2㎡反应釜的设计

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操作的适应性更广泛一些。另一方面也可使悬挂式支座的安装高度有较大的变动幅度，以便于设备在车间中的布置定位。

g内筒及夹套的受力分析

工艺提供的条件为：釜体内筒中工作压力0.2MPa，夹套内工作压力0.3MPa。则夹套筒体和夹套封头为承受0.3MPa内压；而内筒的筒体和下封头为既承受0.2MPa内压，同时又承受0.3MPa外压，其最恶劣的工作条件为：中止操作时，内筒无压而夹套内仍有蒸汽压力，此时内筒承受0.3MPa外压。

h计算夹套筒体、封头厚度

夹套筒体与内筒的环焊缝，因无法探伤检查，故从附表3中查得Φ=0.6，从安全计夹套上所有焊缝均取Φ=0.6，封头采用由钢板拼制的标准椭圆形封头，材料均为A3钢。

夹套厚度计算如下：

pD1.1×0.3×1400δd≥ti﹢c1＋c2＝﹢0.6﹢22×113×0.6－1.1×0.32?σ?Φ－p＝3.41＋0.6＋2＝＝6.01㎜

夹套封头厚度计算如下：

δd＝pDi1.1×0.3×1400＋c＋c＝﹢0.6﹢212t2×113×0.6-0.5×1.1×0.32?σ?-0.5p＝3.41＋2.6＝6.01㎜

圆整至钢板规格厚度并查阅封头标准，夹套筒体与封头厚度均取为8mm。

i计算内筒筒体厚度承受0.2MPa内压时筒体厚度

δd≧pDi1.1×0.2×1300＋c＋c＝＋0.6＋212t2×113×0.85－1.1×0.22?σ?Φ－p＝1.49＋2.6＝4.09㎜，

承受0.3MPa外压时筒体厚度为简化起见，首先假设δn=8mm，则δe=δ

n-c1-c2=8-2.6=5.4mm，由于夹套顶部距离容器法兰面实际定为

150mm，因此内筒

体承受外压外压部分的高度为H-150mm，并以此决定L/D0及D0/δe之值。

D0?Di?2δn?1300?2×8?1316㎜，

11L?H?150?h2?h1?1300?150?25?×325?1283.5㎜33。

式中h2——椭圆封头直边高度，根据Di=1300mm、δn=8mm由表16-7查得h2=25mm；

h1——椭圆封头曲面高度，根据Di=1300mm由表16-6查得h1=325mm。因此

L/Do?1283.3/1316≈1;D0/δe?1316/5.4≈244。

由图15-4查得A=0.00037，再据此查图15-5得B=50，则许用压力可计算如下：

?p??B50??0.205MPa＜0.3MPaD0/δe244。

因此，当名义厚度为8mm时，不能满足稳定要求。

再假设δn=10mm，则δe=δn-c1-c2=10-0.8-2=7.2mm，而D0/δe=1320/7.2=183.3，L/D0≈1。由图15-4查得A=0.00052，据以查图15-5得，B=70，则

?p??B75??0.41MPa＜0.3MPaD0/δe1320/7.2。

因此，名义厚度δn=10mm时，筒体能够满足0.3MPa外压的要求。由于筒体既可能承受内压，又可能承受外压。因此筒体厚度应选择二者中之大值，即确定筒体厚度为10mm。

j确定内筒封头厚度承受0.2MPa内压

δd?pDi1.1×0.2×1300?c?c?12t2×113×0.85－0.5×1.1?0.22?δ?Φ-0.5p?0.6?2?1.49?2.6?4.09mm。

承受0.3MPa外压设δn=10mm，则δe=δn-c1-c2=10-0.8-2=7.2mm，而

A?查图15-5得B=110，则

0.1250.125??0.00075.0.9D0/?e0.9?1320/7.2

?p??满足稳定要求。

B110??0.667MPa?0.3MPa0.9D0/?e0.9?1320/7.2。

2.2反应釜的搅拌装置

在反应釜中，为了加快反应速率、加强传质或传热效果以及加强混合等作用，常装设搅拌装置。搅拌装置由搅拌器与搅拌轴组成，搅拌器型式好多，寻常由工艺要求确定。

工艺单上要求使用浆式搅拌器，搅拌器的直径D取值为反应釜内径Di的1/3—2/3，不宜过大。所以搅拌器直径D=Di/2=1300/2=650mm，而搅拌轴的轴径设计公式为:d?A3Pmm。化工设备中常用45号钢作为实心搅拌轴的材料，查n《轴与联轴器》可知系数A=118—107，根据设计单可知功率P=5kW，转速n=85r/min，所以搅拌轴的轴径：

d?A3P5?(118—107)3?（45.89—41.63）mm。n85根据轴上的安装零件及其它结构上的要求计算所得的轴径还需增加10%—15%，寻常还得增加2mm的腐蚀裕量。都按最大值计算得：45.89×1.15+2=54.77mm。

