反应釜的设计计算PPT课件

过程装备与控制工程课程设计Coursedesignofprocessequipmentandcontrolengineering,反应釜的设计计算,1,.,任务书,主要内容：1设计方案的确定及工艺流程的说明；2反应器的工艺计算；3基本尺寸计算及基本结构设计；4壳体、开孔补强与搅拌轴及耳式支座的强度校核；5绘制反应器的装配图。,2,.,设计条件：,乙酸酐分解式为该反应的反应速率方程为，反应温度下反应速率常数为0.08。每小时处理量为，原料中乙酸的浓度。试设计一台连续操作釜式反应器达到要求：,3,.,接近设计条件的实物图,4,.,工艺设计计算结果,原料的处理量反应时间,5,.,工艺设计计算结果,反应体积反应器的有效体积：反应器的实际体积：,6,.,工艺设计计算部分结果参数汇总,原料液中乙酸酐的起始浓度，9.510-2mol/L；反映后乙酸酐的浓度，7.610-3mol/L；有效体积，1.44m3；反应时间，143.75min；乙酸酐的转化率92。单位时间原料液处理量，0.6m3/h；反应器的实际体积，1.8m3；装料系数0.8；,7,.,结构设计部分,釜体结构形式的选择筒体：圆柱形釜底的封头形状：标准椭圆型顶盖连接方法：不可拆换热器形式：U形夹套,8,.,结构设计计算结果,釜体直径的计算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，根据釜体容积和物料性质，选定值，估算筒体内径。由于此反应为液液反应，故而取，先忽略釜体封头的容积。,9,.,结构设计计算结果,筒体内径：根据标准圆整取,10,.,结构设计计算结果,釜体高度的计算查表可知，直径为1300mm的椭圆封头总深度，内表面积，。,11,.,结构设计计算结果,对于直立式反应釜，其圆筒部分筒体的高度为根据标准圆整取但是，则重新选取。再取，则有：则圆整则圆整,12,.,结构设计计算结果,釜体筒体厚度的计算设定操作温度T=100。腐蚀余量为，钢板负偏差取焊接接头系数选材上，由于承受压力较高，所以选择Q345R。内压0.1MPa设计压力：，所以忽略不计。则计算压力：,13,.,结构计算计算结果,计算厚度：,14,.,结构计算计算结果,设计厚度：名义厚度：，圆整为6mm。有效厚度：,15,.,结构计算计算结果,夹套的选择,16,.,结构计算计算结果,反应釜的搅拌装置搅拌功率的计算粘度计算公式解得搅拌器直径d=400mm叶片直径b=80mm叶轮转速n=238.8r/min雷诺数,17,.,结构计算计算结果,经查过程设备设计功率曲线可知，功率准数Np=6搅拌功率P=3.91kw叶轮距槽底的安装高度Hi=400mm挡板宽度Wb=120mm电机的选用电动机功率P=4.57kw根据电动机的标准，查机械设计课程设计，电动机可选用Y132M2-6，功率5.5kw，转速960r/min。,18,.,结构计算计算结果,减速机的选用根据轴转速960r/min，电动机功率为5.5kw。查表可知：应选用滚筒减速机，编号为96012。联轴器的选用查机械设计课程设计可知：联轴器应选GY4，类型为凸缘联轴器。搅拌轴材料的选择常用优质碳素钢有35、45、50钢，其中以45钢应用最多。搅拌轴受到扭转和弯曲的组合作用，其中以扭转为主。本次设计选用45钢作为搅拌轴的材料。,19,.,结构设计计算结果,搅拌轴直径的计算搅拌轴的材料选为45钢，轴材料剪切弹性模量，许用剪切应力轴传递最大转矩：搅拌轴为实心轴，则直径：d=0.045m,20,.,结构计算计算结果,主要接管尺寸的计算进料管和出料管df=16mm查手册取无缝钢管，法兰选用板式平焊钢管法兰PL2.5，B型，DN50。冷却水管的计算ds=26.6mm查手册取无缝钢管，法兰选用板式平焊钢管法兰PL2.5，B型，DN40。,21,.,主体设备配置图,22,.,强度校核,压力试验，选用液压试验内筒水压试验故在做水压试验时，内筒稳定性符合要求,23,.,强度校核,耳式支座结构设计参数,24,.,强度校核,水平风载荷和地震载荷计算（地震为九度）支座本体计算单个支座本体承受的实际载荷单个支座本体允许载荷可以查表可知BN型耳式支座系列参数尺寸，可知Q=30KN。则有：,支座本体安全,25,.,强度校核,支座处壳体内应力的计算应力校核支座上端A点支座下端B点：经计算校验合格,26,.,强度校核,地脚螺栓的强度验算式中，摩擦系数取支座与基础垫板之间钢对钢的静摩擦系数0.3（按钢结构设计规范）。计算得的值小于0，表明不承受剪切力。开口补强的计算被削弱的金属面积A=168.2封头起补强作用金属面积A1=1516.5因为，所以需要补强圈进行补强,27,.,强度校核,搅拌轴刚度的校核为了防止搅拌轴产生过大的扭转变形，从而在扭转中振动，影响正常工作，应把轴的扭转变形限制在一个允许