毕业设计：苯基苯酚甲醛树脂成套装置蒸馏釜研究设计

1、毕业设计苯基苯酚甲醛树脂成套装置蒸馏釜研究设计phenyl phenol formaldehyde resindisitillation kettle班级： 过程装备与自动化 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称：副教授/高级工程师 导师单位： 徐州工业职业技术学院 论文提交日期： 2013年11月30日 一选题意义及背景所研究的课题是实现具体化工生产过程中不可缺少的设备。在石油、化工、轻工、制药、能源等工业生产中，常常需要实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能，课题选自工程实践，具有工程实用价值。设计与参数配置的反应釜，达到工艺的需求，满足生产需要。二毕业设计（论文）主要内容设计参

2、数及要求容器内夹套内工作压力/mpa0.90.6设计压力/mpa10.66工作温度/130164设计温度/150168介质合成树脂水蒸汽全容积/m30.073腐蚀情况微腐传热面积/m20.62搅拌转速/ r/min85推荐材料06cr19ni10轴功率/kw1.2搅拌器型式锚框式装料系数0.81.完成设计论文2.完成反应釜主体和零部件的结构和强度设计3.合计完成a1图纸至少三张（总装配图和零件图）三计划进度1.第一周：查阅资料，完成论文的绪论，完成初步设计计算2.第二周：完成反应釜设计及计算，初步进行结构和强度设计3.第三周：完善结构及强度设计，绘制出相应零件图4.第三周：完成电机及动力传动装

3、置的选型设计，完成总装图及零件图5.第五周：查缺补漏，修改论文和图纸，并提交毕业设计相关资料，准备答辩四毕业设计（论文）结束应提交的材料.毕业设计（论文）报告.毕业设计论文评阅表和交叉评阅表.答辩评分表.论文真实性承诺及指导教师声明.设计计算书.图纸.其它相关资料指导教师 教研室主任 年 月 日 年 月 日附：参考图样（尺寸不符） 管口表符号公称尺寸用途a50蒸馏口b50进料口c1-250视镜d25测湿口e20压力表口f25回流口/真空口g25进料口h1-325蒸汽进出口k40出料口s8氮气口n8平衡口m25测温口l25安全阀口论文真实性承诺及指导教师声明学生论文真实性承诺本人郑重声明：所提交

4、的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，内容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名： 日 期： 指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人郑重声明：已经对学生论文所涉及的内容进行严格审核，确定其内容均由学生在本人指导下取得，对他人论文及成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期： 摘要蒸馏釜是根据物质馏分沸点

5、的不同，通过加热将混合物料的个别组分汽化，再通过冷凝装备收集，来完成蒸馏。通过这次的苯基苯酚甲醛树脂蒸馏釜的设计，目的就是了解蒸馏釜的结构、工作原理、工作条件及其安装、检修。在工业生产中，蒸馏釜的主要作用使物料在蒸馏釜中不断的加热搅拌，并使温度达到一定的值，使物料中的某些组分汽化，从而达到提纯的装置。依据gb150-2011钢制压力容器和hg/t 20569-1994机械搅拌设备等标准对蒸馏釜个零件的结构和强度进行计算和校核，包括内筒的筒体和封头的厚度计算和校核、夹套的筒体和封头的厚度计算、搅拌轴的计算和校核等。最后查阅标准，按实际设计步骤依次进行结构设计，加以研究和分析得出蒸馏釜的设计参数并

6、画出蒸馏釜的cad装配图。【关键词】 蒸馏釜 搅拌传动装置 夹套abstractdistillation kettle is based on the material of distillate boiling point is different,the individual components of the mixture material vaporized by heating,and then collected by condensing equipment,to complete the distillation. through the design of phenyl p

7、henol formaldehyde resin-still the,aimed to investigate the distillation tower structure,working principle,working conditions and the installation,maintenance.in industrial production,the main role still makes the material stirring constantly heated in a distillation kettle,and make the temperature

8、reaches a certain value,the material of some components in the vaporization,so as to achieve the purpose of purifying device.were calculated and checked according to the structure and strength of gb150-2011 steel pressure vessel and mechanical stirring equipmenthg/t20569-1994 standard for still part

9、s,including inner cylinder and cylinder head thickness calculation and checking,jacket and cylinder head thickness calculation and check of the stirring shaft.at last check standard,according to the actual design steps of structural design,design parameters and analysis of distillation tower and dra

