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文档简介
夹套反应釜设计说明书学 校:西北大学 院 系:化工学院 年 级:2009级 专 业:化学工程与工艺姓 名:刘菁学 号:2009115023指导教师:郝惠娣 老师日 期:2011年6月20日目录夹套反应釜设计任务书 设计内容 设计参数和技术特性指标 设计要求设计计算 几何尺寸 强度计算(按内压计算厚度) 稳定性校核(按外压校核厚度) 水压实验校核 标准零部件的选取 支座 手孔 视镜 法兰 接管参考文献一、夹套反应釜设计任务书 设计内容:设计一台夹套传热式配料罐 设计参数和技术性能指标 设计要求:进行罐体和夹套设计计算;选择支座形式并计算;手孔校核计算;选择接管,管法兰,设备法兰;绘制装备图(1#图纸);见附页1-1 简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力,MPa设计压力,MPa0.20.3工作温度,设计温度,1203腐蚀情况微弱推荐材料Q235A接 管 表符号公称尺寸 DN连接面形式用途a25蒸汽入口b25加料口c80视镜d65温度计管口e25压缩空气入口f40放料口g25冷凝水出口h100手孔二、设计计算 (夹套反应釜设计计算) 几何尺寸1-1 全容积 V=0.8 1-2 操作容积 V1=0.61-3 传热面积 F=31-4 釜体形式:圆筒形1-5 封头形式:椭圆形1-6 半径比 i=/=1.0201-7 初算筒体内径 带入计算得:0.9995 m1-8 圆整筒体内径 =1000 mm1-9 一米高的容积 =0.785 1-10 釜体封头容积 =0.1505 1-11 釜体高度=(V-)/=0.8274m1-12 圆整釜体高度=900 mm1-13 实际容积V=*+=0.785*0.9+0.1505=0.8751-14 夹套筒体内径 =+100=1100 mm1-15 装料系数=/V=0.851-17 夹套筒体高度(V-)/=0.6745m1-18 圆整夹套筒体高度=700 mm1-19 罐体封头表面积 =1.16251-20 一米高筒体内表面积 =3.141-21 实际总传热面F=*+=3.14*0.7+1.1625=3.360532 强度计算(按内压计算厚度)2-1 设备材料 Q235-A2-2 设计压力(罐体内)=0.2 MPa2-3 设计压力(夹套内)=0.3 MPa2-4 设计温度(罐体内)1202-5 设计温度(夹套内)2-6 液柱静压力 =0.0088 MPa2-7 计算压力 =0.2088MPa2-8 液柱静压力 =0MPa2-9 计算压力 =0.3MPa2-10 罐体及夹套焊接系数 采用双面焊,局部无损探伤 2-11 设计温度下材料许用应力 =113Mpa2-12 罐体筒体计算厚度 =1.09mm2-13 夹套筒体计算厚度 =1.72mm2-14 罐体封头计算厚度 =1.09mm2-15 夹套封头计算厚度 =1.72mm2-16 假设钢板厚度为6-8 mm2-17 取钢板厚度负偏差 =0.60 mm2-18 腐蚀裕度 =2.0 mm2-19 厚度附加量 =2. 6 mm2-20 罐体筒体设计厚度 1c=1+C2=1.09+2.0=3.09mm2-21 夹套筒体设计厚度 2C=2+C2=1.72+2.0=3.72mm2-22 罐体封头设计厚度 1C=1+C2=1.09+2.0=3.09mm2-23 夹套封头设计厚度 2C=2+C2=1.72+2.0=3.72mm2-24 罐体筒体名义厚度 =6 mm2-25 夹套筒体名义厚度 =6 mm2-26 罐体封头名义厚度 =6 mm2-27 夹套封头名义厚度 =6 mm3 稳定性校核(按外压校核厚度)3-1 罐体筒体名义厚度 =8mm (假设)3-2 厚度附加量 C=+=0.8+2.0=2.8 mm3-3 罐体筒体有效厚度=-C=8-2.8=5.2 mm3-4 罐体筒体外径=+2=1000+2*8=1016 mm3-5 筒体计算长度L=+1/3+=700+1*250/3+25=808.3 mm3-6 系数L/=808.3/1016=0.7963-7 系数/=1016/5.4=195.43-8 系数 查参考文献1 图11-5 得: A=0.00063-9 系数 查参考文献1 图 11-8 得: B=80 3-10 =0.410.3Mp,所以稳定,罐体名义厚度=8 mm(确定) 3-11 筒体封头名义厚度=8 mm(假设)3-12 附加量C=+=0.8+2.0=2.8mm3-13 封头有效厚度= -C=8-2.8=5.2mm3-14 封头外径= +2* =1000+2*8=1016 mm3-15 圆封头当量球壳外半径=0.9 *=0.9*1016=914.4 mm3-16 系数A= =0.00073-17 系数 B查参考文献1 图 11-8 得:B=983-18 许用外压力=0.557 MPa0.3 MPa3-19 罐体封头名义厚度=8 mm (确定)4 水压试验校核4-1 罐体试验压力=1.25=1.25*0.2=0.25MPa4-2 夹套水压试验压力=1.25=1.25*0.3=0.375Mpa4-3 材料屈服点应力=235 MPa4-4 0.9=0.9*0.85*235=179.8 MPa4-5 罐体圆筒应力=17.0179.8MPa4-6 夹套内压试验应力=28.1 179.8MPa三、标准零部件的选取 支座 1、支座类型:根据罐体的公称直径是1000mm,可由参考文献2的附表4-9选择标准耳式支座,又因设备需要保温故选择B型,由 JB/T 472592可知选择 耳座B3。2、数量:4个(对称且承重)。3、Q=30KN。 手孔查参考文献2的附表4-10,根据DN=150mm,PN=1.0Mpa,选择带颈平焊法兰手孔,其有关资料如下:标准号 HG21530-95 凹凸面 MFMH1=160mm, H2=90mm, m=24.2kg 视镜由DN=80mm,PN=1.0MPa,可知选择不带颈的视镜,查参考文献可得资料如下:D=145mm,D1=120mm,b1=25mm,b2=14mm 标准号为 JB593-64-2 法兰设备共需选用4个,其中压力容器法兰1个,管法兰3个。1、根据DN=1000mm,PN=0.6MPa,查参考文献2的附表4-4和4-5可知选取 甲型平焊法兰 :名称为 法兰-T 1000-0.6 ;具体资料如下: D=1130mm,D1=1090mm,D2=1055mm,D3=1045mm,D4=1042mm, d=23mm; 螺柱M20, 数量 36;凸面法兰质量:80.85kg,凹面法兰质量:78.46kg2、图中a,b,e,g接管公称尺寸均为25mm。根据DN=25mm,PN=1.0MPa,查参考文献2的附表4-12可得有关资料如下:管子外径A=32mm,法兰外径D=100mm,法兰理论质量为0.65kg。3、图中d接管公称尺寸为65mm。根据DN=65mm,PN=1.0MPa,查参考文献2的附表4-12可得有关资料如下:管子外径A=76mm,法兰外径D=160mm,法兰理论质量为1.61kg。4、 图中f接管公称尺寸为40mm。根据DN=40mm,PN=1.0MPa,查参考文献2的附表4-12可得有关资料如下:管子外径A=45mm,法兰外径D=130mm,法兰理论质量为1.20kg。 接管查参考文献2的附表4-12,根据各种零件的DN不同, PN=1.0Mpa,选取保温设备接管,由资料可知接管的伸出长度一
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