聚氯乙烯反应釜的设计

1、摘 要随着国内聚氯乙烯行业的竞争越来越激烈，小规模聚氯乙烯生产设备将越来越表现出不经济性。考虑到今后国内新建聚氯乙烯生产设备规模至少将在20万t/a以上，60m3聚氯乙烯反应釜及其成套工艺技术具有很大的推广前景。由于引进国外60m3以上聚氯乙烯反应釜及其成套工艺技术的设备和技术费用相当昂贵，在今后较长一段时期内，国产化60m3聚氯乙烯反应釜及其成套工艺技术将是企业的理想选择。因此，60m3聚氯乙烯反应釜的设计和成套工艺技术的开发，将极大的推动国内pvc行业的技术进步和长远发展。本次毕业设计是设计一个60m3聚氯乙烯反应釜，考虑到了筒体所受的内压和外压，进行了罐体和夹套内压强度计算，对罐体进行了

2、外压强度校核，另外还设计了搅拌装置与传动装置，并对其进行了强度和刚度校核。 关键词：聚氯乙烯; 反应釜； 设计abstractwith the domestic pvc industry more competitive, pvc production equipment for small-scale will become more and more non-economic. tacking into account the future of domestic new pvc production equipment will be at least more than 200,000

3、t/a, 60m3pvc reactor and packaged process have a great spread. the equipment investments and construction investments for bring in the 60m3 pvc reactor and packaged process is so expensive that the companies should choose the 60m3 pvc reactor and packaged process that we have in the near future. so,

4、 the design of the 60m3pvc reactor and the study of packaged process have great historical significance and far-reaching impact in the history of domestic pvc production, will greatly promote the development of domestic pvc industry.this graduation design is to design a 60m3 pvc reactor.this design

5、considered the cylinder body from the internal pressure and the external pressure，tank and jacket were calculated compressive strength， and the tank strength of the external pressure was checked.in addition, i also designed a mixing device and transmission device and checked its strength and stiffne

6、ss.key words: pvc; reactor; design前 言我国pvc生产企业平均规模为年产8万多吨，pvc生产处于低垄断状态。由于国产化pvc生产技术的成熟，在很大程度上降低了行业进入门槛。行业内和行业外企业为追求较高利润，竞相建设和扩产，近几年国内pvc热的显著特征是大干快上。所谓大，是指规模大，新建改扩建项目动辄十万吨以上，二三十万吨也不少见。未来pvc生产企业规模将向40万80万t/a大规模水平发展，规模小的企业将由于技术水平较低，污染严重，生产成本高，竞争能力弱而逐步淘汰。我国pvc行业采用大型聚合釜生产装置成为近年来明显的发展趋势。采用大型聚合釜，每釜的产量大，克服了

7、小釜生产出的聚氯乙烯树脂质量不稳定的缺陷，大釜比小釜的产量批次较少，树脂之间的差异减小，质量更加均匀和稳定。同样规模的装置，采用大型釜更容易实现dcs控制。鉴于当前国内聚氯乙烯行业的发展情况，采用60m3聚氯乙烯反应釜，可以节省设备投资和建设投资，减少生产运营费用，有效降低产品生产成本，可以大大提高国内聚氯乙烯生产企业的市场竞争能力，为国内聚氯乙烯生产企业扩大生产规模，调整产品结构等创造了有利的条件，因此60m3聚氯乙烯反应釜及其成套工艺技术具有极大的推广应用前景。由于引进国外60m3以上反应釜及其成套工艺技术的设备费用和技术费用相当昂贵，在今后较长的一段时期内，国产化60m3聚氯乙烯反应釜及

8、其成套工艺技术将是国内企业的理想选择。l1.绪论1.1聚氯乙烯1.1.1 聚氯乙烯全名为polyvinylchlorid，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增强其耐热性，韧性，延展性等。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。它是全球使用量最广泛的塑料之一，也是世界上产量最大的塑料之一。聚氯乙烯具有原料丰富（石油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造

