釜体上主要焊缝结构的设计----------------------------------------------------------- - -199.2夹套上的焊缝结构的设计---------------------------------------------------------------- ---1910.人孔的开孔及补强计算---------------------------------------------------------------------------2010.1封头开人孔后被削弱的金属面积的计算---------------------------------------------2010.2 有效补强区内起补强作用的金属面积的计算---------------------------------------- -2010.3判断是否需要补强的依据----------------------------------------------------------------- -2210.4反应釜的装配图-------------------------------------------------------------------------------223设计内容夹套反应釜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1.5 、操作体积为1.2 ；搅拌装置配制的电机功率为3.2 、搅拌轴的转速为100 、搅拌桨的形式为框式；加热的方式为用夹套内的导热油进行电加热；装置上设有6个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、12个电加热器套管、1个人孔、2个测控接管。
(完整版)釜式反应器-教案
釜式反应器Tank Reactor釜式反应器的学习任务1、了解釜式反应器的基本结构、特点及工业应用。
2、掌握各类釜式反应器的计算。
3、了解釜式反应器的热稳定性。
4、掌握釜式反应器的操作技能。
项目一釜式反应器的结构釜式反应器又称:槽型反应器或锅式反应器一种低高径比的圆筒形反应器，用于实现液相单相反应过程和液液、气液、液固、气液固等多相反应过程。
反应器内常设有搅拌（机械搅拌、气流搅拌等）装置。
在高径比较大时，可用多层搅拌桨叶。
在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁处设置夹套，或在器内设置换热面，也可通过外循环进行换热。
操作时温度、浓度容易控制，产品质量均一。
在化工生产中，既可适用于间歇操作过程，又可用于连续操作过程；可单釜操作，也可多釜串联使用；但若应用在需要较高转化率的工艺要求时，有需要较大容积的缺点。
通常在操作条件比较缓和的情况下，如常压、温度较低且低于物料沸点时，釜式反应器的应用最为普遍。
一、釜式反应器基本结构釜式反应器的基本结构主要包括: 反应器壳体、搅拌装置、密封装置、换热装置、传动装置。
壳体结构：一般为碳钢材料，筒体皆为圆筒型。
釜式反应器壳体部分的结构包括筒体、底、盖（或称封头）、手孔或人孔、视镜、安全装置及各种工艺接管口等。
封头；反应釜的顶盖，为了满足拆卸方便以及维护检修。
平面形：适用于常压或压力不高时；碟形：应用较广。
球形：适用于高压场合；椭圆形：应用较广。
锥形：适用于反应后物料需要分层处理的场合。
手孔、人孔：为了检查内部空间以及安装和拆卸设备内部构件。
视镜:观察设备内部物料的反应情况，也作液面指示用。
工艺接管:用于进、出物料及安装温度、压力的测定装置。
二、釜式反应器的搅拌装置在化学工业中常用的搅拌装置是机械搅拌装置，典型的机械搅拌装置包括搅拌器：包括旋转的轴和装在轴上的叶轮；辅助部件和附件：包括密封装置、减速箱、搅拌电机、支架、挡板和导流筒等。
搅拌器是实现搅拌操作的主要部件，其主要的组成部分是叶轮，它随旋转轴运动将机械能施加给液体，并促使液体运动。
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。
搅拌釜式反应器课程设计书
大连民族学院生命科学学院化工设备课程设计题目：搅拌反应釜课程设计姓名：王睿学号：2014034113系部：化学工程系专业班级：化工142指导教师：赵明举时间：2016.11.21至2016.11.28搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排1. 釜式反应器的结构设计包括：设备结构、人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。
2. 设备壁厚计算及其强度、稳定性校核3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 编写设计计算书一份5. 绘制装配图一张（电子版）二、设计条件三、设计要求1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计；2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。
四、设计说明书的内容1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。
3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。
4.绘制结构草图（1）按照工艺要求，绘制工艺结构草图；（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。
