过控专业课程设计夹套反应釜设计课件

目 录 第 1 章 绪论.3 1.1 概述.3 1.2 搅拌器研究状况 .3 1.3 搅拌设备研究中的主要难点以及解决方法3 1.4 搅拌设备在工程技术上的特点3 第 2 章 罐体几何尺寸计算3 2.1 确定筒体内径 3 2.2 确定封头尺寸 3 2.3 确定筒体高度 3 2.4 夹套几何尺寸计算.3 2.5 传热面积计算 3 2.6 夹套反应釜的强度计算.3 2.6.1 强度计算的原则及依据3 2.6.2 内筒及夹套的受力分析3 2.6.3 强度计算(按内压计算厚度)3 2.6.4 稳定性校核（按外压校核罐体厚度）3 2.6.6 水压试验校核3 第 3 章 反应釜的搅拌装置3 3.1 选择搅拌器 3 3.2 电动机额定功率的确定.3 3.3 搅拌轴设计 3 3.4 搅拌器强度设计 3 第 4 章 反应釜的传动装置3 4.1 选用电动机 3 4.2 选用减速器 3 4.3 凸缘法兰的选用 3 4.4 选用安装底盖 3 4.5 机架的选用 3 4.6 联轴器的选用 3 4.7 轴封装置 3 第 5 章 工艺接管及附件选用3 5.1 工艺接管 3 5.2 人孔和手孔 3 5.3 设备接口 3 5.3.1 接管与管法兰3 5.3.2 补强圈 .3 5.4 视镜3 5.5 支座3 5.6 挡板3 第 6 章 焊缝结构的设计 .3 6.1 釜体上的主要焊缝结构.3 6.2 夹套上的焊缝结构的设计.3 参考文献.3 鸣谢.3 1 第 1 章 绪论 1.1 概述 搅拌反应器是化学工程和生物工程中最常见也是最重要的单元设备之一，适用于 各种物性（如粘度、密度）和各种操作条件（温度、压力）的反应过程，广泛应用于 合成塑料、合成纤维、合成橡胶等聚合反应，此外，也大量应用于医药、化工、食品、 冶金、采矿、造纸废水处理等行业。一台夹套搅拌反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、 传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。 1.2 搅拌器研究状况 由于每一种搅拌器都不是万能的，都只在一特定的应用范围内才是高效的。近年 来，许多国际混合设备公司竞相开发高效节能、造价低廉的搅拌器。通常在轴封、传 动装置、传质传热搅拌方面有所突破，例如搅拌装置中典型的有 A310、A315 叶轮等。 以美国莱宁（LIGHTNIN）公司开发 A310 搅拌器为例，其叶片由钢板按一定规律弯曲制 成，不必使用铣或精密浇铸等成型工艺，三叶片可用螺栓固定或焊接在轮毂上，这样 有利于大型搅拌器的制造和安装。尺寸较小时也可以铸造成型。这些搅拌器非常适合 于均相混合、固液悬浮等操作。当用于固-液悬浮时，达到同样悬浮效果，A310 叶轮比 传统上使用的 45斜叶涡轮要节能 50%。其他还有 A315，适合气液搅拌的发酵体系。 1.3 搅拌设备研究中的主要难点以及解决方法 各种生产过程对搅拌往往有不同要求，有的过程要求通过搅拌起到混合和搅动作用。 有的要求在搅拌作用下，使固体或液体中保持悬浮状态，这就要求搅拌器具有一定的技 术特性，如一定的泵型式、尺寸、转速和功率等。还需要从经济的角度，考虑搅拌器及 减速装置的设备投资费用和日常动力消耗的操作费用。 对搅拌釜来说，依据物料的相态，可分为均相和非均相两类，非均相反应过程如悬 浮聚合、乳液聚合，以及一些有固体催化剂的聚合体系。均相体系对搅拌的要求主要是 使物料搅动，以提高传热和传质速率，并使物料混合均匀。非均相体系，除了上述的这 些要求之外，还要求“分散相”在“连续相”中能保持稳定的均匀的分布。这就要求对 搅拌装置进行不同的设计。 在流体粘度较低，搅拌转速较高的情况下，容易产生漩涡流况。在漩涡存在时，轴 向的循环速率常低于径向的循环速率，影响搅拌效果。还有一种情况值得注意，剧烈打 旋的流体常引起往复冲动的浪涛，结合漩涡作用，对搅拌轴将造成起伏的冲击力。