10万吨抽余C4制MMA项目3-典型设备设计说明书.docx

a冬代工点大孝宣城校区i<mu uNTVTumror rmmouxr awHNwi化石除动团队合肥工业大学（宣城校区） 化石脉动团队扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书4.5泵选型汇总表188第五章气液别离器的设计1915.1 设计依据1915.2 概述1915.3 设计步骤191气体流速确实定1915.3.1 计算方法191尺寸设计1921925.3.2 局度接管直径接管直径192丝网装配193第六章储罐的选型1946.1选型依据1946.2概述1946.3甲醇储罐的选型1956.3.1 甲醇的基本性质1956.3.2 工艺要求1956.3.3 选型结果195第七章压缩机选型1967.1 设计概述1967.2 设计依据19673压缩机类型及特点196扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程深度(mm)1550简体直边高度(mm)50焊接系数0.85质量(kg)3658支架材料Q245R内径(mm)6000高度(m)13.93壁厚(mni)12焊接系数0.85质量(kg)19268裙座类型圆筒形材料Q345R内径(mm)6000壁厚(mm)20高度(ID)3螺栓40MnVB防火层材料及厚度石棉水泥50mm排气管4个总长度(m)16. 93全反响器质量(kg)26984典型设备设计说明书反响器装配图预览扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书技术薪“MHZfMHMJtMM 仪”5厮“加力，5”皿工标涮，sii吕吕sz吕吕吕昌.uunMMAH*-EKIramm mnaKEB KOIMALUIP0W1mTHHmKIBt t IIHi » 'T ： 图28反响器装配图详细数据请参考CAD图纸反响器装配图反响器设计结果立式容器计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所依据标准计算条件设计压力p0.11MPa计算压力Pc0.22MPa设计温度T420试验压力Pt0.2236MPa圆筒材料Q245R封头材料Q245R圆筒材料常温许用应力*148MPaNB/T 47042-2014简 图封头材料常温许用应力口】力 148MPa圆筒内直径Di6000mm圆筒材料设计温度下许用应力】86.2MPaD 圆筒平均半径 。3006mm封头材料设计温度下许用应力口工86.2MPa圆筒名义厚度312mm圆筒材料常温屈服点ReL245MPa圆筒有效厚度010.7mm圆筒材料常温弹性模量E201000MPa封头名义厚度Kn12mm圆筒材料设计温度下弹性模量 七166000MPa封头有效厚度"he10.7mm操作时物料密度0。1.47kg/m3两封头切线间距离L10930mm液压试验介质密度01000kg/m3圆筒长度410830mm物料充装系数0。0.9封头曲面深度41500mm焊接接头系数,0.85壳体材料密度夕57850kg/m3附件质量加3400kg鞍座结构参数鞍座材料Q345R地脚螺栓材料40MnVB鞍座材料许用应力6L198MPa地脚螺栓材料许用应力LI342.5MPa鞍座包角。150o鞍座中心线至封头切线距离A2215mm鞍座垫板名义厚度黑8mm鞍座轴向宽度b200mm鞍座垫板有效厚度线6.7mm鞍座腹板名义厚度力12mm鞍座高度H250mm鞍座垫板宽度瓦400mm圆筒中心至基础外表距离3262mm地震烈度7(0.1g)腹板与筋板（小端）组合截面积Aa62402 mnr鞍座底板与基础间的静摩擦系数/0.4腹板与筋板（小端）组合截面抗弯截面系数7545063 mm鞍座底板对基础垫板的动摩擦系数人0.2筒体轴线两侧螺栓间距/140mm地脚螺栓公称直径30mm承受倾覆力矩螺栓个数2个地脚螺栓根径26.211mm扬子石化10万吨抽余04制MMA工程典型设备设计说明书12mm8mm1.3mm1mm0.8512mm1.3mmQ345R200mm150o2215mm250mm七(0lg)扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程承受剪应力螺栓个数"2个典型设备设计说明书2.7MAL反响器校核反响器立式容器计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算条件简图设计压力P0.11MPa设计温度t420筒体材料名称Q245Rz (封头材料名称Q245R由 与T封头型式椭圆形¥筒体内直径Di6000mm筒体长度L10830mm筒体名义厚度心支座垫板名义厚度bm筒体厚度附加量 c腐蚀裕量 C1筒体焊接接头系数。封头名义厚度孤一封头厚度附加量Ch鞍座材料名称鞍座宽度 b鞍座包角 。