1m3 深冷搅拌反应釜设计及制造工艺设计(可编辑).doc

1m3 深冷搅拌反应釜设计及制造工艺设计 毕业设计论文 72013 届设计题目 1m3 深冷搅拌反应釜设计及制造工艺设计 系 部 机械工程技术系 班 级 装备1021 学 生 姓 名 王超 同 组 成 员 唐林生 指 导 教 师 贺亚刚 常州工程职业技术学院二0一二 年 十二月 十 日 目录毕业综合课题任务书4毕业设计论文开题报告9摘 要13Abstract14第1章 绪论15第2章 设计方案的选择及设计参数的确定1721 反应釜类型的选择1722 设计参数的确定17221 设计压力的确定17222 设计温度的确定18第3章 深冷反应釜的设计1931 釜体的选型及尺寸确定19311 釜体材料及结构型式的选择19312 釜体直径及高度计算20313 釜体厚度计算2232 封头的选型及尺寸确定23321 封头材料及结构型式的选择23322 封头的厚度计算24第4章 反应釜的搅拌装置2741 搅拌器的类型及选择2742 搅拌功率的计算2943 搅拌轴的校核30431 搅拌轴材料的选择30432 搅拌轴的强度校核30433 搅拌轴的刚度校核32第5章 反应釜的传热装置3351 传热装置的类型及选择3352 传热装置的尺寸计算33521 夹套直径及高度的选择33522 夹套筒体厚度的计算34第6章 反应釜的传动装置3661 传动方式36611 电机的选用36612 机座的选用3762 底座的设计37第7章 反应釜的密封装置设计38第8章 反应釜的其它附件4081 设备的支座4082 联轴器的选用4183 法兰的选用4284 手孔的类型及选择4385 设备接口43结 论45第9章 反应釜工艺设计4691 封头的工艺设计46911 下料工序46912 焊接工序48913 冲压工序49914 压鼓工序51915 旋压工序52916 坡口工序54917 研磨工序55918 酸洗工序56919 热处理工序569110 抛光工序5892 封头制造缺陷5993 来料加工60931 来料加工意义60932 来料加工作业标准6094 筒体的制造工艺60941 备料60942 下料60943 冲压成形61944 卷制61945 坡口加工P202铝及铝合金开双Y形坡口坡口角度70钝边4根部间隙3mm61946 纵缝组对61947 焊前清理6195 各接管和铝盖的加工工艺62951 备料62952 下料62953 冲压成形62954 坡口加工62955 焊前清理和预热63956 对焊焊接6396 吊钩的加工工艺过程63961 备料63962 下料63963 加工6397 装配-焊接工艺63971 安装工序6398 筒节与加固圈的装配-焊接工艺63981 焊接组对6399 筒节与封头的装配64991 焊接组对64992 焊接方法64993 焊接设备64910 接管与筒节的装配659101 焊接组对659102 焊接方法659103 焊接设备65911 焊接工艺方案的设计与分析659111 焊接技术要求65912 焊接质量检验669121 外观检验669122 荧光屏-电视成像法探伤检验66913 总装工艺设计66914 斧体上主要焊接结构的选取67附件168深冷搅拌反应釜设计计算说明书70 常州工程职业技术学院毕业综合课题任务书机械能源类专业 机械工程技术 系 化工装备技术 专业 装备1021 班 王超 同学现给你下达毕业设计论文任务如下要求你在规定的时间内完成此项任务一毕业设计论文题目1000L深冷搅拌反应釜设计及制造工艺设计二设计论文参数及依据1000L深冷搅拌反应釜设 计 参 数 及 要 求容器内夹套内盘管内容器内夹套内盘管内工作介质名称料液蒸汽液氮腐蚀磨速率011组份设计寿命比重推荐材料304Q235-B304特性无毒非易燃粘度工作压力Mpa102022保温材料名称设计压力Mpa1022022厚度安全装置位置型式容重Kgm3规格数量开启 爆破 压力Mpa搅拌器型式桨式平直叶搅拌轴转向转速顺时针 俯视 60rmin工作温度250145-150轴功率设计温度260148-150电机型号功率25KW环境温度密封要求壁温防爆要求防爆全容积m3操作方式与要求操作容积m31静电接地传热面积m2216安装检修要求换热管规格其它要求机械密封B204传动装置型号BLB3-17-4LDJ55A接 管 