搅拌反应釜的釜体设计及夹套设计(DOC)
第11章 夹套反应釜设计..
三、外压釜体壁厚的设计
(1)外压圆筒壁厚的计算------简化公式设计法 ①设计外压的确定
根据设计条件单中釜体和夹套内介质的工作压力，确定设计 外压 p 。 ②圆筒壁厚的计算 假设圆筒的壁厚为Sn ，由 Se = Sn – C、Do Di 2Sn 分别计算 Do 出 Se 、 Do Lcr 1.17 D o 由公式 计算出临界长度 Lcr 值
Se
2 1 L H h 计算出筒体的计算长度 L L H h i 由 或 i 3 3 将 L 与 Lcr 进行比较，若 L ＞ Lcr ，筒体为长圆筒；
若 L ＜ Lcr ，筒体为短圆筒
Se 3 长圆筒临界压力： pcr 2.2 E ( ) DO
t
立式带夹套的反应釜设计
带有搅拌装置的釜式反应器是化工、医药、染料、涂料等 电动机 行业生产中常用的典型设备 减速器 机 架 反应釜通常由釜体、传热、 搅拌、传动、密封等装置及 密封装置 有关附件组成。
釜 体 搅拌轴 温度计
夹套 搅拌桨
釜体是物料进行反应的空间，由筒体及上、下封头组成。 传热装置是为了提供化学反应所需的热量或带走反应生成 的热量。除了图中所用的夹套传热外，还有蛇管形式的传 热装置。 搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其作用是迅速均匀地混 合物料，强化传质传热过程，从而加快反应速率。 为使搅拌器能够以一定的转速转动，需要设置与之配套的 由电动机和减速机等组成的传动装置。反应釜上除了 有设备法兰、管法兰等静密封结构外，还有保证转轴密封 的动密封装置。 附件
四、釜体的压力试验 压力试验的目的是检验釜体的宏观强度(是否有异常变形)和 致密性(有无泄漏)。是化工设备出厂时必须进行的工序。
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。
夹套式机械搅拌反应釜设计计算说明书
夹套式机械搅拌反应釜设计计算说明书
夹套式机械搅拌反应釜是化工生产中常用的一种反应器，它能够在一定的温度、压力和搅拌条件下进行化学反应，多用于制备溶液、悬浮液和浆料等。
下面我们来介绍一下夹套式机械搅拌反应釜的设计、计算以及需要注意的问题。
首先，反应釜的设计要考虑反应液体的性质、反应条件、生产规模以及其他实际操作需求。
设计时需要确定反应釜的体积、夹套的面积、搅拌器的形式和转速、进、出料口的位置和尺寸等参数。
其次，计算夹套的面积应根据反应液体体积、夹套内部介质温度和外部冷却介质温度来确定。
夹套面积可以根据套管的长度和内径来计算，也可以根据实际使用需求进行选择。
夹套定温区的温差应该尽量缩小，以提高搅拌器对反应液体的混合效果。
再次，搅拌器的选择应根据反应液体的性质，是否易结晶、是否具有高黏度等来确定。
搅拌器的形状也应考虑到热传递和质量传递等方面的因素。
最后，需要注意反应釜的安全操作和维护。
反应釜在使用时需要注意反应液体的温度、压力和化学性质等因素，确保运行过程中不发生安全事故。
此外，反应釜在使用过程中会产生摩擦和磨损，因此需要定期对设备进行维护和保养，保证正常使用。
在停机时，应当进行充分的清洗和消毒，以防止残留物污染下一次生产。
总之，夹套式机械搅拌反应釜的设计、计算和维护，对于化工生产过程中的实际应用具有重要意义。
我们应该认真对待反应釜的使用和维护，避免出现不必要的安全事故，保证生产过程的稳定性和安全性。
反应釜夹套设计
反应釜夹套的设计概述：夹套一般是立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。
罐底通常为椭圆形封头，对于常压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用薄钢板制造的平盖，并在薄钢板上加设型钢制的横梁，用以支承搅拌器及其传动装置。
顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种筒体内径D 1≤1200mm ，宜采用可拆连接。
当要求可拆时做成法兰连接。
工艺设计：1.1传热面积的校核（传热面积）DN =1200mm 釜体下封头的内表面积h F = 1.65522mDN =1200mm 筒体（1m 高）的内表面积1F = 4.77m 2夹套包围筒体的表面积S F =1F ×j H = 4.77×0.836=3.9878（m 2）h F +S F =1.6552 + 3.9878=5.6429 )(2m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h F +S F = 5.6429 m 2与工艺需要的传热面积F 进行比较。
若h F +S F ≥F ，则不需要在釜内另设置蛇管；反之则需要蛇管。
机械设计：1.2 夹套的DN 、PN 的确定（刚度和强度的设计） 1.2.1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 =+＝1200+100=1300（mm ）考虑到1300一般不在取值范围，故取DN =1400mm1.2.2 夹套PN 的确定由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取PN ＝0.25MPa 1.3 夹套筒体的设计 1.3.1 夹套筒体壁厚的设计因为W p 为常压＜0.3MPa ，所以需要根据刚度条件设计筒体的最小壁厚。
∵ j D ＝1400mm ＜3800mm ，取S min ＝2i D /1000且不小于3 mm 另加2C ，∴S min ＝3+1=4（mm ），圆整n S =5mm 。
