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1、word目录一、 关于夹套反响釜设计任务说明-2二、 夹套反响釜设计-31.夹套反响釜的总体结构-32.罐体和夹套的设计-33.反响釜的搅拌装置-134.反响釜的传动装置-165反响釜的轴封装置-226反响釜其它附件-23三、 附表-281 筒体的容积、面积和质量-282 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸-28四、 参考-29五、 附图-30关于夹套反响釜设计任务说明本设计根据化工设备的机械理论知识，参照给顶工艺参数，科学合理地设计出符合要求的夹套反响釜，其涉与的内容如下：一总体结构设计。根据工艺要求并考虑制造安装和维护检修的方便，确定各局部结构形式。二搅拌容器的设计；三传动系统的设计；
2、四决定并选择轴封类型与有关零部件；五绘图；六编制技术要求，提出制造、装机、检验和试车方面的要求。应用标准技术条件的可标注文件号。设计中需注意以下几点：一 对相关的数据进展正确的计算和校核；二 需查获资料的数据必须准确可靠；三 读图正确，构想主体模型；四 对工艺给定外的隐含条件必需考虑，如环境因素等；五 对构件的形式进展合理的选择；六 制图时比例适当，数据准确，符合要求；在化工、石油化工、炼油、轻工、制药、食品等工业领域中采用大量的设备。但这些设备由于生产过程中所起的作用与工作原理不同，要求设备的形状、尺寸、结构型式也不同，所以对化工容器进展设计是必需的一个过程。在设计中不仅要熟练掌握化工设备的
3、根底知识，还要正确把握其工艺特性与工程的定量、定性地核算夹套反响釜设计1 夹套反响釜的总体结构带搅拌的夹套反响釜是化学、医药与食品等工业中常用的典型反响设备之一。它是一种在一定压力和温度下，借助搅拌器将一定容积的两种或多种液体以与液体与固体或气体物料混匀，促进其反响的设备。一台带搅拌的夹套反响釜。它主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接收和一些附件组成。搅拌容器分罐体和夹套两局部，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其形式通常由工艺设计而定；传动装置是为带动搅拌装置设置的，主要由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成；封头装置为动密封
4、；它们与支座、人孔、工艺接收等附件一起，构成完整的夹套反响釜。2 罐体和夹套的设计夹套式反响釜是由罐体和夹套两大局部组成。罐体和夹套的设计主要包括其结构设计，各部件几何尺寸确实定和强度的计算与校核。罐体在规定的操作温度和操作压力下，为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。夹套传热是一种应用最普遍的外部传热方式。它是一个套在罐体外面能形成密封空间的容器，既简单又方便。罐体一般是立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在根底或平台上。罐底通常为椭圆形封头，对于常压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用薄钢板制造的平盖，并在薄钢板上加设型钢制的横梁，用以支承搅拌器与其传动装置。顶盖与筒体的
5、连接形式分为可拆和不可拆两种筒体内径D11200mm，宜采用可拆连接。当要求可拆时做成法兰连接。夹套的形式与罐体一样。一般由工艺条件给定容积V、筒体内径D1按式1估算： 式1式中V工艺条件给定容积，m3; i长径比，=1.1按物料的类型选取，见表1当D1估算值圆整到公称直径系列，见附表1。表1种 类设备内物料类型I一般搅拌釜液-固相或液-液相物料气-液相物料12发酵罐类椭圆封头选标准件，它的内径与筒体内径一样D1=1500mm、封头厚度因为钢号为Q235-A所以，封头厚度封头百出高度h2=25mm、封头容积V封31反响釜容积V通常按下封头和筒体两局部容积之和计算。如此筒体高度H1按下式计算并进
6、展圆整。 式2式中V封封头容积见附表2，m3；V1m1米高筒体容积见附表1，m3/m。当筒体高度确定后，应按圆整后的筒体高度修正实际容积，如此圆整后的釜体高度H=1400mm。 式3式中V封封头容积见附表2，m3；V1m1米高筒体容积见附表1，m3/m。H1圆整后的筒体高度,m。夹套和筒体的连接常焊接成封闭结构。夹套的结构尺寸常根据安装和工艺两方面的要求而定。夹套的内径D2可根据筒体内径D1选取D2=D1+100=1600mm 表2夹套直径D2 mmD1500600700180020003000D2D1+50D1+100D1+200夹套下封头型式同罐体封头，其直径D2与夹套筒体一样。夹套高H2
