夹套反应釜-课程设计

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1、课程设计任务书11.1.1.设计方案的分析和拟定42.罐体和夹套的设计52.1.罐体和夹套的结构设计52.2.罐体几何尺寸计算52.2.1.确定筒体内径52.2.2.确定封头尺寸62.2.3.确定筒体高度H162.3.夹套几何尺寸计算62.3.1.确定夹套内径62.3.2.确定夹套高度72.3.3.校核传热面积72.4.夹套反应釜的强度计算72.4.1.强度计算的原则及依据82.4.2.按内压对筒体和封头进行强度计算82.4.3.按外压对筒体和封头进行稳定性校核102.4.4.水压试验校核113.反应

2、釜的搅拌器123.1.搅拌器的选用123.2.挡板124.反应釜的传动装置124.1.电动机、减速机选型13184.2.凸缘法兰134.3.安装底盖144.4.机架144.5.联轴器144.6.搅拌轴设计145.反应釜的轴封装置166.反应釜的其他附件176.1.支座176.1.1.确定耳式支座实际承受载荷Q176.1.2.确定支座的型号及数量186.2.手孔186.3.设备接口1818设计目的：培养学生把所学“化工机械基础”及其相关课程的理论知识，在设备课程设计中综合地加以运用，把化工工艺条件与化工

3、设备设计有机结合起来，使所学有关机械课程的基本理论和基本知识得以巩固和强化。培养学生对化工设备设计的基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。设计要求：（1）树立正确的设计思想。（2）要有积极主动的学习态度和进取精神。（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。（5）在设计中应注意处理好尺寸的圆整，处理好计算与结构设计的关系。设计内容：设计一台带有搅拌装置的夹套反应釜，包括设备总装配图一张，零部件图一至二张，设计计算说明书一份。设计任务书设计

4、参数及要求容器内夹套内工作压力，Mpa设计压力，Mpa0.20.3工作温度，℃设计温度，℃<120<150介质有机溶剂冷却水或蒸汽全容积V，m³2.5操作容积V1，m³2.0传热面积，m³7腐蚀情况微弱推荐材料不锈钢搅拌器型式桨式搅拌速度，r/min<12018轴功率，kW1.4~1.5，防爆1.1.1.设计方案的分析和拟定设计依据是工艺提出的要求和条件，一个夹套反应釜主要由罐体、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、法兰、支座、人孔手孔、设备接口等一些附件构成。根据任务说明书的要求本次设计搅拌器为浆式搅

5、拌器；由于填料轴封结构简单，易于制造的特点，应用较为广泛，所以轴封采用填料轴封。按照以下内容及步骤进行夹套反应釜的机械设计。（1）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来确定各部分结构形式。（2）容器的设计主要内容有：①根据工艺参数确定各部分几何尺寸；②考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体和夹套材料；③对罐体、夹套等进行强度和稳定性计算、校核。（3）搅拌器的设计根据搅拌器类型确定相关位置和尺寸。（4）传动系统设计包括选择电机、确定传动类型、选择联轴器等。（5）选择轴封决定并选择轴封类型

6、及有关零部件。（6）绘图包括装配图、部件图和零件图。（7）编制技术要求提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。181.罐体和夹套的设计夹套式反应釜是由罐体和夹套两大部分组成。罐体为物料的搅拌过程提供了一定的空间，夹套传热是一种应用最普遍的外部传热方式。1.1.罐体和夹套的结构设计罐体采用立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。顶盖在受压状态下操作常选用椭圆形封头，顶盖与罐体分别于筒体相连。罐底与筒体的连接采用焊接连接，为了方便拆卸，做成法兰连接顶盖和筒体，夹套的型式与罐体相同。

7、1.2.罐体几何尺寸计算1.2.1.确定筒体内径根据D1≈估算内径；式中V——工艺条件给定容积，m3;i——长径比，(按物料类型选取，见表2-1）表2-1几种搅拌釜的长径比i值种类设备内物料类型i一般搅拌釜液—固相或液—液相物料1~1.3气—液相物料1~2发酵罐类1.7~2.5依题意，可取i=1.1，已知全容积V=2.5m3，则D1=1.42518m,圆整到公称直径为D1=1400mm。1.1.1.确定封头尺寸标准椭圆封头其内径与筒体内径相同，即DN=D1=1400mm.查筒体和封头数据表得到：曲边高

8、度h1=350mm，直边高度h2=25mm，容积V封=0.3977m3，1m高筒体容积V1m=1.539m3/m。1.1.2.确定筒体高度H1筒体高度H1可按式子H1=(V-V封)/V1m计算，即H1=(2.5-0.3977)/1.539=1.366m，经圆整后得H1=1400mm。当筒体高度确定后，应按圆整后的筒体高度修正实际容积，则实际容积V=V1mH1+V封，即V=1.4×1.539+0.3977=2.5523m3。1.2.夹套几何尺寸计算夹套的结