表符号公称尺寸公称压力连接尺寸标准连接面形式用途符号公称尺寸公称压力连接尺寸标准连接面形式用途a200手孔k40RF夹套出口b2540RF测温口n1n225RF盘管进出口c1c2125RF视镜口d100RF备用口e125RF备用口f100RF备用口g100RF出料口h40RF夹套进口设计依据钢制压力容器GB150-2011压力容器安全监察规程等国家行业标准规范三设计论文内容及目标内容1设备的总体结构设计2设备的化工计算3设备的机械计算包括指定的应用SW6-1998软件进行强度校核4设备附件及辅助设备的选择和论证5设备的技术条件6设备或零部件的制造安装维护维修等目标化工设备毕业设计是培养我们学生设计能力的重要实践环节通过毕业设计可以使我们独立的运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识综合的分析和解决工程实际问题的能力因而在我们完成毕业设计后应达到下列目的1 通过毕业设计能够将我们所学的知识在设计中综合的加以运用使学到的知识得到巩固加深和提高2 使我们具有独立进行工程设计的能力树立正确的设计思想掌握化工容器及设备设计的基本方法和程序为今后从事工程设计打下良好的基础3 通过毕业设计可以使我们熟悉和运用设计资料如有关国家颁布标准以完成我们在机械设计方面所必备的基本训练四课题所涉及主要参考资料1全国压力容器标准化技术委员会编TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程2 蔡纪宁主编化工设备机械基础课程设计指导书化学工业出版社2003年第1版3全国压力容器标准化技术委员会编 GB150-2011国家标准 学宛出版社1989年4化工部第六设计院编化工设备图样技术要求 化学工业部设备设计技术中心站发行2010年1月5贺匡国主编 化学工业出版社2002年8月第2版6翟洪绪主编实用铆工手册化学工业出版社1998年4月第1版7压力容器制造工艺品规程 铆工篇 镇海炼油化检修公司8闵庆凯等编铆工实际操作手册辽宁科学技术出版社2007年7月第1版9周明衡常德功管路附件设计选用手册M北京化学工业出版社2004810叶君实用紧固件手册M北京机械工业出版社2004五进度安排周次工 作 内 容预 定 目 标 及 检 查 方 式1准备阶段设计任务及设计方案的确定文献等的准备完成任务书完成开题报告及文述包括适当的英文文献的翻译并上交指导老师审阅2设计内容中机械设计部分完成筒体等设计并上交指导老师审阅3完成机械设计及SW6-1998软件的应用绘制装配图完成SW6-1998软件生成合格报告用CAD完成所设计的容器图一张并上交给指导老师4完成制造工艺设计部分完成制造工艺设计部分并上交给指导老师5完成制造工艺设计完成制造工艺设计并上交给指导老师6整理设计说明书设计说明书初稿并上交指导老师7准备毕业设计预答辩提纲PPT并准备5-10分钟答辩报告毕业设计所有资料预答辩提纲PPT日记上交指导老师六毕业设计时间 2012 年 12 月 10 日到 2013 年 1 月 31 日七本课题必须完成的内容一设计前的准备1研究设计任务书2收集设计资料二设计计算内容1毕业设计封面2目录3任务书4开题报告5中文摘要6英文摘要三1m3深冷搅拌反应釜的设计1设备的总体结构设计2设备的化工计算3设备的机械计算4设备附件及辅助设备的选择和论证5开孔补强设计四m3深冷搅拌反应釜制造工艺设计1总体设计2筒体和夹套制造设计3封头制造设计4支座的设计5水压试验工艺6热处理工艺设计7压力容器总装工艺设计八备注1本任务书一式三份系教师学生各执一份 有校外教师指导时为四份 2学生须将此任务书作为毕业论文说明书的附件装订在说明书中 化工装备 教研室 指导教师贺亚刚 教研室主任 孙德松 系主任 陈保国 毕业设计论文开题报告系别机械工程技术系专业化工设备维修班级装备1021姓名王超性别男学号2010552234毕业设计题目深冷搅拌反应釜设计及制造工艺设计指导教师贺亚刚课题目的及意义包括理论上和实践上的意义背景搅拌设备使用历史悠久大量应用于化工医药采矿造纸涂料废水处理等行业中搅拌设备在许多场合是作为反应器来用的例如在三大合成材料合成橡胶合成纤维合成塑料的生产中采用搅拌设备作反应器的约占反应器总数但85以上但更大量的搅拌设备并不用于化学反应而仅用于物料的混合传热传质以及制备乳液悬浮液等目的通过对搅拌反应釜设备结构的设计针对反应釜工作原理以及防护与维修原理有进一步的认识和了解能够对提高学生分析解决问题的能力培养认真踏实严谨的工作作风和科学创新的精神熟悉设计过程基本设计方法能正确编写技术文件学习AutoCAD计算机绘图的技能课题研究的主要内容搅拌反应釜在工业生产中应用范围很广很多的化学生产都应用着搅拌操作染料医药农药油漆等行业反应釜的应用亦很广泛搅拌反应釜的应用范围之所以这样广泛还因搅拌反应釜操作条件如浓度温度停留时间等的可控范围较广有能适应多样化的生产搅拌反应釜在石油化工生产中被用于物料混合溶解传送制造悬浮液聚合反应制造催化剂等课题中要解决的问题有 