反应釜釜体设计

1、 反应釜釜体的设计目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 1概述2 HYPERLINK l bookmark20 2工艺设计2 HYPERLINK l bookmark22 釜体容积2 HYPERLINK l bookmark28 最大工作压力2根据要求操作压力p=2W HYPERLINK l bookmark30 设计压力P=（）pw，取P=pw=X=；2 HYPERLINK l bookmark38 工作温度3 HYPERLINK l bookmark40 工作介质3 HYPERLINK l bookmark42 3机械设计3 HYPERLINK l b

2、ookmark44 釜体DN、PN的确定3311釜体DN的确定3312釜体PN的确定3釜体壁厚的确定3321筒体壁厚的设计3釜体封头的设计3331封头的选型3332封头的壁厚的设计3333封头的直边尺寸、体积及重量的确定4 HYPERLINK l bookmark64 筒体长度H的设计4341筒体长度H的设计43.4.2釜体长径比L/Di的复核4外压筒体壁厚的设计4351设计外压的确定4352试差法设计筒体的壁厚4353图算法设计筒体的壁厚5外压封头壁厚的设计5361设计外压的确定5362封头壁厚的计算5 HYPERLINK l bookmark120 4总结6 HYPERLINK l boo

3、kmark122 参考文献61概述反应釜釜体的作用是为物料反应提供合适的空间。釜体中的筒体基本上是圆筒，封头常采用椭圆形封头、锥形封头和平盖，以椭圆形封头应用最广。根据工艺需要，釜体上装有各种接管，以满足进料、出料、排气等要求。为对物料加热或取走反应热，常设置外夹套或内盘管。上封头焊有凸缘法兰，用于釜体与机架的连接。操作过程中为了对反应进行控制，必须测量反应物的问的、压力、成分及其他参数，容器上还设置有温度、压力等传感器。支座选用时应考虑釜体的大小和安装位置，小型的反应器一般用悬挂式支座，大型的用裙式支座或支承式支座。釜体结构简图(CAD)2工艺设计釜体容积对于反应釜，釜体容积通常是指圆柱形筒

4、体及下封头所包含的容积之和。根据釜体容积容积V的性质，选定H/Di的值，若忽略釜体低封头容积，可以认为(口、V=1DH=1D3=H/D4i4i(D丿ii根据规定可知：D=1200mm，又因为一般反应釜的H/D=11.3,，由此可得出ii1V=DH=4i-D34i=1.361.76m3最大工作压力根据要求操作压力久=设计压力p=()p，取p=p=x=；WW液体静压Pll.lxl.210m/s2cm2)u0.0132MPa；0.0l32.可以忽略p；Lp/p=二0.024二2.4%5%L0.55计算压力p二p+p=p=MPa；cL因此釜体最大工作压力为工作温度根据要求：工作温度t=100C工作介质

5、釜体体内的工作介质选为聚乙烯3机械设计釜体DN、PN的确定3.1.1釜体DN的确定根据规定Di=1200mm由1】314页表16-1查得釜体的DN二1200mm3.1.2釜体PN的确定因操作压力p=MPa，故PN=MPaW釜体壁厚的确定3.2.1筒体壁厚的设计由公式Sd-pDci2Qt一pc+C得:2+1.0=3.41(mm)1.1x0.5x12002x137x1.0-1.1x0.5考虑C，则S=S+C=mm，圆整S=4mm1nd1n刚度校核：不锈钢的Smin、3mm考虑筒体的加工壁厚不小于5mm,故筒体的壁厚取S=5mmn釜体封头的设计封头的选型由文献1316页表16-3选釜体的封头选标准椭

6、球型，代号EHA、标准JB/T47462002。封头的壁厚的设计由公式S=c一i+Cd2Qt0.5p2c根据工艺参数：p=pw=MPa；pc=p+pL=p=；=（双面对接焊，100%无损探伤）;C1=mm(GB6654-96)；mm得：Sd1.1x0.5x12002x137x1.0-0.5x1.1x0.5考虑C=0.25mm，圆整得S=4mm1n根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致S=5mmn3.3.3封头的直边尺寸、体积及重量的确定根据DN=1200mm，由文献1318页表16-5知:直边高度=25mm体积二m3深度h=325mm内表面积人=m22质量m=63.5kg筒体长度H的设计3.4.1

7、筒体长度H的设计V=V+V，V=V-V，TFTFV-V4x(1.2-0.2545)H=F=0.LD2314xL224i836m圆整得H=840mm3.4.2釜体长径比L/Di的复核H/D=(H+2xh)/Di2i(840+2x325)1200=1.24；H/D=1.24在1.01.3之间，满足要求。i外压筒体壁厚的设计3.5.1设计外压的确定由设计条件可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压P=MPa。3.5.2试差法设计筒体的壁厚设筒体的壁厚S=5mm，贝y：S=S-C=mm，nenD=D+2S=1210mm，得：Ti1210Lcr210y碌mm筒体的计算长度L=H+1h+hi321=840

8、+(325-25)/3+25=965(mm)/L=965mmVLcr=mm,该筒体为短圆筒。圆筒的临界压力为：2.59ES22.59x1.9x105x3.752cre二0.3299MPa)p由P=丁、m=3得：p=3=(MPa)m因为P=0.1MPap=MPa,所以假设S=5mm满足稳定性要求。n故筒体的壁厚S=5mm。n3.5.3图算法设计筒体的壁厚设筒体的壁厚S=5mm，则S=S-C=mm,D=D+2Snenoin=1210mm,D/S=1210/3.75=322.67。0e筒体的计算长度：L=H+1h+hi321=840+300/3+25=965(mm)L/D二965/1210=o在文献

9、2中图5-5的L/D坐标上找到的值，由该点做水平线与对应的oD/S二322.67线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：A心。oe由文献2中选取图5-12,在水平坐标中找到A=X10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数B的值为：B37MPa、E=X105MPa。B根据P=-得:D/Soep1210-3.75=(MPa)因为p=MPap=MPa，所以假设S=5mm合理，取封头的壁厚S=5mm。nn外压封头壁厚的设计设计外压的确定封头的设计外压与筒体相同，即设计外压p=MPa。封头壁厚的计算设封头的壁厚S=5mm，贝y：S=S-C

10、=(mm)，对于标准椭球形封头K=，nenTOC o 1-5 h zR二KD=X1200=1080(mm),Ri/S=1080/=288iie计算系数：0.1250.125A二=R/S288ie=X10-4由文献1中图15-7中选取，在水平坐标中找到A=X10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数B的值为值为：B53MPa、E=X105MPaB57根据P=得：P=(MPa).R/S288ie因为p=MPap=MPa，所以假设S=5mm偏大，考虑到与筒体的焊接，取n封头的壁厚与筒体一致，故取S=5mm。n由在文献1318中表16-5釜体封头的结构如图1-1，封头质量：(kg)图1-1釜体封头的结构与尺寸4总结本文对反应釜的釜体进行了详细的设计，包括釜体的概述、工艺设计以及机械设计。通过这次的设计，