5.标准化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。
内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。
补强计算。
（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。
补强计算。
（3）其它标准件选择。
6.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。
7.主要参考资料。
目录搅拌釜式反应器设计条件工艺条件工艺条件图1 确定筒体的直径和高度根据反应釜的设计要求，对于液－液相类型H/Di=1～1.3，选取H/D i =1.3 得，由D i ≈3/4Di H V π= 33.135.94⨯⨯π＝2.09m ； 圆整（间隔100mm ）到标准公称直径系列，选取筒体直径D i ＝2100mm 。
查标准封头参数资料得DN ＝2100mm 时，标准椭圆封头高度h 1=565mm ，直边高度h 2=40mm ，内表面积F n =5.04m 2，容积V h =1.41m 3。
化工反应工程反应器课程设计
化学反应工程课程设计题目年产80000t乙酸乙酯间歇釜式反应器设计系别化学与化工学院专业应用化学学生姓名学号年级指导教师职称副教授2013 年 6 月20 日一、设计任务书及要求1.1设计题目80000t/y 乙酸乙酯反应用间歇釜式反应器设计1.2设计任务及条件（1）反应方程式：)()()()(2523523S O H R H COOC CH B OH H C A COOH CH +⇒+（2）原料中反应组分的质量比：A ：B ：S=1：2：1.35。
（3）反应液的密度为1020kg/3m ,并假设在反应过程中不变。
C 100︒时被搅拌液体物料的物性参数为： 比热容为13.124-⋅⋅=K mol J C p ，导热系数()C m W ︒⋅=/325.0λ，黏度s Pa .101.54-⨯=μ。
（4）生产能力：80000t/y 乙酸乙酯，年生产8000小时，，每小时生产10t,乙酸的转化率为40℅。
每批装料、卸料及清洗等辅助操作时间为1h 。
（5）反应在100℃下等温操作，其反应速率方程如下：()K c c c c k r S R B A A /1-=100℃时，min)./(1076.441mol L k -⨯=，平衡常数K =2.92。
反应器填充系数可取0.70-0.85。
乙酸乙酯相对分子质量88；乙酸相对分子质量60；乙醇相对分子质量46；水相对分子质量18。
（6）最大操作压力为10.4P MPa =。
加热的方式为用夹套内的水蒸汽进行电加热。
1.3设计内容1、物料衡算及热量衡算；2、反应器体积计算及高径比、直径等参数确定；3、反应搅拌器设计；4、其他配件；5、带管口方位图的设备条件图绘制（不用绘制零件图，不用达到设备装配图水平）；6、设计体会；7、参考文献。
二、反应釜基本计算2.1 反应器类型选择常用反应器的类型有：①管式反应器；②釜式反应器；③有固体颗粒床层的反应器；④塔式反应器；⑤喷射反应器；⑥其他多种非典型反应器。
课程设计反应釜设计
化工工艺课程设计（本）题目反应釜的设计班级10工艺2班学号************ 姓名何东宝指导教师黄相璇完成日期2013年12月30日目录*设计任务书 0一.概述 (2)0.1设计任务及条件 (2)0.2设计方案简介 (2)0.3水乳胶物性及参数表 (2)二.工艺设计计算 (2)1.反应釜釜体设计 (2)1.1釜体的DN、PN的确定 (2)1.1.1釜体DN的确定 (2)1.1.2釜体PN的确定 (3)1.2 釜体筒体壁厚的设计 (3)1.2.1设计参数的确定 (3)1.2.2 筒体壁厚的设计 (3)1.3 釜体封头的设计 (4)1.3.1 封头的选型 (4)1.3.2 设计参数的确定 (4)1.3.3 封头的壁厚的设计 (4)1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定 (4)1.4筒体长度的设计 (4)1.4.1筒体长度H1的设计 (4)1.4.2釜体长径比L/D i的复核 (4)1.5 外压筒体壁厚的设计 (5)1.5.1设计外压的确定 (5)1.5.2试差法设计筒体的壁厚 (5)1.5.3 图算法设计筒体的壁厚 (6)1.6 外压封头壁厚的设计 (7)1.6.1 设计外压的确定 (7)1.6.2 封头壁厚的计算 (7)2.反应釜夹套的设计 (8)2.1 夹套的DN、PN的确定 (8)2.1.1夹套DN的确定 (8)2.1.2 夹套PN的确定 (8)2.2 夹套筒体的设计 (8)2.2.1夹套筒体壁厚的设计 (8)2.2.2夹套筒体长度H筒的初步设计 (8)2.3 夹套封头的设计 (8)2.3.1 封头的选型 (8)2.3.2 椭球形封头壁厚的设计 (8)2.3.3椭球形封头结构尺寸的确定 (9)2.3.4带折边锥形封头壁厚的设计 (9)2.3.5 封头结构的设计 (9)2.3.6 带折边锥形封头壁厚的设计 (9)2.4 传热面积的校核 (10)3.反应釜釜体及夹套的压力试验 (10)3.1釜体的水压试验 (10)3.1.1水压试验压力的确定 (10)3.1.2液压试验的强度校核 (11)3.1.3压力表的量程、水温及水中Cl 浓度的要求 (11)3.1.4水压试验的操作过程 (11)3.2夹套的液压试验 (12)3.2.1液压试验压力的确定 (12)3.2.2液压试验的强度校核 (12)3.2.3压力表的量程、水温的要求 (12)3.2.4液压试验的操作过程 (12)4.