10、w the assembly drawing cad distillation tower.keyword still the stirring transmission device jacket目录第一章 绪论11.1 概述11.2设计方案的分析和拟定1第二章 罐体几何尺寸计算22.1 确定筒体内径22.2 确定封头尺寸22.3 确定筒体高度32.4 夹套几何尺寸计算32.5 传热面积计算42.6 夹套蒸馏釜的强度计算42.6.1 强度计算的原则及依据42.6.2 内筒及夹套的受力分析52.6.3 强度计算(按内压计算厚度)52.6.4 稳定性校核（按外压校核罐体厚度）72.6.5 水压试

11、验校核8第三章 蒸馏釜的搅拌装置103.1 选择搅拌器103.2 电动机额定功率的确定103.3 搅拌轴设计113.4 搅拌器强度设计12第四章 蒸馏釜的传动装置134.1 总体结构传动装置的系统组成134.2 选用电动机144.3 选用减速器144.4 凸缘法兰的选用144.5 选用安装底盖154.6 机架的选用174.7 传动轴的选用184.8 联轴器的选用204.8.1凸缘联轴器204.8.2釜内凸缘联轴器的选用204.8.3釜外凸缘联轴器的选用204.9 轴封装置21第五章 工艺接管及附件选用235.1 夹套的工艺接管235.2容器法兰的设计235.2.1 连接法兰的结构235.2.2

12、 容器法兰垫片245.3 设备接口255.3.1 接管的选用255.3.2 管法兰的选用255.3.3 补强圈275.4 视镜285.5 支座295.6 挡板29第六章 焊缝结构的设计316.1 釜体上的主要焊缝结构316.2 夹套上的焊缝结构的设计32总结33致谢34参考文献35第一章 绪论1.1 概述蒸馏釜主要为解决现有的苯基苯酚甲醛树脂在生产过程中，当物料中含有固状物及高沸点物时需间断检修清理的问题而设计的。它包括蒸馏釜壳体，在蒸馏釜上方时上封头，上封头上有物料进口，蒸馏釜下部为固状物及高沸点物沉降室，沉降室内设搅拌器，搅拌器轴通过轴封与外部电机相连。蒸馏釜底部设固状物及高沸点物排出口。

13、1.2设计方案的分析和拟定根据任务书中的要求，一个夹套蒸馏釜主要有搅拌容器、搅拌装置传动装置、轴封装置、支座、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，本次设计搅拌器为锚框式搅拌器。考虑到机械轴封的实用性和应用的广泛性，所以轴封采用机械密封。第二章 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 确定筒体内径根据工艺条件给

14、定的容积 v=0.073m3按公式估算内径d1： （2-1）式中 v工艺条件给定容积，： 高径比，（按物料的类型选取，见表2-1） 填料系数，取0.8表2-1 常用搅拌容器的高径比种类设备内内物料类型高径比i一般搅拌器液-固相或液-液相物料1-1.3一般搅拌器气-液相物料1-2发酵罐类1.7-2.5由表2-1可取 = 1.0,根据式（2-1）得：d1=420mm将d1估算值圆整到公称直径系列，得：d1=400mm2.2 确定封头尺寸蒸馏釜罐体封头与夹套封头型式选取标准椭圆封头，其断面形状如图2-1所示。封头内径与筒体内径相同。标准椭圆封头查gb/t 25198-2010标准可知：总深度h=12

15、5mm,内表面积a=0.2049 容积v=0.0115m3图 2-1 椭圆封头2.3 确定筒体高度蒸馏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（2-2）计算并进行圆整： （2-2）式中 封头容积，； 1米高筒体容积，/m。查表得：，再根据公式（2-2）得：圆整得：筒体高度确定后，按圆整后的筒体高度修正实际容积。 则： （2-3）式中 封头容积，m3 1m高筒体容积，m3/m 圆整后的筒体高度，m所以：2.4 夹套几何尺寸计算夹套的结构尺寸常根据安装和工艺两方面的要求而定。夹套与筒体的连接常焊接成封闭结构，夹套内径可根据筒体内径按表2-2选取，夹套下封头型式同罐体封头，其直径

