过程设备设计与选型课程设计

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1、设计任务书设计参数要求容器内夹套内蛇管内工作压力，Mpa0.30.5工作温度，℃<120<180介质微腐蚀低粘度A液体和B固体冷却水或蒸汽蒸汽全容积，m³5操作容积，m³3.54传热面积，m215腐蚀情况微弱推荐材料Q235-B搅拌器型式桨式搅拌轴转速，r/min10029目录第1章反应釜的结构设计31.1釜体直径及高度计算31.1.1釜体直径的计算31.1.2釜体高度的计算41.1.3H/D校核61.1.4釜体的装料量61.1.5确定夹套的直径和高度61.2厚度计算71.3水压试验及其强度校核81.4封头的选型及尺寸确定91.4.1封头材料及结构型式的选择91.4.2封头的厚度计算91

2、.4.3封头内压试验应力校核10第2章反应釜的搅拌装置102.1搅拌装置的基本结构102.2搅拌装置的分类112.3搅拌轴的设计122.3.1搅拌轴的材料122.3.2搅拌轴的结构122.3.3常用的搅拌器的结构和特点122.4搅拌功率的计算142.5搅拌轴的校核152.5.1搅拌轴材料的选择152.5.2搅拌轴的强度校核162.5.3搅拌轴的刚度校核17第3章反应釜的传热装置183.1传热装置的类型及选择183.2传热面积的校核19第4章反应釜的传动装置204.1传动方式204.1.1电机的选用204.1.2机座的选用214.2底座的设计21第5章反应釜的密封装置设计225.1机械密封

3、225.2填料密封24第6章反应釜的其它附件256.1人孔和手孔256.2设备接口256.2.1接管与管法兰256.2.2液体出料管26296.2.3补强圈266.3视镜27第7章反应釜装备图27结束语28参考文献2929第1章反应釜的结构设计1.1釜体直径及高度计算1.1.1釜体直径的计算釜体的基本尺寸是内径Di和高度H，它们的尺寸首先要满足工艺设计要求。对于反应釜，搅拌功率与搅拌器直径的五次方成正比，而搅拌器的直径往往需要随容器直径的增大而增加，因此在同样的容积下，反应釜的直径太大时不适宜，故筒体的高度不宜太矮。根据实践经验，集中反应釜的H/D如表1-1所示。表1-1反应釜的H/D值

4、种类釜内物料类型H/D一般反应釜液-液相或液-固相物料1~1.3气-液相物料1~2发酵罐类气-液相物料1.7~2.5在确定反应釜直径及高度时，还根据反应釜操作时所允许的装料程度即装料系数η，予以综合考虑，通常装料系数η可取0.6~0.85；如果物料在反应过程中产生泡沫或成沸腾状态，应取较低值，一般为0.6~0.7；若反应状态平稳，可取0.8~0.85（物料粘度大时，可取最大值）。而釜体容积V与操作容积V有如下关系：V=ηV工程实际中，要合理选用装料系数，以尽量提高设备利用率。本设计所选的装料系数η为0.8，反应釜的H/D取1.2。对于直立反应釜来说，釜体容积通常是指圆柱形筒体及下封头所包

5、含的容积之和，根据釜体容积V和物料性质，选定H/D值，估算筒体内径D，由公式（1-1）和（1-2）求得。=(1-1)29(1-2)可得D=1744mm，将计算结果圆整为标准直径D=1700mm。式中：V—釜体容积，m³（本次设计的釜体容积为5m³）；H—筒体高度，m；D—筒体内径，m。1.1.1釜体高度的计算对于直立式反应釜，其圆柱部分筒体的高度H可由公式(1-3)计算可得。(1-3)圆整后取H=1900mm。式中：V—釜体容积，m³（本次设计的釜体容积为5m³）；V封—下封头所包含的容积，V封=0.7339m³；可从表1-2查得。表1-2以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸公称直径D

6、Nmm曲边高度h1mm直边高度h2mm内表面积Am2容积Vm3公称直径DNmm曲边高度h1mm直边高度h2mm内表面积Am2容积Vm330075250.12110.005335088250.16080.0080400110250.20490.2049450112250.25480.2548400.22370.2237400.27610.2761500125250.31030.3103550137250.37110.0277400.33380.3338400.39700.0310500.34950.3495500.41430.033729600150250.43740.0353650162

7、250.50900.0442400.46560.0396400.53970.0492500.48450.0424500.56010.0525400.53970.0492700175250.58610.0545750188250.66860.0663400.61910.0603400.70400.0729500.64110.0641500.72760.0773800200250.75660.0796900225250.94870.11