化工课程设计--夹套反应釜课程设计(2)ddpx.docx
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1、温州大学 化工设备机械基础课程设计化工设备备机械基基础课程程设计题 目目: 1m3夹套反反应釜设设计学 院:化学与与材料工工程学院院专业业: 化学工工程 班级: 110化工工 姓名:学 号: 110111100031001 指导老师师:完成日期期: 20112年66月1日日 夹套反应应釜设计计任务书书设计者:班级:10化化工 学号:10111100031101指导老师师: 日期: 一、设计计内容设计一台台夹套传传热式带带搅拌的的配料罐罐。二、设计计参数和和技术特特性指标标见下表三、设计计要求1. 进行罐体体和夹套套设计计计算;2. 选择支座座形式并并进行计计算;3. 手孔校核核计算;4. 选择
2、接管管、管法法兰、设设备法兰兰;5. 进行搅拌拌传动系系统设计计;(1)进进行传动动系统方方案设计计(指定定用V带带传动);(2)作作带传动动设计计计算:定定出带型型,带轮轮相关尺尺寸(指指定选用用库存电电机Y113222-6,转转速9660r/minn,功率率5.55kW);(3)选选择轴承承;(4)选选择联轴轴器;(5)进进行罐内内搅拌轴轴的结构构设计、搅搅拌器与与搅拌轴轴的连接接结构设设计;6. 设计机架架结构;7. 设计凸缘缘及安装装底盖结结构;8. 选择轴封封形式;9. 绘制装配配图;10. 绘传动动系统部部件图。表1 夹夹套反应应釜设计计任务书书简图设计参数数及要求求容器内夹套内工
3、作压力力,Mpa设计压力力,MPa0.20.3工作温度度,设计温度度,10003.55腐蚀情况况微弱推荐材料料Q2355-A搅拌器型型式推进式搅拌轴转转速,rr/miin200轴功率,kkW4接管表符号公称尺寸寸DN连接面形形式用途a25蒸汽入口口b25加料口c80视镜d65温度计管管口e25压缩空气气入口f40放料口g25冷凝水出出口h100手孔 目 录1. 夹夹套反应应釜的结结构61.1 夹套反反应釜的的功能和和用途661.2 夹套反反应釜的的反应条条件62. 设设计标准准73. 设设计方案案的分析析和拟定定74. 各各部分结结构尺寸寸的确定定和设计计计算884.1 罐体和和夹套的的结构设
4、设计94.1.1 罐罐体几何何尺寸计计算94.1.2 夹夹套几何何尺寸计计算1114.2 夹套反反应釜的的强度计计算1334.2.1 强强度计算算(按内内压计算算强度)134.2.2 稳稳定性校校核(按按外压校校核厚度度)1774.2.3水压压试验校校核2224.3 反应釜釜的搅拌拌器2444.3.1 搅搅拌装置置的搅拌拌器2444.3.2 搅搅拌器的的安装方方式及其其与轴连连接的结结构设计计244.3.3 搅搅拌装置置的搅拌拌轴设计计2544反反应釜的的传动装装置设计计274.4.1 常常用电机机及其连连接尺寸寸274.4.2釜用用减速机机类型、标标准及其其选用2274.4.3 VV带减速速
5、机2884.4.4凸缘缘法兰3324.4.5安装装底盖3334.4.6机架架334.4.7联轴轴器3444.5 反应釜釜的轴封封装置设设计3444.5.1 填填料密封封344.5.2 机机械密封封354.6反反应釜的的其他附附件设计计364.6.1 支支座3664.6.2 手手孔和人人孔3664.6.3 设设备接口口365. 设设计小结结396. 参参考文献献4050设计说明明书1. 夹夹套反应应釜的结结构夹套反应应釜主要要由搅拌拌容器、搅搅拌装置置、传动动装置、轴轴封装置置、支座座、人孔孔、工艺艺接管和和一些附附件组成成。 搅拌拌容器分分罐体和和夹套两两部分,主主要由封封头和筒筒体组成成,多
6、为为中、低低压压力力容器;搅拌装装置由搅搅拌器和和搅拌轴轴组成,其其形成通通常由工工艺设计计而定;传动装装置是为为带动搅搅拌装置置设置的的,主要要由电机机、减速速器、联联轴器和和传动轴轴等组成成;轴封封装置为为动密封封,一般般采用机机械密封封或填料料密封;它们与与支座、人人孔、工工艺管等等附件一一起,构构成完整整的夹套套反应釜釜。1.1 夹套反反应釜的的功能和和用途反应釜具具有耐高高温、耐耐腐蚀、生生产能力力强等优优点,广广泛用于于合成塑塑料、合合成橡胶胶、合成成纤维、农农药、颜颜料、树树脂、化化肥等行行业。还还用于医医药,化化工,食食品,轻轻工等行行业中的的水解,中中和,结结晶,蒸蒸馏,蒸蒸