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Afx k -=11ln1τ对二级反应()Af A A x xC x -=10,0,τ φ—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 A A R r x F VV -==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 A A 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。
搅拌釜设计说明书
1 反应釜的设计参数及要求2 夹套反应釜设计2.1反应釜的罐体和夹套的设计2.1.1罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或 平台上。
根据反应釜的设计参数及要求可知， 罐体采用立式圆筒形结构，上、下封头 均采用标准椭圆形封头。
下封头与筒体焊接，上封头与筒体采用法兰连接。
夹套 采用焊接式整体结构形式。
2.1.2筒体的几何尺寸计算查资料选取该反应釜筒体的长径比i=H/ D 1=1.2,则筒体的内径为将计算结果圆整至公称直径标准系列，选取筒体直径 D 1=1100m m 。
此时，由计算得每一米高的筒体容积为V 1m = P D L ? 1 0.950m 3，表面积4F 1m = pD 1 = 3.454m 2，查表得，DN= =1100mm 时的标准椭圆封头曲面高度 h 1 = 275mm ，直边高度= 40mm ，封头容积V 封 = 0.1980m ，表面积 F 封 = 1. 39 810。
筒体高度为筒体高度圆整为H 1 = 1200mmH 1 =V- V 封V1mLL78101m 0. 9 50D 1 @=1.084m于是i = D=1100 = 1.09，复核结果基本符合原定范围 2.1.3夹套几何尺寸计算罐体直径D 1 = 1100mm,则夹套内径为D 2 = D 1 + 100= 1200mm ，符合压力容 器公称直径系列。
取反应釜装填系数为h = 0.80，则 估算夹套高度为选取夹套高度 H 2=950mm ，贝U H 0 = H 1- H 2 = 1200- 950= 250mm ，这样满足筒体法兰螺栓的装拆要求。
夹套的传热面积为2 2F = F 1m H 2 + F 封 = 3.14? 0.950 1.3980= 4.38m 3m2.1.4按内压计算厚度罐体和夹套材料选用Q235-A,,设计温度t 1= 100 C （罐体内）,t 2 = 150 C （夹套内），设计压力p 1= 0.2Mp a （罐体内），P 2= 0.3Mp a （夹套内）。
搅拌反应釜的釜体设计及夹套设计讲解
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=45mm，其内径取与筒体内径相同的尺寸。
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，圭寸头中的应力分布不均匀。
对于ab =2得标准形圭寸头，圭寸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。
241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（HD.）。
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=1.638 m将D i 值圆整到标准直径，取筒体内径 D i =1600mm 02.4.2确定筒体的高度由《搅拌设备设计》可知:(2-2)式中：必——下封头所包含的容积，在《材料与零部件》中查得,46 4H 二一 (64 -0.617)兀江1.6 .0.8 =3.689 m把H 1的值圆整到H =3700m m ，则:求，又由实践经验，针对一般反应釜，液一液相物料, HD i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HD =2・3。
搅拌反应釜冷却装置中半管夹套的设计
（ ３ ） 设计 时要 注意设 置排气孔 ： 为了能够使夹 套空 间内充满介质 ， 就 需要排 除夹套空 间所有 气体 ， 这就需 要在夹套 顶端设计 一个直径 不小 于ｌ Ｏ ｍｍ的排气孔 ， 且越是 处于夹套顶 端其排 气效 果越 好。
（ ４ ） 做好 探伤 检测 和热 处 理工作 ： 若 容器 内介质为高 度危害 介质 或极 度危 害介 质时， 要 做好 ｌ Ｏ ０ ％射 线探 伤检 测 ， 然后 进行 封 闭件和 容
向弯曲形成半 圆形 ， 随后 纵向弯 曲呈环状 。
限 位 装置设 置于 凸轮 上， 在进行 半管成 型滚 压时 来确 保 凸面 弧长 与 带料形成 的半圆形截面 周长相等。 除此 之外， 此 限位 装置还 可起 到 固 ２ 夹 套 设 计注 意 要点 （ １ ） 设 计 时要 注 意保 证半管 夹 套 内循环 介 质物 的流 通 截面 积 以 定 带料 的作用， 避 免在进行成 型过程 中带料 的窜上窜下， 其大 小也是 逐 及其导 热或保温 性能 ： 一般 夹套 内直径 和容 器内直径存在 以下关系 ， 在 渐 变小 。 凹凸轮 间间隙是可调整 的， 其 中凸轮 的移 动可起 到 引导 带料 输 设计 时可 遵 照这种 关 系进行设 计 ： 当容 器内 直径小 于６ ０ ０ ｍｍ时 ， 半 管 送方 向的 作用。 内直径 为 容器 内直径 ＋ Ｌ（ Ｌ ≤ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ） ｝ 当容器 内直径 介于 ６ ０ ０ ｍｍ和 搅拌 反应 釜釜体外 壁也 是 圆环 形 的， 要 满足半 管很好 地缠 绕 釜体 １ ８ ０ ０ ａｍ之 间时， ｒ 半管 内直径 为容器 内直 径 ＋ ｌ Ｏ Ｏ ｍｍ； 当容 器内直径 大 外壁 ， 就 需要 使压 出的半管环形 与釜体外 壁内径相等 ， 因此将最 后一组 于２ ０ ０ ０ ａｍ时， ｒ 半管 内直径 为容器 内直径 ＋ ２ ０ ０ ｍｍ。 滚 压辊 组的 凸轮和 凹轮之 间的 中心位 置错开 了一定距 离ａ ， 如 图２ 所 示进 （ ２ ） 设 计时 要注 意 设置 防冲板 ： 为了避免夹 套 蒸汽 或其他 介质污 行了偏 心压制 ， 在进行压制 半管时就可使半管具有一 个纵 向半 径的 圆环