反应釜附件的选型及尺寸设计 (12)4.1釜体法兰联接结构的设计 (12)4.1.1密封面形式的选型 (13)4.1.2螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格及材料的选择 (13)4.2工艺接管的设计 (13)4.3管法兰尺寸的设计 (14)4.3.2 密封面形式及垫片尺寸 (15)4.5视镜的选型 (16)4.6支座的选型及设计 (16)4.6.1支座的选型及尺寸的初步设计 (17)4.6.2支座载荷的校核计算 (18)5.搅拌轴及浆的设计 (18)5.1搅拌轴直径的初步计算 (19)5.1.1搅拌轴直径的设计 (19)5.1.2搅拌抽临界转速校核计算 (19)5.2联轴器的型式及尺寸的设计 (19)5.直叶桨式搅拌器尺寸的设计 (20)6.传动装置的选型和尺寸计算 (20)6.1电动机的选型 (20)6.2减速机的选型 (20)6.3机架的设计 (20)6.4反应釜的轴封装置设计 (21)6.4.1反应釜的轴封装置的选型 (21)6.4.2 填料密封的结构及尺寸 (21)7.焊缝结构的设计 (22)7.1 釜体上主要焊缝结构的设计 (22)7.2夹套上的焊缝结构的设计 (22)三.设计结果一览表 (22)四.设计评述及问题讨论 (26)五. 参考文献 (25)六.附图 (25)重要符号表 (25)工艺流程图 (25)设备工艺条件图 (25)课程设计任务书2013～2014学年第1学期组员：第五组专业班级：化学工程与工艺2班指导教师：黄相璇一、课程设计作业题目：反应釜的设计二、设计内容（含技术指标）1．反应介质：6m3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：5KW；5. 搅拌转速：6 0rpm。
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。
课程设计：反应釜设计(优.选)
化工工艺课程设计（本）题目反应釜的设计班级10工艺2班学号201041511245 姓名何东宝指导教师黄相璇完成日期2013年12月30日目录*设计任务书 0一.概述 (2)0.1设计任务及条件 (2)0.2设计方案简介 (2)0.3水乳胶物性及参数表 (2)二.工艺设计计算 (2)1.反应釜釜体设计 (2)1.1釜体的DN、PN的确定 (2)1.1.1釜体DN的确定 (2)1.1.2釜体PN的确定 (3)1.2 釜体筒体壁厚的设计 (3)1.2.1设计参数的确定 (3)1.2.2 筒体壁厚的设计 (3)1.3 釜体封头的设计 (4)1.3.1 封头的选型 (4)1.3.2 设计参数的确定 (4)1.3.3 封头的壁厚的设计 (4)1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定 (4)1.4筒体长度的设计 (4)1.4.1筒体长度H1的设计 (4)1.4.2釜体长径比L/D i的复核 (4)1.5 外压筒体壁厚的设计 (5)1.5.1设计外压的确定 (5)1.5.2试差法设计筒体的壁厚 (5)1.5.3 图算法设计筒体的壁厚 (6)1.6 外压封头壁厚的设计 (7)1.6.1 设计外压的确定 (7)1.6.2 封头壁厚的计算 (7)2.反应釜夹套的设计 (8)2.1 夹套的DN、PN的确定 (8)2.1.1夹套DN的确定 (8)2.1.2 夹套PN的确定 (8)2.2 夹套筒体的设计 (8)2.2.1夹套筒体壁厚的设计 (8)2.2.2夹套筒体长度H筒的初步设计 (8)2.3 夹套封头的设计 (8)2.3.1 封头的选型 (8)2.3.2 椭球形封头壁厚的设计 (8)2.3.3椭球形封头结构尺寸的确定 (9)2.3.4带折边锥形封头壁厚的设计 (9)2.3.5 封头结构的设计 (9)2.3.6 带折边锥形封头壁厚的设计 (9)2.4 传热面积的校核 (10)3.反应釜釜体及夹套的压力试验 (10)3.1釜体的水压试验 (10)3.1.1水压试验压力的确定 (10)3.1.2液压试验的强度校核 (11)3.1.3压力表的量程、水温及水中Cl 浓度的要求 (11)3.1.4水压试验的操作过程 (11)3.2夹套的液压试验 (12)3.2.1液压试验压力的确定 (12)3.2.2液压试验的强度校核 (12)3.2.3压力表的量程、水温的要求 (12)3.2.4液压试验的操作过程 (12)4.反应釜附件的选型及尺寸设计 (12)4.1釜体法兰联接结构的设计 (12)4.1.1密封面形式的选型 (13)4.1.2螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格及材料的选择 (13)4.2工艺接管的设计 (13)4.3管法兰尺寸的设计 (14)4.3.2 密封面形式及垫片尺寸 (15)4.5视镜的选型 (16)4.6支座的选型及设计 (16)4.6.1支座的选型及尺寸的初步设计 (17)4.6.2支座载荷的校核计算 (18)5.搅拌轴及浆的设计 (18)5.1搅拌轴直径的初步计算 (19)5.1.1搅拌轴直径的设计 (19)5.1.2搅拌抽临界转速校核计算 (19)5.2联轴器的型式及尺寸的设计 (19)5.直叶桨式搅拌器尺寸的设计 (20)6.传动装置的选型和尺寸计算 (20)6.1电动机的选型 (20)6.2减速机的选型 (20)6.3机架的设计 (20)6.4反应釜的轴封装置设计 (21)6.4.1反应釜的轴封装置的选型 (21)6.4.2 填料密封的结构及尺寸 (21)7.焊缝结构的设计 (22)7.1 釜体上主要焊缝结构的设计 (22)7.2夹套上的焊缝结构的设计 (22)三.设计结果一览表 (22)四.设计评述及问题讨论 (26)五. 参考文献 (25)六.附图 (25)重要符号表 (25)工艺流程图 (25)设备工艺条件图 (25)课程设计任务书2013～2014学年第1学期组员：第五组专业班级：化学工程与工艺2班指导教师：黄相璇一、课程设计作业题目：反应釜的设计二、设计内容（含技术指标）1．反应介质：6m3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：5KW；5. 搅拌转速：6 0rpm。