支座形心至封头切线距离公鞍座高度H 地震烈度扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书筒体内压圆筒校核计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件筒体简图计算压力Pc0.22MPa1"i 一 厂设计温度t420.00内径Di6000.00mm材料Q245R（板材）试验温度许用应力6148.00MPa设计温度许用应力86.20MPa试验温度下屈服点Os245.00MPa钢板负偏差Ci0.30mm腐蚀裕量c21.00mm焊接接头系数00.85厚度及重量计算计算厚度8= 沏/兄=9.02mm有效厚度8e =8n - Cl- C2= 10.70mm名义厚度5n= 12.00mm重量19268.05Kg压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值打pT=1.25p= 0.2236 （或由用户输入）MPa压力试验允许通过 的应力水平qto1t<0.90 cs= 220.50MPa试验压力下 圆筒的应力p（。+仇）25 .（/）<Jt="= 73.89MPa校核条件C>T< 。卜校核结果合格压力及应力计算最大允许工作压力2% pw= 屹+"）= 0.26086MPa设计温度下计算应力d =2"= 61.79MPa73.27MPa校核条件结论合格扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书上封头上封头计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件椭圆封头简图计算压力Pc0.22MPa设计温度t420.00内径Di6000.00mm曲面深度hi 材料1500.00Q245R(板材)mm设计温度许用应力2了试验温度许用应力586.20148.00MPaMPa-jDi钢板负偏差Ci0.30mm腐蚀裕量c21.00mm焊接接头系数。0.85压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值PT=l.25p匕=0.2236 （或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应力otot<0.90 cys= 220.50MPa试验压力下封头的应力%(g+0.5%)OT=2，eh0=73.82MPa校核条件aT< aT校核结果合格厚度及重量计算形状系数J_6K二(、22+2=1.0000计算厚度KpQ、8h= 2-0.5 几=9.01mm有效厚度5eh =8nh - Cl- C2= 10.70mm最小厚度8min = 9.00mm名义厚度5nh = 12.00mm结论满足最小厚度要求重量3657.89Kg压力计算最大允许工作压力2川娟hKDt+o,5h =0.26110MPa结论合格扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书274下封头下封头计算计算单位中航一集团航空动力控制系统研究所计算所依据的标准GB 150.3-2011计算条件椭圆封头简图计算压力Pc0.22MPa设计温度t420.00内径Di6000.00mm曲面深度hi1500.00mmJ材料Q245R（板材）设计温度许用应力2了试验温度许用应力586.20148.00MPaMPaL-jDi钢板负偏差Ci0.30mm腐蚀裕量c21.00mm焊接接头系数。0.85压力试验时应力校核压力试验类型液压试验试验压力值PT=l.25p匕=0.2236 （或由用户输入）MPa压力试验允许通过的应力otot<0.90 cys= 220.50MPa试验压力下封头的应力%(g+0.5%)OT=2，eh0=73.82MPa校核条件aT< aT校核结果合格厚度及重量计算形状系数J_6K二(、22+2=1.0000计算厚度KpQ、8h= 2-0.5 几=9.01mm有效厚度5eh =8nh - Cl- C2= 10.70mm最小厚度8min = 9.00mm名义厚度5nh = 12.00mm结论满足最小厚度要求重量3657.89Kg压力计算最大允许工作压力2川娟hKDt+o,5h =0.26110MPa结论合格扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书2.8MMA反响器设计反响的动力学方程:甲基丙烯醛氧化酯化制备甲基丙烯酸甲酷的反响方程式如下：ch3CH2=C-CHO+ l/2O2+ CH30H- CH2=C-COOCH3 + H2OCH由此可知,MAL氧化酯化制备MMA的本征反响动力学方程可用指数形式表达如下:r = _也竺U=kMAQaMeOHhO2cdt式中：r ：反响速率，mol L 1 h1K：反响速率常数A： MAL的反响级数b : MeOH的反响级数C:O2的反响级数由于该反响在恒温、恒压、氧气流速不变的条件下进行的，并且02在反响 液中连续供应，可以认为在反响过程中0近似为一常数。