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
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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
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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
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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
反应釜夹套设计
反应釜夹套的设计概述：夹套一般是立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。
罐底通常为椭圆形封头，对于常压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用薄钢板制造的平盖，并在薄钢板上加设型钢制的横梁，用以支承搅拌器及其传动装置。
顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种筒体内径D 1≤1200mm ，宜采用可拆连接。
当要求可拆时做成法兰连接。
工艺设计：1.1传热面积的校核（传热面积）DN =1200mm 釜体下封头的内表面积h F = 1.65522mDN =1200mm 筒体（1m 高）的内表面积1F = 4.77m 2夹套包围筒体的表面积S F =1F ×j H = 4.77×0.836=3.9878（m 2）h F +S F =1.6552 + 3.9878=5.6429 )(2m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h F +S F = 5.6429 m 2与工艺需要的传热面积F 进行比较。
若h F +S F ≥F ，则不需要在釜内另设置蛇管；反之则需要蛇管。
机械设计：1.2 夹套的DN 、PN 的确定（刚度和强度的设计） 1.2.1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 =+＝1200+100=1300（mm ）考虑到1300一般不在取值范围，故取DN =1400mm1.2.2 夹套PN 的确定由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取PN ＝0.25MPa 1.3 夹套筒体的设计 1.3.1 夹套筒体壁厚的设计因为W p 为常压＜0.3MPa ，所以需要根据刚度条件设计筒体的最小壁厚。
∵ j D ＝1400mm ＜3800mm ，取S min ＝2i D /1000且不小于3 mm 另加2C ，∴S min ＝3+1=4（mm ），圆整n S =5mm 。
夹套反应釜
化工机械课程设计学院：化学与化工学院专业：化学工程与工艺设计课题：夹套反应釜的设计（内压）组员：指导老师：设计时间：2012.11.26至2012.12.5目录一、夹套反应釜设计的内容和要求 ................................................... - 1 -1.1 设计内容： .............................................................................. - 1 -1.2 设计要求： .............................................................................. - 1 -二、夹套反应釜罐体和夹套的设计 ................................................... - 2 -2.1罐体和夹套的结构设计 ........................................................... - 2 -2.2 罐体几何尺寸计算 .................................................................. - 2 -2.2.1确定筒体内径 .................................................................. - 2 -2.2.2 封头的确定 ..................................................................... - 2 -2.2.3 确定筒体高度 ................................................................. - 3 -2.3 夹套的几何尺寸计算 .............................................................. - 3 -2.3.1 确定夹套的内径 ............................................................. - 3 -2.3.2 确定夹套的高度 ............................................................. - 4 -2.4 罐体及夹套的壁厚计算及强度校核 ...................................... - 4 -2.4.1 壁厚的计算 ..................................................................... - 4 -2.4.2 强度校核 ......................................................................... - 5 -2.4.3 水压校核 ......................................................................... - 5 -三、搅拌装置的选型 ........................................................................... - 7 -3.1搅拌器的选取 ........................................................................... - 7 -3.2 搅拌轴的选取 .......................................................................... - 7 -四、传动装置的选型 ........................................................................... - 8 -4.1传动装置的系统组成 ............................................................... - 8 -4.2 电机的选取 .............................................................................. - 8 -4.3 减速器的选取 .......................................................................... - 8 -4.4 选取凸缘法兰 .......................................................................... - 9 -4.5 选取安装底盖 .......................................................................... - 9 -4.6 选取机架 ................................................................................ - 10 -4.7 联轴器..................................................................................... - 10 -4.8反应釜的轴封装置 ................................................................. - 11 -4.9 传动轴..................................................................................... - 11 -五、其他附件.................................................................................... - 12 -5.1 法兰连接 ................................................................................ - 12 -5.2 支座......................................................................................... - 12 -5.3 人孔......................................................................................... - 13 -5.4 设备接口 ................................................................................ - 13 -一、夹套反应釜设计的内容和要求1.1 设计内容：设计一个夹套反应釜，确定该反应釜的规格尺寸、内筒、夹套、封头；画A2尺寸的该反应釜的装配图；对该反应釜的附件进行选型。
(完整word版)夹套反应釜课程设计(DOC)
有搅拌装置的夹套反应釜前言《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。
