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1、有搅拌装置的夹套反映釜反映工程与反映器是一门应工程，是以生物学、化学、工程学、计算机与信息技术等多学科为基础的交叉学科，研究内容重要涉及以下几个方面：研究化学反映规律，建立反映动力学模型亦即对所研究的化学反映，以简化的或近似的数学表达式来表述反映速率和选择率与温度和浓度等的关系。研究反映器的传递规律,建立反映器传递模型亦即对各类常用的反映器内的流动、传热和传质等过程进行理论和实验研究，并力求以数学式予以表达。研究反映器内传递过程对反映结果的影响对一个特定反映器内进行的特定的化学反映过程，在其反映动力学模型和反映器传递模型都已拟定的条件下，将这些数学模型与物料衡算、热量衡算等方程联立求解，就可以
2、预测反映结果和反映器操作性能。通过这学期的学习，我了解了反映工程的发展，逐渐清楚了对反映工程的结识， 掌握了基本的知识。下面是我对学期所学的总结有搅拌装置的夹套反映釜，用此篇课程设计来总结我学期的所学。本次设计的反映釜是反映工程中的一种反映器，是综合反映容器，根据反映条件对反映釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反映-出料均可以以较高的自动化限度完毕预先设定好的反映环节，对反映过程中的温度、压力、力学控制（搅拌、鼓风等）、反映物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。目录课程设计任务书11设计方案的分析和拟定22反映釜釜体的设计22.1罐体和夹套的结构设计32.2 罐体几何尺寸计算32.2.
3、1拟定筒体内径32.2.2 拟定封头尺寸42.2.3 拟定筒体的厚度Hi52.3 夹套几何尺寸计算52.4 夹套反映釜的强度计算624.1 强度计算的原则及依据62.4.2 按内压对圆筒和封头进行强度计算62.4.3 按外压对筒体和封头进行强度校核72.4.4 夹套厚度计算82.4.5 水压实验校核计算93反映釜的搅拌装置93.1 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计103.2 搅拌轴设计104反映釜的传动装置124.1 常用电机及其连接124.2 釜用减速机类型，标准及其选用124.3 凸缘法兰134.4 安装底盖134.5 机架134.6 联轴器135反映釜的轴封装置146反映釜的其他附
4、件146.1 支座146.2人孔156.3 设备接口157反映釜的装配图15参考文献16课程设计任务书设计目的：把所学化工设备机械基础及相关知识，在课程设计中综合运用，把化工工艺条件与化工设备设计有机地结合起来，巩固和强化有关机械课程的基本理论和基本知识。设计规定：设计时要有较精确的设计内容和环节，一份设计计算说明书，(设计计算说明书是图纸设计的理论依据，是设计计算的整理和总结，是审核设计的技术文献之一)。重要内容： 1 . 目录； 2 . 设计任务书； 3. 设计方案的分析和拟定； 4. 各部分结构尺寸的拟定和设计计算； 5. 设计小结 ； 6. 参考资料。CAD图纸一张，用A2纸打印。设计
5、内容：设计一张带有搅拌装置的夹套反映釜。设计人： 刘景龙设计任务书设计参数规定容器内夹套内工作压力 ，Mpa设计压力 ，Mpa0.70.9工作温度 ，设计温度 ，110140介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积 ，m3操作容积 ，m2.4传热面积 ，m7腐蚀情况薄弱推荐材料Q235-A搅拌器型式浆式搅拌轴转速 ，r/min50轴功率 ，KW1.41设计方案的分析和拟定 根据任务书中的规定，一个夹套反映釜重要有搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管等一些附件构成。而搅拌容器又可以分为罐体和夹套两部分。搅拌装置分为搅拌器和搅拌轴，根据任务说明书的规定本次设计搅拌器为浆式搅拌器
6、；考虑到机械轴封的实用性和应用的广泛性，所以轴封采用机械轴封。在阅读了设计任务书后,按以下内容和环节进行夹套反映釜的机械设计。（1）总体结构设计。根据工艺的规定，并考虑到制造安装和维护检修的方便来拟定各部分结构形式。（2）搅拌器的设计。 根据工艺参数拟定各部几何尺寸； 考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体和夹套材料； 对罐体、夹套进行强度和稳定性计算、校核；（3）传动系统设计，涉及选择电机、拟定传动类型、选择联轴器等。（4）决定并选择轴封类型及有关零部件。（5）绘图，涉及总图、部件图。（6）编制技术规定，提出制造、装配、检查和试车等方面的规定。2反映釜釜体的设计反映釜是有罐体和夹套两部分构成，罐
