《结晶釜的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《结晶釜的设计（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、结晶釜的设计 目 录1. 结晶釜的构造31结晶釜的功能和用途12 结晶釜的反映条件2. 设计原则43. 设计方案的分析和拟定44. 各部分构造尺寸的拟定和设计计算541 罐体和夹套的构造设计4.1.1 罐体几何尺寸计算4.1.2 夹套几何尺寸计算7.2结晶釜的强度计算8421 强度计算(按内压计算强度)84.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度)04.2.3水压实验校核143 结晶釜的搅拌器4.3.1 搅拌装置的搅拌器1443. 搅拌器的安装方式及其与轴连接的构造设计144.3. 搅拌装置的搅拌轴设计5结晶釜的传动装置设计14.1 常用电机及其连接尺寸164.2凸缘法兰164.3安装底盖6.5
2、结晶釜的轴封装置设计64.5.1 填料密封1.5.2机械密封174.6结晶釜的其她附件设计84.6. 支座184 手孔和人孔184.6.设备接口5. 参照文献211.结晶釜的构造1.1结晶釜的功能和用途结晶釜重要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和某些附件构成。搅拌容器分罐体和夹套两部分,重要由封头和筒体构成，多为中、低压压力容器;搅拌装置由搅拌器和搅拌轴构成，其形成一般由工艺设计而定；传动装置是为带动搅拌装置设立的,重要由电机、减速器、联轴器和传动轴等构成;轴封装置为动密封，一般采用机械密封或填料密封；它们与支座、人孔、工艺管等附件一起,构成完整的结晶釜。结晶釜是
3、物料混合反映后,夹层内需冷冻水或冷媒水急剧降温的结晶设备,其核心环节在于夹层面积的大小,搅拌器的构造形式和物料出口形式,罐体内高精度抛光,以及罐体内清洗无死角的规定来满足工艺使用条件。结晶釜是化工、制药、食品等行业的物料混合、加温、降温、搅拌等国内过程中的混合反映设备。由于工艺和介质不同,物料有易燃、易爆、巨毒、高温高压的状况常为多见。设备的搅拌形式、转速、加温和降温的规定不同。该设备的设计选材、构造和减速机防爆与不防爆规定也不同。.1结晶釜的反映条件 结晶釜的设计要注重反映的条件,一般考虑夹套和搅拌器的材料、上下进出口的设计，重要分为温度、压强、进料口和出料口、材料这几种因素。 温度-这个一
4、般都应当有严格的控制，因此在设计的时候要注意温度计选择。要是反映温度高也许要使用油浸泡温度计,因此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10度到0度之间,规定不高的状况下，可以用塞子直接套温度计(注意压强）。 压强-压强的高下要选择合适的反映釜，一般只要能承受两倍的大气压就可以了。本设计是在负压条件下完毕。 进料口和出料口-一般进料口做一定大就一种可以了，要注意某些例如回流口、真空口什么的，尚有就是出料口的大小，有些物质反映后不容易放出，因此要设计合适。 材料-一般反映釜都是玻璃的,要是工业生产最佳用搪瓷的,搅拌的金属要注意保护不要被腐蚀,放料活塞要可以防腐。 尚有就是
5、夹套的进出水的控制，避免部分例如盐水的滞留。. 设计原则（1)HGT 2056-4 机械搅拌设备(）G 50198 钢制压力容器（3）HG2156325729 H153778-92 搅拌传动装置(）TCDS8-90 压力容器强度计算书统一格式（5)C10A20-86 化工设备设计文献编制规定3设计方案的分析和拟定本次我要设计的是全容积为.，操作容积为4.4的结晶釜。、设计压力:容器内的设计压力为负压，夹套内的设计压力为.2Ma，由此可知本反映釜是在常压下工作 。2、设计温度:容器内的设计温度0到00,夹套内的设计温度30,设计温度均不高，不需要对反映釜作保温措施。3、介质选择:容器内的介质为染
