《化工设备机械基础》课程设计-反应釜课程设计

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1、反应釜设计的有关内容一、设计条件及设计内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.5、操作体积为1.2；搅拌装置配制的电机功率为3.0、搅拌轴的转速为85、搅拌桨的形式为框式；加热的方式为用夹套内的水进行电加热；装置上设有7个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、8个电加热器套管、1个固体物料进口、2个测控接管。反应釜设计的内容主要有：（1）釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计；（2）夹套的的强度、刚度计算和结构设计；（3）设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰；（4）人孔的选型及补强计算；（5）支座选型及验算；（6）视镜的选型；（7）焊缝的结构与尺寸设计；（8）电机、减速器的选型

2、；（9）搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计；（10）选择联轴器；（11）设计机架结构及尺寸；（12）设计底盖结构及尺寸；（13）选择轴封形式；（14）绘总装配图及搅拌轴零件图等。30第一章反应釜釜体的设计1.1釜体、的确定1.1.1釜体的确定将釜体视为筒体，取L/D=1.0由V=(π/4)，L=1.0则，，圆整由314页表16-1查得釜体的1.1.2釜体PN的确定因操作压力＝0.48，故：＝0.61.2釜体筒体壁厚的设计1.2.1设计参数的确定设计压力：＝（1.05～1.1），取＝1.1=1.1×0.48=0.528MPa；液体静压：≈；=＜5％，可以忽略；计算压力：==0.528；设计温度

3、：65℃；焊缝系数：＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤）；许用应力：根据材料0Cr18Ni10Ti、设计温度65℃，由文献[1]286页表14-4知＝137；钢板负偏差：＝0.25（GB6654-96）；腐蚀裕量：＝1.0（双面腐蚀）。1.2.2筒体壁厚的设计由公式得：+1.25+1.0=3.567mm30圆整刚度校核：不锈钢的考虑筒体的加工壁厚不小于5mm，故筒体的壁厚取1.3釜体封头的设计1.3.1封头的选型由文献316页表16-3选釜体的封头选标准椭球型，代号EHA、标准JB/T4746—2002。1.3.2设计参数的确定＝1.1=0.528；==1.1×0.48；＝1.0（

4、整板冲压）；＝0.25（GB6654-96）；＝1.0。1.3.3封头的壁厚的设计由公式得=3.565圆整得根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定根据，由文献[1]318页表16-5知：直边高度：25体积：0.2545深度：325内表面积A：1.6552质量m:63.5kg1.4筒体长度的设计1.4.1筒体长度H的设计30，，==1101.82圆整得:H=11001.4.2釜体长径比的复核=；满足要求1.5外压筒体壁厚的设计1.5.1设计外压的确定由设计条件单可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压=0.1。1.5.2试差法设计筒体的壁厚设筒体的壁

5、厚＝5，则：==5-1.25=3.75，=1210，由得：=1.17×1210=25430.11筒体的计算长度′='=1100+(325-25)+25=1225=25430.11>'；该筒体为短圆筒。圆筒的临界压力为：=5.605Kgf/cm^2对于圆筒m=3=5.605/3=0.187Kgf/cm^230故<；所以假设＝5满足稳定性要求。故筒体的壁厚＝5。1.5.3图算法设计筒体的壁厚设筒体的壁厚＝5，则：==5-1.25=3.75，=1210，。在文献[1]305页中图15-4中的坐标上找到1.012的值，由该点做水平线与对应的线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：

6、≈0.OOO28。由文献[1]307页中图15-7中选取，在水平坐标中找到=2.8×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为：≈33MPa、=1.900×105。根据=得：==0.102（）．因为＝0.1<＝0.102，所以假设＝5合理，取封头的壁厚＝5。1.6外压封头壁厚的设计1.6.1设计外压的确定封头的设计外压与筒体相同，即设计外压=0.1。1.6.2封头壁厚的计算设封头的壁厚=5，则:=–=5-1.25=3.75（），对于标准椭球形封头=0.9，＝0.9×1200=1080（），=1080/3.75=288计算系数：=

7、=4.340×10-4由文献[1]中图15-7中选取，在水平坐标中找到=4.340×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为值为：≈53、=1.900×105根据=得：=30=0.184（）．因为＝0.1<＝0.184，所以假设＝5偏大，考虑到与筒体的焊接，取封头的壁厚与筒体一致，故取＝5。由在文献[1]318中表16-5釜体封头的结构如图1-1，封头质量：63.5（）图1-1釜体封头