中衡夹套反应釜的

1、夹套反应釜的设计搅拌容器常称作搅拌釜，当做反应器用时，称为搅拌釜式反应器简称反应釜。搅拌容器分为罐体和夹套两部分，主要由筒体和封头组成；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成；传动装置是为带动搅拌装置而设置的，主要由电动机、减速器、联轴器和传动轴组成；车L圭寸装置为动密圭寸,一般采用机械密圭寸或填料密圭寸；其他组 成包括支座、人孔、工艺接管等附件。工艺条件一般包括，釜体容积，最大工作压力，工作温度，介质及腐蚀性，传热面积，搅拌形式，转速，功率，工艺接管的尺寸等。设计的一般步骤：1） 总体结构设计，确定各部分的结构形式，如封头形式，传热面积，搅拌类型，传动 形式，轴封等。2）容器的设计，主要内容包括： 根

2、据工艺参数确定各部分的几何尺寸 考虑压力，温度，腐蚀因素，选择釜体和夹套材料 对罐体，夹套进行强度和稳定性计算，校核。3）搅拌器设计，根据搅拌类型确定相关位置和尺寸4） 传动系统设计，包括选择电动机，确定传动类型，选择减速机，联轴器，机座及底 座设计5）选择轴圭寸，选择并确定轴圭寸及相关零部件。6）绘图写说明书。（一）罐体和夹套的设计罐体为物料完成搅拌提供了空间，夹套即外部传热，它是一个套在罐体外面能形成密封空间的容器。罐体和夹套的设计主要包括结构设计，各部分尺寸的确定和强度计算与校核。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。罐底通常为

3、椭圆形封头。顶盖在受压状态下操作常选用椭圆形封头，对于常压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用平盖，并在平盖上加设横梁，用以支撑搅拌器及其传动装置。罐底与筒体的连接常采用焊接，顶盖与筒体连接可为可拆和不可拆两种。筒体内径小于1200mm,宜采用可拆连接，当要求可拆时，做成法兰连接。2）罐体几何尺寸计算a. 确定筒体内径：一般由工艺条件给定 V,筒体内径按公式计算（4VV-v是给跡容积D1I要考虑其对搅拌功率，对传热的影响及物料反应和结构等对长径比的要求。i长径比（按物料类型查表）通常，一定随着釜体 长径比的减小，搅拌功率与搅拌器桨叶直径的长径比越大，釜体盛料部分表结构形式的搅拌器桨叶直径

4、与附体内经有一定的比例关系。 搅拌器桨叶必然要相应放大， 在固定的搅拌轴转速下， 五次方成正比，因此，搅拌功率会增大很多。釜体长径比对夹套传热也有显著影响， 当容积一定时， 面积越大，夹套的传热面积也越大。b. 确定封头尺寸： 反应釜筒体与夹套最常用为椭圆封头。其内径与筒体内径相同，c. 确定筒体高度H1 ：反应釜容积V通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。则筒体高度H1按以下计算并圆整。比（V V圭寸）/Vim mV封封头容积，可查表 m3 V1m, 1m高筒体容积，可查表当筒体高度确定后，应按圆整后的筒体高度修正实际容积，则V=VmHi+V封（H1是圆整后的筒体高度）、3）夹套几何尺寸计算

5、夹套和筒体的连接常焊接成封闭结构，夹套内径D2可根据筒体内径 D1 ,查表 选取。夹套下封头形式同罐体封头，其直径D2与夹套筒体相同。夹套高H2由传热面积决定，不能低于料液高度。通常由工艺给定的装料系数n或根据已知操作容积和全容积进行计算，门=操作容积/全容积若装料系数没有给定，则应合理选用装料系数值。常取0.6-0.85H2（ V V 封 ） /Vim夹套所包围罐体的表面积（筒体表面积F筒+封头表面积F封）一定要大于工艺 要求的传热面积F : F封+F筒F4）夹套反应釜的强度计算 当夹套反应釜几何尺寸确定后，则根据已知的公称直径，设计压力和设计温度进 行强度计算，确定罐体及夹套的筒体和封头的

6、厚度。（带夹套的受内外牙筒体厚 度可参考文献的表11-3） 强度计算的原则及依据 强度计算应符合 GB150钢制压力容器的规定，强度计 算应考虑一下几种情况:a. 圆筒内为常压外带夹套 当圆筒的公称直径 DN600mm时，被夹套包围部分的筒 体按外压（指夹套压 力）圆筒设计，其余部分按常压设计。当圆筒公称直径小于 600mm时，全部筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计b. 圆筒内为真空外带夹套当圆筒的公称直径大于等于 600mm时，被夹套包围部分的筒体按压力（指夹套 压力 +0.1MPa ）圆筒设计，其余部分按真空设计当圆筒的公称直径小于 600mm，全部筒体按外压（指夹套压力 +0.1MPa ）

7、圆筒 设计c. 圆筒内为正压外带夹套当圆筒的公称直径大于等于 600mm，被夹套包围的部分筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值，其余部分按内压圆筒设计。当圆筒的工程直径小于 600mm，全部筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值。釜体的壁厚根据釜体的受载情况计算确定。当釜体操作压力使釜体受内压作用，筒体和封头的壁厚按内压容器计算；若带有夹套，贝阪应釜的筒体和下封头因受外压的作用，应同时按内压和外压分别计算，并取两种计算所得的壁厚的较大值。按内压计算时，最大压力差为釜内工作压力，按外压计算时，最大压力差为夹套内的工作压力（釜内为常压或尚未升压时）或家套内工作压力加 0.1MPa