9、革、薄膜、电线护套等塑料软制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。1.1.2 物理和化学性质 总的来说聚氯乙烯根据不同的用途可以加入不同的添加剂，因此聚氯乙稀塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。通常，聚氯乙稀具有阻燃（阻燃值为40以上）、耐化学药品性高（耐浓盐酸、浓度为90的硫酸、浓度为60的硝酸和浓度20的氢氧化钠）、机械强度及电绝缘性良好的优点。但其耐热性较差，软化点为80，于130开始分解变色，并析出hci。具有稳定的物理化学性质，不溶于水、酒精、汽油，气体、水汽渗漏性低；在常温下可耐任何浓度的盐酸、90%以下的硫酸、5060%的硝酸和20%以下的烧碱溶液，具有一定的抗化学腐蚀

10、性；对盐类相当稳定，但能够溶解于醚、酮、氯化脂肪烃和芳香烃等有机溶剂。此外，povc的光、热稳定性较差，在100以上或经长时间阳光暴晒，就会分解产生氯化氢，并进一步自动催化分解、变色，物理机械性能迅速下降，因此在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。1.1.3 分类及其用途聚氯乙烯可分为软聚氯乙烯和硬聚氯乙烯。其中硬聚氯乙烯大约占市场的2/3，软聚氯乙烯占1/3。软聚氯乙烯一般用于地板、天花板以及皮革的表层，但由于软聚氯乙烯中含有柔软剂(这也是软聚氯乙烯与硬聚氯乙烯的区别)，容易变脆,不易保存，所以其使用范围受到了局限。硬聚氯乙烯不含柔软剂，因此柔韧性好，易成型，不易脆，无毒无污染，

11、保存时间长，因此具有很大的开发应用价值。总的来说聚氯乙烯广泛应用于建材、包装、医药、化工、纺织、家电、消防、食品等诸多行业。其中建材行业占的比重最大，为60%，其次是包装行业，还有其他若干小范围应用的行业。1.1.4 发展史及现状氯化乙烯基最初是在1835年在justus von liebig实验室合成出来的。而聚氯乙烯是由baumann在1872年合成的。但是直到20世纪20年代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商业产品，在接下来的20年内欧洲才开始大规模生产。据统计，2004年全球pvc产能达到3500万吨，产量为2920万吨，我国聚氯乙烯生产企业总数有80多家，2004年国内pvc树脂生产

12、量为503.2万吨，年生产能力约为650万吨，2004年新增产能140多万吨。预计到2005年底我国聚氯乙烯生产能力将超过950万吨，净增长300万吨。其中乙烯法占30（含进口单体），电石法占70。截止到2005年6月底国内pvc实际生产量为295.41万吨，与去年同期相比增长率为21.7。2005年上半年进口量为79.7万吨，表观消费量为372.6万吨。根据海关数据显示，2010年12月中国pvc纯粉进口量为 139297吨，环比显著增长21%，同比显著增长36%。去年1-12月份pvc纯粉进口量累计为 1199119吨，累计同比减少26.4%。1.2 反应釜反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶

13、、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、分解锅、聚合釜等。总的来说，反应釜属于搅拌设备的一类，这里简要的介绍一些搅拌设备的情况。搅拌设备常被称作搅拌釜（或搅拌槽），当搅拌设备用作反应器时，又被称为搅拌釜式反应器，有时简称反应釜。 搅拌设备在工业生产中应用范围很广，尤其是化学工业中，很多化工生产够或多或少地应用着搅拌操作。化学工艺过程中的种种化学变化，是以参加反应物质的充分混合为前提的。对于加热、冷却和液体萃取以及其他吸收等物理变化过程，也往往要采用搅拌操作才能得到好的效果。搅拌设备在许多场合是作为反应器来应用的。例如在三大合成材料的

