搅拌反应釜设计

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搅拌反应釜机械设计

搅拌反应釜机械设计JIAOBAN FANYINGFU JIXIE SHEJI──专业课课程设计指导过程装备与控制工程专业编淮海工学院机械工程学院过程机械系目录1 绪论 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的要求 (1)1.3 课程设计的内容 (2)1.4 课程设计的步骤 (2)1.5 设计任务、参数和参考进程 (2)2 搅拌反应釜的机械设计 (5)2.1 反应釜的总体结构 (5)2.2 反应釜机械设计的内容和步骤 (5)2.3 釜体（罐体）和夹套的设计 (5)2.4 反应釜的搅拌装置 (9)2.5 反应釜的传动装置 (13)2.6 反应釜的轴封装置 (17)2.7 反应釜的其他附件 (19)3搅拌反应釜机械设计举例 (24)3.1 已知条件 (24)3.2 确定釜体的直径和高度 (24)3.3 确定夹套的直径和高度 (25)3.4 验算夹套传热面积 (25)3.5 釜体和夹套的强度计算 (25)3.6 水压试验及其强度校核 (28)3.7 选配筒体和封头的连接法兰 (29)3.8 支座的选用计算 (29)3.9 人孔选择和补强校核 (30)3.10 接管及其法兰的选择 (30)3.11 反应釜的搅拌装置 (30)3.12 机械密封的选择 (31)3.13 绘制总装配图 (31)参考文献 (32)附录 (33)1 绪论专业课课程设计是培养学生设计能力的重要教学环节。

在老师指导下，通过课程设计，培养学生综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。

1．1 课程设计的目的完成本课程设计应达到以下目的：（1）通过课程设计，把过程设备设计和有关先修课所学知识，在设计中综合地加以运用，从而得到巩固、深化和提高。

（2）培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握化工设备设计的基本方法和步骤，为今后从事工程设计打下良好的基础。

（3）使学生能够熟悉和运用设计资料，如有关设计标准、规范、手册、图集等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件的独立工作能力，以完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的基本训练。

搅拌反应釜课程设计

课程设计说明书专业：班级：姓名：学号：指导教师：设计时间：要求与说明一、学生采用本报告完成课程设计总结。

二、要求文字（一律用计算机）填写，工整、清晰。

所附设备安装用计算机绘图画出。

三、本报告填写完成后，交指导老师批阅，并由学院统一存档。

目录一、设计任务书 (5)二、设计方案简介 (6)1.1罐体几何尺寸计算 (7)1.1.1确定筒体内径 (7)1.1.2确定封头尺寸 (8)1.1.3确定筒体高度 (9)1.2夹套几何计算 (10)1.2.1夹套内径 (10)1.2.2夹套高度计算 (10)1.2.3传热面积的计算 (10)1.3夹套反应釜的强度计算 (11)1.3.1强度计算的原则及依据 (11)1.3.2按内压对筒体和封头进行强度计算 (12)1.3.2.1压力计算 (12)1.3.2.2罐体及夹套厚度计算 (12)1.3.3按外压对筒体和封头进行稳定性校核 (14)1.3.4水压试验校核 (16)（二）、搅拌传动系统 (16)2.1进行传动系统方案设计 (17)2.2作带传动设计计算 (17)2.2.1计算设计功率Pc (17)2.2.2选择V形带型号 (17)2.2.3选取小带轮及大带轮 (17)2.2.4验算带速V (18)2.2.5确定中心距 (18) (18)2.2.6 验算小带轮包角12.2.7确定带的根数Z (18)2.2.8确定初拉力Q (19)2.3搅拌器设计 (19)2.4搅拌轴的设计及强度校核 (19)2.5选择轴承 (20)2.6选择联轴器 (20)2.7选择轴封型式 (21)（三）、设计机架结构 (21)（四）、凸缘法兰及安装底盖 (22)4.1凸缘法兰 (22)4.2安装底盖 (23)（五）、支座形式 (23)5.1 支座的选型 (23)5.2支座载荷的校核计算 (25)(六)、容器附件 (26)6.1手孔和人孔 (26)6.2设备接口 (27)6.2.1接管与管法兰 (27)6.3视镜 (28)四、设计结果汇总 (31)五、参考资料 (33)六、后记 (35)七、设计说明书评定 (36)八、答辩过程评定 (36)一、设计任务书设计题目：夹套反应釜的设计设计条件：设计参数及要求设计参数及要求简图容器内夹套内工作压力/MPa 0.18 0.25设计压力/MPa 0.2 0.3工作温度/℃100 130设计温度/℃<120 <150介质染料及有机溶剂水蒸气全容积/m3 2.5操作容积/ m3 2.0传热面积/ m2>3腐蚀情况微弱推荐材料Q345R或Q245R搅拌器型式浆式200搅拌轴转速/(r/min)轴功率/kW 4工艺接管表符号公称尺寸连接面形式A 25 PL/RF 蒸汽入口B 65 PL/RF 进料口C1，2100 - 视镜D 25 PL/RF 温度计管口E 25 PL/RF 压缩空气入口F 40 PL/RF 放料口G 25 PL/RF 冷凝水出口设备安装场合室内二、设计方案简介三、工艺计算及主要设备计算（一）、罐体和夹套的结构设计夹套式反应釜是由罐体和夹套两大部分组成的。