目录1 设计方案的分析和拟定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（ 6 ）2. 反应釜釜体的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（6）2.1 罐体和夹套的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（6）2.2 罐体几何尺寸计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（7）2.2.1 确定筒体内径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（7）2.2.2 确定封头尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（7）2.2.3 确定筒体的厚度Hi ⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（8）2.3 夹套几何尺寸计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（8）2.4 夹套反应釜的强度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（9）2．4.1 强度计算的原则及依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（9）2.4.2 按内压对圆筒和封头进行强度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（9）2.4.3 按外压对筒体和封头进行强度校核⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（10）2.4.4 夹套厚度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（11）2.4.5 水压试验校核计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（11）3 反应釜的搅拌装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（12）3.1 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（12）3.2 搅拌轴设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（13）4 反应釜的传动装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（14）4.1 常用电机及其连接⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（14）4.2 釜用减速机类型，标准及其选用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（14）4.3 凸缘法兰⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（15）4.4 安装底盖⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（15）4.5 机架⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（15）4.6 联轴器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（16）5 反应釜的轴封装置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（16）6 反应釜的其他附件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（16）6.1 支座⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（16）6.2 人孔⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（17）6.3 设备接口⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（17）7 反应釜的装配图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯（17）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。
搅拌反应釜的釜体设计及夹套设计讲解
MP。
釜体的筒体壁厚计算
首先对筒体按照承受21.0
MP的内压进行计算
CPPDttid （2-5）
t为内压筒体设计厚度；P为设计压力，P=21.0aMP； iD为筒体内径，mm；
Q235—B热轧钢板，在设计温度下的许用应力，t=137
MP； 为焊
P=21.0
MP，iD=1800mm，t=113aMP，85.0，
21CCC=8.2mm
(2-7)式中，得：
t =8.2
.085.01132180021.0
77.4mm
t=8mm。
水压试验校核
1）试验压力
P=
P25.1aMP
P+1.0
MP（2-8）
P——试验压力，aMP；
1
t=137
MP，C=321CCC=8.0008.0
tC
PDti5.02（2-6）
.0
.05.085.01372160021.0
.2mm
取封头与筒体相等壁厚，即取封头壁厚名义
t=12mm。
夹套的筒体壁厚计算
21.0
MP的内压计算
C
PDttid2 （2-7）
ndN=2.135.066.0366.03sin2.3102.110iDbiPeeeDHRRBRA （3-1）
R换成
R=
.011.04.0252
iiiiDbDbDdDb
A——14+1856.06702
iiDdDb；
—— iiiDdDb14.15.043.1210；
——4276.05.241.1
（0.617
.0.6.46.142H
夹套式反应釜设计
一·反应釜的总体设计首先对工艺要求进行分析，以便能确定反应釜设计的总体方案。
