反应釜开题报告.docx

长春理工大学毕业设计论文开题报告设计论文题目： 6300L K 型反响釜的设计学院：机电工程学院专业：过程装备与掌握工程姓名：学号:指导教师：开题时间： 2023 年 3 月 20 日1. 课题的目的和意义1.1 课题的目的化工设备毕业设计是培育我们学生设计力量的重要实践环节，通过毕业设 计，可以使我们独立的运用所学到的根本理论并结合生产实际的学问，综合的分析和解决工程实际问题的力量，因而在我们完成毕业设计后，应到达以下目的：（1） 通过毕业设计，能够将我们所学的学问，在设计中综合的加以运用，使学到的学问得到稳固、加深和提高。（2） 使我们具有独立进展工程设计的力量，树立正确的设计思想，把握化工容器及设备设计的根本方法和程序，为今后从事工程设计打下良好的根底。（3） 通过毕业设计可以使我们生疏和运用设计资料，如有关国家公布标准，以完成我们在机械设计方面所必备的根本训练。1.2 课题的意义用胎具将钢板压制成符合烧成要求的折流板，其横截面成类似字母“”形，折反响釜是化学、医药及食品等工业中常用的典型设备之一。搪玻璃反响釜先流板的宽度 H 为釜体直径的 1/81/6，折流板顶面弧度半径 R 为：3R150mm，为折流板钢板厚度，侧面弧度半径 r 为 650mm，然后依据反响釜体积的大小，将折流板制成一层或多层，焊接在釜体内壁上，焊缝处处理圆滑过度后，进展搪烧，组装成成品，较好地改善了反响物料流淌状态，提高了反响效率。搪玻璃设备运行中停车后的检验国内、国外高品质的制造商都选用高品质的钢板、焊条、瓷釉，钢板焊条含碳、硫、磷杂质低，钢板内晶格构造严密并有微量元素以抑制制造过程中吸氢，瓷釉选用耐腐蚀性能好、耐温差急变性能优异、熔点低的瓷釉。搪烧时承受“低温长烧”、“搪烧后缓冷”的烧制工艺，一般在搪烧三次后就没有了气孔，以后的三到四次搪烧仅仅是瓷层的加厚，瓷层一半以上的厚度是致密不导电的，这样的瓷层耐腐蚀性能优异，腐蚀、摩擦、碰撞后即便瓷层厚度减薄也不会影响瓷层的性能。本设计为 6300L K 型反响釜2。搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中相互分散，从而到达均匀混合；也可以加速传热和传质过程。搅拌操作的例子颇为常见，例如在化学试验室里制备某种盐类的水溶液时，为了加速溶解，常常用玻璃棒将烧杯中的液体进展搅拌。在工业生产中，搅拌操作是从化学工业开头的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一局部而被广泛应用，搅拌操作分机械搅拌和气流搅拌。气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层， 对液体产生搅拌作用，但气泡的作用对液体所进展的搅拌是比较弱的，对粘度高的液体不适用，在工业生产中，大多数的搅拌操作均系机械搅拌。搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大局部组成。本设计说明书着重对此作计算和说明。搅拌设备在工业生产中的应用很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产都或多或少地应用着搅拌操作。化学工艺过程的种种化学变化，是以参与反响物的充分混合为前提的，对于加热、冷却和液体萃取以及气体吸取等物理变化过程， 也往往要承受搅拌操作才能得到好的效果。搅拌设备在很多场合是作为反响器来应用的。例如在三大合成材料的生产中，搅拌设备作为反响器约占反响器总数的90，其它如染料、医药、农药、油漆等行业，搅拌设备的使用亦很广泛。搅拌设备的应用范围之所以这样广泛，还因搅拌设备操作条件如浓度、温度、停留时间等的可控范围较广，又能适应多样化生产。