连续搅拌釜式反应器设计说明

专业：化学工程与工艺目录一、设计任务.............................................................................................................................. - 1 -二、确定反应器及各种条件...................................................................................................... - 1 -三、反应釜相关数据的计算...................................................................................................... - 1 -1.体积................................................................................................................................... - 1 -2.筒的高度和径................................................................................................................... - 2 -3.筒的壁厚........................................................................................................................... - 2 -四、夹套的计算.......................................................................................................................... - 3 -1.夹套的径和高度............................................................................................................... - 3 -2.夹套壁厚........................................................................................................................... - 3 -五、换热计算.............................................................................................................................. - 3 -1.所需的换热面积............................................................................................................... - 3 -2.实际换热面积................................................................................................................... - 4 -3.冷却水流量....................................................................................................................... - 4 -六、搅拌器的选择...................................................................................................................... - 4 -七、设计结果一览表................................................................................................................ - 5 -八、参考文献.............................................................................................................................. - 5 -一、设计任务某工段需要每天生产8吨乙酸丁酯。

搅拌反应釜的设计

搅拌反应釜的设计
首先，反应釜的材料选择至关重要。

一般来说，反应釜的材料需要具有良好的化学稳定性和耐腐蚀性。

常见的材料有不锈钢、玻璃钢和钛合金等。

根据反应的性质和要求，要选择适当的材料。

其次，搅拌器的设计也非常重要。

搅拌器的作用是将反应物料充分混合，并加速反应的进行。

搅拌器的设计应考虑到反应物料的流动性、黏度和反应速率等因素。

一般而言，搅拌器的转速越高，混合效果越好，但也会带来更大的能量消耗和机械磨损。

因此，在设计搅拌器时需要平衡混合效果和能耗。

此外，搅拌反应釜的传热方式也需要考虑。

传热方式对于反应速率和产物质量有着重要影响。

常见的传热方式有对流传热、传导传热和辐射传热等。

根据反应物料的特性和反应的要求，选择合适的传热方式。

另外，反应釜的安全性也是设计过程中需要重点考虑的因素之一、反应釜在使用中可能会面临高温、高压和腐蚀性物料等风险。

因此，在设计过程中需要考虑到防爆、防腐蚀和泄漏的措施，确保操作人员和设备的安全。

此外，搅拌反应釜还需要考虑操作的便捷性和清洁性。

设计时应尽量考虑设备的结构紧凑、易于维修和清洗。

这样不仅可以提高生产效率，还方便了设备的管理和维护。

总结起来，搅拌反应釜的设计需要综合考虑材料选择、搅拌器设计、传热方式、安全性和操作便捷性等多个因素。

只有在充分考虑这些因素的基础上进行设计，才能使搅拌反应釜具备高效、安全、可靠和易于维护的特点，满足不同行业的需求。

化工容器搅拌反应釜设计说明书

<<化工容器>>课程设计—搅拌反应釜设计:学号:专业:学院:指导老师:年月日目录一设计容概述1. 1 设计要求1. 2 设计步骤1. 3 设计参数二罐体和夹套的结构设计2. 1 几何尺寸2. 2 厚度计算2. 3 最小壁厚2. 4 应力校核三传动部分的部件选取3.1 搅拌器的设计3.2 电机选取3.3 减速器选取3.4 传动轴设计3.5 支撑与密封设计四参考文献一设计容概述（一）设计要求：压力容器的基本要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。