为了 2 消除漩涡，通常采用在容器内安装挡板的办法。 1.4 搅拌设备在工程技术上的特点 搅拌设备的设计依赖经验和实验、放大困难，并且它是机械与过程装备专业知识 的集成，属于非标设备，随着工业的发展，根据工艺过程的要求，搅拌设备的研究朝 着以下几个方向发展：材料耐腐蚀化、设备大型化、 设计智能化、控制自动化、制造 工艺合理化。 3 第 2 章 罐体几何尺寸计算 搅拌设备的罐体一般是立式圆筒形容器，由顶盖、筒体和罐底组成，罐底大多为椭圆形封头， 必要时也可选锥形封头。顶盖选用椭圆形封头或平盖。罐底与筒体的连接常采用焊接连接。顶盖与 筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种，要求可拆时，采用法兰连接。 2.1 确定筒体内径 一般有工艺条件给定容积 V、筒体内径按照式（2-1）估算： i D （2- 3 i 4 V D i 1） 式中 V工艺条件给定容积，： 3 m 高径比，（按物料的类型选取，见表 2-1）i i i H i D 填料系数，取 0.85 表表 2-12-1 常用搅拌容器的高径比常用搅拌容器的高径比 种类筒体内物料类型高径比 i 反应釜、混合槽、溶解槽液-液或液-固体系 1-1.3 反应釜、分散槽气-液体系 1-2 聚合釜悬浮液、乳化液 2.08-3.85 搅拌发酵罐气-液体系 1.7-2.5 由表 2-1 可取，根据式（2-1）得：=1.2 i i H i D i 0.9D 圆整得： i 900mmD 2.2 确定封头尺寸 椭圆封头选取标准件见图 2-1，它的内径于筒体内径相同，标注椭圆封头尺寸查 JB/T 4746-2002 标准可知：曲边高度，直边高度，容积 1 h250mm 2 h =25mm ，内表面积。 3 0.1113 h Vm 2 h 0.9487Fm 4 图图 2-12-1 椭圆封头椭圆封头 2.3 确定筒体高度 反应釜容积通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。则筒体高度按照式V i H （2-2）计算并进行圆整： （2- i 1 h VV H V 2） 式中 封头容积， ；h V 3 m -1 米高筒体容积，/m。 1 V 3 m 查表得：，再根据公式（2-2）得： 3 1 0.636mV i 1.08mH 圆整得： i=1100mm H 2.4 夹套几何尺寸计算 夹套和筒体的连接长焊接成封闭结构，夹套的结构尺寸常根据安装和工艺两方面 的要求而定。夹套内径可根据筒体内径按表 2-2 选取得： 2 D 1 D 2=1000mm D 表表 2-22-2 夹套内径于筒体内径关系夹套内径于筒体内径关系 /mm 2 D 500-600700-18002000-3000 /mm i D+50 i D+100 i D+200 i D 夹套下封头型式同罐体封头，其直径与夹套筒体相同。夹套高由传热面积决 2 D 2 H 定，不能低于液料高。 夹套高按式（2-3）估算： 2 H （2- h 2 1 = VV H V 3） 将值代入式（2-3）得：，圆整取。 2=0.89mm H 2=900mm H 5 2.5 传热面积计算 夹套所包围的罐体表面积（筒体表面积+封头表面积）一定要大于工艺要求F筒F封 的传热面积,即：F （2-+FFF 筒封 4）式中，（1 米高的筒体内表面积） 21 =FHF 筒1 F 查表得：，由式（2-4）求出：，所以满足换热要 3 1=2.83m F 2 +=3.49573mFF 筒封 求。 2.6 夹套反应釜的强度计算 2.6.1 强度计算的原则及依据 强度计算中各参数的选取及计算，均应符合钢制压力容器的规定，强度计150GB 算应考虑以下几种情况。 （1）圆筒内为常压外带套时 当圆筒公称直径时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力）圆600mmDN 筒设计，其余部分按常压设计； （2）圆筒内为真空外带夹套时 当圆筒公称直径时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力600mmDN ）圆筒设计，其余部分按真空设计；+0.1aMP 当圆筒公称直径时，全部筒体按外压（指夹套压力）筒体设0.3PMPa 1n=8mm （2）筒体封头的厚度计算 假设筒体封头的名义厚度为，则筒体封头的有效厚度，封头外 1n=6mm 1e 4mm 径。而系数由公式： 10=916mm DA (2-16) 101e 0.125 0.9/ A D 得，查得，许用外压力由公式：0.0006A 83aBMP （2- 101e 0.9/ B P D 17） 得，。该假设满足要求，筒体封头名义厚度为。 0.400.3PMPa 1n=6mm 2.6.6 水压试验校核 材料屈服点应力， s=345 aMP s 0.9=263.93MPa 罐体试验压力： （2- 1T1t 1.25PP 18） 得，； 1T 0.25aPMP 夹套水压试验压力： （2- 2T2t 1.25PP 19） 得，。 2T 0.375aPMP 罐体内筒水压试验时壁内应力： （2- 1i1e 1 1e (+) 2 T T PD 20） 得，；液压强度足够； 1 18.8850mm 表表 3-23-2 桨式搅拌器的主要尺寸桨式搅拌器的主要尺寸/mm/mm 螺栓螺钉 j Dd 0 D 数 量 1 D 数 量 BCmfE质量 /nN 不大 于 10 3501.77 400 30104012085 1.93 0.01 5003.38 550 50100 3.62 0.02 600 40 2 12 60 3 4.590.025 70010.420.05 850 M1212M 140 12.11 950 9045 13.57 1100 50 M16 4 M16 1 16 120 150 110 70 4 20.95 0.075 注： 计算功率；Nkw 搅拌器每分钟转速，；n/minr 搅拌器桨叶强度所允许的数值，其计算温度200/nNC 3.2 电动机额定功率的确定 填料密封功率损失约为搅拌器功率的 10%或至少 0.368KW，而机械密封的功率损失 仅为填料密封的 10%-15%。在此选用机械密封，其功率损失约为 0.184KW。选用带传动， 机械效率=0.95.则有0.184KW, =0.95,故电动机功率由公式： m= N （3- m N NN P 1） 得，式中 轴功率，。为了安全生产，选用4.4 N PKWNKW=4NKW 。 5.5PKW 3.3 搅拌轴设计 搅拌轴可用实心或空心直轴，碳钢材料常选 45 钢，有防腐或防污染要求的场合， 应采用不锈耐酸刚。其结构形式根据轴上安装的搅拌器类型、支承的结构和数量以及 与联轴器的连接而定。 （1）按转矩计算时。轴材料选用 45 钢，则选，实心轴直径： k =30aMP （3- 3 k d365.1 n P 2） 式中 搅拌传递功率，；PKW 11 搅拌轴转速，；nr/min 搅拌轴的需用切应力，见表 3-1。 k aMP 可由式（3-2）得，。d35.5mm 表表 3-13-1 常用轴材料的许用切应力常用轴材料的许用切应力 k 轴的材料 Q235/20 275/35Q 45 （40 r C 调质） （113 r C 退火） 213 r C （调质） i 118N 9 i r CT /MPa k 12-2020-3030-4040-5218-2440-5015-25 注：表中是考虑了弯曲等影响后的许用应力。转动中弯矩较小的取较大值，弯矩大的取 k 较小值；轴径大的取较小值，轴径小的取较大值；操作条件好的取教大值，操作条件差的取较小值； 采用 20、35 钢时可取较大值。 k （2）按刚度计算时。对于碳钢及合金钢;一般传动和搅拌轴的 4 0 7.94 10aGMP 计算可选为，在此选。