反应釜课程设计_徐龙云.doc

1反应釜设计的有关内容反应釜设计的有关内容一、设计条件及设计内容分析一、设计条件及设计内容分析由设计条件可知，设计的反应釜操作体积为 0.8、全体积为 1.2；搅拌装置配制的电机功率为 1.7、搅拌3m3mKW轴的转速为 160、搅拌桨的形式为桨式；加热的方式为用夹套内的水进行电加热；装置上设有 7 个工艺接管、2/minr个视镜、4 个耳式支座反应釜设计的内容主要有：（（1 1）第一章）第一章 反应釜釜体的设计反应釜釜体的设计（（2 2）第二章）第二章 反应釜夹套的设计反应釜夹套的设计（（3 3）第三章）第三章 反应釜釜体及夹套的压力试验反应釜釜体及夹套的压力试验（（4 4）第四章）第四章 反应釜附件的选型及尺寸设计反应釜附件的选型及尺寸设计（（5 5）第五章）第五章 搅拌装置的选型与尺寸设计搅拌装置的选型与尺寸设计（（6 6）第六章）第六章 传动装置的选型和尺寸计算传动装置的选型和尺寸计算（（7 7）第七章）第七章 支座的选型及设计支座的选型及设计（（8 8）第八章）第八章 固体物料进口的开孔及补强计算固体物料进口的开孔及补强计算（（9 9）第九章）第九章 焊缝结构的设计焊缝结构的设计第一章第一章 反应釜釜体的设计反应釜釜体的设计 1.1 釜体公称直径的确定釜DN由【2】P116（4-11）知，径比   釜釜 ppKtt22根据釜内温度 120°，采用 GB3274，由【1】表格查得，Q235-B 材料的许用应力 atMP1130 . 1002. 12 . 011322 . 01132KKDLV32 N42DN釜釜 总  Q2mmVD1151.961.03.141.24 K4N33总 釜圆整mmD1100N釜由【1】P313查得，釜体的公称直径mm1100DN釜1.2 釜体筒体壁厚的设计1.2.1 设计参数的确定设计压力：筒p0.22MPa.20.111 . 1~05. 1釜筒pp计算压力 （液体静压，忽略）：筒cpMPapppL22. 0筒筒：Lp设计温度 ： 150°t 焊缝系数： ＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤） ；许用应力：根据材料 Q235-B、设计温度 150°，由【1】P252 查得，＝113；[ ]t[ ]tMPa钢板负偏差：＝0.5（由【1】P311，表格 13-2，查得钢板负偏差）1C1Cmm腐蚀裕量：＝1.0（双面腐蚀） 。

2C2Cmm1.2.2 筒体壁厚的设计钢板的计算壁厚： mmpDpScc718.012.20113211002.20 2N筒釜筒 筒对于 Q235-B，mmSmmS33min取，筒筒设计壁厚：mmCSSd4132筒筒名义壁厚：mmCSdn5 . 45 . 04S1筒筒圆整后取名义壁厚，根据钢管型号取mmSn5筒mmSn6筒检查，当时，没有变化，故名义壁厚合适mmSn6筒 tmmSn6筒1.3 釜体封头的设计1.3.1 封头的选型选釜体的封头选标准椭圆型封头(K=1)31.3.2 设计参数的确定设计压力：筒封p0.22MPa.20.111 . 1~05. 1釜筒封pp计算压力 （液体静压，忽略）：筒封cpMPapppL22. 0筒封筒封：Lp设计温度 ： 150°t 焊缝系数： ＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤） ；许用应力：根据材料 Q235-B、设计温度 150°，由【1】P252 查得，＝113；[ ]t[ ]tMPa钢板负偏差：＝0.5（由【1】P311，表格 13-2，查得钢板负偏差）1C1Cmm腐蚀裕量：＝1.0（双面腐蚀） 。

2C2Cmm1.3.3 封头壁厚的设计 mmpDpScc.071312.200.5113211002.20 0.52NK筒封釜筒封 筒封钢板的计算壁厚： 对于 Q235-B，mmSmmS33min取，筒封筒封设计壁厚：mmCSSd4132筒封筒封名义壁厚：mmCSdn5 . 45 . 04S1筒封筒封圆整后取名义壁厚，根据钢管型号取mmSn5筒封mmSn6筒封检查，当时，没有变化，故名义壁厚合适mmSn6筒封 tmmSn6筒封1.3.4 封头的直边尺寸、体积及重量的确定根据釜体公称直径，mmDN1100釜由【1】P316 椭圆形封头标准（JB/T 4737——95） ，查得尺寸如下：公称直径）（釜mmDN深 度（）1hmm直边高度（）2hmm内表面积（）封F2m体 积（））封V3m质 量m（ kg）1100275251.400.19866.8图见【1】P315 椭圆形封头标准简图1.4 筒体长度的设计筒L1.4.1 筒体长度的设计筒L4，封操总VVV封总筒釜VLDN42VmmmV45.84684645. 01 . 1 198. 022 . 14DN4VL22釜封总 筒圆整得: =1100筒Lmm1.4.2 釜体长径比的复核釜筒 DNL，满足要求。