搅拌容器常被称为搅拌釜，当作反应器用时，称为搅拌釜式反应器，简称反应釜。

反应釜广泛应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、化肥等行业。

反应釜由搅拌器、搅拌装置、传动装置、轴封装置及支座、人孔、工艺接管等附件组成。

压力容器的设计，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。

强度计算书的容至少应包括：设计条件，所用规和标准、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，接管表等容。

简图示意性地画出了容器的主体，主要件的形状，部分结构尺寸，接管位置，支座形式及其它需要表达的容。

（二）设计步骤：1.进行罐体和夹套设计计算；2.搅拌器设计；3.传动系统设计；4.选择轴封；5.选择支座形式并计算；6.手孔校核计算；7.选择接管，管法兰，设备法兰。

（三）设计参数：设计一台夹套传热式配料罐设计参数及要求容器内夹套内工作压力，MPa 0.18 0.25设计压力，MPa 0.2 0.3工作温度，℃100 130设计温度，℃120 150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积, 3m 1.0 操作容积, 3m0.80 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 手孔二、罐体和夹套的结构设计(一) 几何尺寸1-1全容积 V=1.0m 3 1-2 操作容积V 1=0.80 m 3 1-3 传热面积 F=3m 2 1-4 釜体形式：圆筒形 1-5 封头形式：椭圆形 1-6 长径比 i= H 1/ D 1=1.61-7 初算筒体径 1D ≈ 带入计算得：1D ≈0.9267m 1-8 圆整筒体径 1D =1000mm1-9 1米高的容积1m V 按附表D-1选取 1m V =0.785 m 3 1-10 釜体封头容积1V 封按附表D-2选取 1V 封=0.1505 m 3 1-11 釜体高度1H =(V-1V 封)/ 1m V =1.08m 1-12圆整釜体高度1H =1100mm1-13 实际容积V=1m V *1H +1V 封=0.636*1.43m +0.11133m =1.0143m 1-14 夹套筒体径2D 按表4-3选取得：2D =1D +100=1100mm 1-15 装料系数η=V 操/V=0.8 1-16操作容积V 操=0.83m1-17 夹套筒体高度2H ≥(ηV-1V 封)/1m V =0.827 1-18 圆整夹套筒体高度2H =900mm1-19 罐体封头表面积1F 封按附表D-2选取 F 1封=1.16252m 1-20 一米高筒体表面积 1m F 按附表D-1选取 F 1m =3.142m1-21 实总传热面积按式4-5校核 F=F 1m *H 2+F 1封=3.14*0.9+1.1625=3.6252m >32m 。

搅拌反应釜设计

搅拌反应釜设计第三章⽴式搅拌反应釜设计第⼀节推荐的设计程序⼀、⼯艺设计1、作出流程简图；2、计算反应器体积；3、确定反应器直径和⾼度；4、选择搅拌器型式和规格；5、按⽣产任务计算换热量；6、选定载热体并计算K值；7、计算传热⾯积及夹套⾼度；8、计算搅拌轴功率。

⼆、机械设计1、确定反应器的结构型式及尺⼨；2、选择材料；3、强度计算；4、选⽤零部件；5、绘图；6、提出技术要求。

三、化⼯仪表选型四、编制计算结果汇总表五、绘制反应釜装配图六、编写设计说明书第⼆节釜式反应器的⼯艺设计⼀、反应釜体积和段数的计算1、间歇釜式反应器：V=V R/φ（3—1）V R=V O(τ+τ') （3—2）式中V—反应器实际体积，m3；V R—反应器有效体积，m3。

V O —平均每秒钟需处理的物料体积，m 3/s ；τ' —⾮反应时间，s ；τ —反应时间，s ；=Af x R AA V dx n 00,τ（3—3）等温等容情况下()?-=Afx A AA r dx C 00,τ（3—4）对⼀级反应Af x k -=11ln1τ对⼆级反应()Af A A x xC x -=10,0,τφ—装料系数，⼀般为0.4～0.85，具体数值可按下列情况确定：不带搅拌或搅拌缓慢的反应釜 0.8～0.85；带搅拌的反应釜 0.7～0.8；易起泡沫和在沸腾下操作的设备 0.4～0.6。