搅拌设备的作用：使物料混合均匀。使气体在液相中很好地分散。使固体粒子如催化剂在液相中均匀地悬浮。使不相溶的另一液相均匀悬浮或充分乳化。强化相间的传质如吸取等。强化传热。对于均匀相反响，主要是、两点。搅拌设备在石油化工生产中被用于物料混合、溶解、传热、制备悬浮液、聚合反响、制备催化剂等。例如石油工业中异种原油的混合调整和精制，汽油中添加四乙基铅等填加物而进展混合，使原料液或产品均匀化。化工生产中，制造苯乙烯、乙烯、高压聚乙烯、聚丙烯、合成橡胶、苯胺染料和油漆颜料等工艺过程， 都装备着各种型式的搅拌设备通过此次设计可以使我们能更好的了解其工作原理和工艺流程并对其进展更进一步的进展。2. 国内、外现状及进展趋势2.1 国内现状及进展趋势对国内反响釜市场的调查显示了反响釜的种类原理和进展趋势：低压反响釜，一般是指 1.6MPa 以下的反响釜1。由于工艺条件和介质的不同，反响釜的材料选择及构造也不尽一样，但根本组成是一样的，它包括传动装置、传热和搅拌装置、釜体上盖、筒体、釜底、工艺接收等2。设备的外观尺寸，一般取反响釜有效高度 Hgz/反响釜内径 Di=1.01.2，假设 Hgz/Di1.5，则需增设桨叶数。桨叶直径di 通常取 1/3/Di，上、下桨叶的间距应略大于桨径。在设备的构造上设置必要的传热和搅拌装置是为了强化反响过程。反响釜体普遍承受钢制或衬里、铸铁或搪玻璃。反响釜所用的材料、搅拌装置、加热方法、轴封构造、容积大小、温度、压力等各有异同、种类很多， 它们的根本特点分述如下：（1） 构造反响釜构造根本一样，除有反响釜体外，还有传动装置、搅拌和加热或冷却装置等，可改善传热条件，使反响温度掌握得比较均匀，并不强化传质过程3。（2） 操作压力反响釜操作压力较高。釜内的压力是化学反响产生或由温度上升而形成，压力波动较大，有时操作不稳定，突然的压力上升可能超过正常压力的几倍，因此， 大局部反响釜属于受压容器。（3） 操作温度反响釜操作温度较高，通常化学反响需要在肯定的温度条件下才能进展，所以反响釜既承受压力又承受温度。获得高温的方法通常有以下几种：a 水加温要求温度不高时可承受，其加热系统有放开式和密闭式两种。放开式较简洁，它由循环泵、水槽、管道及掌握阀门的调整器所组成，当承受高压水时，设备机械强度要求高，反响釜外外表焊上蛇管，蛇管与釜壁有间隙，使热阻增加，传热效果降低4。b 蒸汽加热加热温度在 100以下时，可用一个大气压以下的蒸汽来加热； 100180范围内，用饱和蒸汽；当温度更高时，可承受高压过热蒸汽。用其它介质加热假设工艺要求必需在高温下操作或欲避开承受高压的加热系统时，可用其它介质来代替水和蒸汽，如矿物油275300、联苯醚混合剂沸点 258、熔盐140540、液态铅熔点 327等。c 电加热将电阻丝缠绕在反响釜筒体的绝缘层上，或安装在离反响釜假设干距离的特设绝缘体上，因此，在电阻丝与反响釜体之间形成了不大的空间间隙。前三种方法获得高温均需在釜体上增设夹套，由于温度变化的幅度大，使釜的夹套及壳体承受温度变化而产生温差压力5。承受电加热时，设备较轻松简洁，温度较易调整，而且不用泵、炉子、烟囱等设施，开动也格外简洁，危急性不高， 本钱费用较低，但操作费用较其它加热方法高，热效率在85%以下，因此适用于加热温度在 400以下和电能价格较低的地方。d 反响釜搅拌构造在反响釜中通常要进展化学反响，为保证反响能均匀而较快的进展，提高效率，通常在反响釜中装有相应的搅拌装置，于是便带来传动轴的动密封及防止泄漏的问题。e 反响釜的工作反响釜多属间隙操作，有时为保证产品质量，每批出料后都需进展清洗；釜顶装有快开人孔及手孔，便于取样、测体积、观看反响状况和进入设备内部检修。