夾套反應釜課程設計

1、帶攪拌裝置的套管反應釜前言化工設備機械基礎化學工程、制藥工程等專業(yè)和其他非機械專業(yè)對化學設備的機械知識和設計能力的要求。 通過本課程的學習，使學生掌握基本的設計理論，使其具有鋼制、典型的中、低、常壓化工容器的設計和必要的機械基礎知識?；ぴO備機械基礎課程設計是化工設備機械基礎課程教育中綜合性和實踐性強的教育環(huán)節(jié)，是理論上的實際橋梁，學生觀察了工程實際問題的復雜性，首次嘗試了化工機械設計。 化工設計與平時的工作不同，在設計中解決學生自主面臨的問題，自己決定，根據(jù)老師給出的設計要求自己選擇計劃，調(diào)查數(shù)據(jù)，進行流程和設備的設計計算，對自己的選擇進行論證和計算，經(jīng)過反復的比較分析，不選擇最佳的計劃和合

2、理的設計化工設備課程設計是培養(yǎng)學生設計能力的重要實踐教學環(huán)節(jié)。 在教師指導下，通過裸程設計，運用學生獨立學習的基本理論，結(jié)合生產(chǎn)實際知識，培養(yǎng)綜合分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力。 因此，學生第一次完成這門課程的設計后，必須達到幾個目的對查閱文獻資料、收集相關數(shù)據(jù)、正確選擇公式很熟練，需要的數(shù)據(jù)不足時，需要自己進行實驗測量，或在生產(chǎn)現(xiàn)場進行實際調(diào)查。結(jié)合技術的先進性、可行性、經(jīng)濟合理性，綜合分析設計任務的要求，確定化工流程，進行設備選定，提供保證流程正常、安全可行所需要的檢查和計量參數(shù)，同時也考慮改善工作條件和環(huán)境保護的有效措施。正確且迅速地進行工藝計算和主要設備的工藝設計計算和選定。用精致的語言

3、、簡潔的文字、清晰的地圖表達自己的設計思想和計算結(jié)果。化工設備機械基礎課程設計是一項復雜的設計工作，而且在設計中除了考慮經(jīng)濟因素外，還必須考慮環(huán)境保護問題。 此外，還要考慮許多政策、法規(guī)，課程設計要有耐心，必須注意許多專業(yè)、多學科的綜合和協(xié)調(diào)。目錄1設計方案的分析和制作(6)2 .反應釜體的設計(6)2.1罐體和夾克的構(gòu)造設計”(6)2.2罐體的幾何尺寸計算”(7)2.2.1筒內(nèi)徑的確定2.2.2確定封頭尺寸72.2.3確定筒體的厚度(8)2.3夾套的幾何尺寸計算2.4夾套反應釜的強度計算2.4.1強度計算的原則和根據(jù)(9)2.4.2用內(nèi)壓計算圓筒和封頭的強度”(9)2.4.3用外壓檢查筒體和

4、封頭的強度(10 )2.4.4夾套的厚度計算2.4.5水壓試驗校正計算3反應釜的攪拌裝置(12 )3.1攪拌機的安裝方式與軸的連接結(jié)構(gòu)設計(12 )3.2攪拌軸設計(13 )4反應釜的傳動裝置144.1常用電動機及其連接”(14 )4.2釜用減速機型、標準及其選定(14 )4.3法蘭、法蘭、法蘭、法蘭。4.4安裝底蓋”(15 )4.5架子154.6聯(lián)軸器5反應釜的軸封裝置”(16 )6反應釜的其他附件(16 )6.1加油站6.2人孔6.3設備接口7反應釜的組裝圖(17 )課程設計擔當書設計目的：將學到的化工設備機械基礎和相關知識在課程設計中綜合運用，將化工過程條件與化工設備設計有機結(jié)合，加強機

