毕业设计-乳化液泵站设计.docx

搅拌反应釜设计（普通夹套)年级： 2006级 专业：过程装备与控制工程 姓名：秦佩指导教师：淡勇设计参数及要求容器内夹套内工作压力MPa0.20.6设计压力MPa0.220.6工作温度10-2000-200设计温度c200200介质水或水蒸气全容积6.25操作容积m35传热面积m212.85推荐材料Q235-A搅拌器形式桨式搅拌轴转速r/min130轴功率kw1.31：除HF、强碱以外的有机酸、无机酸、弱碱等。一、选题背景与意义在化工生产中，几乎所有的过程装备中，都包含有反应设备，涵盖石油、化工、橡胶、农药、 染料、医药、食品等领域。因此如何选用合适的 反应釜型式，确立最佳的操作条件和设计合理可 靠的反应釜，满足日益发展的过程工业的需求具 有十分重要的意义。机械搅拌型式的反应釜应用最早，其中，普通夹套反应釜应用较为广泛，技术最为成熟，也 比较具有代表性。本设计按照一般的反应釜设计思路和方法进 行设计，主要进行机械设计，根据所提供的工艺 设计参数进行机械设计。本设计的重点是结构设计和强度计算，根据 所学的有关化工设备和机械方面的知识，按照一 般的反应釜设计步骤进行选型设计和结构设计， 然后进行强度校核，最终使设计的反应釜能够达 到要求。三、反应釜的设计_詹詹，鴦，礅，蠔， 3.1反应釜的总体结构k 3.2釜体及传热装置设计 # 3.3讎装置及附件设计)/ 3.4传动装置的选用響3.5轴封装置的设计 3.6其他零部件的选用3.1反应釜的整体结构搅拌设备由主要由釜体部分、搅拌装置、轴封、传 热装置和传动装置五大部分组成。搅拌釜的结构3.2釜体及传热装置设计釜体及传热装置设计主要包括： 3.2.1釜体及封头的几何尺寸计算 3.2.2夹套和封头的几何尺寸计算 3.2.3釜体及封头的壁厚计算 3.2.4夹套及封头的壁厚计算 3.2.5工艺接管口的设计 3.2.6水压试验校核3. 2.1釜体及封头的几何尺寸计算根据要求选择圆柱形筒体和椭圆形封头。长径比H/Dp-U简体DN=1800, H=2200全容积VZ6IT13I K i椭圆封头DN=1800, h1=450, h2=40可见，该椭圆封头为标准椭圆封头。封头的其余参数为：容积Vh=0.866m3, m=419kg。3.2.2夹套和封头的几何尺寸计算根据下表夹套直径与内筒直径关系内筒体Dj，mm500-60070018002000-3000夹套Dj,mmV50D丨+100Dj+200因此，选取夹套直径0=0|+100=1900,夹套髙度Hj=1700;封头的选取结果为：DN=1900, V=1.01m3, =40, h2=475, m=294kg,也是标准椭圆封头。通过计算总的传热面积为13.34m2,大于要求的12.85m2。3.2.3釜体及封头的壁厚计算由于介质式除氢氟酸、强 碱以外的有机酸、无机酸 和弱碱，选用Q235-A热轧钢。_设计压力内压为： 0.22MPa;外压为: 0.6MPa。按内压计算根据公式PDt得到内筒体名义厚度5=4mm。按外压计算根据图算法取得内筒体的名义厚度为5=14mm比较合适。最终选取内筒体的厚度为： 5=14mm。对封头进行校核，5=14mm无论内压外压都能满 足要求，因此封头壁厚也取14mm。(焊接接头系数cp=0.85, CO.8, C2=1)3.2.4夹套及封头的壁厚计算夹套壁厚按照内压为0.6MPa来进行设计计算。夹套和封头的壁厚最终取得9mm。夹套采用 双面焊，局部探伤。设计过程中，选取焊接接头系数p=0.85,钢 板负偏差。，。”，腐蚀裕量02=1。3.2.5工艺接管口的设计本设计中的工艺接管包括：进料口 出料口蒸汽进出口接管、进料口、出料口、温度计套管，均选择076X3.5接管。选择最普通的（a)型接管伸进设 备内，端部成45斜面朝向中心， 可避免物料沿釜壁流动。与接管配套的法兰的选择结果见 装配图。内筒体的水压试验压力PTS0.32MPa;夹套的水压试 验压力PT为0.807MPa。根据内压试验校核公式Sr =2以6Tj=27.96MPa得到 235X0_9=211.5MPa6Tj=125.7MPa都没有超过试验温度下的屈服强度的90%,可见内 筒体和夹套满足水压试验应力要求。外压试验校核由前面的计算知：内筒体的许用外压P=0.614MPa,小于夹套 0_807MPa的水压试验压力，故在做夹套的压力试 验时，必须在内筒体保持一定的压力，以使整个试 验过程中的任一时间内，夹套和内筒体的压力差不 超过允许压差。 3.3.2搅拌器的选型允许扭转变形4=37.5扭转强度屯=30.7轴封处许用挠度屯=48选取轴的直径d=50mm, 釆用45钢，均大于计算 的d” d2、d3、d4，满足强度好刚度要求3.3.1搅拌轴的计算临界转速d4=46由于桨端速度比较小，釜内介质的粘度不大， 选用平直叶桨式搅拌器（HG 5-220-65),桨叶选 用Q235-B扁平钢，桨叶数Z=2。搅拌器尺寸：Dj=850, d=50, f=45,B=90,m=110, C=140, e=5通过校核，桨叶满足强度要求。挡板数量Zb=4。由于粘度M=0.2Pa_s,粘度不大, 把挡板装在壁上，故选择b型。参数：WI/IODrlSO, Sb=54, H=1700a型b型c型3.4.2减速机的选择_搅拌釜的传动装置一般包括：电动 机、减速器、联轴器、轴封装置、 机座及搅拌轴。#电动机经减速器将转速降低，再通 过联轴器带动搅拌轴旋转，从而带 动搅拌器转动。整个传动装置连同机座及轴封装置都安装在底座上。传动装1 一电动机I 2减速机喜3_联轴器I 4支架5搅袢袖！ 6釉封装a;7凸缘| 8 上封头电机的选型结果：计算电祕功率P=1.41KWY90L-4 JB/T5271-1991 V1安装型式功率P=1.5KW,转速1410r/min 长 X 宽 X 高=335 X 245 X190 质量M=27Kg根据电动机功率P=1.5MPa,传动比i=11,最终选取结果如下：BLD型摆针线针齿行星 减速机：BLD 1.5-2-11公称出轴转速130r/min选择单支点机架HG 216566-95 机架A 250-503.4.5其他部件的选择传动装置的其他部件选型型如下：联轴器：C凸缘联轴器HG 21570-95 凸缘法兰：HG 21564-95法兰 R 250-16Mn安装底盖：HG 21565-95底盖 RS 250-50-16MnR-XB 传动轴：HG 21568-95 ASC 250-50考虑到容器有强酸等腐蚀性 物质，选取石棉浸四氟乙烯 填料。填料压盖填料规格： 8X8 选取结果：带有油环的碳钢填料箱PN0.6 DN50 HG2153.7-92-33.6其他零部件的选用3.6.1支座选择耳式支座A6型JB/T4725-92, 4个 3.6.2人孔选择盖板式平焊法兰人孔人孔IIIA 450-0,6 HG21516-95对人孔进行补强计算得知，不需进行补强。3.6.3筒体连接法兰选择长颈法兰JB/T 4730,与其配套的垫片材料 为石棉橡胶板。3.6.4视镜选择带颈视镜 P