1减速器的选用类型以及轴承的布置情况2传动装置的机架选用3搅拌器的选型4搅拌设备选用电动机在确定系列功率安装型式等要求的问题5总体设计6筒体和夹套制造设计7封头制造设计8支座的设计9水压试验工艺10热处理工艺设计11压力容器总装工艺设计课题方案的确定方案的原理特点与选择依据原理 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装配接管口等几项内容这些要求一般以表格及示意图形式反映在工艺人员提出的设备设计要求当中搅拌反应的设计包含了化工机械设计相关知识外还涉及到化工设备基础知识化工设备力学基础压力容器典型化工设备等知识GB1501998钢制压力容器以及压力容器安全技术监察规程其涉及的知识覆盖较广综合性和实用性较强特点本方案设计的搅拌反应釜重点是对罐体结构的设计而且还全面考虑罐体上各种不同功能附件的设计在进行罐体设计时凡是与一般压力容器内容相同的设计项目均应按照有关混规范及压力容器设计参数资料去思考如筒体和封头的内压和外压强度设计选择依据压力容器安全监察规程和GB1501998钢制压力容器所涉及到的标准内容搅拌罐结构选型依据是GB 98451998 钢纸机械搅拌容器型式及主要参数课题完成的步骤一 熟悉任务书以及相关资料书籍的借阅完成开题报告上交指导老师二 选用设备的主要结构尺寸完成结构简图以及设备的应力计算三 完成设备的机械计算熟练使用SW6-1998软件进行强度校核四 完成两个CAD绘图整理毕业设计说明书准备预答辩四设计论文进度安排时间工 作 内 容第一周准备阶段设计任务及设计方案的确定文献等的准备第二周设计内容中机械设计部分第三周完成机械设计及SW6-1998软件的应用绘制装配图第四周完成制造工艺设计部分第五周完成制造工艺设计第六周整理设计说明书参考文献1全国压力容器标准化技术委员会编TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程2 蔡纪宁主编化工设备机械基础课程设计指导书化学工业出版社2003年第1版3全国压力容器标准化技术委员会编 GB150-2011国家标准 学宛出版社1989年4化工部第六设计院编化工设备图样技术要求 化学工业部设备设计技术中心站发行2010年1月5贺匡国主编 化学工业出版社2002年8月第2版6翟洪绪主编实用铆工手册化学工业出版社1998年4月第1版7压力容器制造工艺品规程 铆工篇 镇海炼油化检修公司8闵庆凯等编铆工实际操作手册辽宁科学技术出版社2007年7月第1版9周明衡常德功管路附件设计选用手册M北京化学工业出版社2004810叶君实用紧固件手册M北京机械工业出版社200411化工机械手册编辑委员会主编化工机械手册天津1991 签字 年 月 日 摘 要关键词Vertical stirrer tanks of mechanical designAbstractReactors are one kind of important vessels in chemical production The reaction mechanism in it is complicated Because of multiple controlled objects and big time-variant non-linear time-delay classical control theory and optimal control of modern control theory are not fit for the control of reactors The analysis of the reactors heat transfer characteristics and the transfer function of cooling mixtures flux to the temperature in reactors are concluded in the paper Intelligent control system of two-part control according to error range is designed also Adaptive fuzzy-control based on modified rule and incomplete differential PID-control are adapted in the system The analysis process and control algorithm are described in detail