则搅拌轴直径： 1/21( )/m : =1/2( )/m （3- 4 0 d=1536.6 n P G 3） 式 中 0 G 剪 切 弹 性 模 量， 对 于 碳 钢 及 12 合 金 钢 4 0 7.94 10aGMP 在精密稳定的传动中，可取；一般传动和搅拌轴的计算 1/41/2( )/m : 可选；对精度要求低的传动可选。1/21( )/m : 1( )/m 由式（3-3）得，。 ；d=44.4mm 因此选择轴径。轴的转速不大于，故不需要计算轴的临界转速。d=50mm200 /minr 3.4 搅拌器强度设计 搅拌器强度计算中的计算功率： （3- jm =kNPN 4） 式中，查得k= 最大转矩 额定转矩 k=2.2 由式（3-4）求得. j=10.341 NKW 作用在折叶桨表面上的液体阻力在折叶片根部 I-I 断面对主惯性轴 x-x 所产生的 弯矩为： （3- j x-x 1 =4773 nsin N M 5） 由式（3-5）求得：。 x-x=349 mMN: 该断面的抗弯断面模量为： （3- 2 b 6 W 6） 取桨叶厚度，由式（3-6）得， 。搅拌器强度计算中的安全系 =16mm -63 =6.0 10 mW 数，则 b n =3 =189/3=63aMP 弯曲应力： （3- x-x = M W 13 7） 由式（3-7）得，。因此搅拌器强度足够。=58.2MPa63MPa 第 4 章 反应釜的传动装置 反应釜的搅拌器是由传动装置来带动。传动装置设置在釜顶封头的上部，器设计 内容一般包括：电机、减速机的选型、选择联轴器、选用和设计机架和底座等。 4.1 选用电动机 根据设计任务书的要求，选用选用三相异步电动机 Y132M2-6,转速 960r/min，P=5.5KW. 4.2 选用减速器 常用减速装置有齿轮减速器、涡轮减速器、V 带以及摆线针齿行星减速器等。根据 ，电动机功率为 5.5KW.查表 4-1 可选择二级齿轮减速器n=200 /minr 表表 4-14-1 标注减速器的性能参数标注减速器的性能参数 减速器类型转速范围/(r/min) 电动机功率范围 /KW 类型代号特性参数 谐波减速器 4-160.6-13XB 柔轮分度圆直 径 摆线针轮行星减速 器 16-1600.6-30BLD 电动机功率、 机型、减速比 二级齿轮减速器 125-2500.6-30LC 中心距 V 带传动减速器 320-5000.6-5.5P V 带型号和根 数 4.3 凸缘法兰的选用 凸缘法兰一般焊接在搅拌容器封头上，用于连接搅拌传动装置，也可兼作安装、 14 维修、检查用孔。根据介绍的耐蚀性，凸缘法兰可选用整体结构或衬里结构，密封面 形式有突面（R 或 LR）和凹面（M 或 LM）两种，其中 LR 和 LM 为衬里结构的密封面形 式。凸缘法兰可按 HG-21564 选用。本釜选用 R 型凸缘法兰，见图 4-1、图 4-2。 图图 4-14-1 R R 型凸缘法兰型凸缘法兰 图图 4-24-2 R R 型凸缘法兰结构详图型凸缘法兰结构详图 凸缘法兰的连接尺寸和结构尺寸见表 4-2；凸缘法兰的密封面尺寸见表 4-3。 表表 4-24-2 凸缘法兰的连接尺寸和结构尺寸（凸缘法兰的连接尺寸和结构尺寸（mmmm） 螺栓质量Kg凸缘 法兰 公称 直径 DN 1 d 2 dk 3 d 4 d 1 h 2 h 4 h 数 量 螺 纹 s d 1 R 2 R 碳钢 或整 体不 锈钢 不锈 钢衬 里 2502453953502803003665412M2022422628 表表 4-34-3 凸缘法兰的密封面尺寸（凸缘法兰的密封面尺寸（mmmm） 15 R 型M 型 公称直径 5 d 3 h 7 d 1 t 25032033044.5 4.4 选用安装底盖 安装底盖采用螺柱等紧固件与凸缘法兰连接，是整个搅拌传动装置与容器连接的 主要连接件。安装底盖的常用类型为 RS 和 LRS 型，其他结构（整体或衬里） 、密封面 形式（突面或凸面）以及搅拌轴的安装形式（上装式或下装式） ，按 HG-21565 选用。 本釜选用 ML 型，见图 4-3。 