反应釜毕业设计
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釜体法兰联接结构的设计- 15 -
.
工艺接管的设计- 16 -
接管垫片尺寸及材质- 18 -
人孔的设计- 19 -
视镜的选型- 20 -
支座的选型及设计- 21 -
第6章搅拌装置的设计- 23 -
搅拌轴直径的初步计算- 23 -
搅拌抽临界转速校核计算- 23 -
，
联轴器的选择- 23 -
搅拌器的设计- 24 -
stirred tank reactor is mainly composedof the cylinder and the jacket ，mostly in medium and low-pressure mixing device composed by a stirrer and agitator gearing is set for the stirring device, mainly consists of motor, reducer, couplings and shafts and other components; seal device is dynamic seal, generally use mechanical seal or of them with support, manholes, and other accessories with the takeover process constitute a complete stirred tank reactor.
搅拌轴尺寸的设计- 26 -
第7章传动装置的选型和尺寸计算- 27 -
电动机的选型- 27 -
减速器的选型- 27 -
机架的设计- 27 -
底座的设计- 28 -
@
凸缘法兰的选型- 29 -
密封形式的选择- 29 -
安装底盖与密封箱体、机架的配置- 30 -
第8章焊缝结构设计及开孔补强计算- 31 -
图5-6人孔……………………………………………………………………………………19
图5-7视镜……………………………………………………………………………………21
图6-1联轴器结构形式及尺寸………………………………………………………………24
图6-2 C型凸缘联轴器轴头…………………………………………………………………24
（
引言- 1 -
第1章绪论- 3 -
反应釜研究的背景及意义- 3 -
反应釜的研究现状- 3 -
反应釜的发展趋势- 4 -
第2章反应釜釜体的设计- 6 -
釜体 、 的确定- 6 -
;
釜体筒体壁厚的设计- 6 -
釜体封头的设计- 7 -
筒体长度 的设计- 7 -
外压筒体壁厚的设计- 8 -
外压封头壁厚的设计- 8 -
设计方法采用压力容器常规设计方法，遵循《化工设备》要求，按照GB150-98《钢制压力容器》等技术法规执行，设计内容主要包括釜体（内筒与夹套）强度、结构设计、校核和水压试验；搅拌装置设计与校核；传动装置设计以及反应釜其他零部件设计等。
反应釜作为搅拌设备的一种，其应用前景广泛，尤其在石油与化工行业中更是得到了广泛的应用。
Reactor as a stirring device has broad application prospects, especially in the oil and chemical industry it has been even more widely used.
Keywordsreactor；kettle；stirring device；gearing；attachment
表格清单
表2-1 几种搅拌设备筒体的高径比…………………………………………………………6
表3-1 封头尺寸…………………………………………………………………………… 11
表5-1 法兰结构尺寸……………………………………………………………………… 15
表5-2 垫片的尺寸………………………………………………………………………… 16
表7-1 机架尺寸…………………………………………………………………………… 28
引言
反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，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。由于反应过程中的压力不同对容器的设计要求也不尽相同。不锈钢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。反应釜是综合反应容器，根据条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料到出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的步骤要求，对反应过程中的温度、压力等重要参数进行严格的调整。
图7-3 底座的型式及尺寸………………………………………………………………… 29
图7-4 凸缘法兰结构型式及尺寸………………………………………………………… 29
图7-5 填料密封结构型式………………………………………………………………… 30
图7-6安装底盖与密封箱体、机架的配置结构……………………………………………30
1.反应釜常见的类型
反应釜根据材质可大致分为一下几种类型：
①不锈钢反应釜
不锈钢反应釜由釜体、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置和其他附件等组成。材质一般有碳钢、不锈钢以及其他合金或复合材料；根据反应釜的制造机构可分为开式平盖式反应釜、开式对焊法兰是反应釜和闭式反应釜三大类。搅拌形式一般有锚式、浆式、涡轮式、推进式或框式等，搅拌装置在高径比较大时，可采用多层搅拌桨叶，也可根据用户要求任意匹配。密封形式可分为：填料密封、机械密封和磁力密封。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、外（内）盘管加热等；冷却方式为夹套冷却和釜内盘管冷却。广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业，是用业完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程，出及有机染料和中间体许多工艺过程的反应设备。
图5-2垫片结构………………………………………………………………………………15
