搅拌釜式反应器课程设计书

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1、第11页共16页6/26/2021大连民族学院生命科学学院化工设备课程设计题目：搅拌反应釜课程设计姓名：王睿学号：2014034113系部：化学工程系专业班级：化工142指导教师：赵明举时间：2016.11.21至2016.11.28搅拌釜式反应器课程设计任务书11第11页共16页6/26/2021一、设计内容安排1.釜式反应器的结构设计包括：设备结构、人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。2.设备壁厚计算及其强度、稳定性校核3.筒体和裙座水压试验应力校核4.编写设计计算书一份5.绘制装配图一张（电子版）二、设计条件工作压力釜内0.1MPa夹套工

2、作温度釜内80℃夹套工作介质釜内溶液夹套水、蒸汽腐蚀情况轻微搅拌型式平桨式转速85r/min功率1.4Kw设备容积V9.35m3推荐材料Q235－A三、设计要求1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计；2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。四、设计说明书的内容1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。4.绘制结构草图（1）按照工艺要求，绘制工艺结构草图；11第11页共16页6/26/2021（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口

3、及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。5.标准化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算。（3）其它标准件选择。6.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。7.主要参考资料。11第11页共16页6/26/2021目录搅拌釜式反应器设计条件11确定筒体的直径和高度22.确定夹套的直径和高度23.确定夹套的材料和壁厚34.确定内筒的材料和壁厚35.水压试验及其强度校

4、核46.选择釜体法兰57.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器68.选择搅拌传动装置和密封装置79.校核L1/B和L1/d710.容器支座的选用计算811.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管912参考资料1013设计感想1011第11页共16页6/26/2021搅拌釜式反应器设计条件工艺条件图工艺条件工作压力釜内夹套工作温度釜内80℃夹套140℃工作介质釜内溶液夹套水、蒸汽腐蚀情况轻微搅拌型式平桨式转速85r/min功率1.4Kw设备容积V9.35m3推荐材料Q235－A编号名称DNa进蒸汽25b压力表25c手孔250d温度计40e进物料25f安全阀40g出料40h排凝

5、液25i视镜80备注夹套加热蒸汽系统装上安全阀，釜外保温，反应釜安装在楼板上。管口11第11页共16页6/26/20211确定筒体的直径和高度根据反应釜的设计要求，对于液－液相类型H/Di=1～1.3，选取H/Di=1.3得，由Di≈=＝2.09m；圆整（间隔100mm）到标准公称直径系列，选取筒体直径Di＝2100mm。查标准封头参数资料得DN＝2100mm时，标准椭圆封头高度h1=565mm，直边高度h2=40mm，内表面积Fn=5.04m2，容积Vh=1.41m3。计算得每米高圆筒的体积V1＝1/4π*2.12=3.46m3H===2.392m筒体高度

6、圆整为H＝2400m于是H/D=2400/2100=1.142核查结果符合原定范围内。2.确定夹套的直径和高度夹套的内径Dj=Di+100=2200mm,投料系数0.85，则直筒夹套高度：Hj==1.820m圆整夹套高度，选取Hj=1900mm则间隙H0=H－Hj=2400-1900=500mm这样便于筒体法兰螺栓的装拆验算夹套传热面积F＝L1Hj+Fn=12.74>7.1m211第11页共16页6/26/2021即夹套传热面积符合设计要求3.确定夹套的材料和壁厚（内压式容器）夹套选取Q235－A（又称为A3钢）的材质，可以知道板厚在4～20mm，设计温度在

7、150℃时Q235－A的许用应力[]t=113MPa，因为有夹套有安全阀，所以P＝1.1Pw那么Pj＝0.33MPa，因为内部夹套无法探伤，故取＝0.60根据夹套的钢板厚度负偏差c1=0.6mm，单面腐蚀取腐蚀余量c2=1.0mm。则c=c1+c2=0.6+1.0=1.6直筒夹套的壁厚计算如下:td=+C=+1.6=6.967mm标准椭圆形夹套封头的壁厚为:t=+C==6.960mm圆整至钢板规定尺寸，选取夹套的筒体和封头壁厚均为6mm。夹套最大允许工作压力（MPa）夹套安全系数=0.455/0.33=1.378（符合要求）4.确定内筒的材料和壁厚（外压式容

8、器）设筒体厚度t(mm)，初步取负偏差c1=0.8m