因此可以简化为：r =仇=kMALaMOHbdtdMALdt-k(CMALCmAL X)a (CmcO° CeOHm)b式中x ： MAL转化率Cmal ： MAL的初始浓度，mol/LCmcoJ ： MeOH 的初始浓度，mol/L反响速率常数k也可用下式表示扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书ko ：指前因子Ea ：反响的活化能，J mol1R ：摩尔气体常数，最终可得到： E a = 7.24 KJ/mol , k o = 0.1727反响速率方程为：r = 0.1627J24xio%7282物料分析反响器进出口物料根据Aspen puls模拟结果可知反响器进出口物料如下表表29反响器进出口物料表Substream：MIXEDMole Flow kmol/hrMAL进料空气进料甲醇进料出料YDX00001DX0000C2DX0000YDW0000ZDW0000MAL88. 4950053.32693MMA000.159762935. 32784H200.004996330035. 17307MEOH00708. 786673. 617902088. 65071.06596N20333. 350333. 35H20000T2DX00001,2DX00001,3DX0000NMP0000PHEN0-01000.0002603790.000260379总流量 kmol/hr88.5422708. 9461201.862扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程总流量kg/hr6202. 79712174. 9922727.0541104. 84总流量cum/hr7. 93321612389. 4930.3363711515.89温度C67.601578060.6005180压力bar1113Vapor Frac0101Liquid Frac1010Solid Frac0000Enthalpy kcal/mol-33.28650.3827524-56.12345-31.77732Enthalpy kcal/kg-474. 923713.26667-1750. 711-929.1353Enthalpy MMkcal/hr-2.9458550.1615215-39.7885-38.19196Entropy cal/mol-K-62. 441192.22554-54.87878-20.19207Entropy cal/gm-K-0.89089580.0771399-1.711885-0.5903948Density kmol/cum11.155630.034061123.369510. 1043655Density kg/cum781.87670.9826864749.16853.569401Average MW70. 088128.8506832.0575234.20096Liq Vol 60F cum/hr7. 45373222.6013928.6056757.72694典型设备设计说明书2.8.3 搅拌式反响釜现状及开展前景反响釜的广义理解即有物理或化学反响的不锈钢容器，通过对容器的结构设 计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混合功能。随之, 反响过程中的压力要求对容器的设计要求也不尽相同。生产必须严格按照相应的 标准加工、检测并试运行。不锈钢反响釜根据不同的生产工艺、操作条件等不尽 相同，反响釜的设计结构及参数不同，即反响釜的结构样式不同，属于废标的容 器设备。不锈钢反响釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品 等生产型用户和各种科研实验工程的研究，用来完成水解、中和、结晶、蒸储、 储存、氢化、烧化、聚合、缩合、加热混配、恒温反响等工业过程的容器。反响釜是综合反响容器，根据反响条件对反响釜结构功能及配置附件的设计。 从开始的进料-反响-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反响步 骤，对反响过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反响物/产物浓度扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书7.4选型原那么197扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书管口衰校溢撑»突出电电等重要参数进行严格的调控。搅拌釜式反响器，这种反响器是工业生产中最广泛采用的反响器形式，适用 于各种相态物料的反响。反响釜中设有各种不同型式的搅拌、传热装置，可适应 不同性质的物料和不同热效应的反响，以保持反响物料在釜内合理地流动、混合 和料号的传热。搅拌釜式反响器既可间隙操作也可连续操作或半连续操作，既可 单釜操作，又可多釜串联操作。搅拌釜式反响器的使用性广，操作弹性大，浓度 容易控制。它通常由釜体、换热装置。搅拌器和传动装置等构件组成。