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1、搅拌釜式反应器课程设计作者XXXX 日期XXXX搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排1。釜式反应器的结构设计 包括:设备结构、人孔数量及位置,仪表接管选择、工艺接管管径计算2.345。设备壁厚计算及其强度、稳定性校核 筒体和裙座水压试验应力校核 编写设计计算书一份 绘制装配图一张（电子版）二、设计条件工作压 力釜内OolMPa夹套0.3 MPa工作温 度釜内80C夹套1 40C工作介 质釜内溶液夹套水、蒸汽腐蚀情 况轻微搅拌型式平桨式转速8 5 r/min功率1o 4Kw设备容积V21. 6 5ma传热面积7. 1 m2推荐材料Q 2 35-A三、设计要求1. 学生要按照任务书要求,独
2、立完成塔设备的机械设计;2。根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。四、设计说明书的内容1。符号说明2. 前言(1) 设计条件；(2) 设计依据；(3) 设备结构形式概述。3。材料选择(1) 选择材料的原则;(2) 确定各零、部件的材质;(3) 确定焊接材料。4。绘制结构草图(1) 按照工艺要求，绘制工艺结构草图;(2) 确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零 部件的轴向及环向位置,以单线图表示；(3) 标注形位尺寸。5。标准化零、部件选择及补强计算：(1) 接管及法兰选择:根据结构草图统一编制表格。内容包括:代 号,PN, DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途).补强计算。(2)
3、 人孔选择:PN,DN,标记或代号。补强计算.(3) 其它标准件选择.6。结束语：对自己所做的设计进行小结与评价,经验与收获.7。主要参考资料。【设计要求】:1计算单位一律采用国际单位；2. 计算过程及说明应清楚；3。所有标准件均要写明标记或代号；4设计计算书目录要有序号、内容、页码；5。设计计算书中与装配图中的数据一致。如果装配图中有修改,在说明 书中要注明变更；6. 设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，正文用小四号宋体，行间距1.25倍，横向装订成册。目录0。搅拌釜式反应器设计条件 错误!未定义书签1. 确定筒体的直径和高度。错误!未定义书签。2. 确定夹套的直径和高度 错误!未定义书
4、签3. 确定夹套的材料和壁厚 错误!未定义书签4. 确定内筒的材料和壁厚 错误!未定义书签5. 水压试验及其强度校核。错误!未定义书签。6. 选择釜体法兰 错误!未定义书签7. 选择搅拌器、搅拌轴和联轴器错误!未定义书签。8选择搅拌传动装置和密封装置。错误!未定义书签。9。校核L1/ B和L/d。错误!未定义书签。1 0。容器支座的选用计算。错误!未定义书签。1 1。选用手孔、视镜、温度计和工艺接管。错误!未定义书签。12。参考资料 错误!未定义书签13。设计感想 错误!未定义书签0。搅拌釜式反应器设计条件工艺条件图工作压 力釜内0 .IMPa夹套0.3 MPa工作温 度釜内80C夹套14 0
5、C工作介 质釜内溶液夹套水、蒸汽腐蚀情况轻微搅拌型式平桨式转速85r / min功率1o4Kw设备容积V2 1o 65m3传热面积7。1m2推荐材料Q23 5 -A工艺条件编号名称DNa进蒸汽25b压力表2 5c手孔2 50d温度计40e进物料25f安全阀40g出料40h排凝液25i视镜80备注夹套加热蒸汽系统装 上安全阀，釜外保温， 反应釜安装在楼板 上。管 口1.确定筒体的直径和高度反应釜的H/D值如表1所示。i由筒体的直径D u【 一i 3 兀H / D3：1T265 二 2.77 m。3 兀 X 1.3表 错误!未定义书签。反应釜的H/D值i种类设备内物料类型H/Di一般搅拌釜液一固相
6、或液-液相物 料11. 3气一液相物料12发酵罐类气液相物料1.72.5根据以上的设计要求,对于液-液相类型或液固相物料以及气液相物料H /D 11.3，本设计选取H / D 1.3ii当D 2 m时，间隔为2 0 0 mm。因此ii将以上D圆整到标准公称直径系列，应当选取筒体直径D - 2.8 m。ii查标准封头参数资料得，D - 2.8 m时，标准椭圆封头高度h - 740 mm ,1直边高度h 40 mm，内表面积F 8.85 m2，容积V 3.12 m3。2nh计算得每米高圆筒的体积匕二壬D 2二订x 2.82二6.16 m 3/m6.16H 二 VzVh 二 2165 - 32 二