f 化工生产对反响釜的要求和进展趋势：大容积化，这是增加产量、削减批量生产之间的质量误差、降低产品本钱的有效途径和进展趋势。染料生产用反响釜国内多为 6000L 以下，其它行业有的达 30m³；国外在染料行业有 2023040000L，而其它行业可达 120m³。反响釜的搅拌器，已由单一搅拌器进展到用双搅拌器或外加泵强制循环。反响釜进展趋势除了装有搅拌器外，尚使釜体沿水平线旋转，从而提高反响速度。以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作，如承受程序掌握，既可保证稳定生产，提高产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消退对环境的污染6。合理地利用热能，选择最正确的工艺操作条件，加强保温措施，提高传热效率，使热损失降至最低限度，余热或反响后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用，将是今后反响釜进展趋势。2.2 国外现状及进展趋势反响釜是化工行业用来完成物质的物理化学反响等工艺过程的典型设备之 一7。但是大多数状况下 反响釜也是一种带有常见缺陷的化工设备由于反响釜工作时存在易燃 易爆 毒害 腐蚀介质 ,因此 ,反响釜的缺陷在不同程度上危害人身 财产安全也影响着产品质量8。他目前所处的一种状态也是人们所担忧的， 因此应当实行肯定的措施进展补救，以及对其进展进一步的进展。现就其危急现状进展说明：（1） 改薄釜体或传热夹套的钢板尤其是价格较高的不锈钢板此举危急极大釜体耐压强度和刚度等性能下降可造成设备爆炸恶性事故（2） 改薄法兰材料未到达额定负荷时变形造成法兰面密封失效即使无害介质高压 高温下的突然失效都会有严峻的后果有害介质更甚（3） 为省料封头不压出直边封头刚度下降设备容量降低（4） 减速机配置不当在轴封要求较高的场合如使用机械密封时应选用出轴摇摆较小的减速机而有的厂家会使用价格相对低廉的涡轮减速机因出轴摇摆大连带 搅拌轴摇摆此时机械密封因工况无法保证而失效9。釜内带压时轴封泄漏更甚， 假设釜内是易燃 易爆 毒害 腐蚀介质 其危害可想而知（5） 底轴承与减速机架不同轴或搅拌轴与减速机出轴不同轴造成搅拌轴别劲 摇摆 底轴承因磨损减低寿命以及轴封失效等等这些都会对人以及对机器本身造成损害，因而在以后的进展中我们应正确操作避开以上事故发生。因而我们在以后的进展中用做到以下几点： 坚持设计制造资格的审批设计过程制造过程的质量治理和监视 健全规程 提倡理论学习和技术培训，提高业务水平，加强反响釜工艺设计承受技术，在提高和保证设备质量的前提下降低制难度削减维护本钱10。例如：取消中 高速搅拌底轴承以稳定环平衡片代之使用柔性联轴器等 都可使釜中心轴线上各零部的同轴度要求降低尽量使用工具 尤其是专用工具 削减人工误差尽量在机械厂验收，设备试运行觉察问题后可利用械厂相对强大的机加工力量和起重条件改进和补救。假设在化工觉察问题常因条件所限不得不牵强使用.随着化工产业的进展化工生产对反响釜要求越来越高化工生产对反响釜的具体要求和进展趋势如下：1、大容积化，这是增加产量、削减批量生产之间的质量误差、降低产品本钱的有效途径和进展趋势。染料生产用反响釜国内多为 6000L 以下，其它行业有的达30m³；而其它行业可达 120 m³。2、反响釜的搅拌器，已由单一搅拌器进展到用双搅拌器或外加泵强制循环。国外，除了装有搅拌器外，尚使釜体沿水平线旋转，从而提高反响速度。3、以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作，如承受程序掌握，既可保证稳定生产，提高产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消退对环境的污染。