夹套反应釜课程设计

1、带搅拌装置的套管反应釜前言化工设备机械基础化学工程、制药工程等专业和其他非机械专业对化学设备的机械知识和设计能力的要求。 通过本课程的学习，使学生掌握基本的设计理论，使其具有钢制、典型的中、低、常压化工容器的设计和必要的机械基础知识。化工设备机械基础课程设计是化工设备机械基础课程教育中综合性和实践性强的教育环节，是理论上的实际桥梁，学生观察了工程实际问题的复杂性，首次尝试了化工机械设计。 化工设计与平时的工作不同，在设计中解决学生自主面临的问题，自己决定，根据老师给出的设计要求自己选择计划，调查数据，进行流程和设备的设计计算，对自己的选择进行论证和计算，经过反复的比较分析，不选择最佳的计划和合

2、理的设计化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。 在教师指导下，通过裸程设计，运用学生独立学习的基本理论，结合生产实际知识，培养综合分析和解决生产实际问题的能力。 因此，学生第一次完成这门课程的设计后，必须达到几个目的对查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式很熟练，需要的数据不足时，需要自己进行实验测量，或在生产现场进行实际调查。结合技术的先进性、可行性、经济合理性，综合分析设计任务的要求，确定化工流程，进行设备选定，提供保证流程正常、安全可行所需要的检查和计量参数，同时也考虑改善工作条件和环境保护的有效措施。正确且迅速地进行工艺计算和主要设备的工艺设计计算和选定。用精致的语言

3、、简洁的文字、清晰的地图表达自己的设计思想和计算结果。化工设备机械基础课程设计是一项复杂的设计工作，而且在设计中除了考虑经济因素外，还必须考虑环境保护问题。 此外，还要考虑许多政策、法规，课程设计要有耐心，必须注意许多专业、多学科的综合和协调。目录1设计方案的分析和制作(6)2 .反应釜体的设计(6)2.1罐体和夹克的构造设计”(6)2.2罐体的几何尺寸计算”(7)2.2.1筒内径的确定2.2.2确定封头尺寸72.2.3确定筒体的厚度(8)2.3夹套的几何尺寸计算2.4夹套反应釜的强度计算2.4.1强度计算的原则和根据(9)2.4.2用内压计算圆筒和封头的强度”(9)2.4.3用外压检查筒体和

4、封头的强度(10 )2.4.4夹套的厚度计算2.4.5水压试验校正计算3反应釜的搅拌装置(12 )3.1搅拌机的安装方式与轴的连接结构设计(12 )3.2搅拌轴设计(13 )4反应釜的传动装置144.1常用电动机及其连接”(14 )4.2釜用减速机型、标准及其选定(14 )4.3法兰、法兰、法兰、法兰。4.4安装底盖”(15 )4.5架子154.6联轴器5反应釜的轴封装置”(16 )6反应釜的其他附件(16 )6.1加油站6.2人孔6.3设备接口7反应釜的组装图(17 )课程设计担当书设计目的：将学到的化工设备机械基础和相关知识在课程设计中综合运用，将化工过程条件与化工设备设计有机结合，加强机

5、械课程的基本理论和基本知识。设计要求：设计时，必须有更准确的设计内容和程序，并有设计清单。 (设计清单是图纸设计的理论依据，是设计计算的整理和总结，是审查设计的技术文件之一。 主要内容有：1.目录2 .设计事务书3 .设计方案的分析和制作4 .各部分结构尺寸的确定和设计计算5 .设计总结6 .参考资料。 )用A2纸打印一张CAD图纸。设计内容：设计带搅拌装置的套管反应釜。第三组组长：张定成设计师：张定成设计事务书设计参数要求容器内夹克内工作压力、Mpa设计压力，Mpa0.70.9工作温度、设计温度、110140媒体染料和有机溶剂冷却水和蒸汽总容积，m2.5操作容积，m2传热面积，m7腐蚀状况微

6、弱。推荐资料Q235-A搅拌器型紫菜型搅拌轴转速、r/min50轴力，KW1.41设计方案的分析和制定根据任务书的要求，一个套管反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支撑台、人孔、工艺管等附件组成。 搅拌容器分为罐体和夹克。 搅拌装置分为搅拌机和搅拌轴，按照作业说明书的要求这次设计的搅拌机考虑到浆式搅拌机即机械轴封的实用性和应用的通用性，轴封采用机械轴封。阅读设计事务书后，按照以下内容和顺序进行夹克反应釜的机械设计。(1)整体结构设计。 根据工艺要求，考虑制造安装和保养检查的便利性，确定各部分的结构形式。(2)搅拌机的设计。根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

7、，选择釜体和套管材料计算、验证罐体、套管的强度和稳定性(3)传动系统的设计，如电机的选择、传动类型的确定、联轴器的选择等。(4)决定并选择轴封类型和相关部件。(5)包括总图、零部件图的图纸。(6)制定技术要求，提出制造、组装、检测和试运行等要求。2 .反应釜体的设计反应釜由罐体和套管两部分组成，罐体是反应的核心，为完成材料搅拌过程提供了空间。 夹克是密封在罐子外面的空间容器，以保证反应的操作温度。2.1罐体和夹克的结构设计罐体采用立式圆筒形容器，由筒体和封头构成。 通过基座安装在基座上。 封头一般采用椭圆形封头。 因为筒内径Di1200mm，下封头和筒体的连接通过焊接连接。 另外，为了便于分解

