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反应釜课程设计.doc


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文档列表 文档介绍
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。
设计要求:设计时要有较精确的设计内容和步骤,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件之一。主要内容有: 1 . 目录; 2 . 设计任务书; 3. 设计方案的分析和拟定; 4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算; 5. 设计小结; 6. 参考资料。)CAD图纸一张,用A2纸打印。
设计内容:设计一张带有搅拌装置的夹套反应釜。
设计人:
设计任务书
设计参数要求
容器内
夹套内
工作压力,Mpa
设计压力,Mpa


工作温度,℃
设计温度,℃
<110
<140
介质
染料及有机溶剂
冷却水或蒸汽
全容积,m³

操作容积,m³
2
传热面积,m³
7
腐蚀情况
微弱
推荐材料
Q235-A
搅拌器型式
浆式
搅拌轴转速,r/min
50
轴功率,KW

1 设计方案的分析和拟定
根据任务书中的要求,一个夹套反应釜主要有搅拌容器、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,根据任务说明书的要求本次设计搅拌器为浆式搅拌器;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,按以下内容和步骤进行夹套反应釜的机械设计。
(1)总体结构设计。根据工艺的要求,并考虑到制造安装和维护检修的方便来确定各部分结构形式。
(2)搅拌器的设计。
①根据工艺参数确定各部几何尺寸;
②考虑压力、温度、腐蚀因素,选择釜体和夹套材料;
③对罐体、夹套进行强度和稳定性计算、校核;
(3)传动系统设计,包括选择电机、确定传动类型、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,包括总图、部件图。
(6)编制技术要求,提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。
2. 反应釜釜体的设计
反应釜是有罐体和夹套两部分构成,罐体是反应的核心,为物料完成搅拌过程提供一个空间。夹套为反应的操作温度提供保障,是一个套在罐体外的密封空间容器。

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Di<1200mm,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。
夹套型式与罐体大致一致。
罐体几何尺寸计算

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4-2选取。根据题意取i=,
已知V=,则Di =1084mm, 将Di 圆整到公称直径系列,则
Di =1000(mm).
确定封头尺寸
(1)椭圆封头选取标准件,它的内径与筒体内径相同,标准椭圆封头尺寸见附表4-=Di =1000(mm)
曲边高度 hi =250mm 直边高度h2=25mm 容积V=
(2)封头厚度计算
由公式
其中Pc = =113MP (由参考文献附表9查的)
封头焊接采取双面焊、全焊透,局部无损伤,则φ=
计算S=×1400/(2113×-×)= mm
由参考文献一表4-9查得:负偏差 C1=
由参考文献一表4-11查得:腐蚀裕量C2=
计算名义厚度 Sn=S+C1+C2+Δ=+++=8mm
故封头厚度取8mm
(3)由于S<10mm 则封头的直边高度 h2 =25mm
有附表4-2 知封头内表面积A= 容积V=
确定筒体的厚度Hi
反应釜容积V通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。则筒体高度Hi按下式计算并进行圆整:Hi=(V-V封)/Vim
式中V封------------封头容积: m3
Vim ------------1m高筒体容积(见附表4-1):Vim = m3 /m
得 Hi= (-)/=
圆整后的Hi==1400mm
按筒高圆整后修正实际容积:
V= Vim×Hi + V封=*+= m3 > m3
夹套几何尺寸计算
夹套和筒体的

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