图图 4-34-3 MLML 和和 MLSMLS 型安装底盖型安装底盖 安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同，选取时应注意与凸缘法兰的密封面结合。 类型确定后，安装底盖的结构尺寸由安装底盖公称直径、机架公称直径和搅拌轴轴径 三者确定。安装底盖的主要外形尺寸见表 4-4。 表表 4-44-4 安装底盖外形尺寸安装底盖外形尺寸/mm/mm 螺柱孔螺纹孔螺纹孔 安 装 底 盖 DN 机 架 DN 2 d K 数量 5 d 6 7 d / h 1 K 数 量 7 d S 传 动 轴 轴 径 9 7 d / H 2 K 数 量 10 d 250250395350122229040401101454M16 16 图图 4-44-4 安装底盖、机架、凸缘法兰、轴封的组配安装底盖、机架、凸缘法兰、轴封的组配 安装底盖、机架、传动轴、搅拌容器的组配见图 4-4，尺寸见表 4-5。 表表 4-54-5 安装底盖、机架、传动轴、搅拌容器系列组配安装底盖、机架、传动轴、搅拌容器系列组配/mm/mm 机架公称直径 DN 传动轴轴径 安 装 底 盖 DN 30405060708090100110120130140160 搅拌容 器 DN 250250250250 700 800 1000 4.5 机架的选用 立式搅拌设备传动装置是通过机架安装在搅拌设备封头上的，机架内应留有足够 的位置，以容纳联轴器、轴封装置等部件，并保证安装操作所需要的空间。大多数情 况下，机架中间轴承装置，以改善搅拌轴的支撑条件。 机架下端采用螺柱与安装底盖连接，机架的公称直径一般等于或小于安装底盖的 公称直径。安装底盖与凸缘法兰、机架和轴封有关系。 单支点机架的选用条件 a)电动机或减速器有一个支点，经核算可承受搅拌轴的载荷； b)搅拌容器内设置地轴承，作为一个支点； c)轴封本体设有可以作为支点的轴承； d)在搅拌容器内，轴中部设有导向轴承，可作为一个支点的。 当按上述条件选用单支点机架时，减速器输出轴与搅拌轴之间采用弹性联轴器连 接；当不具备上述条件而选用单支点机架时，减速器输出轴与搅拌轴之间采用刚性联 轴器连接。本釜选用单支点机架见图 4-5，其相关数据见表 4-6，表 4-7。 17 图图 4-54-5 公称直径为公称直径为 250mm250mm 的单支点机架的单支点机架 表表 4-64-6 单支点机架尺寸单支点机架尺寸 H 1 H机架质量 机架 公称 直径 传 动 轴 轴 径 1 /8 D H2 D 3 D 4 D 5 D/n ABAB 轴承型 号 AB 25050290350395425455 12/ 22 750995268388462128393 18 表表 4-74-7 单支点机架的支点轴承间距单支点机架的支点轴承间距 L L 单支点机架公称直径 单支 点机 架 200250300400500700 支点间距L A405435560630750859 B485620690750880960 4.6 联轴器的选用 联轴器是用来连接轴与轴或轴与其他回转件。传递运动和转矩的，可分为刚性联 轴器和弹性联轴器两大类。凸缘式联轴器、夹壳式联轴器、焊接式联轴器和整体式联 轴器均为刚性联轴器。 常用的电动机和减速器输出轴与搅拌轴之间的连接、都是通过 联轴器连接的。常用的类型很多.选用凸缘联轴器（C 型）见图 4-6。其主要尺寸见表 4-8。 图图 4-64-6 凸缘联轴器（凸缘联轴器（C C 型）型） 19 表表 4-84-8 凸缘联轴器（凸缘联轴器（C C 型）主要尺寸型）主要尺寸/mm/mm 轴径 dD 1 L 2 L 3 L 许用扭矩 () mN: 许用转速/( ) r/min 质量/kg 4535515.0 50 1557081169 515 1960 14.0 与凸缘联轴器相配的轴头见图 4-7，与凸缘联轴器相配的轴头尺寸见表 4-9。 