8、清洗，上密封件通过凸缘与筒体连接。夹克形式与罐头基本一致。2.2罐体的几何尺寸计算2.2.1筒内径的确定一般有工艺条件的规定容积v、筒内径Di的估计：式中，I是纵横比，即：有表4-2的选择。 根据问题意取i=1.0V=1.0时Di=1084mm，将Di卷成公称直径系列后di=1000 (毫米)2.2.2磁头尺寸的确定(1)椭圆光头的内径与筒内径相同，标准椭圆光头的尺寸请参照附表4-2.dn=di=1000(mm )。曲边高度hi=250mm直边高度h2=25mm容积V=0.1505m3(2)磁头厚度的计算公式其中，Pc=0.2=113MP (在参考文献附表9中调查)封头焊接采用双面焊接，全焊接

9、，局部无损伤时，=0.85计算s=0.71400/(21130.85-0.50.7 )=5.1毫米从参考文献1表49可知，负的偏差C1=0.5mm根据参考文献表4-11，腐蚀馀量C2=1.5mm计算名义厚度Sn=S C1 C2 =5.1 1.5 0.5 0.9=8mm磁头的厚度为8mm(因为S10mm，光头的直线高度h2=25mm在附表4-2中，已知杆头内表面积A=2.2346m2容积V=0.3977m32.2.3确定筒体的厚度Hi反应釜容积v通常用封头和筒体两部分容积之和计算。 筒体的高度Hi通过Hi=(V-V密封)/Vim的公式计算并舍入式中v封- -封头容积：0.3997 m3Vim -

10、1m高筒体容积(参照附表4-1 ):vim=1.539 m3/m获得Hi=(2.5-0.3977)/1.539=1.3660m米舍入后的Hi=1.4m=1400mm在墨盒的高度卷起后，修改实际容积V=VimHi V密封=1.4*1.539 0.3977=2.55 m3 2.5 m32.3夹套的几何尺寸计算套管和筒体的连接总是焊接在封闭结构上，套管的结构尺寸总是取决于安装和技术两方面的要求。 夹套的安装尺寸请参照图4-6。 夹套内径D2可根据筒内径D1如表4-3所示进行选择。 D2=D1 100=1500mm毫米夹套下密封类型与筒体密封相同，直径D2与夹套主体相同。套管高度H2由传热面积决定，不

11、能低于材料液的高度加载系数： y=操作容积/总容积=22.5=0.8夹头高度H2计算： H2=(V-V密封) Vim代入数值计算得到： H2=1.04 m米被套包围的罐体的表面积必须大于工艺所要求的传热面积ff信封=F这里f信封=H2 F1mf密封胶盒=2.2346 4.401.04=7.07=7所以热交换的要求得到满足。筒体和上封头的连接用a型平焊接法兰连接，选择凹凸密封面法兰，其尺寸参照图4-2，主要尺寸在附表4-4中进行了调查d=1530毫米d1=1490毫米d2=1455毫米d3=1441毫米d4=1438毫米s=46毫米d=23毫米2.4套管反应釜的强度计算在确定套管反应釜的几何尺寸

12、后，必须根据已知的公称直径、设计压力和设计温度进行强度计算，来确定罐体和套管的筒体和封头的厚度。2.4.1强度计算的原则和依据强度计算中各参数的选择和计算必须满足GB150-1998 钢制压力容器的规定。圆筒为正压外置套管时：圆筒的公称直径DN=600时，被套管包围部分的圆筒用内压圆筒和外压圆筒计算，取其中的大值，剩馀部分用内压圆筒设计。2.4.2用内压强度计算圆筒和封头(1)筒体强度计算Tc=110 Pc=0.7Mpa =0.85负偏差C2=1.5mm腐蚀馀量C2=1.5名义厚度Sn=S C1 C2 =8(2)磁头厚度的计算同一类别名义厚度： Sn=S C1 C2 =82.4.3用外压检查筒

13、体和封头的强度(1)筒体图算法D0/Se=20假定Sn=14mm，设Se=Sn-2=12mmD0=Di 2Sn=1428mm毫米L/D0=14001428=0.98D0/Se=119 D020调查图5-5的A=0.0012图5-7为Tc=140，B=125Mpa计算允许外压力 p =b/(d0/se )=1.05 MPa因此p=pc，所以筒体的厚度Sn2为14mmsn1=8毫米=sn2=14毫米磁头厚度为14mm(2)外压密封强度计算设密封头的厚度Sn=14mm，计算有效厚度Se=Sn-C=12mmR0=K1D0式中K1=0.9 D0=Di 2Sn=1428mmR0=0.91428=1285mm毫米计算系数a在参考文献1中，在图5-8 T=150下调查系数B=120Mpappc因为是电脑，磁头的厚度决定为Sn=14mm2.4.4夹套的厚度计算(1)夹具主体部分的厚度计算P c 2=0.9Mpa T c 2=140 =0.85负偏差C1=0.5mm腐蚀裕度C2=1.5mm毫米sn2=s2c 1=10毫米