图5-3蒸汽入口结构…………………………………………………………………………17
图5-4突面板式平焊法兰结构………………………………………………………………17
图5-5垫片结构形式…………………………………………………………………………18
表5-7 人孔的明细表………………………………………ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ……………20
表5-8 视镜材料……………………………………………………………………………21
表5-9 B型耳式支座的尺寸…………………………………………………………………22
表6-1 浆式搅拌器的尺寸…………………………………………………………………25
第3章反应釜夹套的设计- 10 -
夹套的 、 的确定- 10 -
夹套筒体的设计- 10 -
@
夹套封头的设计- 10 -
传热面积的校核- 11 -
第4章反应釜釜体及夹套的压力试验- 12 -
釜体的水压试验- 12 -
釜体的气压试验- 12 -
夹套的液压试验- 13 -
第5章反应釜附件的选型及尺寸设计- 15 -
③磁力搅拌反应釜
磁力搅拌反应釜的关键部件磁力耦合传动器是一种利用永磁材料进行耦合传动的传动装置，改变了传统机械密封和填料密封的那种能过轴套或填料密封搅拌轴的动密封结构为静密封结构，釜内介质完全处于由釜体与密封罩体构成的密封腔内，彻底解决了填料密封和机械密封因动密封而造成的无法克服的泄露问题，使反应介质绝无任何泄露和污染。是国内目前进行高温、 高压下的化学反应最为理想的装置，特别是进行易燃、易爆、有毒介质的化学反应，更加显示出它的优越性。
图6-3搅拌器型式……………………………………………………………………………25
图6-4桨式搅拌器的结构……………………………………………………………………25
图7-1电动机结构及安装尺寸………………………………………………………………27
图7-2 机架结构…………………………………………………………………………… 28
附录B：英文原文及翻译- 40 -
；
、
）
：
插图清单
图2-1 椭圆型封头结构………………………………………………………………………9
图3-1夹套下封头的结构………………………………………………………………… 11
图3-2夹套上封头的结构…………………………………………………………………11
图5-1乙型平焊法兰结构……………………………………………………………………15
④不饱和聚酯树脂全套设备
不饱和聚酯树脂全套设备由立式冷凝器、卧式冷凝器、反应釜、储水器、分馏柱五部分组成，适用范围：用于生产不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、ABS树脂、油漆的关键设备。
②搪玻璃反应釜
搪玻璃反应釜是将含高二氧化硅的玻璃，衬于钢制容器的内表面，经高温的灼烧而牢固的密着于金属表面上成为复合材料制品。因此搪玻璃反应器具有玻璃的稳定性和金属强度的双层优点，是一种优良的耐腐蚀设备。技术规范：使用压力：；耐酸性：对各种有机酸、无机酸、有机溶剂均有较好的抗蚀性；耐碱性：对碱性溶液抗蚀性较酸溶液差。操作温度：设备加热或冷却时，应缓慢进行。瓷层厚度：玻璃设备的瓷层厚度
表5-3法兰、垫片、螺栓、螺母材料…………………………………………………… 16
表5-4 板式平焊法兰的尺寸……………………………………………………………… 18
表5-5 各法兰垫片尺寸明细表……………………………………………………………19
表5-6 回转盖带颈平焊法兰人孔的尺寸………………………………………………… 20
Pressure vessel design using conventional design methods, follow the "chemical equipment" requirement, according to GB150-98 "steel pressure vessel" and other technical designed mainly includes kettle body (inner tube and jacket) strength, structural design, school nuclear and hydraulic test, stirring device design and checking, gear design and other reactor components design.
m3搅拌反应釜设计
摘 要
本文设计的搅拌设备是搅拌反应釜，反应釜的结构采用夹套式。内筒介质是染料及有机溶剂，设计压力为；夹套内介质为冷却水或蒸汽，设计压力为；主体材质为Q345R，搅拌速度为50r/min，反应釜体积为，操作体积为，轴功率为。
搅拌反应釜主要由筒体和夹套组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成；传动装置是为搅拌装置设置的，主要由电动机、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，构成完整的搅拌反应釜。
）
关键词反应釜；釜体；搅拌装置；传动装置；附件
Abstract
This design of mixing equipment is stirred tank reactor with jacket. Innertube is a dye and an organic solvent medium and the design pressure is cooling medium is water or steam and the design pressure ois ; The main material is Q345R, stirring speed is 50r/min, reactor volume is , operating volume is and shaft power is 。
釜体上的主要焊缝结构- 31 -
夹套上的焊缝结构的设计- 32 -
封头开人孔后被削弱的金属面积的计算- 33 -
有效补强区内起补强作用的金属面积的计算- 33 -
*
判断是否需要补强的依据- 34 -
结论与展望- 35 -
致谢- 36 -
参考文献- 37 -
附录- 38 -
附录A：主要参考文献摘要及题录- 38 -
.