5、械課程的基本理論和基本知識。設計要求：設計時，必須有更準確的設計內(nèi)容和程序，并有設計清單。 (設計清單是圖紙設計的理論依據(jù)，是設計計算的整理和總結(jié)，是審查設計的技術文件之一。 主要內(nèi)容有：1.目錄2 .設計事務書3 .設計方案的分析和制作4 .各部分結(jié)構(gòu)尺寸的確定和設計計算5 .設計總結(jié)6 .參考資料。 )用A2紙打印一張CAD圖紙。設計內(nèi)容：設計帶攪拌裝置的套管反應釜。第三組組長：張定成設計師：張定成設計事務書設計參數(shù)要求容器內(nèi)夾克內(nèi)工作壓力、Mpa設計壓力，Mpa0.70.9工作溫度、設計溫度、110140媒體染料和有機溶劑冷卻水和蒸汽總?cè)莘e，m2.5操作容積，m2傳熱面積，m7腐蝕狀況微

6、弱。推薦資料Q235-A攪拌器型紫菜型攪拌軸轉(zhuǎn)速、r/min50軸力，KW1.41設計方案的分析和制定根據(jù)任務書的要求，一個套管反應釜主要由攪拌容器、攪拌裝置、傳動裝置、軸封裝置、支撐臺、人孔、工藝管等附件組成。 攪拌容器分為罐體和夾克。 攪拌裝置分為攪拌機和攪拌軸，按照作業(yè)說明書的要求這次設計的攪拌機考慮到漿式攪拌機即機械軸封的實用性和應用的通用性，軸封采用機械軸封。閱讀設計事務書后，按照以下內(nèi)容和順序進行夾克反應釜的機械設計。(1)整體結(jié)構(gòu)設計。 根據(jù)工藝要求，考慮制造安裝和保養(yǎng)檢查的便利性，確定各部分的結(jié)構(gòu)形式。(2)攪拌機的設計。根據(jù)工藝參數(shù)確定各部分的幾何尺寸考慮壓力、溫度、腐蝕因素

7、，選擇釜體和套管材料計算、驗證罐體、套管的強度和穩(wěn)定性(3)傳動系統(tǒng)的設計，如電機的選擇、傳動類型的確定、聯(lián)軸器的選擇等。(4)決定并選擇軸封類型和相關部件。(5)包括總圖、零部件圖的圖紙。(6)制定技術要求，提出制造、組裝、檢測和試運行等要求。2 .反應釜體的設計反應釜由罐體和套管兩部分組成，罐體是反應的核心，為完成材料攪拌過程提供了空間。 夾克是密封在罐子外面的空間容器，以保證反應的操作溫度。2.1罐體和夾克的結(jié)構(gòu)設計罐體采用立式圓筒形容器，由筒體和封頭構(gòu)成。 通過基座安裝在基座上。 封頭一般采用橢圓形封頭。 因為筒內(nèi)徑Di1200mm，下封頭和筒體的連接通過焊接連接。 另外，為了便于分解

8、清洗，上密封件通過凸緣與筒體連接。夾克形式與罐頭基本一致。2.2罐體的幾何尺寸計算2.2.1筒內(nèi)徑的確定一般有工藝條件的規(guī)定容積v、筒內(nèi)徑Di的估計：式中，I是縱橫比，即：有表4-2的選擇。 根據(jù)問題意取i=1.0V=1.0時Di=1084mm，將Di卷成公稱直徑系列后di=1000 (毫米)2.2.2磁頭尺寸的確定(1)橢圓光頭的內(nèi)徑與筒內(nèi)徑相同，標準橢圓光頭的尺寸請參照附表4-2.dn=di=1000(mm )。曲邊高度hi=250mm直邊高度h2=25mm容積V=0.1505m3(2)磁頭厚度的計算公式其中，Pc=0.2=113MP (在參考文獻附表9中調(diào)查)封頭焊接采用雙面焊接，全焊接

9、，局部無損傷時，=0.85計算s=0.71400/(21130.85-0.50.7 )=5.1毫米從參考文獻1表49可知，負的偏差C1=0.5mm根據(jù)參考文獻表4-11，腐蝕馀量C2=1.5mm計算名義厚度Sn=S C1 C2 =5.1 1.5 0.5 0.9=8mm磁頭的厚度為8mm(因為S10mm，光頭的直線高度h2=25mm在附表4-2中，已知桿頭內(nèi)表面積A=2.2346m2容積V=0.3977m32.2.3確定筒體的厚度Hi反應釜容積v通常用封頭和筒體兩部分容積之和計算。 筒體的高度Hi通過Hi=(V-V密封)/Vim的公式計算并舍入式中v封- -封頭容積：0.3997 m3Vim -