On the basis of this intelligent controller based on series of MCS-51 single-chipcomputer is designed and popular serial bus-I2C bus and 1-wire bus are used in thispaper which constitute the system of multiple points temperature measurement Port circuits of single-chip computer and software program are designed in the paper too By controlling the executive device and condition parameters of the reactor the control of temperature and its grade realizedThe equipment is about the design of demulsified polymerize which is used in medical the structure of polymerize is jacket style the media of boiler is ethylene oxide and propylene oxide the designed pressure is 022MPa the media of the jacket is water the designed pressure is 11MPa the main material is 304 and stirring speed is 60rmin The water of jacket cools the material of boiler Designed methods is common and according to GB150-98steel pressure vessels the major designed content included the choice of designed method the design of cauldron bodys including boiler inner and jacket strength and structural design of Mixing deviceHeat transfer deviceActuator and other partsKey wordsReactor polymerization reactor mixing equipment heat transfer devices绪论在生产实践中要实现某种化工生产就需要由相应的机器和设备例如对物料进行混合分离加热和化学反应等操作就需要有混合搅拌设备分离设备传热和反应设备对流体进行输送就血药有管道阀门和储存设备等因此化工机器及设备是实现化工生产的重要工具没有相应的机器和设备任何化工生产过程都将无法实现石油化工生产过程主要由物理加工过程和化学加工过程所组成物理加工过程可通过精馏吸收萃取过滤干燥等化工单元操作来完成化工加工过程则是在反应设备内而许多化工生产过程都需要采用搅拌操作来完成搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之间互相分散从而达到均匀混合也可以加速传热和传质过程它是一种广泛应用的单元操作它的复杂性正在于它的原理要涉及流体力学传热传质以及化学反应等多种过程它既可以是独立流体力学范畴的单元操作又往往是完成其他单元操作的必要手段从本质上讲搅拌过程就是在流动场中进行单一的动量热量质量传递及化学反应的过程搅拌设备设计的基本要求有1 安全可靠2 满足过程要求综合经济性4 易于操作维护和控制5 