1．确定筒体的直径和高度①选取反应釜装料系数η=0.8，由V=V 0/η 可得操作容积：V 0=η·V=0.8*4=3.2 m3 对于液-液相类型选取长径比H/D i =1.1D i =3)/(4D H V π=31.1*4*4π=1666.98 mm 将此结果圆整至公称标准系列，选取筒体直径D i =1600 mm②确定封头。
选取标准椭圆形封头（JB/T 4746-2002），查 教材 表8-27 DN=1600mm 时的标准椭圆形封头封头容积V F =0.586 m 3 ， 曲面高度h1=300 mm ，直边高度h2=25 mm ，表面积Fh=2.901 m 2计算1米高的筒体容积V 1=42Di π=46.1*14.32=2.0096 m 3 ③确定筒体高度H=1V V V F -=0096.2586.04-=1.698 m 筒体高度圆整为H=1.7m=1700mm于是H/D=1700/1600=1.0625,复合结果基本符合原定范围。
2． 确定夹套的直径和高度①确定夹套的直径夹套内径Dj 与釜体的内径Di 有关，如下关系：Di/mm 500-600 700-1800 2000-3000Dj/mm Di+50 Di+100 Di+200因此，Dj=1600+100=1700 mm ，符合压力容器公称直径系列。
②确定夹套的高度 Hj=1V V V F-η=0096.2586.04*8.0-=1.30076 m 圆整夹套高度Hj=1300 mm验算夹套的总传热面积 F=10.21 m 2. 〉8 m 2夹套传热面积符合设计要求。
3． 选择釜体法兰根据筒体操作压力0.2MPa ，温度110℃和筒体直径1600mm ，查 教材—表10-1初选甲型平焊法兰，再查标准JB 4701-2000 甲型平焊法兰《过程设备机械设计》标11 和 教材—表10-10，在110℃工作范围内Q235-B 的最大允许工作压力为0.4MPa ，大于筒体设计压力，所选甲型平焊法兰合适。
第章夹套反应釜设计
第章夹套反应釜设计夹套反应釜是一种广泛应用于化工工业中的反应设备，它由内胆、夹层和外壳组成。
夹层是位于内胆和外壳之间的空气间隙，其作用是在反应中提供保温和加热或冷却的功能。
夹套反应釜设计的主要目的是为了确保反应过程中的温度控制和反应物料的搅拌均匀。
夹套反应釜的设计需要考虑以下几个方面：1.内胆的选择：内胆一般由耐腐蚀的材料制成，如316L不锈钢或合金钢。
根据反应物料的特性，可以选择不同材质的内胆。
2.夹层的设计：夹层的设计主要包括夹层的尺寸、夹层的厚度和夹层的流动形式。
夹层尺寸的选择取决于所需的加热或冷却速率，夹层的厚度应保证夹层内的流体可以很好地流动，夹层的流动形式可以选择单通道或多通道。
3.外壳的设计：外壳主要起到保护内胆和夹层的作用，一般由碳钢或不锈钢制成。
4.加热和冷却介质的选择：加热和冷却介质可以是蒸汽、热水、导热油或冷却水，选择合适的介质取决于反应物料的特性和操作要求。
5.搅拌系统的设计：搅拌系统的设计需要考虑反应物料的粘度、密度和搅拌的强度。
搅拌系统可以选择机械搅拌或磁力搅拌，根据不同的需求进行选择。
6.温度控制系统的设计：温度控制系统应能够实现对夹套反应釜内温度的精确控制，可以选择PID控制或PLC控制。
除了以上的设计考虑因素，夹套反应釜的设计还需要考虑反应物料的安全性、操作的便利性和设备的可靠性。
在夹套反应釜设计过程中，还需要进行一系列的分析和计算，例如热力学分析、传热计算、应力分析等，以确保夹套反应釜在使用过程中的安全性和稳定性。
总之，夹套反应釜设计涉及多个方面的考虑因素，对于不同的反应物料和工艺要求，设计人员需要根据实际情况进行合理的选择和调整，以确保夹套反应釜的正常运行和反应的顺利进行。
化工设备罐体和夹套的设计
罐体和夹套的设计夹套式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，为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。
夹套传热是一种最普遍的外部传热方式。
它是一个套在罐体外面能形成密封空间的容器，既简单又方便。
罐体合夹套的设计主要包括其结构设计，各部件几何尺寸的确定和强度的计算与校核。
罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆筒形容器，有顶盖，筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。
顶盖在受压状态下操作选用椭圆形封头，（对于常压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用薄钢板制造的平盖，在薄钢板上加设型钢制的横梁，用以支撑搅拌器及其传动装置。
顶盖与罐底分别与筒体相连。
罐底与筒体的连接采用焊接连接。
顶盖与筒体的连接形式为可拆连接。
夹套的型式与罐体相同。
罐体几何尺寸计算确定筒体内径工艺条件给定容积V、筒体内径估算D1：D1==1.058m=1058mm式中V——工艺条件给定容积，m3；i——长径比，i=将D1估算值圆整到公称直径1000mm确定封头尺寸椭圆封头选标准件内径与筒体内径相同曲边高度h1=250mm直边高度h2=25mm内径面积A=1.625m2封头容积V=0.1505m3封头厚度质量确定筒体高度式中圆整后的筒体高度为1500 则反应釜容积式中夹套几何尺寸计算夹套和筒体的连接常焊接成密封结构夹套的安装尺寸通常在。
夹套内径夹套下封头型式同罐体封头，其直径与夹套筒体封头相同为1100mm通常取夹套高式中夹套所包围的筒体表面积式中22——1米高内封头表面积查表为夹套反应釜的强度计算强度计算的原则及依据强度计算中各参数的选取及计算，均应符合GB 150—1988《钢制压力容器》的规定。
