反应釜设计教学文案.doc

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1、精品好文档，推荐学习交流四搅拌反应釜的机械设计4.1概述反应釜的机械设计是在工艺设计之后进行的。工艺上给出的条件一般包括：釜体容积、最大工作压力、工作温度、介质腐蚀性、传热面积、搅拌形式、转速和功率、工艺接管尺寸方位等。这些条件通常都以表格和示意图的形式反映在机械设计任务书中。对于机械设计，设计者是依据工艺设计提出的要求和条件，对搅拌反应釜的容器、搅拌轴、传动装置和轴封装置等进行合理的选型、设计和计算。夹套反应釜的机械设计大体按以下内容和步骤进行：(l)总体结构设计根据工艺要求考虑制造、安装和使用维修方便等，确定

2、各部分结构型式和尺寸，如封头、传热面、传动类型、轴封和各种附件的结构型式与连接形式等。(2)选择材料根据压力、温度、介质情况经济合理选材。(3)计算强度和稳定性对釜体封头、夹套、搅拌轴等进行强度计算和必要时的稳定性计算校核。(4)零部件设计选用包括电动机、减速机、联轴器、轴封类型以及机座、底座等有关零部件的选用和设计。(5)绘制图样包括总装图、零部件图。标准零部件有标准图纸的要查出标准施工图号，不必绘图。(6)提出技术要求提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。应用标准技术条件的可标注文件号。(7)编写计算说明书

3、包括设备设计重要问题的论证，主要零部件的机械计算，主要零部件设计选用说明等。4.2罐体的尺寸确定及结构选型搅拌罐包括罐体和装焊在其上的各种附件。常用的罐体是立式圆筒形容器，它有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。罐体在规定的操作温度和操作压力下，为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。为了满足不同的工艺要求，或者因为搅拌罐本身自身结构上的需要，罐体上装有各种不同用途的附件。例如，由于物料在反应过程中常常伴自热效应，为了提供或取出反应热，需要在罐体的外侧安装夹套或在罐体的内部安装蛇管；为了与减速机和轴封相连

4、接，顶盖上要焊装底座；为了便于检修内件及加料和排料，需要装焊人孔、手孔和各种接管；为了在操作过程中有效地监视和控制物料的温度、压力和料面高度，则要安装温度计、压力表、液而计、视镜和安全泄放装置；有仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢74精品好文档，推荐学习交流时为了改变物料的流型、增加搅拌强度、强化传质和传热，还要在罐体的内部焊装挡板和导流筒。但是随着附件的增加，往往会给设备的制造和维修带来很多麻烦，增加设备的制造和维修费用。所以在确定搅拌罐结构的时候应全面地综合考虑，使设备既满足生产工艺要求又做到经济合理

5、，实现最佳化设计。搅拌罐零部件种类繁多，难以面面俱到地介绍，本节根据搅拌设备特点，着重介绍其中常用构件的结构型式及强度计算方法。这些构件般都是搅拌罐所固有的，而在通常使用的压力容器设计参考资料中又不常见的。当进行搅拌罐设计时，凡是与一般压力容器内容相同的设计项目，均应按有关标准规范及压力容器设计参考资料去做。诸如，筒体和封头的内压和外压强度设计；观测部件及接管、安全泄放装置、支座、开孔补强、管法兰和设备法兰的设计等等。一、罐体的长径比和装料量在知道搅拌罐操作时盛装物料的容积以后，首先要选择适宜的长径比（H/D）和

6、装料量确定筒体的直径和高度（见图4-1）。图4-1（一）罐体的长径比选择罐体的长径比应考虑的主要因素有3个方面，即长径比对搅拌功率的影响、对传热的影响以及物料搅拌反应特性对长径比的要求。1．罐体长径比对搅拌功率的影响一定结构型式搅拌器的桨叶直径同与其装配的搅拌罐罐件内径通常有一定的比例范围。随着罐体长径比的减小，即高度减小而直径放大，搅拌器桨叶直径也相应放大。在固定的搅拌轴转数下，搅拌器功率与搅拌器桨叶直径的5次方成正比。所以，随着罐体直径的放大，搅拌器功率增加很多，这对于需要较大搅拌作业功率的搅拌过程是适宜的，

7、否则减小长径比只能无谓地损耗一些搅拌器功率，长径比则可以考虑选得大一些。2．罐体长径比对传热的影响罐体长径比对夹套传热有显著影响。容积一定时长径比越大则罐体盛料部分表面积越大，夹套的传热面积也就越大。同时长径比越大，则传热表面距离罐体中心越近，物料的温度梯度就越小，有利于提高传热效果。因此单从夹套传热角度考虑，一般希望长径比取得大一些。3．物料特性对罐体长径比的要求。某些物料的搅拌反应过程对罐体长径比有着特殊要求，例如发酵罐之类，为了使通入罐内的空气与发酵液有充分的接触时间，需要有足够的液位高度，就希望长径比取得

8、大一些。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢74精品好文档，推荐学习交流根据实践经验，几种搅拌罐的长径比大致如表4-1所示。表4-1几种搅拌罐的H/D值（二）搅拌罐装料量选择了罐体长径比之后，还要根据搅拌罐操作时所允许的装满程度考虑选择装料系数r然后经过初步计算、数值圆整及核算，最终确定筒体的直径和高度。1．装料系数罐体全容积V与罐体的公称容积（即操作时盛装物料的容