图图 4-74-7 与凸缘联轴器（与凸缘联轴器（C C 型）相配的轴头型）相配的轴头 表表 4-94-9 与凸缘联轴器（与凸缘联轴器（C C 型）相配的轴头尺寸型）相配的轴头尺寸/mm/mm 传动轴 轴径 d 4 dg6（） 1 H M 2 H 1 l 2 lbt 4539.5 50 48 8M 1668 160.135 14 44.5 4.7 轴封装置 轴封是搅拌设备的一个重要组成部分。其任务是保证搅拌设备内处于一定的正压 和真空状态以及防止反应物料逸出和杂质的渗入。鉴于搅拌设备以立式容器中心顶插 式搅拌为主，很少满釜操作，轴封的对象主要为气体；而且搅拌色设备由于反应工况 复杂轴的偏摆振动大，运转稳定性差等特点。故不是所有形式的轴封都能用于搅拌 设备上。 反应釜搅拌轴处的密封，属于动密封。常用的有填料密封和机械密封两种形式。 填料密封结构简单、易于制造，在搅拌设备上广泛应用，一般用于常压、低压、低转 速及允许定期维护的搅拌设备。机械密封是一种功耗小、泄露率低，密封性能可靠， 使用寿命长的转轴密封，主要用于腐蚀、易燃、易爆、剧毒及带有固体颗粒的介质中 20 工作的高压和真空设备。 根据已知工况，选用机械密封，见图 4-8。 图图 4-84-8 单端面平衡型机械密封单端面平衡型机械密封 20012001 型、型、20022002 型（带内置轴承）型（带内置轴承） 机械密封是把转轴的密封面从轴向改为径向，通过动环和静环两个断面的相互贴 合，并做相对运动达到密封的装置，也成为断面密封。工程上按式（4-1）或式（4- 2）近似计算转轴在机械密封中摩擦损耗功率值： 单断面机械密封所消耗的功率近似值： （4- 1.2-3 m=d 10P 1） 得， m=0.109kw P 式中 机械密封功率消耗近似值，； m P kw 实心轴轴径或空心轴外径，mm。 d 有关机械密封的外形尺寸见表 4-10。 表表 4-104-10 机械密封外形尺寸（机械密封外形尺寸（HGHG 21531-199521531-1995） 螺柱孔 轴径 d 1 D 2 D 3 D n (2001,2003,2004, 1 L 2006,2008)不大于 （2002,2005, 2 L 2007）不大于 封液进出口 A、B/(“) 50240210176820150230 1/2G 21 第 5 章 工艺接管及附件选用 5.1 工艺接管 当夹套用作冷却时，冷却水从夹套的底部进入，由夹套的上部排出；当夹套用蒸 汽加热时，蒸汽从夹套上部进入，由底部出口排出冷凝水。夹套接管结构见图 4-9。 液体出料管液体出料管 a a 液体出料管液体出料管 b b 图图 4-94-9 过夹套的接管结构过夹套的接管结构 当夹套装设进气管时，为防止气体直接冲罐壁，可采取图示（图 4-10）结构 a b c 图图 4-104-10 夹套进气接管夹套进气接管 5.2 人孔和手孔 手孔和人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。手孔直径一 22 般为 150-250mm，应使工人带上手套并握有工具的手能方便的通过。手孔和人孔的种类 较多，且大部分有标准。当设备的直径大于 900mm 时，应开设人孔。人孔的形状有圆 形和椭圆形两种。圆形手孔制造方便，应用较为广泛。人孔的大小及位置应以人进出 设备方便为原则，对于反应釜，还有考虑搅拌器的直径，以便搅拌轴及搅拌器能通过 人孔放入罐体内。本设计采用手孔，为带颈平焊法兰手孔，其主要尺寸见表 5-1： 表表 5-15-1 带颈平焊法兰手孔带颈平焊法兰手孔 螺 柱 螺 母 螺柱密封 面形 式 公称 压力 MPa 公称 直径 DN w dS D t D b1 b 2 b 1 H 2 H 数量 直径 长度 突面 （RF 型） 1.1150 159 4.5 28524022212416090816 20M 105 5.3 设备接口 化工容器及设备，往往由于工业操作等原因，在筒体和封头上需要开一些各种用 途的孔。 5.3.1 接管与管法兰 接管与管法兰是用来与管道或其他设备连接的。