6、料及有机溶剂,夹套内的介质为冷却水或蒸汽。4、搅拌器：选用推动式搅拌器，搅拌轴转速为5/in,功率为5.5k。、材料选择:选用最常用的25-A碳素钢材，由此釜中的其她接管法兰等钢材也选用Q235-A碳素钢材。封头为原则的椭圆封头,材质也选用Q-碳素钢。6、传动系统：选用库存电机Y1322-6,转速90r/min,功率55W,给定搅拌传动系统用V带传动。7、接管设计：已知结晶釜的用途为冷却结晶，因此反映釜需要冷却水入口、加料口、人孔、温度计管口、压缩空气入口、放料口、手孔、备用管口、压料管、压料管套管。公称尺寸:冷却水入口公称尺寸DN=2、加料口公称尺寸DN2、人孔公称尺寸DN=40、温度计管口
7、公称尺寸80、压缩空气入口公称尺寸N=25、放料口公称尺寸DN=40、冷凝水出口公称尺寸25、手孔公称尺寸N=100、备用管口公称尺寸DN40、压料管DN50、压料管套管DN=80。8、焊接选择:焊接采用电弧焊，焊条牌号：采用J 507焊条。9、法兰焊接:法兰焊接按相应法兰原则的规定，角焊缝及搭接焊缝的焊叫尺寸按两焊件中较薄板的厚度。此外，设计中还需选择接管、管法兰、设备法兰、轴承、联轴器、轴封形式,最后完毕设计时，需将设计的反映釜绘制成装配图及绘出传动系统部件图。4 各部分构造尺寸的拟定和设计计算4.1 罐体和夹套的构造设计罐体一般是立式圆筒形式容器，有顶盖、筒体、罐底,通过支座安装在基本平
8、台上。罐底一般为椭圆形封头。顶盖在受压状态下常选用椭圆形封头,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（槽钢和工字钢）制的横梁,用以支承搅拌器及其传动装置。顶盖和钢底分别与筒体相连。罐底与筒体的连接常采用焊接连接。顶盖与筒体的连接型式分为开拆和不可拆两种，筒体直径120，宜采用可拆连接。当规定可拆时,做成法兰连接。夹套型式与罐体相似。 4 罐体几何尺寸计算1、釜体形式为常用构造圆筒形，封头形式为常用构造椭圆形。原始尺寸如下表4-1:全容积（) .0操作容积() 44传热面积（） .4表- 原始尺寸2、初算筒体内径按式 计算,得 取圆整筒体内径 =
9、mm，一米高的容积 =3.14,内表面积=1.85。选用釜体封头容积 =0.45釜体高度按式 计算,得 =(6-0405）/3.4=1.78m选用圆整釜体高度 = mm实际容积按式 计算,得 3.42.00+0.4=6854.1. 夹套几何尺寸计算夹套直径 选用夹套筒体内径=+100=20mm,装料系数按式 计算,得=4.46.685.658夹套筒体高度按式计算，得 =（.68*6.8-0.405）/.14=1.30m选用圆整夹套筒体高度 H=400mm。以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸,选用罐体封头表面积 2.13 。筒体的容积、面积和质量,选用一米高筒体表面积6.。 实际总传热面积F
10、按式校核，得 6.281.0+2.1 10.439. 综上所述,筒体和夹套尺寸为下表4-所示:表-6 筒体和夹套尺寸直径(mm)高度（mm）筒体夹套210014004.2 夹套反映釜的强度计算42.1 强度计算(按内压计算强度）据工艺条件或腐蚀状况拟定,设备材料选用Q5-A。由工艺条件给定, 设计压力(罐体内)=02Pa, 设计压力（夹套内) =0.3MPa， 设计温度（罐体内） 1, 设计温度(夹套内） 150。 选用罐体及夹套焊接接头系数=0.85。罐体筒体计算厚度按式计算，得 夹套筒体计算厚度按式 计算，得 罐体封头计算厚度按式 计算，得 夹套封头计算厚度按式 计算,得 壁厚附加量，其中
11、C1为钢板负偏差,初步取=06mm, 腐蚀裕量=2,热加工减薄量=2（封头热加工.5mm),因此:0.6+02.罐体筒体设计厚度按式 计算，得=2.2+=4.mm夹套筒体设计厚度按式 计算，得 =.22+2.0=.2m罐体封头设计厚度按式 计算，得 20+2.0=08mm夹套封头设计厚度按式 计算,得 =2.1+2.4.8mm 圆整选用罐体筒体名义厚度 =5mm 圆整选用夹套筒体名义厚度 =5m圆整选用罐体封头名义厚度 =m圆整选用夹套封头名义厚度 =5m42.2 稳定性校核（按外压校核厚度) 1、假设罐体筒体名义厚度8 mm钢板厚度负偏差，选用钢板厚度负偏差 =06mm据经验规律,腐蚀裕量=2.0m厚度附加量按式计算,得 =0.6+2.0=.6mm罐体筒体有效厚度按式 计算,得 =8-2.6=5.4 m罐体筒体外径按式 计算,得 =+8=m筒体计算长度按式 计算,得 =140250/3=233.3mm系数 =2233/=1.108系数 =/5.4373.15许用外压力按式计算,得