优良的环境性能搅拌反应设备对于流体力学的研究具有重要意义在液体中进行搅拌时搅拌器功能不仅引起液体的整个运动而且在液体中会产生湍动这就需要设计出避免产生涡旋现象的搅拌器常用的搅拌器有浆式推进式和涡轮式搅拌反应设备的应用很广泛主要用于物料的混合溶解传热制备悬浮液制备催化剂等尤其是化学工业中很多的化工生产中都应用搅拌操作化学工艺过程中的种种化学变化是以参加反应物的充分混合为前提的对于加热冷却液体的萃取以及气体的吸收等物理变化过程也往往要采用搅拌操作才能得到良好的效果减半反应设备在许多场合时作为反应器来应用的例如在三大合成材料的生产中它作为反应器占反应器总数的90其他如染料医药农药油漆等行业都采用各种型式的搅拌反应设备搅动液体使之发生某种方式的循环流动从而使物料混合均匀或使物理化学过程加速的操作搅拌在工业生产中的应用有气泡在液体中的分散如空气分散于发酵液中以提供发酵过程所需的氧液滴在与其不互溶的液体中的分散如油分散于水中制成乳浊液固体颗粒在液体中的悬浮如向树脂溶液中加入颜料以调制涂料互溶液体的混合如使溶液稀释或为加速互溶组分间的化学反应等此外搅拌还可以强化液体与固体壁面之间的传热并使物料受热均匀搅拌的方法有机械搅拌和气流搅拌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泡群以密集状态上升借所谓气升华作用促进液体产生对流循环与机械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于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映液体的搅拌是很便利的在工业生产中大多数的搅拌操作均系机械搅拌搅拌设备在工业生产中应用范围很广尤其是化学工业中很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作化学工艺过程的种种化学变化是以参加反应物质的充分混合为前提的对于加热冷却和液体萃取以及气体吸收等物理变化过程也往往要采用搅拌操作才能得到好的效果搅拌设备在许多场合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其他如染料医药农药油漆等行业搅拌设备的使用亦很广泛搅拌设备的应用之所以这样广泛还因搅拌设备操作条件如浓度温度停留的时间等的可控范围较广又能适应多样化的是生产在石油工业中因为大量应用催化剂添加剂所以对搅拌设备的需要量很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复杂化了如炼油厂的硅铝反应器打浆罐等都是装有各种不同型式的搅拌器的搅拌设备设计方案的选择及设计参数的确定反应釜类型的选择随着石油化工生产的不断发展和需求搅拌反应釜成为化工生产中常用的反应设备一台搅拌反应设备大致由釜体换热元件搅拌装置传动装置以及密封装置等组成搅拌容器筒体基本上是圆筒形封头常采用椭圆形封头锥形封头和平盖其中以椭圆形封头应用最广反应釜是综合反应容器根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计为了在操作过程中队反应物进行控制从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤对反应过程中的温度压力力学控制反应物产物浓度等重要参数进行严格的调控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反应釜一般分为4类搅拌反应釜一般用于石油化工业以及化学工业物质材料的搅拌使物质更加均匀反应充分等不锈钢反应釜适用于石油化工医药冶金科研大专院校等部门进行高温高压的化 学反应试验对粘稠和颗粒的物质均能达到高搅拌的效果搪玻璃反应釜广泛应用于石油化工食品医药农药科研等行业电加热反应釜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设计参数的确定设计压力的确定设计压力是指容器顶部的最高压力与相应的设计温度一起作为设计载荷条件其值不的低于工作压力实际计算时可以按压力容器安全技术监察规程等有关规来确定相信的设计压力1当容器上装有安全泄放装置时考虑到安全阀开启时动作的滞后容器不能及时泄压设计压力应低于安全阀的开启压力通常可取最高工作压力的105110倍2 装设爆破片时设计压力不得低于爆破片的爆破压力3当容器出口侧管线上装有安全阀时其设计压力应不低于安全阀的开启压力加上流体从容器至安全阀处的压力降 本次设计为立式搅拌反应釜的机械设计釜内和夹套的工作压力分别为01Mpa和0Mpa容器上并未装设安全阀和爆破片等安全泄放装置但是为了使设备能安全地进行工作本次釜内和夹套的设计压力都取11倍的工作压力分别为Mpa和Mpa设计温度的确定设计温度是指容器在正常工作的情况下在相应设计压力下设定的受压元件的金属温度指沿金属截面厚度的温度平均值当元件金属温度不低于0时其值不得高于金属可能达到的最低温度GB150规定设计的温度等于或低于20的容器于低温元件的金属温度可以通过传热计算或实测得到也可按内部介质的最高或最低温度确定或在此基准上增加或减少一定数值设计温度与设计压力存在对应关系当压力容器具有不同的操作工况时应按最苛刻的压力与温度的组合设定容器的设计条件而不能按其在不同工况各自的最苛刻条件确定设计温度和设计压力本次设计严格遵循GB150规定并且考虑到设计压力釜内的设计温度取夹套的设计温度取盘管内温度取-150反应釜的设计釜体的选型及尺寸确定反应釜筒体的主要部分是容器如图31a所示其筒体基本是圆筒形封头常采用椭圆形锥形和平板形其中以椭圆形应用最广泛釜体结构与传热形式有关最常见的是夹套式壁外传热结构如图31b所示也有釜体内设蛇管的传热结构如图31c所示必要时也可将夹套和蛇管联合使用釜体上按工艺要求还需要安装各种接管口 