标准管法兰的主要参数是公称直 径（）和公称压力（） 。管子的公称直径和钢管的外径关系见表 5-2： DNPN 表表 5-25-2 管子的公称直径和钢管外径关系管子的公称直径和钢管外径关系 公称直 径 1015202540506580100125 钢管外 径 1418256245577689108133 公称直 径 150200250300350400450500600 钢管外 径 165219273325377426480530630 23 5.3.2 补强圈 容器开孔后由于壳体材料的削弱，出现开孔应力集中现象。因此要考虑补强。补 强圈就是用来弥补设备壳体因开孔过大而造成的强度损失的一种常用形式。补强圈形 状应与被补强部分相符，使之与设备壳体密切贴合，焊接后能与壳体同时睡。补强圈 上有一小孔，焊后同如压缩空气，以检查焊缝的气密性。补强圈的厚度和材料一般与 设备壳体相同。 5.4 视镜 视镜主要用来观察内物料及其反应情况，也可作为料面指示镜，一般成对使用。 其结构型式如图 5-1。当视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜。本设计采用 带灯颈视镜，主要尺寸见表 5-3，材料见表 5-4. 图图 5-15-1 视镜的结构形式视镜的结构形式 表表 5-35-3 主要尺寸主要尺寸/mm/mm H 总质量，Kg 公称 直径 公称 压力 D1 Dds H h 防腐 型 防爆 型 nd 防腐 型 防爆 型 1000.6180150 108 4 84204264 812M 5.77.7 24 表表 5-45-4 视镜材料视镜材料 件号名称数量材料件号名称数量材料 1视镜玻璃1 硼硅玻璃（ ） 6SJ 4压紧环1 345QR 2衬垫2石棉橡胶板5双头螺柱8 345QR 3接缘1 1189CrNi Ti 6螺母16 345QR 5.5 支座 夹套反应釜多为立式安装，最常用耳式支座。标准耳式支座（）分 /473592JB T 为和型两种。当设备需要保温或直接支承在楼板上是选型，否则选型。本设计选 B 型。 A BB A 其主要尺寸见表 5-5，其结构见图 5-2。 表表 5-55-5 B B 型耳式支座主要尺寸型耳式支座主要尺寸 底板筋板垫板螺栓支座 本体 允许 载荷 高 度 H 使用容 器公称 直径 1 l 1 b 1 1 s 2 l 2 b 2 3 l 3 b 3 e d 螺 纹 支 座 质 量 30200 700 -1400 1601001050205110825020083030M248.3 图图 5-25-2 支座的结构形式支座的结构形式 每台反应釜常用 4 个支座，但承重计算时，考虑安装误差造成的受力情况变坏， 25 应按照两个支座计算。 （1）耳式支座实际承受载荷是近似算： (5-1) 3 0 4+ +10 ee e Ph G Sm g G Q knnD 式中 支座实际承受载荷，； Q KN 支座安装尺寸，； Dmm 重心加速度，取； g 2 g=9.8 /m s 水平力作用点至底板高度，； hmm 不均匀系数，安装 3 个支座时，取，安装 3 个以上时，取； kk=1k=0.83 设备总质量（包括壳体及其附件，内部介质及保温层的质量） ，； 0 m kg 支座数量； n 偏心距，； e S mm 水平力，取和的大值，。 P e P w P N 当容器高径比不大于 5，且总高度不大于 10m 时，水平地震力和水平风载荷 e P 可按下述公式计算，超出此范围的容器本部分不推荐使用耳式支座。 w P 水平地震力： (5-2) ee0 =0.5Pm g 式中 地震系数。 e 由式（5-2）得， e=0.5 0.24 1000 9.8=1176N P 水平风载荷： （5- 6 000 0.9510 wi Pf q D H 3） 式中 容器外径，有保温层时取保温层外径，； 0 D mm 风压高度变化系数，按设备质心处高度取； i f 10m 高度处的基本风压值，； 0 q 2 / m