8、 （当釜 内为真空 时）。为了便于焊接，封头常与筒体壁厚相同，釜体上封头如不包括在夹套内，则不承 受外压 的作用，只按内压计算，但考虑到顶上有许多开孔，削弱了上封头的强度， 故常取与筒 体壁厚相同，也便于制造。 按内压对筒体和封头进行强度计算 按外压对筒体和圭寸头进行稳定性校核反复试代法 水压试验（二）反应釜的搅拌器1）搅拌器搅拌器又称为搅拌桨或搅拌叶轮，是反应釜等搅拌设备的关键部件。主要类型有桨式，推进式，框式，涡轮式，螺杆式，螺带式等。设计的重点是搅拌器的安装方式及与轴连接的结构设计。搅拌器的桨叶多为两叶，有直叶桨，斜叶桨和弧叶桨之分。搅拌器直径与罐体内径之比Dj/D1常取0.35-0.8

9、，多用于n100r/min的场合。桨式搅拌器可以单层或多层安装在轴上。最底层桨通常安装在与下封头焊缝等高的位置 上。二层桨安装时，最上层桨通常安装在液面至底层桨距离的中间或稍高的位置上。三层及四层桨安装时，最上层桨通常安装在液面下200mm处，中间 各层桨均布在上层桨和底层桨之间。桨式搅拌器与轴的连接常用螺栓对夹。当轴径d小于等于50mm时，应加紧定 螺钉固定，当轴径大于50mm时，加穿孔螺栓或圆柱销固定。2）挡板挡板是一种常见的搅拌附件。当搅拌器沿容器中心线安装，搅拌物料粘度小，搅拌转速高时，液体将随着桨叶旋转方向一起运动，容器中心部分的液面下降，形 成漩涡，降低混合效果。通常为了消除这种现

10、象，在容器中加入挡板，把回转的切向流动改变为径向和轴向流动。挡板宽度通常取容器内径的 1/10-1/12，一般设置4-6个挡板沿罐壁均匀分布直 立安装。（三）反应釜的传动装置传动装置为搅拌器提供运动和动力。传动装置包括电动机，变速器，联轴器，搅拌轴，机架，安装底盖及凸缘法兰等。当搅拌轴较长时，为加工和安装方便，常常将搅拌轴分段制造。安装搅拌器的部分称为搅拌轴或下轴，与减速机输出轴相连接的称为传动轴。反应釜传动装置的设计一般包括，电动机的选型，变速器的设计或选型，轴的支 撑条件的确定，轴上零件的选型，机架和底座的选用或设计。1）常用电动机及连接尺寸确定电动机的型号应根据搅拌轴的功率等。电动机的功

11、率必须满足搅拌器运转及 传动装置，轴圭寸功率损失的要求，还要考虑可能出现的搅拌功率过大的情况。电动机功率按下式确定：Pd旦旦Pd是电动机功率，P搅拌轴功率，Pm轴封系统的摩擦损失功率，n是传动装置的机械效率（可查表）2）釜用减速机类型，标准及选用由于立式反应釜转速较低，因而电动机多与变速器组合使用。釜用立式减速机主要类型有摆线针轮减速机，齿轮减速机和带传动减速机三大类。先根据反应釜搅拌传动所需要的电机功率、搅拌轴转速（即减速机输出轴转速）然后在根据其他具体条件综合考虑，类比确定较适用的减速机。如果已知条件为输出轴转矩，应采用下式求功率 Pi总传动比，P功率，T输出转矩，n输出转速，n总传动效率

12、9550i3）凸缘法兰凸缘法兰一般焊接在搅拌容器封头上，用于连接搅拌传动装置，也可用作安装，R和凹维修和检查用孔。凸缘法兰分整体和衬里两种结构形式，密封面分图面面M两种。结构和尺寸可查表4）安装底盖安装底盖采用螺栓等紧固件，上与机架连接，下与凸缘法兰连接，是整个搅拌传动装置与容器连接的主要连接件。（结构和尺寸可查HG/T21565）.安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同。形式应注意与凸缘法兰的密封面配合（凸面配凹面，突面配突面）5）机架立式搅拌传动装置多通过机架、安装底盖安装在搅拌设备圭寸头上。机架上端与变速器连接尺寸相匹配，下端采用螺柱与安装底盖连接。6）联轴器电动机或减速机输出轴与传动轴之间及

13、传动轴与搅拌轴之间的连接，都是通过联轴器连接，并传递运动和转矩。联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。搅拌轴分段时，其自身的连接必须采用刚性联轴器。7）搅拌轴的设计搅拌轴的设计包括材料的选用，结构确定，支承条件和强度计算等内容。a. 搅拌轴的材料搅拌轴以45钢应用最广，当介质有腐蚀要求时，采用不锈钢材料 。当搅拌轴分 段安装 时，搅拌轴和传动轴可根据其接触介质的情况，分别采用不同的材料。采 用材料及性能可查标准。b. 搅拌轴的结构搅拌轴的结构可采用实心轴和空心轴，结构形式根据轴上安装的搅拌器的类型，支承的结构和数量以及与联轴器的连接要求而定，还要考虑腐蚀的影响。连接桨式和框式搅拌器的轴头较简单，因用螺栓对夹，所以用光轴即可。连接推进式和涡轮式搅拌器的轴头需要车削台肩，开键槽，轴端还要车螺纹。c. 搅拌轴的支承条件支承条件对其刚度影响大。按支承情况，搅拌轴分为悬臂式和单跨式。悬臂式拌轴在 搅拌设备内部不设置中间轴承或地轴承 ，维修方便，特别对结晶度要求较_高的生物，食品和药品搅拌设备或介质腐蚀性高的搅拌设备，减少了内件，宜优先