14、生产中，搅拌设备作为反应器约占反应器总数的90%。其他如染料、医药、农药、油漆等行业，搅拌设备的应用亦很广泛。有色冶金部门对全国有色冶金行业中的搅拌设备做了调查及功率测定，结果是许多湿法车间的动力消耗50%以上是用在搅拌作业上。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件（如浓度、温度、停留时间等）的可控范围较广，又能适应多样化的生产。搅拌设备的作用如下：使物料混合均匀；使其他在液相中很好的分散；使固体粒子（如催化剂）在液相中均匀的悬浮；使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化；强化相间的传质（如吸收等）；强化传热。对于均相反应，主要是、两点。混合的快慢、均匀程度和传热情况好坏，都会影响

15、反应结果。至于非均相系统，则还影响到相界面的大小和相间的传质速度，情况就更复杂。所以搅拌情况的改变，常很敏感地影响到产品的质量和产量，生产中的这种例子非常普遍。在溶液聚合和本体聚合的液相聚合反应装置中，搅拌的主要作用是：促进釜内物料流动，使反应器内物料均匀分布，增大传质和传热系数。在聚合反应过程中，往往随着转化率的增加，聚合液的粘度液增加。如果搅拌情况不好，就会造成传热系数下降或局部过热，物料和催化剂凡是不均匀，影响聚合产品的质量，也容易导致聚合物粘壁，使聚合反应操作不能很好地进行下去。在互不相溶的液体之间或液体和固体相互作用时，搅拌在加速反应的进行方面起着非常重要的作用。因为增加一物相混入另

16、一物相的速度，接触面就会增大，搅拌是在反应过程中创造良好条件的一个重要因素。例如，使传热作用加强，减少局部过热，以及避免加热过程中物质焦化等。如高压聚乙烯生产中，由于搅拌器的作用，使物料在反应器内有一点的停留时间，更重要的是使催化剂在反应器内分布均匀，以防止局部猛烈的聚合作用而造成爆炸。因此搅拌设备在工业生产中起着非常重要的作用。搅拌设备使用历史悠久，应用广泛。但对搅拌操作的科学研究还不够。搅拌操作看起来似乎很简单，但实际上，它所涉及的因素却极为复杂。对于搅拌器型式的选择，从工艺的观点以及力学观点来说，迄今都研究的不够。过去有很多文献论述了搅拌设备的动力消耗，并给出了不少情况下的计算公式，但是

17、由于使用介质操作条件的不同，物理化学性质的差异，容器形状及内部设施的不同以及各种搅拌器特性上的区别，正确确定搅拌功率并适当的选择驱动电机是十分困难的。在没有模拟试验的情况下，设计新的搅拌设备时，常采用现有设备数据的方法，宁大勿小，结果造成了不少浪费。国内有些单位对一些生产中的搅拌设备进行了功率测试，从测试的结果可以看到，由于功率消耗难以计算准确，电动机选用过大，造成了负荷率很低的不合理现象。关于搅拌器，除非遇有特殊的任务，需要特殊设计之外，现有的各种搅拌器，尤其常用的框式、平桨式、推进式和涡轮式等已足够应用。而且这些搅拌器已经有相应的标准，所以对已有搅拌器性能的深刻了解，应予以更多的注意，以便

18、是它们在使用中能够充分发挥作用。涡轮式搅拌器现在正被广泛使用，因为这种搅拌器在工业上适应性很大，它几乎能有效的完成所有的搅拌任务，并能处理那些特别是化学工业中进出遇到的各种黏度的物料。搅拌设备的轴封多是填料密封和机械密封。100多年前初期的密封都是采用一些天然材料如皮革和浸油绳等作为密封。以后浸油绳密封逐渐发展成为今天的软填料密封。由于石油化学工业的发展，易燃易爆物质比较多，对密封性能要求较严，19351945粘间在英美等国均开始研究和应用机械密封，并得到较快的发展。因而机械密封已日益得到广泛应用。2. 反应釜的设计参数及要求设计参数及要求容器内夹套内容器类别工作压力（mpa）32设计压力（m