2.8.4 反响釜釜体设计A ARJ8进料口KC备用口L0采光口Me Mtaamf ©at口oG务用口PH压力豪口0I那口图29反响釜釜体设计图2.8.4.1 设计参数确实定本反响的反响压力为0.3MPaP = APWP = lAxQ.3 = 0.33MPa液体静压力P, = 0'lxl-lxl30Q = 0.0143 < 0.01815L 10000因此可以忽略液体静压力所以设计压力选择0.33MPa所以设计温度选择88摄氏度扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书284.2釜体内径确实定由文献过程设备设计表可知几种搅拌设备筒体的高径比方下表表210几种通体高径比比拟表根据Aspen Plus对反响的模拟可知种类筒内物料种类高径比反响釜、混合槽液-液或液-固1-1. 3反响釜、分散槽气液体系1-2聚合釜悬浮液2. 08-3. 85搅拌发酵罐气-液体系1. 7-2. 5搅拌釜反响器的可操作体积为1.1415立方米因为反响器要求平稳反响所以可以选择反响釜的装料系数为0.6 由公式可知设备的体积JJ.415V 一万一正JJ.415V 一万一正=2.36m3rOperating conditionsO Vapor fraction:Pressure:3bar: Temperature:80C:Duty:cal/sec2nd Liqui(-HoldupValid phases:Vapor-LiquidSpecification type: Reactor volume-ReactorVolume:1415IResi. time:hr-ReactorVolume:1415IResi. time:hr-PhasePhase:Volume:IVolume frac:Residence time:hr根据釜体长泾比对搅拌功率、传热的影响以及物料特性对筒体的长径比要求,又可以结合实际经验，针对一般反响釜，可以选取长径比1.2,可以根据公式计算筒体的内径为扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书可以将计算结果圆整至公称直径标准系列，选取筒体的直径为1400mm284.3筒体壁厚的设计选择筒体的材料Q345R,查表可知许用应力为189Mpa5：圆筒的计算壁厚，mmP ：圆筒计算压力，MPaD ：圆筒的内径，mmI。/：钢板在该温度下的许用应力，MPa由 ：焊接接头系数e 0.33x1400 个八o = 2.42mm根据材料允许厚度条件可以取5mm查GB708可知，厚度负偏差Cl=0.3mm,腐蚀裕量C2=lmm,故名义厚度3 = 5 + 0.3 + 1 = 6.3帆加圆整名义厚度取7mm2. 釜体封头的设计球冠形封头，平板封头都存在较大的边缘应力，且采用平板封头厚度较大, 故不宜采用。理论上应对各种凸形封头进行比拟计算，再确定封头形式。但由于 定性分析半封形封头受力最好壁厚最薄，质量轻，但深度大，制造较难，中低压 小设备不宜采用；蝶形封头的深度通读过度半径r加以调节，但由于母线曲率不 连续，存在局部应力，故受力不如椭圆形封头；标准椭圆形封头制造比拟容易, 受力状况比蝶形封头好。所以该反响釜的封头采用标准椭球封头，类型是EHA o可以选取封头的壁厚和筒体相同都为7mm。e 0.33x1600 erro = 2.77mm圆整为5mm名义厚度为7mm扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书查表知EHA的总高度H=325mm 对于椭圆封头的直边高度z 4H-D. 4x350-1300 ”n =L = 25 mm44% = 350 -25 = 325 mm体积为 VF=0.398m3284.5筒体高度的设计查阅相关资料可知v = vr+vF vT=v-vF 口 V-VF 2.36-0.398 . Q1 H =- =- = 1.31m兀D；7tx1A24圆整可得H= 1400mmL H + h1+h. 1400 + 25 + 350 =!-= 1.27D Dt1400比值在1-2之间合理285反响釜夹套设计285.1夹套内径夹套内径一般按公称尺寸选取，以利于标准封头的选择，具体可根据筒体直 径确定可按下表推荐数据选择。表211筒体直径确定表由此可取Di500-600700-10001000-3000Dj+50+1100+200Dj Dt + 200 = 1400 + 200 = 1600 nun2.852夹套筒体高度设计=1.19m=1.19mH./V-V=V°-V21-0.37 乂 -XD2 把 xl/244扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书圆整后取1.2m2. 853夹套封头的设计3= 2，_夕6 ：圆筒的计算壁厚，mmP ：圆筒计算压力，MPaD ：圆筒的内径，mm。'