10、1m高筒體容積(參照附表4-1 ):vim=1.539 m3/m獲得Hi=(2.5-0.3977)/1.539=1.3660m米舍入后的Hi=1.4m=1400mm在墨盒的高度卷起后，修改實際容積V=VimHi V密封=1.4*1.539 0.3977=2.55 m3 2.5 m32.3夾套的幾何尺寸計算套管和筒體的連接總是焊接在封閉結(jié)構(gòu)上，套管的結(jié)構(gòu)尺寸總是取決于安裝和技術兩方面的要求。 夾套的安裝尺寸請參照圖4-6。 夾套內(nèi)徑D2可根據(jù)筒內(nèi)徑D1如表4-3所示進行選擇。 D2=D1 100=1500mm毫米夾套下密封類型與筒體密封相同，直徑D2與夾套主體相同。套管高度H2由傳熱面積決定，不

11、能低于材料液的高度加載系數(shù)： y=操作容積/總?cè)莘e=22.5=0.8夾頭高度H2計算： H2=(V-V密封) Vim代入數(shù)值計算得到： H2=1.04 m米被套包圍的罐體的表面積必須大于工藝所要求的傳熱面積ff信封=F這里f信封=H2 F1mf密封膠盒=2.2346 4.401.04=7.07=7所以熱交換的要求得到滿足。筒體和上封頭的連接用a型平焊接法蘭連接，選擇凹凸密封面法蘭，其尺寸參照圖4-2，主要尺寸在附表4-4中進行了調(diào)查d=1530毫米d1=1490毫米d2=1455毫米d3=1441毫米d4=1438毫米s=46毫米d=23毫米2.4套管反應釜的強度計算在確定套管反應釜的幾何尺寸

12、后，必須根據(jù)已知的公稱直徑、設計壓力和設計溫度進行強度計算，來確定罐體和套管的筒體和封頭的厚度。2.4.1強度計算的原則和依據(jù)強度計算中各參數(shù)的選擇和計算必須滿足GB150-1998 鋼制壓力容器的規(guī)定。圓筒為正壓外置套管時：圓筒的公稱直徑DN=600時，被套管包圍部分的圓筒用內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計算，取其中的大值，剩馀部分用內(nèi)壓圓筒設計。2.4.2用內(nèi)壓強度計算圓筒和封頭(1)筒體強度計算Tc=110 Pc=0.7Mpa =0.85負偏差C2=1.5mm腐蝕馀量C2=1.5名義厚度Sn=S C1 C2 =8(2)磁頭厚度的計算同一類別名義厚度： Sn=S C1 C2 =82.4.3用外壓檢查筒

13、體和封頭的強度(1)筒體圖算法D0/Se=20假定Sn=14mm，設Se=Sn-2=12mmD0=Di 2Sn=1428mm毫米L/D0=14001428=0.98D0/Se=119 D020調(diào)查圖5-5的A=0.0012圖5-7為Tc=140，B=125Mpa計算允許外壓力 p =b/(d0/se )=1.05 MPa因此p=pc，所以筒體的厚度Sn2為14mmsn1=8毫米=sn2=14毫米磁頭厚度為14mm(2)外壓密封強度計算設密封頭的厚度Sn=14mm，計算有效厚度Se=Sn-C=12mmR0=K1D0式中K1=0.9 D0=Di 2Sn=1428mmR0=0.91428=1285mm毫米計算系數(shù)a在參考文獻1中，在圖5-8 T=150下調(diào)查系數(shù)B=120Mpappc因為是電腦，磁頭的厚度決定為Sn=14mm2.4.4夾套的厚度計算(1)夾具主體部分的厚度計算P c 2=0.9Mpa T c 2=140 =0.85負偏差C1=0.5mm腐蝕裕度C2=1.5mm毫米sn2=s2c 1=10毫米