夹套反应釜设计计算举例几何尺寸圆整筒体内径釜体封头容积圆整釜体高度夹套筒体内径装料系数，或按圆整夹套筒体高度罐体封头表面积一米高筒体内表面积，强度计算（按内压计算厚度），，罐体及夹套焊接接头系数设计温度下材料需用应力罐体筒体计算厚度夹套筒体计算厚度罐体筒体名义厚度罐体封头名义厚度夹套封头名义厚度稳定性校核（按外压校核厚度）筒体计算长度系数系数许用外压力罐体筒体名义厚度筒体计算长度系数系数许用外压力罐体筒体名义厚度罐体封头名义厚度,,罐体封头名义厚度水压试验校核,,材料屈服点应力反应釜的搅拌装置推进式搅拌装置是调和低粘度均相液体混合的。
搅拌反应釜半管夹套的设计
搅拌反应釜半管夹套的设计不锈钢反应釜半管夹套的结构特点以及半管成型原理,半管夹套中间部分为釜体，釜体外纵向环绕着半管，且半管内装有循环冷却水，半管横截面为半圆形，釜体与环绕的半管之间是焊接在一起的。
半管采用的原料为金属板料。
然后将板料通过前后直排的数组成型辊轮(凹凸轮)，凹凸轮的回转带动金属板料向前输送，紧接着进行横向弯曲形成半圆形，随后纵向弯曲呈环状。
夹套设计注意要点(1)设计时要注意保证半管夹套内循环介质物的流通截面积以及其导热或保温性能：一般夹套内直径和容器内直径存在以下关系，在设计时可遵照这种关系进行设计：当容器内直径小于600mm时，半管内直径为容器内直径+L(L≤lOOmm)}当容器内直径介于600mm和1800ram之间时，半管内直径为容器内直径+lOOmm；当容器内直径大于2000ram时，半管内直径为容器内直径+200mm。
(2)设计时要注意设置防冲板：为了避免夹套蒸汽或其他介质污染容器入口处外壁，就需要在设计时设计一个防冲板，此防冲板焊接在容器外壁且正对着夹套介质入口处。
当容器和夹套之间存在一个大于 50mm的空间距离时则要设计一个进口挡板。
(3)设计时要注意设置排气孔：为了能够使夹套空间内充满介质，就需要排除夹套空间所有气体，这就需要在夹套顶端设计一个直径不小于10mm的排气孔，且越是处于夹套顶端其排气效果越好。
(4)做好探伤检测和热处理工作：若容器内介质为高度危害介质或极度危害介质时，要做好lO0％射线探伤检测，然后进行封闭件和容器焊接后的热处理工作；对于有热处理要求的要在完成封闭件和容器的焊接工作之后再进行热处理工作。
3．半管机的主要结构及其作用半管机工作流程主要包括四个步骤，带料支撑装置放置金属带料，通过导入装置进入半管滚压装置，最后滚压完成通过输出托辊输出半管，其具体解释如下：带料支撑装置一端放置卷成卷的金属带料，其可围绕一中心轴转动而被不断输入到滚压装置内，带料导入装置主要是调节带料导入方向的，使带料能够不偏移导入方向且恰好能够被导入到初级成型滚轮之间。
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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。
表2-1 Q235-B 性能与用途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mm h 45= ，其内径取与筒体内径相同的尺寸。
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2=ba 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i D 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（iD H ）。
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—液相物料，iD H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i D H=2.3。
由<<搅拌设备设计>>可知：i D =3)(41iD HV πη （2-1）有：操作容积=全容积⨯0.8=6.4式中：V ——操作容积，3m ；H ——筒体高度，m ；i D ——筒体内径；1η——装料系数，取值为0.8。
则： i D =33.28.04.64⨯⨯⨯π=1.638m将i D 值圆整到标准直径，取筒体内径i D =1600mm 。
2.4.2确定筒体的高度由《搅拌设备设计》可知：)(44D 122i h i h V V D V V H -=-=ηππ（2-2） 式中：h V ——下封头所包含的容积，在《材料与零部件》中查得，h V =0.617 。
）（0.6178.0.6.46.142-⨯=πH =3.689m把1H 的值圆整到H =3700mm ，则：3.216003700==iD H2.5 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。
本设计中夹套的结构选择第一种最最常用的典型结构。
夹套上设有介质进出口。
当夹套中用蒸汽作为载热体时，蒸汽一般从上端进入夹套，冷凝液从夹套底部排出，如用液体作为冷却液时则相反，采取下端进，上顿出，以使夹套中经常充满液体，充分利用传热面，加强传热效果。
2.5.1 确定夹套与封头的内径夹套的内径j D 一般按公称尺寸系列选取，以利于按标准选择夹套封头，具体可根据筒体直径i D 按表2-2中推荐的数值选用。
表2-2 夹套内径与筒体内径的关系由此关系可取：j D =i D +200=2001600+=1800mm 。
2.5.2 确定夹套筒体高度由于： 夹S =i D π1H +封S （2-3） 则： 1H =1D S S π封夹-（2-4）已知：传热面积夹S =122m ，封头的内表面积封S =298.2m则：1H =1D S S π封夹-=160014.398.212⨯-=mm 2600圆整后取：1H =2600mm 。
2.6 釜体和夹套的壁厚的确定釜体和夹套的强度和稳定性设计可按内、外压容器的设计方法进行。
本设计中，釜体的筒体与其下封头按承受内压和外压分别进行计算，釜体内压设计压力为21.0a MP ，釜体外压设计压力为315.0a MP 。