a 筒体 b夹套 c蛇管釜体材料及结构型式的选择1 釜体材料的选择 表3-1 反应釜的HD值种类釜内物料类型HD一般反应釜液液相或液固相物料113气液相物料12发酵罐类气液相物料1725在确定反应釜直径及高度时还根据反应釜操作时所允许的装料程度装料系数等予以综合考虑通常装料系数可取06085如果物料在反应过程中产生泡沫或成沸腾状态应取较低值一般为0607若反应状态平稳可取08085物料粘度大时可取最大值因此釜体容积V与操作容积V应有如下关系V V工程实际中要合理选用装料系数以尽量提高设备利用率对于直立反应釜来说釜体容积通常是指圆柱形筒体及下封头所包含的容积之和根据釜体容积V和物料性质选定HD值估算筒体内径D由公式3-1和3-2求得 3-1 3-2 可得 D 1020mm式中V釜体容积m3本次设计的釜体容积为1m3 H筒体高度m D筒体内径m HD由表31得并根据实际情况取HD 12将计算结果圆整为标准直径的D 1000mm2釜体高度的计算对于直立式反应釜其圆柱部分筒体的高度H可由公式3-3计算 3-3 109mm式中V釜体容积m3本次设计的釜体容积为1m3 V下封头所包含的容积VH 01505m3可从文献2中表42查得 V筒体每一米高的容积V1 0785m3可从文献2中表41查得 3 HD校核 所以合格 V1 110109 085565m3 V V1 V 085565 0617 147265 1 m3 所以釜体容积合理 4 因为 11Pw 11 1 11Mpa 3-4C CC 0615 21 mm将计算结果圆整取 设计压力筒体内径名义厚度有效厚度验算最小壁厚对于压力较低的容器按强度计算出来的壁厚很薄往往会给制造和运输吊装带来困难为此对壳体元件规定了不包括腐蚀裕量的最小厚度对于碳素钢低合金钢制的容器不小于3mm对于高合金钢不小于2mm 将计算结果圆整取而所以取壁厚校核水压试验强度 因为 11Pw 11 10 11MpaP 125P09显然故水压试验强度足够设计压力实验压力计算应力屈服应力 材料304屈服强度取200Mpa 焊接接头系数封头的选型及尺寸确定封头材料及结构型式的选择封头材料的选择此次设计封头的材料与釜体的材料相同采用16MnR封头结构型式的选择压力容器封头的种类较多封头又称端盖按其形状可分为三类凸形封头锥形封头平板形封头其中凸形封头包括半球形封头椭圆形封头蝶形封头和球冠形封头1半球形封头半球形封头如图3-2a所示为半个球壳半球形封头与球壳具有相同的优点即在同样的条件下它所需要的壁厚最薄在同样的容积时其表面积最小壳节省钢材故从这些方面看来半球形封头是最理想的结构形式但其缺点是深度较大直径小时整体冲压困难直径大时采用分瓣冲压其拼焊工作量又较大因此对于一般中小直径的容器很少采用半球形封头半球形封头常用在高压容器上2椭圆形封头椭圆形封头如图3-2b所示是由半个椭球面和一个短圆筒组成由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续故应力分布比较均匀且椭圆形封头深度较半球形封头小得多易于冲压和成型是目前中低压容器中应用较多的封头之一受内压椭圆形通体封头中的应力包括由内压引起的薄膜应力和封头与圆筒连接处不连续应力都与椭圆封头长轴与短轴的比例有关目前工程上一般都采用限制椭圆形封头最小厚度的方法如GB150规定标准椭圆封头的有效厚度应不小于封头内直径的015非标准椭圆形封头的有效厚度应不小于030a半球形封头 b椭圆形封头 c碟形封头3筒体内径名义厚度有效厚度反应釜的搅拌装置搅拌器的类型及选择图1 立式容器中心搅拌四搅拌轴的设计1搅拌轴的材料和普通的轴一样常用45 号钢不重要的强度要求不高的搅拌轴可用Q235钢当耐腐蚀要求较高或要求物料不被铁离子污染时应采用不锈耐酸钢或采用防腐措施2搅拌轴的结构搅拌轴常用实心和空心直轴其结构型式轴上安装的搅拌器的类型支撑的结构和数量以及与联轴器的链接要求不高而定还要考虑腐蚀等因素的影响下面介绍几种常用的搅拌器将结构和特点桨式搅拌器桨式搅拌器结构简单制造容易缺点是主要产生旋转方向的液流即便是折叶式桨式搅拌器所造成的轴向流动范围也不大它主要应用于流体的循环或黏度较高物料的搅拌a平直叶式 