结晶釜的设计课程设计__学士学位论文.doc

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1、课程设计题目结晶釜的设计学院化学化工学院专业化学工程与工艺班级化工1001学生付沛松学号20100221040指导教师化学工程系课程指导小组二〇一二年十二月三十一日21目录1.结晶釜的结构31.1结晶釜的功能和用途31.2结晶釜的反应条件32.设计标准43.设计方案的分析和拟定44.各部分结构尺寸的确定和设计计算54.1罐体和夹套的结构设计54.1.1罐体几何尺寸计算64.1.2夹套几何尺寸计算74.2结晶釜的强度计算84.2.1强度计算(按内压计算强度)84.2.2稳定性校核(按外压校核厚度)104.2.3水压试验校核134.3结晶釜的搅拌器144.3.1搅拌装置的搅拌器144

2、.3.2搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计144.3.3搅拌装置的搅拌轴设计154．4结晶釜的传动装置设计164.4.1常用电机及其连接尺寸164.4.2凸缘法兰164.4.3安装底盖164.5结晶釜的轴封装置设计164.5.1填料密封174.5.2机械密封174.6结晶釜的其他附件设计184.6.1支座184.6.2手孔和人孔184.6.3设备接口185.参考文献21211.结晶釜的结构1.1结晶釜的功能和用途结晶釜主要由搅拌容器、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。搅拌容器分罐体和夹套两部分，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装

3、置由搅拌器和搅拌轴组成，其形成通常由工艺设计而定；传动装置是为带动搅拌装置设置的，主要由电机、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、工艺管等附件一起，构成完整的结晶釜。结晶釜是物料混合反应后，夹层内需冷冻水或冷媒水急剧降温的结晶设备，其关键环节在于夹层面积的大小，搅拌器的结构形式和物料出口形式，罐体内高精度抛光，以及罐体内清洗无死角的要求来满足工艺使用条件。结晶釜是化工、制药、食品等行业的物料混合、加温、降温、搅拌等国内过程中的混合反应设备。由于工艺和介质不同，物料有易燃、易爆、巨毒、高温高压的状况常为多见。设备的搅拌形式、

4、转速、加温和降温的要求不同。该设备的设计选材、结构和减速机防爆与不防爆要求也不同。1.1结晶釜的反应条件结晶釜的设计要注重反应的条件，一般考虑夹套和搅拌器的材料、上下进出口的设计，主要分为温度、压强、进料口和出料口、材料这几个因素。温度----这个一般都应当有严格的控制，所以在设计的时候要注意温度计选择。要是反应温度高可能要使用油浸泡温度计，所以要留可以装油的管槽，要是温度低还要注意冰封现象发生。要是温度在100度到0度之间，要求不高的情况下，可以用塞子直接套温度计（注意压强）。压强----压强的高低要选择合适的反应釜，一般只要能承受两倍的大气压就可以了。本设计是在负压条件下完成

5、。进料口和出料口----一般进料口做一定大就一个可以了，要注意一些比如回流口、真空口什么的，还有就是出料口的大小，有些物质反应后不容易放出，所以要设计合适。材料----一般反应釜都是玻璃的，要是工业生产最好用搪瓷的，搅拌的金属要注意保护不要被腐蚀，放料活塞要可以防腐。还有就是夹套的进出水的控制，防止部分比如盐水的滞留。212.设计标准（1）HG/T20569-94《机械搅拌设备》（2）GB150-1998《钢制压力容器》（3）HG21563~21572-95HG21537.7~8-92《搅拌传动装置》（4）TCEDS8-90《压力容器强度计算书统一格式》（5）CD130A20-8

6、6《化工设备设计文件编制规定》3.设计方案的分析和拟定此次我要设计的是全容积为3.5，操作容积为2.5的结晶釜。1、设计压力：容器内的设计压力为负压，夹套内的设计压力为0.2MPa，由此可知本反应釜是在常压下工作。2、设计温度：容器内的设计温度80到100℃，夹套内的设计温度<150℃，设计温度均不高，不需要对反应釜作保温措施。3、介质选择：容器内的介质为染料及有机溶剂,夹套内的介质为冷却水或蒸汽。4、搅拌器：选用推进式搅拌器，搅拌轴转速为50r/min，功率为4kW。5、材料选择：选用最常用的Q235-A碳素钢材，由此釜中的其他接管法兰等钢材也选用Q235-A碳素钢材。封头为标

7、准的椭圆封头，材质也选用Q235-A碳素钢。6、传动系统：选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率4.5kW，给定搅拌传动系统用V带传动。7、接管设计：已知结晶釜的用途为冷却结晶，因此反应釜需要冷却水入口、加料口、人孔、温度计管口、压缩空气入口、放料口、手孔、备用管口、压料管、压料管套管。公称尺寸：冷却水入口公称尺寸DN=25、加料口公称尺寸DN=25、人孔公称尺寸DN=25、温度计管口公称尺寸DN=80、压缩空气入口公称尺寸DN=25、放料口公称尺寸DN=40、冷