19、pa）32工作温度（）80143设计温度()85147.5介质聚氯乙烯,有机物，水水蒸气焊接街头系数0.85/1.00.85/1.0全容积（）60充装系数0.85腐蚀情况(mm)01.5推荐材料搅拌轴转速(r/min)3065电动机功率(kw)150-200传热面积3.夹套反应釜设计3.1 夹套反应釜的总体结构带搅拌的夹套反应釜是化学、医药及食品等工业中常用的典型反应设备之一。它是一种在一定压力和温度下，借助搅拌器将一定容积的两种（或多种）液体以及液体与固体或气体物料混匀，促进其反应的设备。一台带搅拌的夹套反应釜主要有搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。

20、 搅拌容器分罐体和夹套两部分，主要有封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置有搅拌器和搅拌轴组成，其形式通常由工艺而定；传动装置是为带动搅拌装置设置的，主要有电动机、减速器、联轴器和传动轴等组成；轴封装置为动密封，一般采用机械密封或填料密封；它们与支座、人孔、工艺接管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。3.1.1 釜体部分(1)釜体部分由圆筒和上、下封头组成，提供物料化学反应的空间，其容积由生产能力和产品的化学反应要求决定。(2)中、低压筒体通常采用不锈钢板卷焊，也可采用碳钢或铸钢制造，为防止物料腐蚀，可在碳钢或铸钢内表面衬耐蚀材料。(3)釜体壳能同时承受内部介质压力和夹套压力，必须分别按

21、内、外压单独作用时的情况考虑，分别计算其强度和稳定性。(4)对于承受较大外压的薄壁筒体，在筒体外表面影设置加强圈。 3.1.2 传热装置 为及时送入化学放应所需热量或传出化学放应放出的热量，在釜体外部或内部可设置传热装置，使温度控制在需要的范围之内。常用的传热装置是在釜体外部设置夹套或在釜体内部设置蛇管。(1)反应釜的搅拌装置由搅拌轴和搅拌器组成，可使物料混合均匀、良好接触，加速化学反应的进行。搅拌过程中，物料的湍动程度增大，反应物分子之间、反应物分子与容器器壁之间的接触不断更新，既强化了传质和传热，又有利于化学反应的进行。搅拌器采用螺带螺杆式搅拌器。(2)反应釜的传动装置主要由电机、减速器、

22、联轴器和传动轴等组成。(3)反应釜的轴封装置：为维持设备内的压力或阻止釜内介质泄漏，在搅拌轴伸出封料抖出必须进行密封（动密封）。轴封装置通常有填料密封和机械密封。(4)反应釜的其他附件，包括支座、人孔、工艺接管等。3.2 反应釜的罐体和夹套的设计3.2.1 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。根据反应釜的设计参数及要求可知，罐体采用立式圆筒形结构，上、下封头均采用标准椭圆形封头。下封头与筒体焊接，上封头与筒体采用法兰连接。夹套采用焊接式整体结构形式。3.2.2 筒体的几何尺寸计算 查资料选取该反应釜筒体的长径比i=h/ =1.3,则筒体

23、的内径为 将计算结果圆整至公称直径标准系列，选取筒体直径=3800mm。此时，由计算得每一米高的筒体容积为，表面积，查表4得，dn=3800mm时的标准椭圆封头曲面高度，直边高度，封头容积，表面积。筒体高度为 筒体高度圆整为，于是，复核结果基本符合原定范围。3.2.3 夹套几何尺寸计算罐体直径，则夹套内径为，符合压力容器公称直径系列。查表4得，dn=4000mm时的标准椭圆封头曲面高度为，直边高度为，封头容积，表面积。取反应釜装填系数为，则估算夹套高度为 选取夹套高度，则，这样满足筒体法兰螺栓的装拆要求。夹套的传热面积为由于夹套内介质为水蒸汽，故不需使用导流板。3.2.4 强度计算强度计算中各

24、参数的选取及计算，均应符合gb 1501998钢制压力容器的规定。强度计算应考虑以下几种情况：当圆筒内为常压外带夹套时：（1）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； 当圆筒的公称直径dn600时，全部筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计。（2）圆筒内为真空外带夹套时：当圆筒体的公称直径dn600mm时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力+0.1mpa）圆筒设计，其余部分按真空设计；当圆筒的公称直径dn600mm时，全部筒体按外压（指夹套压力+0.1mpa）圆筒设计；（3）当圆筒体的公称直径dn600mm时，被夹套包围部分的筒体分只