b折叶式图4- 桨式搅拌器涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器的主要优点是当能量消耗不大时搅拌效率较高涡轮式搅拌器又称透平式叶轮它是应用较广的一种搅拌器能有效地完成几乎所有的教版操作并能处理黏度范围很广的流体推进式搅拌器推进式搅拌器结构简单制造方便适用于黏度低流量大的场合利用较小的搅拌功率通过高速转动的叶片能获得较好的搅拌效果主要用于液液系混合使温度均匀在低浓度固液系中防止淤泥沉降等推进式搅拌器循环性能好剪切作用不大属于循环型搅拌器n 60rmin 1s由文献11中P60图3-3EKATO公司的Np-Re算图可查的Np 17按公式可计算搅拌功率 kw所以本次设计的搅拌功率为026千瓦搅拌轴的校核搅拌轴材料的选择搅拌轴的强度校核 反应釜的其它附件设备的支座化工容器及设备往往由于工艺操作等原因在筒体和封头上需要开一些各种用途的孔接管和法兰是用来与管道和其他设备连接的管子的公称直径和与钢管的外径的关系见接管的伸长度一般为从法兰密封面到壳体外径为150mm液体出料管的设计主要从易放尽阻力小和不易堵塞等原因考虑另外还要考虑温差应力的影响反应釜硬度值不大于规定非比例延伸强度抗拉强度断后伸长率HBWHRBHV2055154020192210表2-2 毛坯化学元素含量表不大于SiMnPSNiCr00807520450038-10518-20下料操作下料是封头制作的首道工序下料下的好不好是一个封头质量最后是否过关的前提在下料的同时也要考虑到怎么样排列下料才会使用料最省达到成本最低并且在切割圆片的时候要考虑下料圆片公差-55mm盛博封头主要加工的是不锈钢封头和碳钢封头其切割的工具是不同的不锈钢切割的时候用的是等离子切割而碳钢则是用乙炔气割如果是比较薄的碳钢也是可以用等离子切割的而切割圆片的圆规则是根据要切割的半径调节圆规上的活动扣来确定切割半径下料作业标准 1 根据工艺卡对照实物确认工艺流转卡包括公务下达的排料图的要求材料规格确认是否与实物一致 2 确认板材厚度材质以及表面质量是否符合要求 3 材料入库检查时每张钢板应该配有相应的材料质量保证书这是钢板的检验数据是钢板合格使用有确实的依据 4 根据工艺流转卡或排料图选择需要的材料 5 根据工艺卡确认下料直径下料尺寸公差标准为5标记中心后画线下料1 6 下料完成后将产品的指令号单位号形状材质炉批号用油漆笔移植在同张板表面如果有半圆在半圆上也要移植同样内容最后由检验员确认 7 根据工艺卡要求将在圆片压外的一面打上钢印钢印内容为炉批号和材料牌号如有特别指示按照要求打钢印并将钢印内容拓印以便复查操作者要在拓印纸上签名3 8 圆片在切割时如圆片有一定的熔渣和飞溅物一定要打磨干净彻底否则在以后圆片搬运过程中相互摩擦容易给钢板表面带来划伤 9 圆片四周有缺口时如果缺口深5mm以上则以缺口为中心向两端30mm的范围打磨去除一定要打磨光滑缺口在5mm以上且坡口可以去除时应提交焊接班补焊后打磨如果坡口无法去除缺口需要和客户进行联系商量后解决 10 将切割好的圆片表面异物清除后要按圆片半圆片单件号顺序堆放整齐随工艺卡一起流转到下道工序由下道工序检验员或班长确认焊接工序焊接操作我们厂常用的焊接方法有手工焊氩弧焊埋弧焊1手工焊主要用于碳钢3-6mm板材的焊接2埋弧焊以8mm以上碳钢不锈钢板材的的焊接为主3氩弧焊以3-6mm不锈钢的焊接为主常用的不锈钢焊丝有ER304和ER316L等碳钢常用焊丝以J422和J507等和低温焊材J426和J427焊剂碳钢常用的是HJ431不锈钢常用的是HJ260由于焊丝焊剂易受潮平时将焊丝焊剂储存在红外线电子烘干机内焊剂HJ431以及HJ260的烘干温度为250-300焊丝J422以及J350的烘干温度分别为150和300焊接工序是完全按照焊接工艺执行的板材的厚度决定了焊接时需要单面焊或者双面焊在焊接结束后要对焊缝进行RT探伤X射线判断有没有气孔裂纹等缺陷如发现以上缺陷要进行返修直至拍片过关222 焊接作业标准1焊接工序接到工艺流转卡后确认工艺流转卡和实物的材质数量单件号规格大小片的指令号等是否一致圆片周围是否有杂物圆片上的飞溅物是否去除干净如没有处理干净就要用砂轮打磨干净2有无焊接试板坡口切割质量能否达到要求材料表面有无明显缺陷如发现异常要及时反应3根据焊接工艺卡的规定检查焊接坡口形式及尺寸是否符合4每侧坡口面打磨对接错边量不大于10板厚且不大于15mm5点固 第一层焊缝终端处电焊长度不小于50mm收弧板规格应为150150mm且一面具有R的圆弧组队后的圆片应在8小时内焊接否则须用火焰烘去坡口内的水分6焊工持焊接工艺与焊接记录领取焊材焊材二级库处进行登记领用的焊剂现场放量不得超过4小时否则要放回烘箱继续进行重新烘干7预热 