7、3.008 m V i筒体高度圆整为H二3 m于是H/D - 3/2.8 -1.071，核查结果符合原定范围内。i2.确定夹套的直径和高度 夹套直径与筒体直径的关系如表2所示表 错误!不能识别的开关参数。 夹套直径与筒体直径的关系D / mmi5 0 0 飞007 0 018002 0003 000D /mmjD +50iD+10i0D +20 0i当 D 二 20003000 mm 时，夹套的直径 D 二 D + 200 二 2800 + 200 二 3000 mm。i j i夹套筒体的高度HV Vh ，通常装料系数耳=0.60.85，如果物料j D 24 i在反应过程中产生泡沫或呈沸腾状态
8、,耳应取较低值,一般为0.60. 7； 如果反应状态平稳，可取0. 80.85，物料粘度大时，可取最大值。本设计取耳二0.85 -因此， Hj0.85 x 21.65 - 3.12二 2.482 mx 2.824选取夹套高度H = 2.6 mj则H二H -H二3000-2600二400 mm，此差距可以便于筒体法兰螺栓的装0j验算夹套传热面积F =DH + F =x2.8x2.6 + 8.85 = 31.721 m27.1 m2 i j n即夹套传热面积符合设计要求。3。确定夹套的材料和壁厚夹套选取Q235-A的材质。查资料可以知道,板厚在340 mm,设计 温度在 15 or时，Q23 5
9、-A的许用应力0 t=113 MPa.因为有夹套有安 全阀,所以设计压力P二1.051.1P , P是夹套的工作压力。本设计取WWP二1.1P二1.1 x0.3二0.33 MPa 焊接接头系数如表3所示。W表 错误!未定义书签。 焊接接头系数接头型式焊接接头系数全部无损检 测局部无损检 测双全焊或相当于双面对接焊的全焊透对接 焊缝1。0 00。85带垫板的单面对接焊缝0o900。8 0无法进行探伤的单面焊环向对接焊缝，无 垫板0.6 0因为内部夹套无法探伤,且属于无垫板的单面焊环向对接焊缝，故取0 = 0.60 查资料可知，一般容器的厚度，分为四个，分别为计算厚度8 ,设计厚度 8，名义厚度8
10、以及有效厚度8。一般说的常用厚度指的是名义厚度。d n e各项厚度之间的关系如图1所示。厚度负偏差:t1 11f腐蚀裕量2,r计算厚度6厚度圆整值A厚度附加量；设计厚度6L有效厚度&e名义厚度6图 错误!未定义书签。 各项厚度之间的关系图由上图可以看出，我们可以计算出的是设计厚度8与厚度负偏差C d1之和。因为是轻微腐蚀，所以腐蚀裕量取1 mm。因为C是随着钢板1的厚度改变的，所以先算出设计厚度再决定C。1则8d+1 二 8.319 mmP X Dj + C2Qt x0 - P x 113 x 0.6 - 0.330.33 x 3000由此可知钢板厚度应处在825 mm内，所以C取0。8 mm
11、.1所以5 + C 二 8.319 + 0.8 二 9.119 mmd1标准椭圆形夹套封头的壁厚为:0.33 x 3000P x D5 封二j + C 二+1 二 8.310 mmd2Qt xQ 0.5P 22x 113x0.6-0.5x0.33所以 5 封 + C = 8.310 + 0.8 = 9.110 mmd1圆整至钢板规定尺寸，并查阅封头标准,选取夹套的筒体和封头壁厚5 均 n为10 mm.4确定内筒的材料和壁厚内筒的材料也选取Q235-A，查资料可以知道，板厚在34 0 mm,设 计温度在 15 0时，Q235-A的许用应力0 t=113MPa。因为有夹套有安全阀,所以设计压力P二
12、1.051.1P , P筒是筒工作压力。本设计取 筒WW0.11 x 2800P = 1.1P筒=1.1x 0.1 = 0.11 MPa. 筒W贝U 5 筒二筒 i + C 二+1 二 3.273 mmd2Gt xQ-P 22x 113x0.6 0.11筒由此可知钢板厚度4 mm时，J取0。3mm。所以5 筒 + C = 3.273 + 0.3 = 3.573 mm d1标准椭圆形内筒封头的壁厚为:0.11x2800P xD5 筒封二 筒 i + C 二+1 二 3.272 mmd 2Qt xQ-0.5P22x 113x0.6 0.5x0.11筒所以 5 封 + C = 3.272 + 0.3
13、 = 3.572 mmd1圆整至钢板规定尺寸，并查阅封头标准,选取夹套的筒体和封头壁厚5 均 n为4 mm。5.水压试验及其强度校核G 3内筒水压试验压力PT厂Eq 1GT二1.25 X 0.11 X帀二0.1375 MPa取两者之中P 二 P + 0.1 二 0.11 + 0.1 二 0.21 MPaT2筒大的即 P 二 0.21 MPa。T筒G 3夹套水压试验压力PT厂1刃肓二1.25 X 0.33 X帀二0.4125 MPa取两者之中P 二 P + 0.1 二 0.33 + 0.1 二 0.43 MPaT2大的即 P 二 0.43 MPa。T夹套内筒水压试验时壁内应力：g二 P( +二 0.21(2800 + 2.刀二 181.656 MPaT筒26 eeG L 0.9g 二 0.9 x 235 二 211.5 MPaT筒s因为G V G 1故筒体厚度满足水压试验时强度要求.T筒T筒2 x 2.7
