化工设备--反应塔釜的设计

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1、《夹套反应釜设计说明书》学校：西北大学院系：化工学院年级：2009级专业：化学工程与工艺姓名：刘菁学号：2009115023指导教师：郝惠娣老师日期：2011年6月20日目录·夹套反应釜设计任务书⑴设计内容⑵设计参数和技术特性指标⑶设计要求·设计计算⑴几何尺寸⑵强度计算（按内压计算厚度）⑶稳定性校核（按外压校核厚度）⑷水压实验校核·标准零部件的选取⑴支座⑵手孔⑶视镜⑷法兰⑸接管·参考文献一、夹套反应釜设计任务书⑴设计内容：设计一台夹套传热式配料罐⑵设计参数和技术性能指标⑶设计要求：⒈进行罐体和夹套设计计算；⒉选择支座形式并计算；⒊手

2、孔校核计算；⒋选择接管，管法兰，设备法兰；⒌绘制装备图（1#图纸）；见附页1-1简图设计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介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积,0.8操作容积,0.6传热面积,>3腐蚀情况微弱推荐材料Q235—A接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途a25蒸汽入口b25加料口c80视镜d65温度计管口e25压缩空气入口f40放料口g25冷凝水出口h100手孔二、设计计算（夹套反应釜设计计算）⒈几何尺寸1-1全容积V=0.81-2操作容积V1=0.6

3、1-3传热面积F=31-4釜体形式：圆筒形1-5封头形式：椭圆形1-6半径比i=/=1.0201-7初算筒体内径带入计算得：0.9995m1-8圆整筒体内径=1000mm1-9一米高的容积=0.7851-10釜体封头容积=0.15051-11釜体高度=(V-)/=0.8274m1-12圆整釜体高度=900mm1-13实际容积V=*+=0.785*0.9+0.1505=0.8751-14夹套筒体内径=+100=1100mm1-15装料系数=/V=0.851-17夹套筒体高度(V-)/=0.6745m1-18圆整夹套筒体高度=700mm

4、1-19罐体封头表面积=1.16251-20一米高筒体内表面积=3.141-21实际总传热面F=*+=3.14*0.7+1.1625=3.3605>3⒉强度计算（按内压计算厚度）2-1设备材料Q235--A2-2设计压力（罐体内）=0.2MPa2-3设计压力（夹套内）=0.3MPa2-4设计温度（罐体内）120℃2-5设计温度（夹套内）℃2-6液柱静压力=0.0088MPa2-7计算压力==0.2088MPa2-8液柱静压力=0MPa2-9计算压力==0.3MPa2-10罐体及夹套焊接系数采用双面焊，局部无损探伤2-11设计温度下材

5、料许用应力=113Mpa2-12罐体筒体计算厚度=1.09mm2-13夹套筒体计算厚度=1.72mm2-14罐体封头计算厚度=1.09mm2-15夹套封头计算厚度=1.72mm2-16假设钢板厚度为6-8mm2-17取钢板厚度负偏差=0.60mm2-18腐蚀裕度=2.0mm2-19厚度附加量=2.6mm2-20罐体筒体设计厚度δ1c=δ1+C2=1.09+2.0=3.09mm2-21夹套筒体设计厚度δ2C=δ2+C2=1.72+2.0=3.72mm2-22罐体封头设计厚度δ1Cʹ=δ1ʹ+C2=1.09+2.0=3.09mm2-23

6、夹套封头设计厚度δ2Cʹ=δ2ʹ+C2=1.72+2.0=3.72mm2-24罐体筒体名义厚度=6mm2-25夹套筒体名义厚度=6mm2-26罐体封头名义厚度=6mm2-27夹套封头名义厚度=6mm⒉稳定性校核（按外压校核厚度）3-1罐体筒体名义厚度=8mm(假设)3-2厚度附加量C=+=0.8+2.0=2.8mm3-3罐体筒体有效厚度=-C=8-2.8=5.2mm3-4罐体筒体外径=+2=1000+2*8=1016mm3-5筒体计算长度L=+1/3+=700+1*250/3+25=808.3mm3-6系数L/=808.3/1016

7、=0.7963-7系数/=1016/5.4=195.43-8系数查参考文献1图11-5得：A=0.00063-9系数查参考文献1图11-8得：B=803-10==0.41>0.3Mp，所以稳定，罐体名义厚度=8mm(确定)3-11筒体封头名义厚度=8mm(假设)3-12附加量C=+=0.8+2.0=2.8mm3-13封头有效厚度=-C=8-2.8=5.2mm3-14封头外径=+2*=1000+2*8=1016mm3-15圆封头当量球壳外半径=0.9*=0.9*1016=914.4mm3-16系数A==0.00073-17系数B查参考

8、文献1图11-8得：B=983-18许用外压力=0.557MPa>0.3MPa3-19罐体封头名义厚度=8mm(确定)⒉水压试验校核4-1罐体试验压力=1.25=1.25*0.2=0.25MPa4-2夹套水压试验压力=1.25=1.2