2、连续釜式反应器(1)单段连续釜式反应器：()φφA AA R r x F V V -==0, （3—5）其中 F A,O —每秒钟所处理的物料摩尔数，kmol/s 。

对于⼀级反应：（-γA ）=kC A =kC A,O （1-A x ）则有效反应体积：()()20,00,0,1AA A A A AA R KC C C V x kC x F V -=-=其中 V O —每秒所处理的物料体积，m 3/s对于⼆级反应：（-γA ）=()220,21A A A x kC kC -=，代⼊式（3-5）中则有效反应体积为：V R =()()20,020,01A A A A A AkC C C V x kC x V -=-其中 A x —转化率，其它符号同前。

搅拌反应釜的设计

搅拌反应釜的设计
无缺
一、搅拌反应釜简介
二、搅拌反应釜的设计原理
1、反应釜的容积
2、反应釜的结构
反应釜的结构也是很重要的，反应釜的结构分为卧式和立式两种。

反应釜的卧式布置比立式具有较小的体积，占用空间较少；但立式搅拌反应釜搅拌效果较仰角式搅拌反应釜更为理想，可以有效分散反应物料，提高反应效率。

3、搅拌设备
搅拌设备是指在反应釜内部安装的，用于搅拌物料的设备。

它的功能是使物料得到有效的混合和反应。

反应釜的搅拌设备可以采用耐酸碱搅拌机、叶轮式搅拌机、多叶式搅拌机、多极式搅拌机等。

搅拌机的刀叶型式有挖刀式、三叶式、柔性叶片式等。

4、压力。

2.4m3搅拌反应釜设计毕业设计论文

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
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。
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 0.7Mpa.jacket cooling medium is water or steam and the design pressure ois 0.9MPa; The main material is Q345R, stirring speed is 50r/min, reactor volume is 2.4m3, operating volume is 2.0m3 and shaft power is 1.4KW。
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。
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。

搅拌反应釜的设计

1 绪论1.1 反应釜概况搅拌设备是一种在一定容积的容器中，借助搅拌器向液相物料中传递必要的能量进行搅拌过程的化学反应设备。

反应釜就是其中比较典型的一种，它适用于多种物性（如粘度、密度）和多种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于石油化工、橡胶、农药、染料、医药等行业，是一种用以完成磺化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程，以及有机染料和中间体的许多其它工艺过程的反应设备。

搅拌式反应釜有很大的通用性，由于搅拌可以把多种液体物料相混合，把固体物料溶解在液体中、将几种不互溶的液体制成乳浊液、把固体微粒搅浑在液体中制成悬浮液或在液相中析出结晶等，故搅拌反应釜可以在带有搅拌的许多物理过程中广泛的应用。

同时在研究容器的结构方面，如容器形状、搅拌装置、传热部件等，搅拌式反应釜都具有代表性。

在大多数设备中，反映釜是作为反应器来应用的。

例如在三大合成材料的生产中，搅拌设备作为反应器，约占反应器总数的90%。

其它如染料、医药、农药、油漆等设备的使用亦很广泛。

有色冶金部门对全国有色冶金行业中的搅拌设备作了调查及功率测试，结果是许多湿法车间的动力消耗50%以上是用在搅拌作业上。

搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因为搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留时间等）的可控范围广，又能适用于多样化的生产。

搅拌式反应釜在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、制备悬浮液、聚合反应、制备催化剂等。

例如石油工业中，异种原油的混合调整和精致，汽油添加四乙基铅等添加物而进行混合，使原料液或产品均匀化。

化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺燃料和油漆颜料等工艺过程，都装备着各种型式的搅拌设备。