最终把确定的轴径圆整到搅拌轴轴径的标准系列查表后取d=56mm。2.3反应釜的传动设备

反应釜的搅拌器是由传动装置带动，传动装置寻常设置在釜顶封头的上部。反应釜的传动装置包括电机、减速器、联轴器、机架、底座和凸缘法兰。2.3.1电动机的选用

反应釜用的电动机绝大部分与减速机配套使用，只在搅拌转速很高时，才见到电动机不经减速机而直接驱动搅拌轴。因此电动机的选用一般应与减速机的选用相互协同考虑。好多场合下，电动机与减速机一并配套供应，所以可根据选定的减速机选用配套的电动机。

按设计任务书要求,选用电机YA132S-4,其轴功率为5kW,轴转速为n=1440r/min,电流为11.4A,最大扭矩为2.3,效率为85.5%，功率因数cosφ=0.83，质量为67Kg。2.3.2减速机的选用

反应釜的立式减速机的选用根据：机轴转速n=1440r/min电机功率为5kW搅拌轴转速为n1=85r/min,传动比i=n/n1=1440/85=17,减速机选用BLD摆线针齿

行星减速机。其标定符号为BLD5-3-17根据设计任务书要求，选用电机Y32M2-6,选用轴功率P=5kW,轴转速n=900r/min。2.3.3机架和联轴器的选用

机架是用来支撑加速机和传动轴的。轴承轴也归属于机架，机架机型有4种，本设计选用A型单支点机架。

电机或减速器输出轴与传动轴之间及传动轴与搅拌轴之间的连接，都是通过联轴器连接的。常用的联轴器有弹性块式联轴器、夹壳联轴器和紧箍夹壳联轴器。

查文献，传动轴与搅拌轴间的联轴器选用刚性凸缘联轴器GT45-HT200。2.3.4安装底盖的选用

安装底盖采用螺柱等紧固件，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。

安装底盖的常用形式为RS和LRS型，其他结构（整体或衬里）、密封面形式（突面或凹面）以及传动轴的安装形式（上装或下装），按HG21565-95选取。

安装底盖的公称直径与凸缘法兰一致。形式选取时应注意与凸缘法兰的密封面协同（突面配突面，凹面配凹面）。

选用RS型。查资料可得，选取安装底盖DN=25mm。2.3.5凸缘法兰的选用

凸缘法兰一般焊接于釜体封头上，用于连接搅拌传动装置，亦可兼坐安装、维修、检查用孔。凸缘法兰分整日和衬里两种结构形式，密封面分凸面（R）和凹面（M）两种。查阅资料，凸缘法兰的最大允许工作压力取决于所用材料及工作温度，依照已选定的电动机和减速机的设计要求，最终选用R型凸缘法兰DN=25mm。

3反应釜的轴封装置及附件的选用

3.1反应釜轴封装置的选用

解决化工设备的跑、冒、滴、漏，特别是防止有毒、易燃介质的泄露，是一个很重要的问题。因此在反应釜的设计过程中选择合理的密封装置是很重要的。

密封装置依照密封面间有无相对运动，可区分为静密封和动密封两大类型。对于反应釜来说，例如封头与釜身的压力容器法兰、法兰管口、人孔、视镜等附件上密封处，它们密封面是相对静止的，故称为静密封。静止的反应釜封头和转动的搅拌轴之间存在相对运动，为了防止介质的泄露须采用密封装置，称为搅拌轴密封装置，或简称为“轴封〞。

在反应釜设计中使用的轴封装置主要是填料箱密封和机械密封两种。鉴于本次反应釜设计要求是低温低压的操作环境，选用填料箱密封装置，其结构简单、填料装拆便利。3.2反应釜附件的选用

反应釜的组成除了釜体部分、传热、搅拌、传动及密封装置以为，还一些必不可少的附件，如人孔、视镜和工艺接纳。

综合设计要求及查阅资料，选用光滑密封面的人孔PN0.6，DN400。规格M20,16个螺柱或螺栓。

视镜是用来观测设备内部状况的。视镜的公称直径最多有五种公称直径，取