25、别按内压圆筒和外压圆筒设计，取其中较大值；其余部分按内压圆筒设计。 当圆筒的公称直径dn600mm时，全部筒体分别按按内压圆筒和外压圆筒设计，取其中较大值。（4）本设备的公称直径dn=2200600mm，工艺提供的条件为：釜体内筒中设计压力为3mpa，夹套内设计压力为2mpa.则夹套筒体和夹套封头为承受2mpa内压，而内筒的筒体和封头为既承受3mpa内压又承受2mpa外压，其最恶劣的操作条件为:停止操作时，内筒无压而夹套内仍有蒸汽压力，此时内筒承受2mpa外压。所以，筒体分别按3mpa内压和2mpa外压设计，取其中较大值。夹套按承受2mpa内压设计。首先，按按内压计算厚度 罐体和夹套材料选用1

26、6mnr，设计温度（罐体内），（夹套内），设计压力（罐体内），（夹套内）。由设计任务书可知，焊接接头系数为查表可知设计温度下，夹套及其封头材料为16mnr的的许用应力按名义厚度取为，按名义厚度取为。先按内压计算：筒体计算厚度夹套计算厚度筒体封头计算厚度夹套封头计算厚度查参考资料（1）的筒体的钢板厚度负偏差，夹套的钢板厚度负偏差为腐蚀裕量：罐体为，夹套，则筒体的厚度附加量为 夹套的厚度附加量为 则有 筒体设计厚度 夹套设计厚度 筒体封头设计厚度 夹套封头设计厚度圆整后选取 筒体名义厚度， 夹套名义厚度， 筒体封头名义厚度， 夹套封头名义厚度。3.2.4稳定性校核（按外压校核厚度）厚度附加量c=1

27、.2mm，假设筒体名义厚度，则筒体有效厚度筒体外径筒体计算长度系数系数查文献10得系数a=0.0017查文献10得系数b=150许用外压力因此，当名义厚度.时，筒体能满足2mpa的外压要求。筒体封头的厚度计算如下：假设筒体封头名义厚度为，则当量球壳外半径mm系数查文献10得系数b=156许用外压力该假设满足稳定要求，筒体封头名义厚度为3.2.5 水压试验校核筒体材料为16mnr，该材料在钢板厚度为=36-60mm时屈服点,在钢板厚度为=16-36mm时屈服点，取=0.85，则mpa。 罐体筒体水压试验压力mpa夹套筒体水压试验压力罐体内筒水压试验时壁内应力：夹套内压试验应力：可见水压试验时筒体

28、，夹套内应力都小于，水压试验安全。3.3 反应釜的搅拌装置3.3.1 选择搅拌器 由结构选择时所写，本釜选用平直叶圆盘涡轮搅拌器。根据搅拌器直径与罐体内径之比常取0.350.8，,其注意尺寸如下图3-1： 图3-1 平直叶圆盘涡轮搅拌器搅拌器直径； ,搅拌轴直径d=160mm；桨叶宽度;b=320mm,桨叶厚度, 圆盘厚度，桨叶长度l=400mm,h=230mm搅拌器重量g=201.2kg3.3.2 设计搅拌轴(1)、 搅拌轴的材料：选用40cr合金钢。(2)、 搅拌轴的结构：连接桨式的轴头较简单，与联轴器配合的轴头结构按联轴器的要求而定。（3）、 搅拌轴强度校核如任务书上所示：电动机功率(k

29、w) 150200 搅拌轴转速（r/min） 3065取电动机功率为，搅拌轴转速为n=65r/min.计算轴功率：电机效率 ，减速器效率，两个联轴器效率 轴转速n=65r/min,40cr钢扭转剪应力，系数c取100，则 考虑开键槽和物料对轴的腐蚀，轴径扩大8%，即。故搅拌轴轴径为160mm时，满足强度要求。（4） 搅拌轴的形位公差和表面粗糙度要求：一般搅拌轴要求运转平稳，为防止轴的弯曲对轴封处的不利影响，因此，轴安装和加工要控制轴的直度，由于搅拌轴转速n=65r/min，直线度允差1000：0.15.3.4 反应釜的传动装置反应釜的搅拌器是由传动装置带动，传动装置设置在釜顶封头的上部。反应釜

