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1、-化工设备械基础夹套反应釜设计说明书 院 系：西北大学化工学院年 级：2010 级 专 业：制药工程姓 名：高婷学 号：2010115090指导教师：杨斌日 期：2012 年 6 月 3 日-目录一 设计内容概述 设计要求 设计参数和技术特性指标 设计条件二 强度设计计算 几何尺寸 强度计算（按内压计算厚度） 稳定性校核（按外压校核厚度） 水压实验校核 三 标准零部件的选取 支座 手孔 视镜 法兰 接管四 参考文献 五 意见和建议-一、夹套反应釜设计任务书简图 设计参数及要求容器内 夹套内工作压力，MPa设计压力，MPa 0.2 0.3工作温度，设计温度， 3腐蚀情况 微弱推荐材料 Q235A
2、接 管 表符号 公称尺寸 DN 连接面形式 用途a 25 蒸汽入口b 25 加料口c 80 视镜d 65 温度计管口e 25 压缩空气入口f 40 放料口g 25 冷凝水出口h 100 手孔-一、夹套反应釜设计任务书设计者姓名：高婷 班级：制药工程 学号：2010115090指导老师姓名：杨斌 日期：2012 年 6 月 3 日（一） 设计内容：设计一台夹套传热式配料罐（二） 设计参数和技术性能指标（三） 设计要求：进行罐体和夹套设计计算；选择支座形式并计算；手孔校核计算；选择接管，管法兰，设备法兰；绘制装备图（1 #图纸） ；（四）设计要求，压力容器的基本要求是安全性和经济性的统一。安全是前
3、提，经济是目标，在充分保证安全的前提下，尽可能做到经济。经济性包括材料的节约，经济的制造过程，经济的安装维修。设计檔，压力容器的设计檔，包括设计图样，技术条件，强度计算书，必要时还要包括设计或安装、使用说明书。若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。强度计算书的内容至少应包括：设计条件，所用规范和标准、材料、腐蚀裕度、计算厚度、名义厚度、计算应力等。设计图样包括总图和零部件图。设计条件，应根据设计任务提供的原始数据和工艺要求进行设-计，即首先满足工艺设计条件。设计条件常用设计条件图表示，主要包括简图，设计要求，接管表等内容。简图示意性地画出了容器的主体，主要内件的形状，部分结构尺寸，接管位
4、置，支座形式及其它需要表达的内容。二、设计计算 （夹套反应釜设计计算）（一）几何尺寸1-1 全容积 V=0.8 3m1-2 操作容积 V1=0.61-3 传热面积 F=3 21-4 釜体形式：圆筒形1-5 封头形式：椭圆形1-6 半径比 i= / =1.0201HD1-7 初算筒体内径 带入计算得： 0.9995 m34/Vi1D1-8 圆整筒体内径 =1000 mm11-9 一米高的容积 按附表 4-1 选取 =0.785 m 1mV31-10 釜体封头容积 按附表 4-2 选取 =0.1505 1V封 封1-11 釜体高度 =(V- )/ =0.8274mH封 1m1-12 圆整釜体高度
5、=900 mm11-13 实际容积 V= + =0.785*0.9+0.1505 =0.875mV封 3m31-14 夹套筒体内径 按表 4-3 选取得： = +100=1100 2D2D1mm-1-15 装料系数 = /V=0.75V操1-16 操作容积 =0.6操 3m1-17 夹套筒体高度 ( V- )/ =0.5726m2H1封 mV1-18 圆整夹套筒体高度 =700 mm1-19 罐体封头表面积 按附表 4-2 选取 =1.16251F封 1F封 2m1-20 一米高筒体内表面积 按附表 4-1 选取 =3.14m1-21 实际总传热面 按式 4-5 校核F= * + =3.14*
6、0.7+1.1625=3.3605 31mF2H1封 2（二）强度计算（按内压计算厚度）2-1 设备材料 Q235-A2-2 设计压力（罐体内） =0.2 MPa1P2-3 设计压力（夹套内） =0.3 MPa22-4 设计温度（罐体内） 1201t2-5 设计温度（夹套内） 2502-6 液柱静压力 =0.0088 MPa1HP2-7 计算压力 = =0.2088MPaC2-8 液柱静压力 =0MPa2H2-9 计算压力 = =0.3MPaCP2-10 罐体及夹套焊接系数 采用双面焊，局部无损探伤 0.852-11 设计温度下材料许用应力 =113Mpat2-12 罐体筒体计算厚度 =1.0
7、9mm112CtPD-2-13 夹套筒体计算厚度 =1.72mm22CtPD2-14 罐体封头计算厚度 =1.09mmctcp212-15 夹套封头计算厚度 =1.72mmctcD2122-16 假设钢板厚度为 6-8 mm2-17 取钢板厚度负偏差 =0.60 mm1C2-18 腐蚀裕量 =2.0 mm22-19 厚度附加量 =2. 6 mm122-20 罐体筒体设计厚度 1c=1+C2=1.09+2.0=3.09mm2-21 夹套筒体设计厚度 2C=2+C2=1.72+2.0=3.72mm2-22 罐体封头设计厚度 1C=1+C2=1.09+2.0=3.09mm2-23 夹套封头设计厚度
8、2C=2+C2=1.72+2.0=3.72mm2-24 罐体筒体名义厚度 =4 mm1n2-25 夹套筒体名义厚度 =6 mm22-26 罐体封头名义厚度 =4 mm1n2-27 夹套封头名义厚度 =6 mm22 稳定性校核（按外压校核厚度）3-1 罐体筒体名义厚度 =8mm (假设)1n3-2 厚度附加量 C= + =0.8+2.0=2.8 mmC23-3 罐体筒体有效厚度 = -C=8-2.8=5.2 mm1en3-4 罐体筒体外径 = +2 =1000+28=1016 mmOD3-5 筒体计算长度 L= +1/3 + =700+1/3250+25=808.3 mm2H1h2-3-6 系数
9、 L/ =808.3/1016=0.7961OD3-7 系数 / =1016/5.4=195.4e3-8 系数 查参考文献 1 图 11-5 得： A=0.00063-9 系数 查参考文献 1 图 11-8 得： B=803-10 = =0.410.3Mp，所以稳定，罐体名义厚度 =8 p1/OeBD 1nmm(确定) 3-11 筒体封头名义厚度 =8 mm(假设)1n3-12 附加量 C= + =0.8+2.0=2.8mm1C23-13 封头有效厚度 = -C=8-2.8=5.2mme1n3-14 封头外径 = +28=1000+28=1016 mm1OD3-15 标准椭圆封头当量球壳外半径
10、=0.9 =0.91016=914.4 mm1OR1O3-16 系数 A= =0.000710.25(/)eR3-17 系数 B 查参考文献 1 图 11-8 得：B=983-18 许用外压力 =0.557 MPa0.3 MPa1/OeBp3-19 罐体封头名义厚度 =8 mm (确定)n3 水压试验校核4-1 罐体试验压力 =1.25 =1.250.2=0.25MPa1Tp1t4-2 夹套水压试验压力 =1.25 =1.250.3=0.375Mpa2T2pt4-3 材料屈服点应力 =235 MPas-4-4 0.9 =0.90.85235=179.8 MPaTs4-5 罐体圆筒应力 = =24.21.071 KNm,所以容器选用 B3型耳式支座是没问题的。-