7、由传热面积决定，不能低于料液高。装料系数没有给定，如此应合理选用装料系数的值，尽量提高设备利用率。通常取=0.80。物料反响平稳或物料粘度较大十，应取大值，取0.80。夹套高H2按下式估算。 式4式中V封封头容积见附表2，m3；V1m1米高筒体容积见附表1，m3/m。夹套所包围的罐体的外表积筒体外表积F筒+封头外表积F封一定要大于工艺要求的传热面积F，即 式5式中F筒筒体外表积，F筒=H2F1m4.715=5.1865F封封头外表积见附表2，F封=2.5568F1m1m高内外表积见附表1，/m，F=F封+F筒5满足要求。当筒体与上封头用法兰连接时，常采用甲型平焊法兰连接，这是压力容器法兰中的一
8、种，甲型平焊法兰密封面结构常用平密封面和凹凸密封面两种。平密封面法兰见附图1。强度计算应考虑以下几种情况。（1） 圆筒内为常压外带夹套时：当圆筒的公称直径DN600时，被夹套包围局部的筒体按外压指夹套压力圆筒设计，其余局部按常压设计；（2） 圆筒内为真空外带夹套时：当圆筒的公称直径DN600时，被夹套包围局部的筒体按外压指夹套压力+0.1MPa圆筒设计，其余局部按真空设计；当圆筒的公称直径DN600时，全部筒体按外压指夹套压力+0.1MPa圆筒设计；（3） 圆筒内为正压外带夹套时：当圆筒体的公称直径DN600时，被夹套包围局部的筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值；其余局部按内压圆筒
9、设计。当圆筒的公称直径DN600时，全部筒体按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中最大值。液柱静压力p1H=10-6gh=10-61 (h1+h2+h3)= 0.0147 MPa计算压力p1c=p1+p1h计算压力p2c=p2罐体筒体计算厚度夹套筒体计算厚罐体封头计算厚度夹套封头计算厚度厚度附加量C=C1+C2罐体筒体设计厚度1c=1+C1夹套筒体设计厚度2c=2+C1罐体封头设计厚度/1c=/1+C1夹套封头设计厚度/2c=/2+C1罐体筒体有效厚度1e=1n罐体筒体外径D1O=D1+21n=1500+28=1516mm筒体计算长度L=H2+1/3h1+h2=1100+1/3375+25=1250
10、mm系数L/D1O系数D1O/1e许用外压力罐体筒体有效厚度1e=1n罐体筒体外径D1O=D1+21n=1500+210=1520mm筒体计算长度L=H2+1/3h1+h2=1100+1/3375+25=1250mm系数L/D1O系数D1O/1e许用外压力罐体封头有效厚度/1e=/1n罐体封头外径D/1O=D/1+2/1n=1100+1/3375+25=1250mm标准椭圆封头当量球壳外半径R/1O/1O1520=1368mm系数许用外压力罐体封头名义厚度/1n=10mm罐体实验压力夹套水压实验压力罐体圆筒应力夹套内压实验应力表3步骤项目与代号参数与结果备 注1-11-21-31-41-51-
11、61-71-81-91-101-111-121-131-141-151-161-171-181-191-20全容积V，m3操作面积V1,m3传热面积F,釜体形式封头形式长径比初算筒体内径圆整筒体内径D1,一米高的容积V1m,m3釜体封头容积V1封,m3釜体高度H1=(VV1封)/V1m,m圆整釜体高度H1,mm实际容积V=V1mH1+V1封,m3夹套筒体内径D2,mm装料系数=V操/V或按夹套筒体高度H2(VV1封)/V1m,m圆整夹套筒体高度H2,mm罐体封头外表积F1封,m2一米高筒体内外表积F1m,m2实际总传热面积F=F1mH2+F1封，m25圆筒形椭圆形150014001600110
12、07.74335由工艺条件决定由工艺条件决定由工艺条件决定常用结构常用结构按表1选取按式1选取按附表1选取按附表1选取按附表2选取按式2计算选取按式3计算按表2选取计算按式4计算选取按附表2选取按附表1选取按式5校核2.5.2强度计算按内压计算厚度表4步骤项目与代号参数与结果备 注2-12-22-32-42-52-62-72-82-92-102-112-122-132-142-152-162-172-182-192-202-212-222-232-242-252-26设备材料设计压力罐体内p1,MPa设计压力夹套内p2,MPa设计温度罐体内t1,设计温度夹套内t2,液柱静压力p1H=10-6gh,MPa计算压力p1c