7、体是反映的核心，为物料完毕搅拌过程提供一个空间。夹套为反映的操作温度提供保障，是一个套在罐体外的密封空间容器。2.1罐体和夹套的结构设计罐体采用立式的圆筒形容器，有筒体和封头构成。通过支座安装在基础平台上。封头一般采用椭圆形封头。由于筒体内径Di1200mm，因此下封头与筒体的连接采用焊接连接。而为了拆卸清洗方便，上封头采用法兰与筒体连接。夹套型式与罐体大体一致。2.2 罐体几何尺寸计算2.2.1拟定筒体内径 一般有工艺条件给定容积V、筒体内径Di 估算： 式中i为长径比即： ，有表2-1选取。根据题意取i=1.0，已知V=2.4,则Di =1451mm, 将Di 圆整到公称直径系列，则Di
8、=1500(mm).表2-1 几种搅拌釜的长径比i值种类设备内物料类型i一般搅拌釜液固相或液液相物料11.3气液相物料12发酵罐类1.752.52.2.2 拟定封头尺寸 （1）椭圆封头选取标准件，它的内径与筒体内径相同，标准椭圆封头尺寸取DN=Di =1500（mm） 曲边高度 hi =375mm 直边高度h2=25mm 容积V=0.5864m3 （2）封头厚度计算 由公式 ： 其中Pc =0.7 ； =113MP (由参考文献附表9查的)封头焊接采用双面焊、全焊透，局部无损伤 ，则=0.85计算S=0.71500/(21130.85-0.50.7)=5.5mm由参考文献一 表4-9查得：负偏
9、差 C1=0.5mm由参考文献一表4-11查得：腐蚀裕量C2=1.5mm计算名义厚度 Sn=S+C1+C2+=5.5+1.5+0.5+0.9=8.4mm故封头厚度取8.4mm（3）由于S2.5 m32.3 夹套几何尺寸计算 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规定而定。夹套内径D2可根据筒体内径D1按表2-3选取：D2 =D1+100=1600mm表2-3 夹套直径D2 mmD1500600700180020233000D2D1+50D1+100D1+200 夹套下封头型式同筒体封头，直径D2与夹套筒体相同。夹套高H2有传热面积而决定，不能低于料液高。装料系
10、数 ： y=操作容积/全容积=2.43=0.8夹套高H2 计算：H2 = （V-V封）Vim ，其中取0.7， 代入数值计算得：H2 =1.1 m夹套所包围的罐体的表面积，一定要大于工艺规定的传热面积F，即： F封F筒=F 其中 F筒=H2 F1m 故 F封F筒 =2.55684.7511.1=7.78=7所以换热规定满足。筒体和上封头的连接采用甲型平焊法兰连接，选取凹凸密封面法兰，查表得：D=1630mm；D1=1590mm；D2=1555mm；D3=1541mm；D4=1538mm；S=48mm；d=23mm 2.4 夹套反映釜的强度计算 夹套反映釜几何尺寸拟定后，要根据已知的公称直径，设
11、计压力和设计温度进行强度计算拟定罐体及夹套的筒体和封头的厚度。24.1 强度计算的原则及依据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。圆筒为正压外带夹套时：当圆筒的公称直径DN=600时，被夹套包围部分的圆筒分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值，其余部分按内压圆筒设计。2.4.2 按内压对圆筒和封头进行强度计算（1）筒体强度计算已知：Tc=110 Pc=0.7Mpa = 0.85 负偏差取C2=1.5mm腐蚀裕量取C2=1.5 名义厚度 ：Sn=SC1C2=8.4(2)封头厚度计算名义厚度 ： Sn=SC1C2=8.42.4.3 按外压对筒体和封头进行
12、强度校核（1）筒体图算法 由于D0/Se=20 假设 Sn=14mm 令Se=Sn-2=12mmD0=Di+2Sn=1528mm 则 L/D0=15001528=0.98D0/Se=119；D020 查资料得 A=0.0012 查资料 由于Tc =pc；故筒体厚度Sn2取14mm由Sn1=8.4mm= Sn2=14mm ；封头厚度拟定为14mm(2)外压封头强度计算设封头的厚度 Sn=14mm 计算有效厚度Se=Sn-C=12mmR0=K1D0 ；式中K1 =0.9；D0 =Di+2Sn=1528mmR0 =0.91528=1375.2mm计算系数A 查参考文献可知T=pc ；所以封头厚度拟定Sn=14mm2.4.4 夹套厚度计算 (1)夹套筒体部分厚度计算由 P c 2=0.9Mpa ；T c 2=140 ； ；=0.85 负偏差取C1=0.5mm腐蚀裕量取C2=1.5mm则 Sn2=S2C1=10mm（2）夹套封头厚度计算 同理 ： Sn2=S2C1=10mm2.4.5 水压实验校核计算夹套反映