16、与夹套筒体相同。 表 2-2 夹套内径于筒体内径关系/mm500-600700-18002000-3000/mm+50+100+200查表（2-2） 得 夹套筒体内径=500mm所以夹套下封头直径 夹套高度由传热面积决定，不能低于料液高。通常由工艺给定装料系数 或根据已知操作容积和全容积进行计算，即 =操作容积/全容积夹套高按式（2-4）估算 （2-4）式中 取0.8 ，将值代入式（2-4）得 =0.372m 圆整取 =400mm2.5 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的传热面积,即： （2-5）式中， 筒体表面积 ，m2； 封头表面积，参见gb/

17、t 25198-2010 ,m2 1m高筒体内表面积，m2/m查表得 由式（2-5）求出 所以满足换热要求。2.6 夹套蒸馏釜的强度计算当夹套蒸馏釜几何尺寸确定后，则要根据已知的公称直径，设计温度进行强度计算，确定罐体及夹套的筒体和封头的厚度。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）圆筒设计，其余部分按常压设计； 当圆筒公称直径dn1mpa.该假设满足要求，筒体封头名义厚度为5mm。2.6.5 水压试验校核设计温度按20 考虑，则试

18、验温度下06cr19ni10的许用应力=122mpa,设计温度下许用应力 罐体试验压力由公式： （2-20）得，；夹套水压试验压力由公式： （2-21）得，。查得06cr19ni10 在20 时罐体圆筒应力由公式： （2-22）得，；液压强度足够； 夹套内压试验应力由公式： （2-23）得，液压强度足够。第三章 蒸馏釜的搅拌装置3.1 选择搅拌器搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮，是搅拌设备的关键部件。搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。搅拌器的形式主要有：桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。它的选型通常按工艺来选，根据本次蒸馏釜的生产工艺，本釜选用ks型锚框式搅拌器。其结构和尺寸见图3-1和

19、表3-1。根据条件选取 得dj=280mm，b=36mm，h=200mm图3-1 ks型锚框式搅拌器结构形式（dj1340mm）表 3-1 搅拌器的重要参数桨型常用尺寸常用运转条件常用介质粘度范围锚框式叶端线速度15m/s小于(1:2)(1:1) 表 3-2 锚框式搅拌器的主要参数/mmdjdhd1d0h2h1lb许用扭矩m参考质量g28030200m8m69070-3661305.2注：液面高度，dj搅拌器直径锚框式搅拌器与轴的连接采用螺栓对接，即叶轮与搅拌轴连接的一端制成半圆状的轴环，然后两侧叶片的两个半圆环用螺栓在搅拌轴上夹紧。同时用穿轴螺栓来固定叶片与搅拌轴。3.2 电动机额定功率的确

20、定由工业可知搅拌功率p=1.2kw ,填料密封功率损失约为搅拌器功率的10%，而机械密封的功率损失仅为填料密封的10%-15%。因此选用机械密封，其功率损失约为。传动方式选用摆线针轮传动，因此传动装置的机械效率=0.95.因此电动机功率由公式： （3-1）得，为了生产安全，选用p=1.5kw式中 p搅拌器功率，kw 轴封系统的摩擦损失功率，kw 传动装置的机械效率 3.3 搅拌轴设计搅拌轴可用实心或空心直轴，材料选用45号钢，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要求而定，对于本次选用的锚框式搅拌器因用螺栓对夹，所以用光轴即可。（1）按转矩计算时。轴材料选用45

21、，则，实心轴直径由公式： （3-2）式中 搅拌传递功率，； 搅拌轴转速，； 搅拌轴的需用切应力，得，。（2）按刚度计算时。对于碳钢及合金钢;一般传动和搅拌轴的计算可选为，在此选。则搅拌轴直径： （3-3）式中 剪切弹性模量，对于碳钢及合金钢在精密稳定的传动中，可取；一般传动和搅拌轴的计算可选；对精度要求低的传动可选。由式（3-3）得，d=39.7mm；因此选择轴径d=40mm。轴的转速不大于，故不需要计算轴的临界转速。3.4 搅拌器强度设计搅拌器强度计算中的计算功率： （3-4）式中，查得由式（3-4）求得.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： （