：钢板在该温度下的许用应力，MPa6 ：焊接接头系数=0.92mm=0.92mm0.11x1400由于Q = 按强度设计的壁厚不满足刚度要求Di -1600 < 38OO/7imS - 2D J1000+ C2 = 3.2mm圆整取值4mm根据碳钢简体的壁厚为6mm夹套的封头的设计封头选取椭圆形封头，类型是EHA为了便于生产，封头厚度与筒体一直故取6mm根据资料 GB/T25198-2010DN= 1600mm封头的深度H=400mm封头的直边25 mm封头内外表积2.901m2封头的容积0.586m32.854传热面积的校核DN= 1400mm釜体下封头的内外表积Fl=2.235m2DN= 1400mm筒体的内外表积£2=5.0310?夹套包围的筒体的内外表积扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书月=大 x 凡=1 = 11.244m2由于釜内进行的反响是放热反响，产生的热量不仅能够维持反响的不断进行, 且会引起釜内温度升高。为防止釜内温度过高，在釜体的上方设置了冷凝器进行 换热，因此不需要进行传热面积的校核。如果釜内进行的反响是吸热反响，那么需 进行传热面积的校核，即：将Fh+FS=11.244m2与工艺需要的传热面积F=6.8m2 进行比拟。Fh+FSF,所以不需要在釜内另设置蛇管。釜体附件选型及尺寸设计法兰设计据 DN=1400mm、PN = 0.3MPa,由文献表确定法兰的类型法兰的选型：乙型平焊法兰法兰的标准代号：法兰 GII6I-1400 JB/T4702-2000 法兰的材料：Q235A密封面形式的选型 因为PN=0.3MPavl.6MPa,介质温度：20查文献知密封面采用光滑面。2.8.6.1 螺栓、螺母的尺寸规格本设计选用六角头螺栓（C级、GB/T5780-2000）, I型六角螺母（C级、GB/T41-2000） 平垫圈（100HV、GB/T95-2002）螺栓长度L的计算：螺栓的长度由法兰的厚度（d）、垫片的厚度（S）、螺 母的厚度（H）、垫圈厚度（h）、螺栓伸出长度d确定。其中 d=46mm、S=2mm、H=30mm、h=3mm、螺栓伸出长度取d=10 mm螺栓的长度 L 为 L=2d+S+H+h=2'46+2+30+2'3+10= 140m 取 L= 140mm螺栓标记：GB/T5780-2000M2440螺母标记：GB/T41-2000M24垫圈标记：GB/T95-200224-100HW2. 863手孔由平盖手孔（JB/T589-1979）或板式平焊法兰手孔（HG21529-1995）,扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书选用光滑密封的平盖手孔APN1, DN250JB/T589-1979.0图2-10手孔示意图286.4视镜有标准压力容器视镜（HG/T21619-21620-1986）或组合式视镜(HG21505-1992),选用碳钢带颈视镜 IPN1, DN80(HG/T21619-21620-1986)0II 一|II 一|一| II图211视镜示意图2865进料管口采用cl-2采用f57'3.5无缝钢管，管的一端切成45,伸入罐内一定长度。 配用法兰PNO.6,DN50,HG20592-1997（钢制管法兰型式、参数2. 温度计加强套管温度计的选用参考生产厂家的产品目录，选用公称直径65mm,配 凸面板式平焊管法兰PN0.6MPa,DN65,HG20593-1997 （板式平焊钢制管法兰）。 2.8.6.7 出料口扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书出料口 h采用676X4无缝钢管,配法兰PN0.6, DN65, HG20592-1997（钢 制管法兰型式、参数（欧洲体系）o286.8平安阀接口平安阀接管a采用645X3.5无缝钢管，接管与封头内外表磨平。配用法兰 PN0.6, DN40, HG20592-1997（钢制管法兰型式、参数（欧洲体系）。冷凝器接口 i和压力表接管e冷凝器接口 i和压力表接管e都采用巾32X3.5无缝钢管，接管与封头内表 面磨平。配用法兰PN0.6, DN25, HG20592-1997（钢制管法兰型式、参数（欧 洲体系）。加热蒸汽进口加热蒸汽进口管g采用38X3.5无缝钢管， 配法兰PN0.6, DN32, HG20592-1997（钢制管法兰型式、参数（欧洲体系）。 加热蒸汽进口加热蒸汽进口管g采用638X3.5无缝钢管，配法兰PN0.6, DN32, HG20592-1997（钢制管法兰型式、参数（欧洲体系）。2.8.7 支座的选型悬挂式支座的选型由于设备外部设置有100mm的保温层，所以选耳式B型支座，支座数为4 个。悬挂式支座的尺寸的初步设计反响釜总质量的估算：mF=m 1 +m2+m3+m4+m5式中：ml一釜体的质量（Kg）； m2一夹套的质量（Kg）； m3一搅拌装置的 质量（Kg） m4一附件的质量（Kg）； m5一保温层的的质量（Kg）物料总质量的估算：mw=mj+md式中：mj釜体介质的质量（Kg）； md 夹套内水的质量（Kg）反响釜的总质量估算为2000Kg,物料的质量为2484Kg （以水装满釜体和夹套计算），装置的总质量：m=mF+mw=2000+2484=4484 （Kg）每个支座承受的重量Q约为：4484X9.81/2 = 2L9716（KN）根据DN=1400mm、 Q=2L9716KN由文献初选B型耳式支座，支座号为3。