30、的传动装置包括电机、减速器、联轴器、机架、底座和凸缘法兰。3.4.1 选用电机根据设计任务书要求，选取电动机的功率为160kw，查资料（3）得其型号为jb/t8680.1-1998 y2-335m1-6.额度功率，转速为990r/min,重量。3.4.2 选用减速器根据选取的搅拌轴转速n=65r/min查【资料（3）】表16-2-169可知应选取fj型两级硬齿面圆锥齿轮减速器，其型号尺寸从hg/t3139.3-2001标准中查得型号为hg/t3139.3-2001 b fj9b-6-。3.4.3 选用传动轴传动轴轴径可以取与搅拌轴相同大小。查【资料（1）】表3-7-15以及3-7-16，可得传

31、动轴的具体尺寸。传动轴记为 hg 21568-1995 传动轴 bxc 1100- 160/1000 40cr3.4.4 选用凸缘法兰凸缘法兰一般焊接于罐体封头上，用于连接搅拌传动装置，亦可兼坐安装、维修、检查用孔。凸缘法兰分整天和衬里两种结构形式，密封面分凸面（r）和凹面（m）两种。查文献附图4-4和附表4-6【资料（2）】，选取r型凸缘法兰，标准件无适合法兰，尺寸自定，见零件图。3.4.5 选用安装底盖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。安装底盖下装式的常用形式为rx和lrx型，本设计采用rx型，其他结构（整体或衬里）、密封面

32、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相同。形式选取时应注意与凸缘法兰的密封面配合（突面配突面，凹面配凹面）。查文献附图4-7和附表4-7【资料（2）】，标准件无合适底盖，尺寸自定，见零件图。3.4.6 选用联轴器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。查文献附图5-5和附表5-10【资料（3）】，传动轴与搅拌轴间的联轴器选用gt刚性凸缘联轴器，记为 联轴器 gt 140-ht200。减速器输出轴与传动轴之间选用jq型夹壳联轴

33、器，联轴器jq140-ht200。3.5 反应釜的轴封装置轴封是搅拌设备的一个重要组成部分。其任务是保证搅拌设备内处于一定的正压和真空状态以及防止反应物料逸出和杂质的渗入。鉴于搅拌设备以立式容器中心顶插式搅拌为主，很少满釜操作，轴封的对象主要为气体；而且搅拌色设备由于反应工况复杂，轴的偏摆振动大，运转稳定性差等特点，故不是所有形式的轴封都能用于搅拌设备上。反应釜搅拌轴处的密封，属于动密封，常用的有填料密封和机械密封两种形式。填料密封结构简单、易于制造，在搅拌设备上广泛应用，一般用于常压、低压、低转速及允许定期维护的搅拌设备；机械密封是一种功耗小、泄露率低，密封性能可靠，使用寿命长的转轴密封，主

34、要用于腐蚀、易燃、易爆、剧毒及带有固体颗粒的介质中工作的高压和真空设备。根据已知工况，选用机械密封。查文献附图5-8和附表5-14【资料（2）】选取。3.6 反应釜的其他附件3.6.1 人孔 手孔和人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。手孔直径一般为150250mm，应使工人带上手套并握有工具的收能方便的通过。当设备的直径大于900mm时，应开设人孔。人孔的形状有圆形和椭圆形两种。圆形手孔制造方便，应用较为广泛。人孔的大小及位置应以人进出设备方便为原则，对于反应釜，还有考虑搅拌器的直径，以便搅拌轴及搅拌器能通过人孔放入罐体内。本设计未设手孔，设有回转盖带颈对焊法兰人孔一个。查【