因为在石油工业中大量使用催化剂、添加剂，所以对于搅拌设备的需求量比较大。

由于物料操作条件的复杂性、多样性、对搅拌设备的要求也比较复杂。

如炼油厂的硅铝反应器、大浆罐、钡化反应釜、硫磷化反应釜、烃化反应釜、白土混合罐等都是装有各种不同型式搅拌器的搅拌设备。

搅拌反应釜设计

第六章主要设备的设计及选型6.1 搅拌反应釜6.1.1 反应釜体积由物料衡算结果可知：生产每釜成品需要废涤纶的质量为：=1m 584.53 kg ；废涤纶密度38.11=ρ3/cm g ，需要异辛醇的质量为：=2m 1187.32 kg ；异辛醇密度832.02=ρ3/cm g则废涤纶所占体积：=⨯==31111038.153.584ρm V 0.424 m 3，异辛醇所占体积： =⨯==322210832.032.1187ρm V 1.427 m 3所以物料总体积为： =+=21'V V V 0.424 + 1.427 = 1.851 m 3 由于还有催化剂的加入，故取 V = 1.860 m 3考虑到废涤纶较松散且呈沸腾状态及釜内安装的附件，参照《化工设备设计基础》，根据标准投料系数范围，取反应釜投料系数为0.7，则所需反应釜体积为：657.27.0860.1==V m 36.1.2 反应釜直径和高度参照《化工设备设计基础》，取反应釜的长径比H/D i ＝1.2，反应釜的内径D i 由下式估算：3244ππ+=ii D HVD由1.1的所得数据及长径比，代入以上公式可求得内径为：=i D 1.353 m ，取圆整值1400mm 。

选取标准反应釜，具体参数如下：釜体容积 =V 2.689 m 3，封头容积 f V = 0.421 m 3，选取釜体壁厚s = 10 mm ，封头直边高度=0h 40 mm ，曲边高度=i h 350 mm ，内表面积F=2.306 m 2 。

则筒体高度为：474.14.14421.0689.2422=⨯-=-=ππi hD V V H m ，取圆整值1.5 m 。

所以釜的总高度：)(200i h h H H ++=＝28.2)35.004.0(25.1=+⨯+ m6.1.3 壁厚根据设计任务，反应釜工作时压力为0.3 MPa ，内径i D ＝1400 mm ，取设计压力p 为0.33 MPa 。

3000L 立式搅拌反应釜设计

（ 3）磁力搅拌反应釜采用静密封结构，搅拌器与电机传动间采用磁力偶合器联接，由于其无接触的传递力矩，以静密封取代动密封，能彻底解决以前机械密封与填料密封无法解决的泄漏问题，使整个介质各搅拌部件完全处于绝对密封的状态中进行工作，因此，更适合用于各种易燃易爆、剧毒、贵重介质及其它渗透力极强的化学介质进行反应，是石油、化工、有机合成、高分子材料聚合、食品等工艺中进行硫化、氟化、氢化、氧化等反应最理想的无泄漏反应设备。
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3000L 立式搅拌反应釜设计
它行业有的达 30m3 ；国外在染料行业有 20000 ～ 40000L，而其它行业可达 120 m 3。反应釜的搅拌器，已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。反应釜发展趋势除了装有搅拌器外，尚使釜体沿水平线旋转，从而提高反应速度。电加热将电阻丝缠绕在反应釜筒体的绝缘层上，或安装在离反应釜若干距离的特设绝缘体上，反应釜操作温度较高，通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行，所以反应釜既承受压力又承受温度。获得高温的方法通常有水加温要求温度不高时可采用，其加热系统有敞开式和密闭式两种。敞开式较简单，它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器所组成，当采用高压水时，设备机械强度要求高，反应釜外表面焊上蛇管，蛇管与釜壁有间隙，使热阻增加，传热效果降低。蒸汽加热加热温度 100 ℃以下时，可用一个大气压以下的蒸汽来加热； 10 0 ～ 180 ℃范围内，用饱和蒸汽；当温度更高时，可采用高压过热蒸汽。用其它介质加热若工艺要求必须在高温下操作或欲避免采用高压的加热系统时，可用其它介质来代替水和蒸汽，如矿物油（ 275 ～ 300℃）、联苯醚混合剂（沸点 258℃）、熔盐（ 140 ～ 540℃）、液态铅（熔点 327℃）等。合理地利用热能，选择最佳的工艺操作条件，加强保温措施，提高传热效率，使热损失降至最低限度，余热或反应后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用，将是今后发展的方向在反应釜中通常要进行化学反应，为保证反应能均匀而较快的进行，提高效率，通常在反应釜中装有相应的搅拌装置，于是便带来传动轴的动密封及防止泄漏的问题。反应釜多属间隙操作，有时为保证产品质量，每批出料后都需进行清洗；釜顶装有快开人孔及手孔 ,便于取样、测体积、观察反应情况和进入设备内部检修。以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作，如采用程序控制，既可保证稳定生产，提高产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消除对环境的污染。因此，在电阻丝与反应釜体之间形成了不大的空间间隙。前三种方法获得高温均需在釜体上增设夹套，由于温度变化的幅度大，使釜的夹套及壳体承受温度变化而产生温差压力。采用电加热时，设备较轻便简单，温度较易调节，而且不用泵、炉子、烟囱等设施，开动也非常简单，危险性不高，成本费用较低，但操作费用较其它加热方法高 ,热效率在