7、发,储储存等生生产环节节。釜体体上的夹夹套主要要是用于于加热和和冷却的的模块。其其中带搅搅拌的夹夹套反应应釜是精精细化工工、涂料料、热熔熔胶、医医药及食食品等工工业中常常用的反反应设备备之一。它它是一种种在一定定压力和和温度下下,借助助搅拌器器将一定定容积的的两种(或或多种)液液体以及及液体与与固体或或气体物物料混匀匀,促进进其反应应的设备备。1.2 夹套反反应釜的的反应条条件夹套反应应釜的设设计要注注重反应应的条件件,一般般考虑夹夹套和搅搅拌器的的材料、上上下进出出口的设设计,主主要分为为温度、压压强、进进料口和和出料口口、材料料这几个个因素。 温度-这个一般都应当有严格的控制,所以在设计的
8、时候要注意温度计选择。要是反应温度高可能要使用油 浸泡温度计,所以要留可以装油的管槽,要是温度低还要注意冰封现象发生。要是温度在100度到0度之间,要求不高的情况下,可以用塞子直接套温度计(注意压强)。 压强-压强的高低要选择合适的反应釜,一般只要能承受两倍的大气压就可以了。 进料口和出料口-一般进料口做一定大就一个可以了,要注意一些比如回流口、真空口什么的,还有就是出料口的大小,有些物质反应后不容易放出,所以要设计合适。 材料-一般反应釜都是玻璃的,要是工业生产最好用搪瓷的,搅拌的金属要注意保护不要被腐蚀,放料活塞要可以防腐。 还有就是夹套的进出水的控制,防止部分比如盐水的滞留。2. 设设计
9、标准准(1)HHG/TT 2005699-944 机机械搅拌拌设备(2)GGB 1150-19998 钢钢制压力力容器(3)HHG 22156632215772-995 HHG 2215337.778-92 搅拌拌传动装装置(4)TTCEDD S88-900 压压力容器器强度计计算书统统一格式式(5)CCD 1130AA20-86 化工工设备设设计文件件编制规规定3. 设设计方案案的分析析和拟定定由夹套反反应釜设设计任务务书可知知,本次次设计内内容是设设计一台台夹套传传热式带带搅拌的的配料罐罐。任务务书中已已经给定定此夹套套反应釜釜一些设设计参数数及要求求,我先先对已有有数据进进行进一一步分析
10、析并确定定此次设设计的总总体设计计方向。此次我要要设计的的是全容容积为11,操作作容积为为0.88的夹套反反应釜。1、设计计压力:容器内内的设计计压力为为0.22MPaa,夹套套内的设设计压力力为0.3MPPa,由由此可知知本反应应釜是在在常压下下工作 。2、设计计温度:容器内内的设计计温度1000,夹套套内的设设计温度度3.5 综上所述述,筒体体和夹套套尺寸为为下表44-6所所示:表4-66 筒筒体和夹夹套尺寸寸直径(mmm)高度(mmm)筒体1000010000夹套110009504.2 夹套反反应釜的的强度计计算4.2.1 强强度计算算(按内内压计算算强度)据工艺条条件或腐腐蚀情况况确定
11、,设设备材料料选用QQ2355-A。由工艺条条件给定定,设计计压力(罐罐体内)=0.22MPaa, 设计压压力(夹夹套内) =0.33MPaa,设计温度度(罐体体内) 1000,设计温度度(夹套套内) 00.3MMPa确定罐体体筒体名名义厚度度 =8 mmm2、 假设罐体体封头名名义厚度度 =8 mmm按表4-9 钢钢板厚度度负偏差差,选取取钢板厚厚度负偏偏差 =0.6mm据经验规规律,腐腐蚀裕量量 =2.00mm厚度附加加量按式式计算,得得=0.88+2.0=22.6mmm罐体封头头有效厚厚度按式式计算,得得=8-22.6=5.44 mmm罐体封头头外径按按式计算,得得=10000+22*8
12、=10116mmm标准椭圆圆封头当当量球壳壳外半径径按式计算,得得=0.99*10016=9144 mmm系数按式式=计算,得得查图4-2 曲线线,得系系数=1000MPaa许用外压压力按式式计算,得得0.33 MPPa确定罐体体封头名名义厚度度=8mm4.2.3水压压试验校校核 罐体试试验压力力按式计算,得得夹套水压压试验压压力按式式计算,得得查表4-8 碳碳素钢、普普通低合合金钢钢钢板许用用应力,得材料料屈服点点应力计算,得得罐体圆筒筒应力按按式计算,得得1799.8 Mpaa夹套内压压试验应应力2000r/mmin的的,还要要进行临临界转速速的校核核。因本反应应釜的转转速2000r/mi
13、nn,因此此不需要要进行临临界转速速的校核核。1、 搅搅拌轴的的材料:选用445号钢钢。2、 搅搅拌轴的的结构:常用实实心或空空心直轴轴,其结结构型式式根据轴轴上安装装的搅拌拌器类型型、支承承的结构构和数量量、以及及与联轴轴器的连连接要求求而定,还还要考虑虑腐蚀等等因素的的影响。 本反应应釜搅拌拌轴的结结构型式式选用实实心直轴轴。 连接推推进式搅搅拌器的的轴头车车削台肩肩,开键键槽,轴轴端车螺螺纹。3、搅拌拌轴强度度校核: 由夹套套反应釜釜设计任任务书给给定,轴轴功率=4kWW 搅拌拌轴转数数 =2200rr/miin 常用用轴材料料为455号钢。 轴所传传递的扭扭矩查表得轴轴常用材材料的及及
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