釜式反应器课程设计样例1
夹套搅拌反应器设计任务书一、设计内容设计一台夹套搅拌反应器。
二、设计参数和技术特性指标见附表1。
三、设计要求1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式；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；（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸；（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.选择轴封形式；7.绘制装配图（1#）；8.大V带轮零件图（3#）；9.编制技术要求；10.编写设计说明书。
（1）封面；（2）目录；（3）任务书；（4）设计计算：要有详细的设计步骤及演算过程；（5）对本设计的评价及心得体会；（6）用B5大小纸书写。
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<2.2 <2.3 设计压力， MPa2.2 2.3 工作温度， ℃<150 <200 设计温度， ℃150 200 介质 有机溶剂 蒸汽或水全容积，m 操作容积， 3 3.83.04 m传热面积， 3 ≥6 m2 腐蚀情况 推荐材料 微弱Q235-A推进式搅拌器型式 搅拌轴转 210 3.4 速，r/min轴功率，kW接管表公称尺寸 符号 连接面形式 用途 DN25 2580 65 25 40 25 ab cdef突面 突面 蒸汽入口 加料口 视镜 凹凸面 突面 温度计口 空气口 放料口 水出口 突面 突面 g突面 h 100 突面 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...................................1.2夹套反应釜的反应条件.....................................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.............................. - 8 -4.1罐体和夹套的结构设计.....................................4.1.1罐体几何尺寸计算.................................. - 9 -4.1.2夹套几何尺寸计算................................. - 10 -4.2夹套反应釜的强度计算.....................................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) (14)4.2.3水压试验校核 (17)4.3反应釜的搅拌器...........................................4.3.1搅拌装置的搅拌器 (18)4.3.2搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (19)4.3.3搅拌装置的搅拌轴设计 (19)4．4反应釜的传动装置设计....................................4.4.1常用电机及其连接尺寸 (21)4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (22)4.4.3 V带减速机 (22)4.4.4凸缘法兰 (24)4.4.5安装底盖 (25)4.4.6机架 (25)4.4.7联轴器 (27)4.5反应釜的轴封装置设计.....................................4.5.1填料密封 (27)4.5.2机械密封 (28)4.6反应釜的其他附件设计 (29)4.6.1支座 (29)4.6.2手孔和人孔 (30)4.6.3设备接口 (30)5.设计小结................................................... - 31 -6.参考文献 (36)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
故： mm圆整
2.4传热面积的校核
=1200mm釜体下封头的内表面积 = 1.6552
=1200mm筒体（1 高）的内表面积 = 4.77 2
夹套包围筒体的表面积 = × = 4.77×0.836=3.9878（ 2）
+ =1.6552 + 3.9878=5.6429