搅拌反应釜计算设计说明书

课程设计设计题目------ 搅拌式反应釜设计学生姓名学号专业班级一过程装备与控制工程指导教师“过程装备课程设计”任务书设计者姓名：班级：学号:指导老师：日期：1.设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的反应釜2.设计参数和技术特性指标设计参数及要求容器内夹套内工作压力，MPa设计压力，MPa工作温度，C设计温度，C v 100v 150介质有机溶剂蒸汽3全容积，m3~操作容积，m2传热面积，m> 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250 r/min轴功率 3 kW接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途A25PL/RF蒸汽入口B65PL/RF加料口C l,2100视镜D25PL/RF温度计管口E25PL/RF压缩空气入口F40PL/RF放料口G25PL/RF冷凝水出口3.设计要求（1）进行罐体和夹套设计计算；（2 ）选择接管、管法兰、设备法兰；（3）进行搅拌传动系统设计；（4）设计机架结构；（5）设计凸缘及选择轴封形式；（6）绘制配料反应釜的总装配图；（7）绘制皮带轮和传动轴的零件图1罐体和夹套的设计1.1确定筒体内径表4-2 几种搅拌釜的长径比i值当反应釜容积V小时，为使筒体内径不致太小，以便在顶盖上布置接管和传动装置，通常i取小值，此次设计取i= 1.1。

一般由工艺条件给定容积V、筒体内径D1按式4-1估算：得D=1084mm.式中V ----- 工艺条件给定的容积，m3；Hi――长径比，i」（按照物料类型选取，见表4-2 ）D1由附表4-1可以圆整D1 = 1100，一米高的容积乂米=0.95 m31.2确定封头尺寸椭圆封头选取标准件，其形式选取《化工设备机械基础课程设计指导书》图4-3，它的内径与筒体内径相同，釜体椭圆封头的容积由附表4-2 V M = 0.198m3，（直边高度取50mm ）。

1.3确定筒体高度反应釜容积V按照下封头和筒体两部分之容积之和计算。

筒体高度由计算屮==(2.2-0.198)/0.95=0.949m，圆整高度H, = 1000mm。

搅拌反应釜设计1

化工设备机械基础课程设计题目：搅拌反应釜设计一、设计任务书试设计一搅拌反应釜，设计参数见技术特性表、管口表和工艺条件图，使用地点：某精细化工厂。

技术特性表工作压力（MPa）釜内0.20夹套0.40工作温度（℃）釜内≤120夹套≤150介质釜内溶液搅拌型式圆盘涡轮式夹套水蒸气转速160r/min 腐蚀情况轻微功率 5.6kw操作容积 2.0m3夹套传热面积12.0m2使用地点某精细化工厂推荐材料釜体和封头：16MnR夹套： Q235-C管口表编号名称公称直径Dg（mm）编号名称公称直径Dg（mm）a 安全阀40 e 液面计压力表25b1-2视镜80 f 手孔250c1-2进料管50 g 进蒸汽35d 温度计65 h 出料管65i 排凝液管25开孔位置:Ф950工艺条件图按照设计任务书提供的工艺条件，选定容器的型式和材料后，进行反应釜的机械设计，主要是计算釜体和夹套的尺寸；选择搅拌器和设计搅拌轴；选择搅拌的传动装置和轴封装置；选择法兰、支座和各种工艺接管，并核算开孔补强；绘制装配图；编写设计计算说明书。

二、设计内容、方法和步骤1.确定釜体的直径和高度1.1根据要求选择釜体、封头和夹套的材料选择16MnR材料作为釜体和封头的材料;选择Q235-C作为夹套的材料。

1.2确定设计温度与设计压力设计温度：150℃装有安全阀，设计压力P C=1.10P W设计压力：釜内最大工作压力为0.20Mpa设计压力=1.10×0.22Mpa=0.22Mpa夹套最大工作压力为0.4Mpa，设计压力=1.10×0.4Mpa=0.44Mpa 1．3选取反应釜装料系数和反应釜的H/D装料系数常取0．7—0．85。