a板厚不小于30mm的碳钢低合金钢预热温度按焊接工艺卡焊接技术标准的规定进行b预热范围宽度不小于4mm且不小于100mmc在焊接过程中任何时候坡口处温度不得低于规定的预热温度d当焊件温度低于0任意板厚时必须预热到15以上才能进行焊接8焊接 a焊接前必须对焊接设备进行检查检查正常后方可施焊b按焊接工艺的要求焊接同时填写焊接记录c焊接规范焊接层数须符合焊接工艺的要求焊接时不得采用大电流少层数9清根 a不锈钢清根前坡口两侧各300mm范围内涂防飞溅涂料b采用碳弧气刨清根时应按要求选用碳棒直径 c清根后砂轮打磨清理坡口及两侧存在着渗碳层氧化物熔渣等杂物打磨宽度手工焊锈氧化物20mm以上油污30mm以上自动焊锈氧化物25mm油污50mm坡口内侧打磨要求碳钢低合金钢n10mm的焊缝其两端各300mm范围内渗碳层必须彻底清除其余部分允许清除50以上其他有色金属必须彻底清除3d清根后复合钢Cr-Mo钢手工焊及板厚n30mm的焊缝应进行PT检查10焊接过程中缺陷返修 返修焊工由焊接班长指令返修经验丰富的焊工担任补焊过程中应杜绝粘焊现象否则经打磨后再补焊下列缺陷必须清除后方才继续焊接焊偏裂纹凹坑气孔a焊缝不得低于母材b不得有咬边现象c不去除余高的焊缝其表面不得有裂纹气孔弧坑咬边和夹渣等缺陷并不得保留有熔渣和飞溅物d去除余高的焊缝PT检查不得有任何缺陷显示e如有缺陷碳钢低合金钢返修程序砂轮或碳弧气刨打磨清理PT检查砂轮机打磨出焊接坡口焊接PT检查不锈钢返修程序砂轮或碳弧气刨打磨清理PT检查n2mm时需要砂轮机打磨出焊接坡口焊接PT检查412焊接内部返修返修程序缺陷定位缺陷去除PT检查焊接去除焊缝余高PT检查513参照RT底片RT人员与焊工一同在焊缝上确定缺陷位置将含下列要求时采用UT确定缺陷位置一次返修n30mm时采用UT确定缺陷位置二三次返修n20mm采用UT确定缺陷部位UT定位后由RT班标出缺陷位置和深度标定侧须为缺陷深度12侧14焊接完毕后由检验员或班长确认后在工艺卡上签上姓名并连同实物一起流转至下道工序由下道工序责任人认可才可以冲压工序 冲压操作冲压操作是中小型封头成型的重要操作同样冲压也是封头的开裂减薄出现最多的工序段冲压机的构成1主缸 主要用于连接模头是封头成型的必要部件2边缸 用于压住上模圈固定住上下模圈中的封头圆片是防止封头在压制过程中折皱鼓包的重要部件3溢流阀 用于控制控制压机的整体压力防止圆片在压制过程中发生撕裂4冲压阀 在压力过大时冲压阀会对压力进行缓解达到压力平均的作用除此之外油路板电机油路板储油箱操作台底座等都是冲压机的组成部分冲压的操作步骤1首先承接了下料工序的流转卡后找到对应下好的圆片2对照工艺流转卡上的工艺要求换上对应的一套模具且用量具确定所选用的模具尺寸和要压制的圆片尺寸吻合3将圆片装夹在上下模圈内并且确定模头的中心点与圆片中心点在一条直线上4操作上模圈以及模头的相对运动进行试压根据控制杆的反弹力度判断压力大小从而调节压力大小5试压结束压紧圆片进行冲压冲压作业标准1对照任务单确认实物与工艺卡是否一致根据工艺卡确认被加工工件的数量材质规格炉批号等要素同时检查圆片端部有无裂纹毛刺打磨是否符合要求圆片是否有倒角是否正面朝上等有特殊要求时发现问题则及时联络2根据工艺卡正确选用模具检查模具表面情况发现伤痕和严重拉伤必须打磨同时须清理模具表面的锈蚀等污物3根据工艺卡要求的尺寸形状材质直边高等情况进行压制4要求温冲根据板材性质加热到一定温度然后进行冲压的工艺时须准备烘枪煤气氧气冲旋结合的封头则须准备相应的样板双面贴膜的则要将圆片边缘正反两面约200-300mm范围内的模板去除并清除薄膜表面的杂物65安装上下模具视情况加入模具垫块对圆片的内外表面涂润滑油涂抹范围为顶端向里200-300mm涂抹应均匀上下模具等都要涂匀6冲压第一枚封头时吊出封头用样板检查断面形状同时检查有无鼓包以及有无减薄并检查表面有无划伤箍印等如无上述异常则可以继续冲压封头成型后封头表面如有划伤则及时打磨并确认最小板厚确认是否有划伤拉伤曲皮桔皮鼓包皱折箍印等不良现象7封头如有鼓包皱折等现象应连同工艺卡一起流转至返修工序8每只封头应能看清指令号单件号材质否则要重新移植每个规格产品经检验后随工艺卡要签上姓名一起转至下道工序由下道工序确认压鼓工序压鼓操作压鼓工序和冲压工序是同一步骤的工序冲压工序范围159-1900mm而压鼓工序的范围是1600-4800mm与冲压不同的是压鼓大多只是把封头大体成型最终成型则是由旋压完成冲压如果不经客户的特殊要求最终成型步骤则是不需要的1600-1900mm的封头这两道工序则是都需要的压鼓机的构成1pa封头板厚为6mm以下时工作表压力设