由于釜内进行的反应是放热反应，产生的热量不仅能够维持反应的不断进行，且会引起釜内温度升高。为防止釜内温度过高，在釜体的上方设置了冷凝器进行换热，因此不需要进行传热面积的校核。如果釜内进行的反应是吸热反应，则需进行传热面积的校核，即：将 + = 5.6429 2与工艺需要的传热面积 进行比较。若 + ≥ ，则不需要在釜内另设置蛇管；反之则需要蛇管。
由在文献[1]318中表16-5釜体封头的结构如图1-1，封头质量：63.5（ ）
图1-1釜体封头的结构与尺寸
第二章反应釜夹套的设计
2.1夹套的 、 的确定
2.1.1夹套 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：
＝1200+100=1300（ ）
考虑到1300一般不在取值范围，故取 =1400mm
=840+300/3+25=965（ ）
=0.7975
在文献[2]中图5- 5的 坐标上找到0.7975的值，由该点做水平线与对应的 线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为： ≈0.00013。
由文献[2]中选取图5-12，在水平坐标中找到 =1.3×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数 的值为： ≈37 、 =1.93×105 。
对于碳钢制造的筒体壁厚取 ＝6 。
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4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算
4.1 罐体和夹套的结构设计
罐体一般是立式圆筒形式容器，有顶盖、筒体、罐底，通过 支座安装在基础平台上。罐底通常为椭圆形封头。顶盖在受压状
1.2 夹套反应釜的反应条件
夹套反应釜的设计要注重反应的条件，一般考虑夹套和搅拌 器的材料、上下进出口的设计，主要分为温度、压强、进料口和
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出料口、材料这几个因素。 温度----这个一般都应当有严格的控制，所以在设计的时候 要注意温度计选择。要是反应温度高可能要使用油 浸泡温度计， 所以要留可以装油的管槽，要是温度低还要注意冰封现象发生。 要是温度在 100 度到 0 度之间，要求不高的情况下，可以用塞子 直接套温度计（注意压强） 。 压强----压强的高低要选择合适的反应釜，一般只要能承受 两倍的大气压就可以了。 进料口和出料口----一般进料口做一定大就一个可以了，要 注意一些比如回流口、真空口什么的，还有就是出料口的大小， 有些物质反应后不容易放出，所以要设计合适。 材料----一般反应釜都是玻璃的，要是工业生产最好用搪瓷 的，搅拌的金属要注意保护不要被腐蚀，放料活塞要可以防腐。 还有就是夹套的进出水的控制，防止部分比如盐水的滞留。
套反应釜。
1、设计压力：容器内的设计压力为 2.2MPa，夹套内的设计 压力为 2.3MPa，由此可知本反应釜是在中压下工作 。 2、设计温度：容器内的设计温度 150℃，夹套内的设计温度 200℃，设计温度均不高，不需要对反应釜作保温措施。 3、介质选择：容器内的介质为有机溶剂,夹套内的介质为蒸 汽或水。 4、搅拌器：选用推进式搅拌器，搅拌轴转速为 210 r/min， 轴功率为 3.4kW。 5、材料选择：任务书上的推荐材料为最常用的 Q235-A 碳素 钢材， 由此釜中的其他接管法兰等钢材也选用 Q235-A 碳素钢材。 封头为标准的椭圆封头，材质也选用 Q235-A 碳素钢。 6、传动系统：选用库存电机 Y160M-6，转速 970r/min,功率 7.5kW，搅拌传动系统选用 V 带传动。 7、接管设计：已知反应釜的用途为传热带搅拌，因此反应 釜需要蒸汽入口、加料口、视镜、温度计管口、压缩空气入口、 放料口、冷凝水出口、手孔。任务书中已经分别给出相应的公称 尺寸：蒸汽入口公称尺寸 DN=25、加料口公称尺寸 DN=25、视 镜公称尺寸 DN=80、温度计管口公称尺寸 DN=65、压缩空气入 口公称尺寸 DN=25、放料口公称尺寸 DN=40、冷凝水出口公称 尺寸 DN=25、手孔公称尺寸 DN=100。
1.1 夹套反应釜的功能和用途
反应釜具有耐高温、耐腐蚀、生产能力强等优点，广泛用于 合成塑料、合成橡胶、合成纤维、农药、颜料、树脂、化肥等行 业。还用于医药，化工，食品，轻工等行业中的水解，中和，结 晶，蒸馏，蒸发，储存等生产环节。釜体上的夹套主要是用于加 热和冷却的模块。其中带搅拌的夹套反应釜是精细化工、涂料、 热熔胶、医药及食品等工业中常用的反应设备之一。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。
2. 设计标准
（1）HG/T 20569-94 《机械搅拌设备》 （2）GB 150-1998 《钢制压力容器》 （3）HG 21563~21572-95 HG 21537.7~8-92 《搅拌传动装置》 （4）TCED S8-90 《压力容器强度计算书统一格式》 （5）CD 130A20-86 《化工设备设计文件编制规定》