工艺接管的设计- 16 -
接管垫片尺寸及材质- 18 -
人孔的设计- 19 -
视镜的选型- 20 -
支座的选型及设计- 21 -
第6章搅拌装置的设计- 23 -
搅拌轴直径的初步计算- 23 -
搅拌抽临界转速校核计算- 23 -
，
联轴器的选择- 23 -
搅拌器的设计- 24 -
stirred tank reactor is mainly composedof the cylinder and the jacket ，mostly in medium and low-pressure mixing device composed by a stirrer and agitator gearing is set for the stirring device, mainly consists of motor, reducer, couplings and shafts and other components; seal device is dynamic seal, generally use mechanical seal or of them with support, manholes, and other accessories with the takeover process constitute a complete stirred tank reactor.
搅拌轴尺寸的设计- 26 -
第7章传动装置的选型和尺寸计算- 27 -
电动机的选型- 27 -
减速器的选型- 27 -
机架的设计- 27 -
底座的设计- 28 -
@
凸缘法兰的选型- 29 -
密封形式的选择- 29 -
安装底盖与密封箱体、机架的配置- 30 -
第8章焊缝结构设计及开孔补强计算- 31 -
图5-6人孔……………………………………………………………………………………19
图5-7视镜……………………………………………………………………………………21
图6-1联轴器结构形式及尺寸………………………………………………………………24
图6-2 C型凸缘联轴器轴头…………………………………………………………………24
（
引言- 1 -
第1章绪论- 3 -
反应釜研究的背景及意义- 3 -
反应釜的研究现状- 3 -
反应釜的发展趋势- 4 -
第2章反应釜釜体的设计- 6 -
釜体 、 的确定- 6 -
;
釜体筒体壁厚的设计- 6 -
釜体封头的设计- 7 -
筒体长度 的设计- 7 -
外压筒体壁厚的设计- 8 -
外压封头壁厚的设计- 8 -
设计方法采用压力容器常规设计方法，遵循《化工设备》要求，按照GB150-98《钢制压力容器》等技术法规执行，设计内容主要包括釜体（内筒与夹套）强度、结构设计、校核和水压试验；搅拌装置设计与校核；传动装置设计以及反应釜其他零部件设计等。
反应釜作为搅拌设备的一种，其应用前景广泛，尤其在石油与化工行业中更是得到了广泛的应用。
Reactor as a stirring device has broad application prospects, especially in the oil and chemical industry it has been even more widely used.
Keywordsreactor；kettle；stirring device；gearing；attachment
表格清单
表2-1 几种搅拌设备筒体的高径比…………………………………………………………6
表3-1 封头尺寸…………………………………………………………………………… 11
表5-1 法兰结构尺寸……………………………………………………………………… 15
表5-2 垫片的尺寸………………………………………………………………………… 16
表7-1 机架尺寸…………………………………………………………………………… 28
引言
反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器，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。由于反应过程中的压力不同对容器的设计要求也不尽相同。不锈钢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。反应釜是综合反应容器，根据条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料到出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的步骤要求，对反应过程中的温度、压力等重要参数进行严格的调整。
图7-3 底座的型式及尺寸………………………………………………………………… 29
图7-4 凸缘法兰结构型式及尺寸………………………………………………………… 29
图7-5 填料密封结构型式………………………………………………………………… 30
图7-6安装底盖与密封箱体、机架的配置结构……………………………………………30
1.反应釜常见的类型
反应釜根据材质可大致分为一下几种类型：
①不锈钢反应釜
不锈钢反应釜由釜体、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置和其他附件等组成。材质一般有碳钢、不锈钢以及其他合金或复合材料；根据反应釜的制造机构可分为开式平盖式反应釜、开式对焊法兰是反应釜和闭式反应釜三大类。搅拌形式一般有锚式、浆式、涡轮式、推进式或框式等，搅拌装置在高径比较大时，可采用多层搅拌桨叶，也可根据用户要求任意匹配。密封形式可分为：填料密封、机械密封和磁力密封。加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、外（内）盘管加热等；冷却方式为夹套冷却和釜内盘管冷却。广泛应用于石油、化工、食品、医药、农药、科研等行业，是用业完成聚合、缩合、硫化、烃化、氢化等化学工艺过程，出及有机染料和中间体许多工艺过程的反应设备。
图5-2垫片结构………………………………………………………………………………15
图5-3蒸汽入口结构…………………………………………………………………………17
图5-4突面板式平焊法兰结构………………………………………………………………17
