夹套反应釜设计

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1、0.95m3夹套反应釜设计计算说明书一、罐体和夹套设计计算1.1罐体几何尺寸计算1.1.1选择筒体和封头的形式选择圆柱筒体及椭圆形封头。1.1.2确定筒体内径已知设备容积要求0.95m3，按式（4-1）初选筒体内径：罐体结构示意图式中，V=0.95m3，根据【2】38页表4-2，常反应物料为液-液类型，i=H1/D1=1～1.3，取i=1.3，代入上式，计算得将D1的估算值圆整到公称直径系列，取D1=1100mm，1.1.3确定封头尺寸标准椭圆形封头尺寸查附表4-2，DN=1100mm，选取直边高

2、度h2=25mm。1.1.4确定筒体高度当D1=1100mm,h2=25mm时，由【2】附表D-2查得椭圆形封头的容积V封=0.1980m3，由附表D-1查得筒体1m高的容积V1m=0.950m3，按式（4-2）:H1=(V-V封)/V1m=（0.950-0.198）/0.95=0.7916m考虑到安装的方便，取H1=0.9m，则实际容积为V=V1m×H1+V封=0.950×0.9+0.198=1.053m31.2夹套几何尺寸计算1.2.1选择夹套结构选择【2】39页图4-4(b)所示结构。1.2

3、.2确定夹套直径查【2】表4-3,D2=D1+100=1100+100=1200mm。套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径。1.2.3确定夹套高度  装料系数η=操作容积/全容积=0.9/0.95=0.85按式4-4计算夹套高度：H2≥(ηV-V封)/V1m=(0.85×1.053-0.198)/0.95=0.734m取H2=750mm。选取直边高度h2=25mm。1.2.4校核传热面积查【2】附表D-2，由D1=1100mm，得罐体封头表面积F1封=1.3980m2查【2】附表D-1，一米高

4、筒体内表面积F1m=3.46m213校核传热面积：实际总传热面积F=F筒+F1封=F1m×H2+F1封=3.46×0.75+1.398=3.99m2>3.8m2，可用。1.3罐体及夹套的强度计算1.3.1确定计算压力 按工艺条件，罐体内设计压力P1=0.2MPa；夹套内设计压力P2=0.3MPa液体静压力P1H=ρgH2×10-6=1000×9.8×0.75×10-6=0.007MPa，取P1H=0.01MPa计算压力P1c=P1+P1H=0.18+0.01=0.19MPa夹套无液体静压，忽略P2

5、H，故P2c=P2。1.3.2选择设备材料分析工艺要求和腐蚀因素，决定选用Q235-A热轧钢板，其中100℃-150℃下的许用应力为：[ó]t=113Mpa。1.3.3罐体筒体及封头壁厚计算罐体筒体壁厚的设计厚度为采用双面焊缝，进行局部无损探伤检查，按教材表10-9，取焊缝系数φ=0.85，C2=2mm，则查教材表10-10，取钢板负偏差C1=0.25mm，则δd1+C1=3.34，考虑到最小厚度为3mm，取名义厚度δn=5mm罐体封头壁厚的设计厚度为查教材表10-10，取钢板负偏差C1=0.25

6、mm，则δd1’+C1=3.34mm，考虑到最小厚度为3mm，取名义厚度δn’=5mm1.3.4夹套筒体及封头壁厚计算夹套筒体壁厚的设计厚度为采用双面焊缝，进行局部无损探伤检查，按【1】161页表10-9，取焊缝系数φ=0.85（夹套封头用钢板拼焊），C2=2mm，则查【1】161页表10-10，取钢板负偏差C1=0.3mm，则δd1+C1=3.86，考虑到最小厚度为3mm，取名义厚度δn=5mm夹套封头壁厚的设计厚度为13查【1】161页表10-10，取钢板负偏差C1=0.3mm，则δd1+C1

7、=3.86，考虑到最小厚度为3mm，取名义厚度δn=5mm为照顾到筒体和封头焊接和取材的方便取δ封夹=δ夹=6mm。1.3.5釜体的筒体壁厚δ筒1.3.5.1按承受0.18Mpa的内压设计                         式中，设计压力P=0.18Mpa；筒体内径D1=1100mm；许用应力[ó]=113Mpa(同夹套材料)；焊缝同夹套，故φ=0.85，壁厚附加量C=C1+C2+C3=0.5+2+0=2.5mm；上述各值代入上式：1.3.5.2按承受0.25Mpa的外压设计设罐体筒

8、体的名义厚度δ1n=5mm厚度附加量C=C1+C2+C3=0.5+2+0=2.5mm罐体筒体有效厚度δ1e=δ1n-C=5-2.5=2.5mm罐体筒体外径D10=D1+2δ1n=1100+2ⅹ5=1110mm筒体计算长度L=H2+1/3h1=750+1/3(300-25)=842mm系数L/D0=842/1110=0.759    系数D0/δe=1110/2.5=444由【1】168页图10-15，查得：系数A=0.00019；由【1】170页图10-17，查得：系数B=27则许