课程设计-- 设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐

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1、过程装备课程设计说明书班级设计者学号指导老师日期2005/9/18夹套反应釜的设计过程一设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。二设计参数和技术特性指标简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力，MPa设计压力，MPa0.250.3工作温度，℃设计温度，℃＜100＜150介质有机溶剂蒸汽全容积，m32.2操作容积，m31.76传热面积，m2＞3腐蚀情况微弱推荐材料Q235－A搅拌器型式推进式搅拌轴转速250r/min轴功率4kW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d70温度

2、计管口e25压缩空气入口f40放料口g25冷凝水出口3.设计要求（1）进行罐体和夹套设计计算；（2）选择接管、管法兰、设备法兰；（3）进行搅拌传动系统设计；（4）设计机架结构；（5）设计凸缘及选择轴封形式；（6）绘制配料反应釜的总装配图；（7）从总装图中测绘一张零件图或一张部件图。1罐体和夹套的设计1.1确定筒体内径表4-2几种搅拌釜的长径比i值搅拌釜种类设备内物料类型长径比i值一般搅拌釜液-固相或液-液相物料i＝1～1.3气-液相物料i＝1～2发酵罐类I＝1.7～2.5当反应釜容积V小时，为使筒体内径不致

3、太小，以便在顶盖上布置接管和传动装置，通常i取小值，此次设计取i＝1.1。一般由工艺条件给定容积V、筒体内径按式4-1估算：得D=1366mm.式中V－－工艺条件给定的容积，；i――长径比，（按照物料类型选取，见表4-2）由附表4-1可以圆整＝1400，一米高的容积＝1.5391.2确定封头尺寸椭圆封头选取标准件，其形式选取《化工设备机械基础课程设计指导书》图4-3，它的内径与筒体内径相同，釜体椭圆封头的容积由附表4-2＝0.4362，（直边高度取50mm）。1.3确定筒体高度反应釜容积V按照下封头和筒体两

4、部分之容积之和计算。筒体高度由计算H1==（2.2-0.4362）/1.539=1.146m，圆整高度＝1100mm。按圆整后的修正实际容积由式V=V1m×H1+V封=1.539×1.100+0.4362=2.129式中；――一米高的容积/m――圆整后的高度，m。1.4夹套几何尺寸计算夹套的结构尺寸要根据安装和工艺两方面的要求。夹套的内径可根据内径由500~600700~18002000~3000+50+100+200选工艺装料系数=0.6~0.85选取，设计选取＝0.80。1.4.1夹套高度的计算H2=（

5、ηV-V封）/V1m=0.755m1.4.2.夹套筒体高度圆整为＝800mm。1.4.3罐体的封头的表面积由《化工设备机械基础》附表4-2查的F封=2.345。1.4.4一米高的筒体内表面由《化工设备机械基础》附表4-1查的。F1m=4.401.4.5实际的传热面积F==5.6665>3，由《化工设备机械基础》式4-5校核5.6665〉3所以传热面积合适。2夹套反应釜的强度计算强度计算的参数的选取及计算均符合GB150-1998《钢制压力容器》的规程。此次设计的工作状态已知时，圆筒为外压筒体并带有夹套，由筒

6、体的公称直径mm，被夹套包围的部分分别按照内压和外压圆筒计算，并取其中较大者。2.1设备选用Q-235-A优质沸腾碳素钢。2.2设计的设备有工艺参数给定的内压为＝0.25MPa。2.3夹套内的设计压力由工艺参数给定为＝0.30MPa。2.4罐体内的设计温度℃。2.5夹套内的设计温度℃。2.6在加压和工作状态下要考虑液柱的高度由《化工设备机械基础课程设计指导书式P1h=0.01MPa2.7计算压力2.8夹套的液柱静压力P1c=P1+P1h=0.25+0.01=0.26MPa。2.9计算压力＝2.10通过焊接的

7、容器，其焊缝中可能存在一定的缺陷，而且在焊缝附近会由于受热而引起组织结构的变化，从而成为薄弱环节，因此在计算是要加入焊缝系数可按《过程设备设计》表4-5选取＝0.85做为其接头系数。2.11设计温度下的材料许用应力由《化工设备机械基础》表9-5查取＝113。2.12罐体的筒体的计算厚度。δ1=P1cD1/（2[б]tΦ-P1c）=0.26×1300/（2×113×0.85-0.26）=1.897mm2.13夹套的筒体的计算厚度δ2=P2cD2/（2[б]tΦ-P2c）=0.3×1400/（2×113×0.8

8、5-0.3）=2.346mm。2.14罐体封头的计算厚度δ1′=P1cD1/（2[б]tΦ-0.5P1c）=0.26×1300/（2×113×0.85-0.5×0.26）=1.896mm2.15夹套封头的计算厚度δ2′=P2cD2/（2[б]tΦ-0.5P2c）=0.3×1400/（2×113×0.85-0.3×0.5）=2.344mm2.16钢板的厚度负偏差由《过程设备设计》表4-2取。2.17腐蚀裕量C2=2