22、3-5）由式（3-5）求得：。该断面的抗弯断面模量为： （3-6）取桨叶厚度，由式（3-6）得，。搅拌器强度计算中的安全系数，则弯曲应力： （3-7）由式（3-7）得，。因此搅拌器强度足够。第四章 蒸馏釜的传动装置4.1 总体结构传动装置的系统组成带动搅拌轴的传动装置由图4-1所示的零、部件组合而成。安装在釜盖上的凸缘法兰、安装底盖支承着机架和密封箱（内装有填料密封或机械密封零件），传动轴则吊装在机架上的轴承箱内、穿越密封箱体深入釜内，再利用釜内联轴器与搅拌轴相连。搅拌传动装置共有四种组合可供选择：机械密封、单支点机架的系统组合；：填料密封、单支点机架的系统组合；：机械密封、双支点机架的系统组

23、合；：填料密封、双支点机架的系统组合；本釜选用：机械密封、单支点机架的系统组合； 具体包含的零部件见表4-1图4-1 搅拌轴的传动装置的系统组成表4-1 类组合包含的零（部）件件号零件名称标准号1电动机2减速机3单支点机架（a、b型）hg 215664（釜外）带短节联轴器（a、b型）hg 21569.15机械密封hg 215716传动轴（a、b型）hg 215687（釜内）联轴器：凸缘式（c型）夹克式（d型）焊接法兰式（e型）整体法兰式（axf、bxf型）hg 21570hg 21570hg 21570hg 215688安装底盖hg 215659凸缘法兰hg 215644.2 选用电动机根据设

24、计任务书的要求，选用选用三相异步电动机yb-112m-8,转速690r/min，p=1.5kw.4.3 选用减速器釜用立式减速机主要类型有摆线针轮减速机、齿轮减速机和带传动减速机三大类。根据 n=85 r/min，电动机功率为1.5kw查参考文献【1】表4-9与表4-10，选用xl系列 单级 摆线针轮减速机。4.4 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、维修、检查用孔。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。如表4-2表4-2 凸缘法兰形式及代号结构形式密封面形式突

25、面凹面整体rm衬里lrlm本釜选用r型凸缘法兰，见图4-2，凸缘法兰的详细结构图见图4-3；凸缘法兰的密封面尺寸见表4-3，连接尺寸和结构尺寸见表4-4。图 4-2 r型凸缘法兰图 4-3 r型凸缘法兰的详细结构 表4-3 凸缘法兰的密封面尺寸 （mm）dnr型m型d6h3d7t120026632504.5表4-4 凸缘法兰的连接尺寸和结构尺寸（mm）凸缘法兰公称直径dn螺栓质量kg数量螺纹碳钢或整体不锈钢不锈钢衬里200200340295220245346548m2022421921 4.5 选用安装底盖安装底盖的作用主要是在它的上面安装机架和密封箱体，在对传动系统维护时还可以临时搁置传动轴

26、。根据安装底盖与凸缘法兰间的密封面不同，安装底盖形式也有r型和m型之分，安装底盖的型式见表4-5.由于凸缘法兰选用的是r型，为与之配合安装底盖选用r型采用上装式。其结构形式见图4-4，主要外形尺寸见表4-6，和表4-7。表4-5 安装底盖的型式图4-4 安装底盖结构形式表4-6 安装底盖外形尺寸(之一)/mm安装底盖公称直径dn机架公称直径dndk螺柱孔d3（h7）螺纹孔s数量d7数量d8200200340295822245-40表4-7 安装底盖尺寸（之二）/mm传动轴直径dd4（h7）k2螺纹孔数量d9401101454m16安装底盖、机架、传动轴、搅拌容器的组和尺寸见表4-8表 4-8

27、安装底盖、机架、传动轴、搅拌容器系列组配/mm安装底盖dn机架公称直径搅拌容器dn传动轴轴径d30405060708090100110120130140160200200200- 图 4-5 上装式传动轴及其搁轴装置4.6 机架的选用机架是用来支承减速机和传动轴的，轴承箱也归属机架 。本釜机架选用xd型单支点机架，如图4-6。机架形式选用a型，其结构尺寸见表4-11。表4-9单支点机架支点 /mm机架形式机架公称直径200250300400500700支点距离la405435560630750830b485620690750880960注：a型机架高度较矮，只适于配用不带内轴承的机械密封 b型