本设计取η=0．8。

选取反应釜的i=H/D = 1．2。

1．4设计计算1．4．1确定设备容积V0：由V/V0 =装料系数,有V0 = V/η=4.0/0.8=5.0m3 1．4．2确定釜体内径由D= 34v/πi=1.74 圆整后D=1700mm则取D1=1700mm1．4．3确定釜体的高度HH=(V-V封)/V1m,,由D=1700mm查表有V封=0.6999m V1m =2.270m则H1=（4.0-0.6999/2.270=1.454m取H1=1500m2．确定夹套的直径和高度2．1夹套的内径D2夹套的内径D2 =釜体内径D1+ 100=1700+100=1800mm,符合压力容器的公称直径。

搅拌反应釜的设计(2)

1.绪论搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散,从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。

在工业生产中，搅拌操作是从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。

搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。

气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气体群以密集状态上升借所谓气升作用促进液体产生对流循环。

与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体所进行的搅拌是比较弱的，对于几千毫帕.秒以上的高黏度液体是难以适用的。

但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌是很便利的。

在工业生产中，大多数的搅拌操作是机械搅拌。

搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。

从1-1图中可以看出，一台反应釜大致由：釜体部分、传热、搅拌、传动及密封等装置组成。

釜体部分有包容物料反应的空间，由筒体及上下封头组成传热装置是为了送入或带走热量，图中的是夹套传热装置结构。

搅拌装置由搅拌器与搅拌轴组成。

为了给搅拌传动，就需要传动的装置，用电机经V带传动，蜗杆减速机减速后，在经过联轴器带动搅拌器转动。

反应釜上的密封装置有两种类型：静密封是指管法兰，设备法兰等处的密封；动密封是指转轴出口处的机械密封或填料密封等。

反应釜上还根据工艺要求配有各种接管口、人孔、手孔、视镜及支座等部件。

反应釜的机械设计是在工艺要求确定之后进行的。

反应釜的工艺要求通常包括反应釜的容积，最大工作压力，工作温度，工作介质及腐蚀情况，传热面积，搅拌形式，转速及功率，配备哪些接管等几项内容。

这些要求一般以表格及示意图形式反应在工艺人员提出的设备设计要求当中。

搅拌设备在工业中的作用和地位:化工过程可分为传递过程(热量传递、质量传递的物理过程)和化学反应过程。

通常，反应设备都是过程工业的核心设备。

本课题之所以介绍搅拌设备，这是因为搅拌设备是一种典型的在静态容器的基础上加入动态机械的特殊设备。

搅拌反应釜的釜体设计与夹套设计说明

搅拌反应釜的釜体设计及夹套设计2.1概述夹套式反应釜的釜体是由封头、筒体和夹套三部分组成。

封头有椭圆形封头和锥形封头等形式。

上、下封头与筒体常为焊接。

2.2釜体材料的选择根据工艺参数及操作条件（见附录2）确定封头、筒体及夹套的材料。

此设计的釜体材料选用0Cr18Ni9与夹套材料选用Q235-B，热轧钢板，其性能与用途见表2-1 0由工艺参数及操作条件和表2-1可知，0Cr18Ni9和Q235 —B材料能够满足任务书中的设计温度、设计压力°在操作条件下,Q235 —B能使设备安全运转，并且不会因腐蚀而对介质产生污染，而且相对与其他钢号价格便宜，所以本设计釜体材料选用0Cr18Ni9与夹套材料采用Q235-B，热轧钢板。