111001100 NLK釜筒 D1.5 筒体厚度的校核与选定1.5.1 图算法设计筒体的壁厚设筒体的壁厚mmSn6筒则：mmSne.54.516CS筒筒mmn1112121100S2DNDN0筒釜釜11.247.54/1112/N0eSD筒釜筒体的计算长度=  筒Lmmh122525300311100L31L1夹筒1.11016. 11112/1225N/0 釜筒DL在文献【3】P305 图 15- 4 中的坐标上找到 1.1 的值，由该点做水平线与对应的0N/釜筒DL线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：≈0.OOO29由文献eSD筒釜/N0A【3】P307 图 15-5 中选取，在水平坐标中找到=2.9×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度A 线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为：B，=2.10×105Ba40MPE MPa根据=得： =<0.4[ ]peS筒釜/DB0[ ]pMPa1619. 05 . 4/1112 40MPa名义壁厚不满足要求mmSn6筒5再设筒体的壁厚 mmSn10筒则：mmSne.58.5110CS筒筒，mmn1120201100S2DNDN0筒釜釜76.131.58/1120/N0eSD筒釜筒体的计算长度= 筒Lmmh122525300311100L31L1夹筒1.10937. 11120/1225N/0 釜筒DL在文献【3】P305 图 15- 4 中的坐标上找到 1.1 的值，由该点做水平线与对应的0N/釜筒DL线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：≈0.OOO7。

由文献eSD筒釜/N0A【3】P307 图 15-5 中选取，在水平坐标中找到=7×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线A 相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为：B，=2.10×105Ba90MPE MPa根据=得： =[ ]peS筒釜/DNB0[ ]pMPaMPa4 . 0683. 05 . 8/1120 90名义壁厚满足要求mmSn10筒取圆筒名义厚度mmSn10筒检查，当时，没有变化，故名义壁厚合适mmSn10筒 tmmSn10筒当筒体高度为 1100mm，壁厚为 10mm 时，由【1】P313 表格查得，1 米高的筒体的质量为 274kg，筒体质量为=2741.2=328.8kg筒m1.6 受外压封头厚度的校核与选定1.6.1 设计外压的确定封头的设计外压与筒体相同，即设计外压=0.4筒封pMPa1.6.2 封头壁厚的计算设封头的壁厚，则: ，mmSn10筒mmSne.58.5110CS筒筒对于标准椭球形封头=1.0，，Kmm1100DNKR釜筒封41.1295 . 8 1100 SeR筒筒封6计算系数：=A410659. 9.58 /1100125. 0/125. 0eiSR由文献【3】图 15- 5 中选取，在水平坐标中找到=9.659×10-4点，由该点做竖直线与对应的A 材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为值为：≈115BB 、=2.10×105MPaEMPa根据=得： =[ ]peS筒釜/DNB0[ ]paMP889. 041.129115因为＝0.4 < ＝0.889，筒封pMPa[ ]pMPa所以假设满足要求mmSn10筒取封头名义厚度检查，当时，没有变化，mmSn10筒mmSn10筒 t故名义壁厚合适mmSn10筒根据，壁厚mmDN1100釜mmSn10筒由【4】P257 表格 2-2-6，查得椭圆形封头尺寸与质量标准如下：公称直径）（釜mmDN深 度（）1hmm直边高度（）2hmm内表面积（）封F2m体 积（））封V3m质 量m（ kg）1100275401.4500.212116第二章第二章 反应釜夹套的设计反应釜夹套的设计2.1 夹套的公称直径，公称压力的确定夹DN夹p2.1.1 夹套的确定夹DN由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知：mmDN1200100DN釜夹考虑到 1200 一般不在取值范围，故取=夹DN1400mm2.1.2 夹套公称压力的确定夹p由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为 0.2MPa，取＝0.2夹pMPa2.2 夹套筒体的设计2.2.1 设计参数的确定7设计压力：夹p0.22MPa.20.111 . 1~05. 1夹夹pp计算压力 （液体静压，忽略）：夹cpMPapppL22. 0夹夹：Lp设计温度 ： 120°t 焊缝系数： ＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤） ；许用应力：根据材料 Q235-B、设计温度 120°，由【1】P252 查得，＝113；[ ]t[ ]tMPa钢板负偏差：＝0.5（由【1】P311，表格 13-2，查得钢板负偏差）1C1Cmm腐蚀裕量：＝1.0（双面腐蚀） 。

2C2Cmm2.2.2 夹套壁厚的设计夹套的计算壁厚： mmpDpScc36. 122. 01132140022. 02N夹夹夹 夹对于 Q235-B，mmSmmS33min取，夹夹设计壁厚：mmCSSd4132夹夹名义壁厚：mmCSdn5 . 45 . 04S1夹夹圆整后取名义壁厚，根据钢管型号取mmSn5夹mmSn6夹检查，当时，没有变化，故名义壁厚合适mmSn6夹 tmmSn6夹2.2.3 夹套筒体长度的初步设计夹H夹套高度由传热面积决定，不能低于料液高夹H装料系数： （符合 0.6~0.85）667. 0.218 . 0全容积操作容积（1 米高的筒体容积，由【1】P313 查得）mmim/950. 0V3夹套高：夹Hmmmim37.61961937. 0950. 0212. 02 . 1667. 0VV-VH封总夹圆整后，=800（根据换热面积核算取得）夹Hmm2.3 夹套封头的设计82.3.1 封头的选型夹套的下封头选标准椭圆型封头，内径与筒体相同（＝1400） 夹DNmm夹套的上封头选择带折边锥形封头，且半锥角。

45o2.3.2 设计参数的确定设计压力：夹封p0.22MPa.20.111 . 1~05. 1夹夹封pp计算压力 （液体静压，忽略）：夹cpMPapppL22. 0夹封夹封：Lp设计温度 ： 120°t 焊缝系数： ＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤） ；许用应力：根据材料 Q。