化工机械设备课程设计—反应釜

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1、化工设备机械基础大型作业题目：反应釜教学院：化学与材料工程专业：应用化工技术学号：192021222014年6月15日11大型作业任务书52013～2014学年第2学期一、大型作业题目：反应釜二、大型作业内容（含技术指标）1．反应介质：25m3的水乳胶涂料；2.容器内压：常压；3.反应温度：80±10℃；4.电机功率：10KW；5.搅拌转速：50rpm。6.作业成果：计算书1份，设备图1张（A2图纸手工绘制）。三、进度安排1．6月9日：分配任务；2．6月9日-6月12日：查询资料、初步设计；3．6月12日-6月20日

2、：设计计算，完成报告。四、基本要求1．设计方案：根据给定的条件合理选择设备的结构以及合适的材料，立式容器或卧式容器的筒体和封头、钢板卷制焊接结构接头、钢板材料的型号及热处理条件等；2．设计计算：依据材料的性能，对选用设备的壁厚进行计算、稳定性进行校核；3．辅助设备的选型：包括典型辅助设备的主要尺寸计算及型号规格：人孔或手孔设计、法兰的型号规格、接管开孔结构、视镜或液面镜以及容器的支座选型等。教研室主任签名：2014年6月15日目录概述540.1设计说明书主要内容50.2水乳胶51反应釜釜体设计61.1釜体的DN、PN

3、的确定61.2釜体筒体壁厚的设计71.3釜体封头的设计71.4筒体长度的设计81.5外压筒体壁厚的设计82反应釜夹套的设计92.1夹套的、的确定92.2夹套筒体的设计102.3夹套封头的设计103反应釜釜体及夹套的压力试验113.1釜体的水压试验123.2夹套的液压试验134反应釜附件的选型及尺寸设计134.1釜体法兰联接结构的设计144.2工艺接管的设计145搅拌轴及浆的设计155.1搅拌轴直径的初步计算155.2直叶桨式搅拌器尺寸的设计1546传动装置的选型和尺寸计算166.1电动机的选型166.2减速机的选型1

4、66.3反应釜的轴封装置设计167焊缝结构的设计177.1釜体上主要焊缝结构的设机177.2夹套上的焊缝结构的设计188设计评论299参考文献204概述0.1设计内容介绍及内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为（η=0.85），圆整V=30m3；搅拌轴的转速为50r/min,电机功率10kW（η1=0.9），轴的功率为P=P0×η1=0.5kW;搅拌桨的形式为推进式；装置上设有3个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、1个温度计管口，1个人孔。0.2水乳胶由于水性涂料不用有机溶剂，对人体无毒害，对环境无污染，固而近

5、年来发展十分迅速。凡是用水作溶剂或者分散在水中的涂料部可称之为水性涂料。水性涂料包括水溶性涂料和水胶乳涂料两种，采用乳液聚合工艺制备成合成树脂水胶乳，胶粒径0.1-10μ。在合成树脂水胶乳中，加入颜料、体质颜料、保护胶体、各种添加剂后，经过研磨或分散处理，即成为水乳胶涂料。目前，世界上使用较广的水胶乳涂料有聚醋酸乙烯水胶乳涂料、聚丙烯酸酯水胶乳涂料、醇酸树脂水胶乳涂料和偏氯乙烯共聚树脂水胶乳涂料。水乳胶可用：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、而烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸2乙基己酯2一甲基丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯，

6、苯乙烯、氯乙烯和丙烯腈。以上这些单律在使用时不少于一种使用量最好为单体总量的4-45%。在进行操作时可将水乳胶的密度近似于水的密度进行计算。201反应釜釜体设计1.1釜体的DN、PN的确定1.1.1釜体DN的确定将釜体视为筒体，取L/D=1.4,V=30m3。由V=(π/4)（1-1）式中V——操作体积，m3;D——釜体的直径，m；L——釜体的长度，m。L=1.4，则，圆整得釜体的DN=5000mm。1.1.2釜体PN的确定由设计说明书知常压反应，所以釜体的设计压力＝0.2MPa。1.2釜体筒体壁厚的设计1.2.1设

7、计参数的确定设计压力P1：P1＝0.2MPa；液柱静压力P1H：P1H=10^(-6)×1.8×1.4×10^3×10=0.0252MPa计算压力P1c：P1c=P1+P1H=0.2+0.0252=0.2252MPa；设计温度t1：t1<100℃；焊缝系数：＝0.85许用应力：根据材料Q235-B、设计温度<100℃，由文献[1,6]知＝113；钢板负偏差：＝0.6（GB6654-96）；腐蚀裕量：＝2.0。1.2.2筒体壁厚的设计由公式：（1-2）式中：——受力物体的厚度，mm;Pc——计算的压力，kPa;D——釜

8、体的直径，m；20——焊缝系数：——许用应力，MPaC——腐蚀裕量和偏差的和，mm。得：圆整刚度校核：碳素钢的故筒体的壁厚取。1.3釜体封头的设计1.3.1封头的选型釜体的下封头选标准椭球型，代号EHA、标准JB/T4746—2002。1.3.2封头的直边尺寸、体积及重量的确定根据，由文献[6]根据JB/T4746—2002知：直边高度h2：2