反应釜的反应釜体设计.docx

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1、其次章 反响釜釜体的设计i反响釜是由罐体和搅拌装置两大局部构成，罐体是反响的核心，为物料完成搅拌过程供给一个空间。釜体的设计包括罐体材料的选取，罐体的几何尺寸包括内直径 D 、高度 H、容积 V 及壁厚的计算，强度校核等。第 2.1 节罐体的构造设计罐体承受立式的圆筒形容器，由筒体和封头构成。通过支座安装在根底平台上。封头一般承受椭圆形封头。而为了拆卸清洗便利，上部承受平盖法兰与筒体连接，下部承受椭圆封头与筒体连接 。 反 应 釜 釜 体 主 材 预 选 用GB24511-2023 的牌号 06Gr19Ni10 美标 ASME2023SA240 型号 304对于直立的反响釜来说，釜体的设备容积

2、通常是指圆柱形筒体及下封头 所包含的容积。罐体为一个供给化学反响空间的容器，由于化学反响一般都要吸取或放出热量，因此会在容器的内部或外部设置加热或冷却构造的装置。但是由于本次设计的反响釜的主要作用是将二甲苯搅拌均匀，属于物理反响，因此本次设计没有设置冷却或加热装置。1- 封头 2-筒体 3-支座 4-平盖封头 5-搅拌机构图 2-1 反响釜构造图第 2.2 节罐体几何尺寸计算一、 筒体尺寸确实定i1、筒体内径D 的计算由 于 罐 体 全 容 积 V与 操 作 时 物 料 熔 剂 V0的 关 系 为 ：V0=*V(2-1)则V= 错误！未找到引用源。器=3.753.8M3= 错误！未找到引用源。

3、依据实际阅历,几种搅拌反响器罐体的长径比方表 2-11所示表 2-1 几种搅拌反响器罐体的H/Di值筒 体 内 径Di的 估 算 ：错 误 ！ 未 找 到 引 用 源 。2-2式 3-1 中 i 为长径比即： 错误！未找到引用源。，依据表 2-2-1 可查的，i=1.3，先无视罐底封头容积 , 则可认为 V=V 即： V=3.8M3=3.8106mm3则： Di筒种类设备内物料类型一般搅拌器液-固或液-液相容物料气-液相容物料发酵罐类H/Di11.3121.72.5ii1549mm, 将 D圆整到公称直径系列，则： D =1500(mm).2、筒体厚度n的计算：工作温度 Tc=25设计压力 p

4、c=0.125Mpa在 25下 06Gr19Ni10 的许用应力 t=137MPa2筒体焊接实行单面焊、全焊透，局部无损伤，则焊接系数=0.802e=错 误 ！ 未 找 到 引 用 源 。 8.054mm2-32查得： 负偏差 C2=0.8mm腐蚀裕量 C2=0mm2名义厚度 n=eC1C2=10mm 二、封头尺寸确实定1、封头内径的计算椭圆封头选取标准件，则它的内径与筒体内径一样，即封头内径DN=Di=150mm1。对于标准椭圆封头，长轴与短轴的比值为 2:11，即 短轴为 750mm2、封头厚度计算由公式 e=错误！未找 到引用源。2-4K椭圆封头外形系数，K=错误！未找到引用源。2+(错

5、误！未找到引用源。)2， 其值列于表 2-2-22，取K=1.00表 2-2 封头外形系数2.62.52.42.32.22.12.01.91.8K1.461.371.291.211.141.071.000.930.87 t在设计温度下材料许用应力，其值查参考文献 2 可得 t=137MPa 2其中计算压力 pc=0.125MP封头焊接实行单面焊、全焊透，局部无损伤，则焊接系数=0.8 2则 e=错误！未找到引用源。8.05mm由于错误！未找到引用源。 2 的椭圆封头的有效厚度应不小于封头内直径的0.15%，即 e2.25计算名义厚度 n=e+C1+C2+查得：负偏差 C1=0.8mm腐蚀裕量

6、C2=0mm2故封头厚度取 n=10mm故可查参考文献1表 9-6 得：封头直边段高度取40mm 1即封头的内径 DN=1500mm直边高度 h2=40mm容积 V0.45 m3 三、确定筒体的高度 Hi反响釜容积 V 通常按下封头和筒体两局部容积之和计算。则筒体高度Hi 按下式计算并进展圆整：Hi=(VV 封)/Vim1式中 V 封-封头容积：V 封= 0.45 m3Vim-1m 高筒体容积： Vim1.767m3 /m得 ：Hi= (3.8-0.45)/1.7671.895m圆整后的 Hi=1.9m=1900mm按筒高圆整后修正实际容积：V=VimHi+V封=1.7671.9+0.45=3

7、.8573m33.8m3(2-5)第 2.3 节 反响釜的强度计算反响釜几何尺寸确定后，要依据的公称直径，设计压力和设计温度进展强度计算确定罐体及筒体和封头的厚度。强度计算中各参数的选取及计算，均应符合 GB150-1998钢制压力容器的规定。一、 筒体强度校核计算：Tc=25 pc=0.125Mpa t=137MPa= 0.80错误！未找到引(2-6)负偏差 C2=0.8mm腐蚀裕量 C2=0mm2名义厚度 n=SC1C =10mm 筒壁的应力校核用源。8.054mm错误！未找到引用源。= 错误！未找到引用源。 =11.703MPat(2-7)即筒体选用 06Gr19Ni10 同一数字代号

8、S30403，厚度 =10mm，强度能够到达所需，符合设计要求。二、封头厚度校核计算由于e=错误！未找到引用源。= 错误！未找到引用源。 = 8.052mm(2-8)同理名义厚度 ： n=eC1C2=10mm由椭圆壳体的应力分析可知，椭球壳体上的应力分布是变化的，应力分布随点的位置不同而不同。当错误！未找到引用源。2 时，最大薄膜应力在椭球壳的顶点，其值为：错误！未找到引用源。2-91代入数值得：错误！未找到引用源。即封头选用 06Gr19Ni10 同一数字代号 S30403，厚度 =10mm，设计强度到达使用要求。第一章 反响釜的设计方案的分析和拟定第 1.1 节 反响釜的相关设计要求设计技

9、术特性表密度Kg/M900-1050粘度100介质名称二甲苯设计压力MPa0.125MPa工作压力(MPa)常压0.1MPa工作温度()常温25搅拌目的搅拌均匀设计容积(m3)30搅拌器型式螺旋推动式电机功率(KW)电机防护等级IP54电机防爆等级d B T4搅拌转速(r/min)281叶端线速度(m/s)6.6物料流淌方向向下第 1.2 节 设计方案的分析和拟定依据任务书中的要求，一个无夹套反响釜主要有搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接收等一些附件构成。而搅拌容器即为罐体。搅拌装置分为搅拌器和搅拌轴，依据任务说明书的要求本次设计搅拌器为推动式搅拌器；考虑到机械轴封的有用性和应用的广泛性，所以轴封承受机械轴封。在阅读了设计任务书后,按以下内容进展无夹套反响釜的机械设计。（1） 总体构造设计。依据工艺的要求，并考虑到制造安装和维护检修的便利来确定各局部构造形式。（2） 传动系统设计，包括选择电机、确定传动类型、选择联轴器等。（3） 搅拌器的设计。依据工艺参数确定各部几何尺寸；考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体材料；对罐体进展强度和稳定性计算、校核；（4） 打算并选择轴封类型及有关零部件。（5） 绘图，包括总图、部件图。