2.8.8 搅拌装置的选型与尺寸设计扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书搅拌轴直径的初步计算搅拌轴直径的设计电机的功率P=1.8KW ,搅拌轴的转速n=60i7min,材料为45钢,t = 40Mpa,剪切弹性模量G = 8X104MPa,许用单位扭转角q = 1.0。/mom = 9.533xl06n1 Q"z = 9.533x1()6 x-(Nm)601 QM = m = 9.533xl06x (TVmm)60利用截面法可以知道M 7'max W/,2W7= 285990 = 7M975r40搅拌轴为实心轴那么可知% VO.2d3d < :叵=,7149.75 = 32 942mmV 0.2 V 0.2d=40mm搅拌轴临界转速校核计算由于反响釜的搅拌轴转速n=60r/min<200r/min,故不作临界转速校核计算。联轴器的型式及尺寸的设计联轴器型式确实定由于选用摆线针齿行星减速机，所以联轴器的型式选用立式夹壳联轴节(D 型)。标记为：DN 50 HG 5-213-65,结构如图。由文献分别确定联轴节的尺寸和 零件及材料，尺寸如表，零件及材料如表。由于联轴节轴孔直径DN=50mm,因 此搅拌轴的直径d调整至50mmo搅拌桨尺寸设计桨式搅拌桨的结构本反响采用桨式搅拌桨扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书* m I图212桨式搅拌桨示意图表212零件明细表件号名称数量材料1桨叶2lCrl8Ni9Ti2横梁2lCrl8Ni9Ti3筋板4lCrl8Ni9Ti4连接螺栓8lCrl8Ni9Ti5螺母8lCrl8Ni9Ti6穿轴螺栓2lCrl8Ni9Ti7螺母4ICrl8Ni9Ti288.4搅拌装置的结构及尺寸设计搅拌轴的长度L近似由釜外长度L1、釜内未浸入液体的长度L2、浸入液体的长度L3三局部构成。即：L=L1+L2+L3其中L1=H-M （H:机架高；M:减速机输出轴长度）L 1=750-79=671mm L2=HT+HF-Hi （HT:釜体封头容积;HF:封头深度;Hi:液体的装填高度）液体装料高度Hi确实定:%-%-D24H =1.275m2.36 0.398-xl.424其中VC为装填体积，VF为釜体封头容积DI为筒体的内径 液体的总填装高度区=区+4+4=1275 + 25 + 300 =1600 mm釜内未浸入液体长度扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书第一章塔设备设计1.1 设计概述塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。它可使气(或 汽)液或液液两相进行紧密接触，到达相际传质及传热的目的。可在塔设备中完 成的常见操作有：精僧、吸收、解吸和萃取等。此外，工业气体的冷却与回收、 气体的湿法静制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。在化工厂中塔设备的性能对于整个装置的产品产量、质量、生产能力和消耗 定额，以及三废处理和环境保护等各个方面都有重大的影响。据有关资料报道, 塔设备的投资费用占整个工艺设备投资费用的较大比例，它所耗用的钢材重量在 各类工艺设备中也属较多。因此塔设备的设计和研究受到化工、炼油等行业的极 大重视。本章将对MMA制备工段中的MAL脱水塔T0201进行设计。1.2 设计依据化工设备设计全书一塔设备(2003-5)压力容器(GB 150-2011)塔式容器(NB/T47041-2014)压力容器封头GB/T25198-2010)化工配管用无缝及焊接钢管尺寸选用系列(HG/T 20553-2011)钢制管法兰、垫片和紧固件(HG/T 2059220635-2009)补强圈(JB/T 4736-2002)1.3 塔设备选择塔设备选择要求扬子石化10万吨抽余C4制MMA工程典型设备设计说明书L2 = 1725 +2x(25 + 300)-1600 =775 mm浸入液体搅拌轴的长度L3确实定搅拌桨的搅拌效果和搅拌速率与其在釜体位置和液柱高度有关。浸入液体内最正确深度为3，3，当DI=HI时为最正确填装高度当DI小于HI时需要设置两层搅拌桨H t = 1600 mm > Dt = 1400 mmS = 2x160° = 1066.7加3故浸入液体长度为292mm故搅拌轴的长度L = 671 + 775 + 1066 = 2512mm 动装置的选型与尺寸设计(1)电动机的选型由于反响釜里的物料具有易燃性和一定的腐蚀性，应选用隔爆型三相异步电 机(防爆标志dHAT4)。根据电机的功率P=1.8KW、转速n=1500r/min,由机 械设备通用手册表32-16选用的电机型号为：Y100Ll-4o(2)减速器的选型根据电机的功率P=2.2KW、搅拌轴的转速n=1500r/min、传动比i为1500/60= 25,选用直联摆线针轮减速机(HG5-745-78),标记ZLD2.04A25。