夹套的筒体以及釜体的上封头按内压容器设计，其设计压力为21.0a MP 。
2.6.1 釜体的筒体壁厚计算(1) 首先对筒体按照承受21.0a MP 的内压进行计算 由于： []22C PPD t tid +-=ϕσ （2-5）式中：d t 为内压筒体设计厚度；P 为设计压力，P =21.0a MP ； i D 为筒体内径，mm ；[]t σ为Q235—B 热轧钢板，在设计温度下的许用应力，[]t σ=137a MP ； ϕ为焊缝系数，采用双面焊缝，局部无损探伤，ϕ=85.0；2C 为腐蚀裕度，取值为0mm 。
将上述各值代入（2-5）中得：d t mm 24.28.021.085.01372160021.0=+-⨯⨯⨯≥圆整后，取名义厚度n t =6mm 。
（2）按照承受315.0a MP 的外压进行计算 ① 设筒体的有效厚度e t =10mm 则： D =mm 16201021600=⨯+然后确定D L，et D的值由于1h =450mm ， D =1620mm 因本结构没有下封头， 所以 ： L =g H=2600所以：D L=604.116202600= et D =162101620=在《化工设备机械基础》中查图可知：A=0005.0，B=50a MP 则：[]et D Bp ==308.016250=a MP <315.0a MP 由此可知：壁厚不符合要求，需增加壁厚计算。
②再设筒体的有效厚度 e t =12mm 则： D =i D +2e t =mm 16241221600=⨯+D L=6.116242600= et D=121624=3.135查图得A=0005.0，B=3.64a MP 则：[]p =et D B=3.1353.64=315.047.0>a MP 可知：e t =12mm 时，满足外压稳定性要求综上所述可知，釜体的筒体名义厚度n t 取12mm 。
2.6.2 釜体的封头厚度计算（1）首先对封头按照承受21.0a MP 的内压进行计算已知：P=21.0a MP ，i D =1600mm ，85.0=ϕ，采用双面焊缝，%100无损探伤，[]t σ=137a MP ，C=321C C C ++=8.0008.0=++将上述各值代入下列计算式中，得：封t []C PPD ti+-≥5.02ϕσ（2-6）=8.021.05.085.01372160021.0+⨯-⨯⨯⨯=3.2mm考虑到封头与筒体的焊接方便，取封头与筒体相等壁厚，即取封头壁厚名义厚度n t =12mm 。
因本结构没有夹套下封头，所以不用按照外压进行计算封头厚度。
2.6.3 夹套的筒体壁厚计算夹套筒体按承受21.0a MP 的内压计算 由于： []C PPD t ti d +-=ϕσ2 （2-7）式中： P=21.0a MP ，i D =1800mm ，[]tσ=113a MP ，85.0=ϕ，C=321C C C ++=8.2mm将上述各值分别代入(2-7)式中，得：d t =8.221.085.01132180021.0+-⨯⨯⨯=77.4mm圆整后取 n t =8mm 。
2.6.5 水压试验校核（1）试验压力 根据设计规定：T P =[][]tPσσ25.1a MP或P+1.0a MP （2-8）取两者中较大的值。
式中：T P ——试验压力，a MP ； 式中：[][]1=tσσP ——对釜体试验压力，P =26.0a MP ，对夹套试验压力，P =39.0a MP ， 则：釜体试验压力和夹套试验压力分别为26.0a MP 和39.0a MP 。
（2）内压水压试验 ①对于釜体，根据式： T σ=[]ee i T t t D P 2+（2-9） 式中：T P =26.0a MP ，i D =mm 1600，e t =C t n -=8.012-=2.11mm 则： T σ=()4.222.11160026.0+=18a MP而 5.2112359.0%90=⨯=S σa MP可见T σ<S σ%90，所以水压试验强度足够。
②对于夹套，把T P =39.0a MP ，i D =mm 1800，e t =C t n -=8.28-=2.5mm 代入（2-10）中得：T σ=()2.522.5180039.0⨯+=7.67a MP而5.2112359.0%90=⨯=S σa MP可见T σ<S σ%90，所以水压试验强度足够。
③对于釜体封头， 根据式：T σ=()24.01e i T t D K P + （2-10）式中：T P =26.0a MP ，i D =mm 1600，1K =9.0e t =C t n -=8.212-=2.9mm 则： T σ =()2.922.94.016009.026.0⨯⨯+⨯=6.16a MP而5.2112359.0%90=⨯=S σa MP可见T σ<S σ%90，所以水压试验强度足够。
综上所述，内压水压试验安全。
（3）外压水压试验 对于釜体由于 mm C t t n e 2.118.012=-=-=mm t D D e i 4.16222.11216002=⨯+=+=则： et D=86.1442.114.1622= 6.14.16222600==D L在《化工设备机械基础》查得 A=00049.0，B=63a MP 。
故许用应力[]P =et D B =86.14463=43.0a MP []P >T P =26.0a MP可知外压水压试验安全。
若[]P <T P ，则作水压试验时应在釜体内充压，以防止釜体筒体失稳。
2.6.6 计算结果的统计如下表2-3表2-32.6.7 传热面积的校核又工艺要求夹套传热面积为122m 。
可知实际总传热面积大于工艺要求的传热面积，满足传热要求，（如果其小于工艺要求的传热面积，则应再釜体内设置其他换热装置）。
3 反应釜搅拌装置的设计3.1 概述搅拌器又称搅拌桨或叶轮，它的功能是提供过程所需要的能量和适宜的流动状态以达到搅拌的目的。