35、资料（1）】表3-4-5，图3-4-3得选取回转盖带颈对焊法兰人孔从hg 21518-2005标准中选取标准号为hg 21518-2005-16的人孔，具体尺寸见【资料（1）】表3-4-5，图3-4-3。3.6.2 支座本夹套反应釜为立式安装，采用支承式支座。标准支承式支座（jb/t 4725-92）分为a型和b型两种。本设计中选用b型支承式支座，其结构见【资料（1）】808页。 估算设备总重量 设备总重量式中为罐体和夹套总重；为传动装置与搅拌装置总重；为物料重；为冷却水重。（1） 的计算 圆筒重量计算公式计算得的筒体质量为；的夹套筒节质量为。标准椭圆形封头计算公式，的封头的质量为的封头的质量

36、为。查【资料（1）】表3-4-5得dn=600mm（mfm型）的人孔重=673查文献14得的平面甲型平焊法兰的质量为=500kg。其他接管取=500kg计，则（2）的计算查【资料（2）】表16-2-177得安装底盖重；查【资料（3）】表16-2-169得减速机重；查文献附表4-6【2】得dn=900mm的凸缘法兰重；密封装置及其他附属件约为；查【资料（3）】表16-2-182得联轴器重。查【资料（3）】表17-1-29得电动机重由网络中查得，则（3）的计算取装填系数，则操作容积为，有（4） 的计算 夹套中冷却水的计算故设备总重量为： 每台反应釜常用4个支座，但作承重计算时，考虑到安装误差造成的

37、受力情况变坏，应按2个支座计算。故每个支座承受载荷，按支座允许负荷大于实际负荷的原则选用支座jb/t4724-1992支撑式座b8，材料为q235-af，支座本体允许载荷，则4个b8支座能满足支座自身的承载要求。3.6.3 设备接口 化工容器及设备，往往由于工艺操作等原因，在筒体和封头上需要开一些各种用途的孔。设备各个接管的选取如下表：表3-1反应釜各接管规格序号公称规格接管外径和壁厚标准号用途或名称1pn4dn100f1004hg20593-97蒸汽出口2pn4dn50f57 3.5hg20593-97蒸汽入口3pn4dn200f300 12.5hg20593-97压料管套管4pn4dn15

38、0f1504.5hg20593-97压料管5pn4dn200f219 9.5hg20593-97放料口6pn4dn100f1004hg20593-97冷凝水出口7pn4dn250f1004hg20593-97温度计管口8pn4dn100f1004hg20593-97加料口结束语近几年国内pvc工业的快速发展，引发了行业内的竞争加剧，生产厂商为了提高竞争能力，对于大型化的聚合釜及其关键设备和成套工艺技术提出了更高的要求。聚合釜是pvc聚合生产过程中最关键的设备。当pvc生产装置能力超过2万吨/年，小型釜的配置，便明显地不经济。聚合釜的大型化是生产规模扩大和生产全部自动化的需要，但具体采用多大容积

39、的聚合釜，还受到配套的工艺技术、电器和自控仪表等技术水平的限制，以及设备制造、设备运输条件和土建投资的制约。但毫无疑问的是，我国pvc行业采用大型聚合釜生产装置成为近年来一个明显的发展趋势。本设计正是基于这种发展现状而来。根据设计任务书给定的设计参数，我查阅了大量化工设备设计资料，尤其是各类设计标准，完成了以下设计任务：(1)反应釜的总体结构设计。根据工艺要求并考虑制造、安装和维护检修的方便，确定各部分结构形式，如封头形式、传动类型、轴封和各种附件的结构形式。(2)搅拌容器的设计。根据工艺参数确定各部分几何尺寸；考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体和夹套材料；对罐体、夹套等进行强度和稳定性计算、校核。(3)传动系统设计，包括选择电动机，确定传动类型，选择减速器、联轴器及底座设计。(4)决定并选择轴封类型及有关零部件。由于本设计中的反应釜为大型釜，因此设计的难点就在于各部件的型号的选取，这需要查阅大量的设计标准。同时，我认为各零部件间的配合也是很重要的一点，尤其是反应釜传动装置间的配合问题，每两个部件之间的安装配合尺寸都必须认真仔细的选取