4、合理地利用热能，选择最正确的工艺操作条件，加强保温措施，提高传热效率， 使热损失降至最低限度，余热或反响后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用，将是今后进展的方向。3. 课题的主要工作3.1 确定工艺计算的物性数据，进展设备的工艺计算；（1） 确定设备各元件的根本尺寸，确定各元件强度设计参数；进展釜体的计算（2） 筒体容积的设计（3） 筒体长径比的设计（4） 确定筒体的直径和高度及夹套的高度设计（5） 同体容积的校核及夹套高度确实定（6） 筒体厚度的计算及校核（7） 封头厚度和夹套壁厚的计算（8） 釜体及夹套的水压试验及筒体稳定性校核3.2 进展接收的选择及开孔补强计算（a） 接收的选择包括：进料管、温度计接收、压力表接收、空压管接收、压料口接收、蒸汽及冷却水进出口接收、排气口接收和安全阀接收的选择（b） 进展补强计算3.3 对筒体的搅拌装置进展选型设计及计算1搅拌器的的选型2) 搅拌器的参数确定和搅拌器功率的计算3搅拌器的校核3.4 传动装置的计算及选型（a） 电机功率的计算（b） 搅拌轴的设计及机械计算（c） 电动机的选择（d） 减速机的选择3.5 零部件选择选用零部件附件的构造在满足工艺要求的条件下由受力条件、制造、安装等因素打算其中包括安装底盖选择、机架的选择、法兰选型、联轴器选型、搅拌轴底轴承选型、搅拌机轴封的选型、密封填料的选择、填料箱的选择3.6 支座的选型和底座的设计及选型（1） 支座的选型（2） 底座的设计及选型3.7 绘图及说明书的编写绘制装配图及各个零件图，并编写说明书。4. 完成课题所需的条件依据设计的需要查阅技术文献、资料手册、工具书等。并且进展绘图。5. 课题的进度安排第1周：结合课题或所学专业查阅和收集有关英文资料，查阅设计参考文献； 第2周：了解毕业设计课题内容及要求，并确定方案。第3周：结合课题选择英文资料并进展翻译，撰写开题报告； 第4周：完成开题报告和英文资料翻译第5周：确定工艺计算的物性数据，进展设备的工艺计算；第6周：完成设备的工艺计算，确定设备的工艺构造尺寸确定设备构造尺寸。第7周：确定设备各元件的根本尺寸、强度计算方法，确定各元件强度设计参数；第8周：设备的强度计算；第9周：完成设备的强度计算，确定设备的最终尺寸； 第10周：施工图设计，确定施工图绘制方案；第11周：绘制装配图； 第12周：绘制零件图；第13周：根本完成设计说明书、设计图纸，交指导教师初步审查； 第14周：修改、整理设计说明书、设计图纸；第15周：完善设计说明书、设计图纸；第16周：打印图纸、设计说明书，撰写辩论自述材料；第17周：指导教师审查设计图纸和设计说明书；预备辩论； 第18周：辩论，整理装订全部设计文件。6. 主要参考文献1刁玉玮，王立业.化工设备机械根底M.大连：大连理工大学出版社，2023,12 2吴宗泽.机械设计师手册上M，北京：化学工业出版社，2023,13吴宗泽.机械设计有用手册 M，北京：化学工业出版社，1998,7 4于国琮.化工机械手册M，天津：天津大学出版社，1991,55 李福宝，李勤.过程设备设计M，北京：化学工业出版社，2023,126 朱有庭，曲文海，于浦义.化工设备设计手册M，北京：化学工业出版社，2023,12 7董大勤，袁凤隐.压力容器与化工设备使用手册M，北京化学工业出版社，2023,3 8刘湘秋.常用压力容器手册M，北京：机械工业出版社，2023,49 叶君.有用紧固件手册M，北京：机械工业出版社，202310 周明衡，常德功.管路附件设计选用手册M，北京：化学工业出版社，2023,8