夹套反应釜设计说明书

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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：2014级专业：制药工程姓名：陈辉学号：13目录2.反应釜釜体的设计32.1罐体和夹套的结构设计32.2罐体几何尺寸计算32.2.1确定筒体内径32.2.2确定封头尺寸42.2.3确定筒体的高度H142.3夹套几何尺寸计算42.4夹套反应釜的强度计算52.4.1强度计算的原则及依据52.4.2按内压对圆筒和封头进行强度计算62.4.3按外压对筒体和封头进行强度校核72.4.4水压试验校核计算93.标准零部件的选取103.1支座103.2手孔103.3视镜113.4法兰113.5接管124.参考文

2、献13131.夹套反应釜设计任务书一、设计内容：设计一台夹套传热式配料罐二、设计参数和技术性能指标三、设计要求：1.进行罐体和夹套设计计算；2.选择支座形式并计算；3.手孔校核计算；4.选择接管，管法兰，设备法兰；5.绘制装备图；13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，℃<100<150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积，0.9操作容积，0.72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突面蒸汽入口b25突面加料口c80凸凹面视镜d65突面温

3、度计管口e25突面压缩空气入口f40突面放料口g25突面冷凝水出口132.反应釜釜体的设计反应釜是有罐体和夹套两部分构成，罐体是反应的核心，为物料完成搅拌过程提供一个空间。夹套为反应的操作温度提供保障，是一个套在罐体外的密封空间容器。2.1罐体和夹套的结构设计罐体采用立式的圆筒形容器，有筒体和封头构成。通过支座安装在基础平台上。封头一般采用椭圆形封头。由于筒体内径D1<1200mm，因此下封头与筒体的连接采用焊接连接。而为了拆卸清洗方便，上封头采用法兰与筒体连接。夹套型式与罐体大致一致。2.2罐体几何尺寸计算2.2.1确定筒体内径一般由工艺条件给定

4、容积V估算筒体内径D1，D1≅34Vπi式中i——长径比即i=H1D1，查表4-2取i=1已知V=0.9m3，所以D1≅34Vπi=1046mm，将D1圆整到公称直径系列，则D1=1000mm132.2.2确定封头尺寸椭圆封头选取标准件，它的内径与筒体内径相同。查附表4-2得DN=D1=1000mm，曲边高度h1=250mm，直边高度h2=25mm，容积V=0.1505m3。2.2.3确定筒体的高度H1反应釜容积V通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。筒体高度Hi按下式计算并进行圆整：H1=(V－V封)/V1m式中V封——封头容积，查附表4-2得0

5、.1505m3V1m——1米高筒体容积，查附表4-1得0.785m3所以H1=(0.9-0.1505)/0.785=0.9547m，圆整后H1=1000mm按筒高圆整后修正实际容积：V=V1m×H1+V封=0.785×1+0.1505=0.9355m3>0.9m32.3夹套几何尺寸计算夹套和筒体的连接常焊接成封闭结构，夹套的结构尺寸常根据安装和工艺两方面的要求而定。夹套内径D2可根据筒体内径D1按表4-3选取：D2=D1+100=1100mm。夹套下封头型式同筒体封头，直径D2与夹套筒体相同。夹套高H2有传热面积而决定，不能低于料液高，按下式估算：

6、13H2=(ηV-V封)/V1m式中取η=0.8所以H2=(0.8×0.9-0.1505)/0.785=0.725m2，圆整后H2=800mm操作容积V1=ηV=0.8×0.9=0.72m3夹套所包围的罐体的表面积，一定要大于工艺要求的传热面积F，即F封+F筒≥F式中F筒——筒体表面积，F筒=H2×F1mF封——封头表面积，查附表4-2得1.1625m2F1m——1m高内表面积，查附表4-1得3.14m2F封+F筒=0.8×3.14+1.1625=3.67m2>3m2，所以满足换热要求。筒体和上封头的连接采用甲型平焊法兰连接，选取凹凸密封面法兰，查

7、附表4-4得相关尺寸为：D=1130mm，D1=1090mm，D2=1055mmD3=1045mm，D4=1042mm，δ=40mm，d=23mm2.4夹套反应釜的强度计算夹套反应釜几何尺寸确定后，要根据已知的公称直径、设计压力和设计温度进行强度计算，确定罐体及夹套的筒体和封头的厚度。2.4.1强度计算的原则及依据强度计算中各参数的选取及计算，均应符合GB150-1998《钢制13压力容器》的规定。（1）圆筒内为常压外带套时：当圆筒公称直径DN≥600mm时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计，其余部分按常压设计；当圆筒的公称直径DN

8、<600mm时，全部筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计。（2）圆筒内为真空外带夹套时当圆筒公称直径DN≥600mm时，被夹套