2.3封头的选择搅拌反应釜顶盖在受压状态下操作常选用椭圆形封头，本设计采用椭圆形标准封头，直边高度h •二45mm，其内径取与筒体内径相同的尺寸。

. 专业.专注椭圆形封头是由半个椭圆球体和一个圆柱体组成，由于椭圆部分径线曲率平滑连续，封头中的应力分布不均匀。

对于a^2得标准形封头，封头与直边的连接处的不连续应力较小，可不予考虑。

椭圆形封头的结构特性比较好。

2.4釜体几何尺寸的确定釜体的几何尺寸是指筒体的内径D i和高度H。

釜体的几何尺寸首先要满足化工工艺的要求。

对于带搅拌器的反应釜来说，容积V为主要决定参数。

2.4.1确定筒体的内径由于搅拌功率与搅拌器直径的五次方成正比，而搅拌器直径往往需随釜体直径的增加而增大。

因此，在同样的容积下筒体的直径太大是不适宜的。

对于发酵类物料的反应釜，为使通入的空气能与发酵液充分接触，需要有一定的液位高度，筒体的高度不宜太矮。

因此，要选择适宜的长泾比（H D）。

根据釜体长径比对搅拌功率、传热的影响以及物料特性对筒体长径比的要求，又由实践经验，针对一般反应釜，液一液相物料，H D.取值在1.7-2.3之间，并且考虑还要在封头上端布置机座和传动装置，因此，取H厂=2.3 o 由<< 搅拌设备设计>> 可知:(2-1 )有：操作容积=全容积0.8=6.4式中：V——操作容积，m3; H筒体高度，m ；D i --------------- 筒体内径；i ——装料系数，取值为0.8则： 4 6.4.二0.8 2.3=1.638 m2.4.2确定筒体的高度将D i值圆整到标准直径，取筒体内径D i=1600 mm由搅拌设备设计》可知:=3.689 m把H ,的值圆整到H =3700 mm ,则:2.5夹套的结构和尺寸设计常用的夹套结构形式有以下几种：（1）仅圆筒部分有夹套，用于需加热面积不大的场合；（2）圆筒一部分和下封头包有夹套，是最常用的典型结构；（3）在圆筒部分的夹套中间设置支撑或加强环，以提高内筒的稳定性，在夹套中介质压力较大时，由于这种结构减小了内筒的计算长度，从而减小了筒体的壁厚；（4）为全包式夹套，与前三种相比，传热面积最大。

20_高效搅拌反应釜设计

高效搅拌反应釜设计第一部分搅拌反应釜概述 (2)第二部分反应釜设计基础 (3)第三部分搅拌器类型与选择 (5)第四部分流场模拟及优化 (7)第五部分动力学特性分析 (9)第六部分传质与传热性能研究 (10)第七部分材料与防腐蚀措施 (12)第八部分安全控制与监测系统 (14)第九部分实例分析与应用评价 (16)第十部分设计未来发展展望 (19)第一部分搅拌反应釜概述搅拌反应釜是一种在化学工程中广泛应用的设备，主要用于实现气-液、液-液和固-液之间的混合、传质和反应过程。

本文将从搅拌反应釜的基本概念、结构和功能等方面进行介绍。

首先，搅拌反应釜是一个封闭的容器，用于容纳反应物质并提供足够的能量以促进反应。

它通常由罐体、搅拌装置、加热或冷却装置、进料和出料口等部分组成。

其中，罐体是搅拌反应釜的核心部分，通常采用不锈钢或其他耐腐蚀材料制成，并设计有夹套或盘管以便于对反应介质进行温度控制。

其次，搅拌装置是搅拌反应釜的重要组成部分，其作用是通过旋转叶片产生强烈的流场，从而实现反应物质的充分混合和均匀分散。

搅拌装置通常由电机、减速器、轴封、搅拌器等部件组成。

搅拌器的形式多种多样，包括推进式、桨叶式、涡轮式、锚式等，选择哪种形式的搅拌器取决于反应物料的性质和反应条件。

再次，搅拌反应釜的功能主要是为化学反应提供合适的环境条件，如温度、压力、浓度和流速等。

这些条件可以通过调节搅拌速度、添加热交换介质和改变反应物比等方式来控制。

此外，搅拌反应釜还可以通过配备在线监测和控制系统，实现反应过程的实时监控和自动控制。

总之，搅拌反应釜作为一种重要的化工设备，在各种工业生产过程中具有广泛的应用前景。

随着科技的进步，人们对搅拌反应釜的设计和优化也在不断探索和完善，以提高其工作效率和经济效益。

第二部分反应釜设计基础反应釜设计基础一、前言反应釜是一种重要的化工设备，广泛应用于各种化学反应中。

高效搅拌反应釜是其中一种常见的类型，通过在反应釜内加入适当的搅拌装置，以促进反应的进行和提高产品的质量。