28、机架较高，适于配用填料密封箱和带内置轴承的机械密封。 机架的公称直径选用200mm，机架的尺寸见表4-10表 4-10 机架的外形尺寸（不包括底、顶部）及所配置的轴承型号 /mm机架公称直径传动轴轴径机架形式轴承型号单支点单支点及双支点下部a型b型hh1hh12004057522073029546210图4-6 xd型单支点机架表4-11xd型单支点机架尺寸/mm4.7 传动轴的选用hg 21568 所采用的的传动轴如图4-7所示，轴的上端用带短节的联轴器与减速机（采用单支点机架时）相连。上端轴径下方的螺纹至轴肩是安装轴套的区段，再往下是轴封段，轴封段下面设有搁轴装置（如图），安装或检查时传动

29、轴可搁置在安装底盖上。由于选择的机架类型（a、b型）、传动轴的安装方式（上、下装式）及传动轴下端与搅拌轴的连接方式（c、d、e、f4）的不同，传动轴也有不同的型式及代号，如表4-12所示。传动轴伸入釜体长度l如表4-13所示。由于选用的是a 型机架、安装方式采用上装式、连接方式采用c型，所以传动轴的型号选用asc型。表 4-12 传动轴型式传动轴釜内轴头形式（釜内联轴器）机架型式（单支点、双支点）ab传动轴安装形式上装（s）下装（x）上装（s）下装（x）c（凸缘）ascaxcbscbxcd（夹壳）asdaxdbsdbxde（焊接）axebxef（整体）axfbxf图4-7 传动轴的结构及形式表

30、 4-13 传动轴上、下轴颈尺寸及伸入釜体长度 4.8 联轴器的选用 4.8.1凸缘联轴器联轴器是连接轴与轴并传递运动和扭矩的零件。在搅拌传动装置中采用的有有：凸缘联轴器(包括带短节联轴器)、夹壳联轴器和块状弹性联轴器。 凸缘联轴器是由两个带凸缘的半联轴器组成，并用螺栓将二者连成一体如图4-8所示。用于釜外时在两个半联轴器中间加一个短节，用于传动轴与减速机输出轴的连接（采用单支点机架）。由于a型机架与b型机架中间轴承上方空间高度不同，所以带短节联轴器也有a、b两种形式。用于釜内的凸缘联轴器并无特殊之处，冠以“c型”以区分传动轴不同的轴头形式。图 4-8 凸缘联轴器4.8.2釜内凸缘联轴器的选用

31、本釜用与釜内的联轴器选用凸缘联轴器（c型）见图4-8（b）。其主要尺寸见表4-14。表4-14 凸缘联轴器（c型）主要尺寸/mmd2dl1l2l许用扭矩/nm351306067141150402304.8.3釜外凸缘联轴器的选用本釜用于用于传动轴与减速机输出轴的连接的联轴器（釜外）选用带短节的凸缘联轴器如图4-8（a）所示，其主要尺寸见表4-15。表 4-15 带短节联轴器尺寸/mmd1dl1l2l0l许用扭矩/nmabab35130606715040160250301376230注：aa型机架 bb型机架4.9 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

32、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。 蒸馏釜搅拌轴处的密封，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工作的高压和真空设备。根据已知工况，选用机械密封，其工作原理见图4-9。纳入搅拌

33、传动装置标准中使用的机械密封共有8种形式，其型号及适用条件如表4-16表 4-16 釜用机械密封型号及适用范围型号机械密封形式适用温度/压力/mpa介质2001单端面平衡型-201500.6一般介质2002带内置轴承的单端面平衡型2003径向双端面平衡型-203001.6易燃、易爆、有毒介质2004双端面非平衡型2005带内置轴承的双端面非平衡型2006双端面平衡型-203001.6一般介质2007带内置轴承的双端面平衡型2008双端面平衡型图 4-9 单端面机械密封（供说明机械密封原理用）根据已知工况，本釜选用2003型机械密封即径向双端面平衡型机械密封，其密封结构如图4-10所示，其主要外

34、形尺寸如表4-17所示。图4-10径向双端面平衡型机械密封（2003型）表4-17机械密封主要外形尺寸/mm轴径dd1d2d3（h6）螺柱孔l1（2001、2003、2004、2006、2008不大于）l2（2002、2005、2007不大于）n3017514511041813521540175145110418135215第五章 工艺接管及附件选用5.1 夹套的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。由已知工况可知，本釜的夹套用作蒸汽加热的，所夹套的液体的出料管采用如图5-1所示，夹套的进气管采用如图5