图5-5垫片结构形式…………………………………………………………………………18
表5-7 人孔的明细表………………………………………ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ……………20
表5-8 视镜材料……………………………………………………………………………21
表5-9 B型耳式支座的尺寸…………………………………………………………………22
表6-1 浆式搅拌器的尺寸…………………………………………………………………25
第3章反应釜夹套的设计- 10 -
夹套的 、 的确定- 10 -
夹套筒体的设计- 10 -
@
夹套封头的设计- 10 -
传热面积的校核- 11 -
第4章反应釜釜体及夹套的压力试验- 12 -
釜体的水压试验- 12 -
釜体的气压试验- 12 -
夹套的液压试验- 13 -
第5章反应釜附件的选型及尺寸设计- 15 -
③磁力搅拌反应釜
磁力搅拌反应釜的关键部件磁力耦合传动器是一种利用永磁材料进行耦合传动的传动装置，改变了传统机械密封和填料密封的那种能过轴套或填料密封搅拌轴的动密封结构为静密封结构，釜内介质完全处于由釜体与密封罩体构成的密封腔内，彻底解决了填料密封和机械密封因动密封而造成的无法克服的泄露问题，使反应介质绝无任何泄露和污染。是国内目前进行高温、 高压下的化学反应最为理想的装置，特别是进行易燃、易爆、有毒介质的化学反应，更加显示出它的优越性。
图6-3搅拌器型式……………………………………………………………………………25
图6-4桨式搅拌器的结构……………………………………………………………………25
图7-1电动机结构及安装尺寸………………………………………………………………27
图7-2 机架结构…………………………………………………………………………… 28
附录B：英文原文及翻译- 40 -
；
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插图清单
图2-1 椭圆型封头结构………………………………………………………………………9
图3-1夹套下封头的结构………………………………………………………………… 11
图3-2夹套上封头的结构…………………………………………………………………11
图5-1乙型平焊法兰结构……………………………………………………………………15
④不饱和聚酯树脂全套设备
不饱和聚酯树脂全套设备由立式冷凝器、卧式冷凝器、反应釜、储水器、分馏柱五部分组成，适用范围：用于生产不饱和聚酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、ABS树脂、油漆的关键设备。
②搪玻璃反应釜
搪玻璃反应釜是将含高二氧化硅的玻璃，衬于钢制容器的内表面，经高温的灼烧而牢固的密着于金属表面上成为复合材料制品。因此搪玻璃反应器具有玻璃的稳定性和金属强度的双层优点，是一种优良的耐腐蚀设备。技术规范：使用压力：；耐酸性：对各种有机酸、无机酸、有机溶剂均有较好的抗蚀性；耐碱性：对碱性溶液抗蚀性较酸溶液差。操作温度：设备加热或冷却时，应缓慢进行。瓷层厚度：玻璃设备的瓷层厚度
表5-3法兰、垫片、螺栓、螺母材料…………………………………………………… 16
表5-4 板式平焊法兰的尺寸……………………………………………………………… 18
表5-5 各法兰垫片尺寸明细表……………………………………………………………19
表5-6 回转盖带颈平焊法兰人孔的尺寸………………………………………………… 20
Pressure vessel design using conventional design methods, follow the "chemical equipment" requirement, according to GB150-98 "steel pressure vessel" and other technical designed mainly includes kettle body (inner tube and jacket) strength, structural design, school nuclear and hydraulic test, stirring device design and checking, gear design and other reactor components design.
m3搅拌反应釜设计
摘 要
本文设计的搅拌设备是搅拌反应釜，反应釜的结构采用夹套式。内筒介质是染料及有机溶剂，设计压力为；夹套内介质为冷却水或蒸汽，设计压力为；主体材质为Q345R，搅拌速度为50r/min，反应釜体积为，操作体积为，轴功率为。
搅拌反应釜主要由筒体和夹套组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成；传动装置是为搅拌装置设置的，主要由电动机、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，构成完整的搅拌反应釜。
）
关键词反应釜；釜体；搅拌装置；传动装置；附件
Abstract
This design of mixing equipment is stirred tank reactor with jacket. Innertube is a dye and an organic solvent medium and the design pressure is cooling medium is water or steam and the design pressure ois ; The main material is Q345R, stirring speed is 50r/min, reactor volume is , operating volume is and shaft power is 。
釜体上的主要焊缝结构- 31 -
夹套上的焊缝结构的设计- 32 -
封头开人孔后被削弱的金属面积的计算- 33 -
有效补强区内起补强作用的金属面积的计算- 33 -
*
判断是否需要补强的依据- 34 -
结论与展望- 35 -
致谢- 36 -
参考文献- 37 -
附录- 38 -
附录A：主要参考文献摘要及题录- 38 -