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8、 焊接选择： 焊接采用电弧焊， 焊条牌号： 采用 J 507 焊条。 9、法兰焊接：法兰焊接按相应法兰标准的规定，角焊缝及 搭接焊缝的焊叫尺寸按两焊件中较薄板的厚度。 10、检验事项： （1） 、容器上的 A 类和 B 类焊缝应进行 X 射 线探伤检查， 探伤长度为 20%， X 射线探伤应符合 JB4730-94 《压 力容器安全技术监察规程》规定，Ⅲ级为合格.（2） 、设备制造 完毕后设备内 0.25MPa 进行水压试验，合格后焊上夹套，夹套内 以 0.38MPa 进行水压试压。 （3 ） 、设备上凸缘与安装底座的连接 表面，应在组焊后加工，安装时轴线应处于垂直状态，搅拌轴轴 封处轴的径向摆动量不得大于 0.5mm,搅拌轴轴向窜动量不得大 于 0.3mm。 （4） 、设备制造完毕后以水代料试运转 1 小时，应使 设备达到工作压力，试运转过程中不得有不正常的噪音和震动。 此外，设计中还需选择接管、管法兰、设备法兰、轴承、联 轴器、轴封形式，最后完成设计时，需将设计的反应釜绘制成装 配图及绘出传动系统部件图。
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表 1 夹套反应釜设计任务书 简图 工作压力， Mpa 设计压力， MPa 工作温度， ℃ 设计温度， ℃ 介质 全容积，m3 操作容积， m3 传热面积， m2 腐蚀情况 推荐材料 搅拌器型式 搅拌轴转 速，r/min 轴功率， kW 符号 a b c d e f g h 设计参数及要求 容器内 夹套内 <2.2 2.2 <150 150 有机溶剂 3.8 3.04 ≥6 微弱 Q235-A 推进式 210 3.4 接管表 公称尺寸 连接面形式 DN 25 突面 25 80 65 25 40 25 100 突面 凹凸面 突面 突面 突面 突面 突面 用途 蒸汽入口 加料口 视镜 温度计口 空气口 放料口 水出口 手孔 <2.3 2.3 <200 200 蒸汽或水
-2-目Βιβλιοθήκη 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 .............................. - 8 4.1 罐体和夹套的结构设计 ....................................... 8 4.1.1 罐体几何尺寸计算 .................................. - 9 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) ........................... 14 4.2.3 水压试验校核 ......................................... 17 4.3 反应釜的搅拌器 ............................................ 18 4.3.1 搅拌装置的搅拌器 ..................................... 18 4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 ............... 19 4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计 ................................. 19 4．4 反应釜的传动装置设计 ..................................... 21 4.4.1 常用电机及其连接尺寸 ................................. 21 4.4.2 釜用减速机类型、标准及其选用 ......................... 22 4.4.3 V 带减速机 ........................................... 22 4.4.4 凸缘法兰 ............................................. 24 4.4.5 安装底盖 ............................................. 25 4.4.6 机架 ................................................. 25 4.4.7 联轴器 ............................................... 27 4.5 反应釜的轴封装置设计 ...................................... 27 4.5.1 填料密封 ............................................. 27 4.5.2 机械密封 ............................................. 28 4.6 反应釜的其他附件设计 ....................................... 29 4.6.1 支座 ................................................. 29 4.6.2 手孔和人孔 ........................................... 30 4.6.3 设备接口 ............................................. 30 5. 设计小结 ................................................... - 31 6. 参考文献 ....................................................... 36
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设计说明书