35、-2所示。图5-1 夹套的液体出料管图5-2 夹套进气接管5.2容器法兰的设计5.2.1 连接法兰的结构本釜的筒体与上封头的连接采用法兰连接，标准参考jb/t 47004707-2000压力容器法兰标准压力容器法兰分类及参数见表5-1，压力容器法兰密封面型式及代号见表5-2。因为筒体的直径是400mm，设计压力是1mpa，所以容器法兰的公称直径是400mm，公称压力采用1mpa。所以本釜的容器法兰采用甲型平焊法兰，密封面采用凹凸密封面形式，即与筒体相连的采用凹密封面，与封头相连的采用凸密封面。凹凸型密封面的甲型平焊法兰结构形式见图5-3，其系列尺寸见表5-3。表5-1 压力容器法兰分类及参数类

36、型平焊法兰对焊法兰甲型乙型长颈标准号jb/t 4701jb/t 4702jb/t 4703简图0.250.601.001.600.250.601.001.602.504.000.250.601.001.602.504.006.40300按pn=1.00350400表5-2 压力容器法兰密封面型式及代号密封面形式代号密封面形式代号平面密封面平密封面rf榫槽密封面榫密封面t凹凸密封面凹密封面fm凸密封面m槽密封面g图5-3 甲型平焊法兰结构形式表5-3 甲型平焊法兰系列尺寸/mm公称直径dn/mm法兰，mm螺柱dd1d2d3d4d规格数量pn=1.00mpa40051548045044043730

37、18m16205.2.2 容器法兰垫片本釜的容器法兰垫片选用非金属软垫片图5-4 非金属软垫片结构表5-4 非金属软垫片尺寸表公称压力pn/mpa1.0公称直径 dn/mmdd400439/454403/4105.3 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 接管的选用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5-5：表 5-5 管子的公称直径和钢管外径关系公称直径1015202540506580100125钢管外径14182532455776891081

38、33公称直径150200250300350400450500600钢管外径1652192733253774264805306305.3.2 管法兰的选用管法兰的类型及其密封面的适用范围见表5-6。根据已知的工艺(pn=1.0mpa)，本釜的管法兰均采用板式平焊法兰，密封面形式采用凸面形式。板式平焊法兰结构尺寸见图5-5与表5-7所示。密封面尺寸见图5-6和表5-8.表5-6 管法兰的类型及其密封面的适用范围（摘自hg 20592）图5-5 板式平焊法兰结构图5-6 凸面密封面形式表5-7 板式平焊法兰结构尺寸/ mm（pn=1.0mpa）表5-8 凸面密封面尺寸/mm5.3.3 补强圈 容器开

39、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。当视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜。本设计采用带颈视镜，其结构型式如图5-7。主要尺寸见表5-9，材料见表5-10.表 5-9带颈视镜主要尺寸/mm公称直径/mm公称压力/mpadd1b1b2h螺柱重量kg数

40、量n直径d500.981301002222573.5701136m124.21.571301002424573.5701166m124.52.451301002626573.5701206m125.0图 5-7 视镜的结构形式表 5-10 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钢化硼硅玻璃（hgj 501-86-0）4压紧环12衬垫2石棉橡胶板5螺柱6353接缘16螺母6255.5 支座夹套蒸馏釜多为立式安装，最常用耳式支座。标准耳式支座（jb/t 4712.3-2007容器支座 第三部分：耳式支座）分为型、型和c型三种。本釜选用b型耳式支座。其结构形式和尺寸见表5-11和图5-

41、8。表 5-11 b型耳式支座主要尺寸/mm允许载荷/kn直径高度h底板筋板垫板盖板地脚螺栓质量/kgq235a 06cr19ni10q345rd规格10143006001251006063016070516012562050-24m202.5图 5-8 b型（支座号15）支座的结构形式5.6 挡板为消除搅拌器形成的“打旋区”，通常在筒体内壁安装一定数量的挡板。设置挡板主要是为了消除漩涡，改善主题循环，增大湍动程度，改善搅拌效果；同时还能降低搅拌载荷的波动，使功率消耗保持稳定。一般情况下，在容器内壁面均匀安装4块宽度为容器直径的的挡板。当搅拌容器直径时，挡板的数量为块；当挡板直径时，挡板的数量

42、为块。因为搅拌容器的直径di=400mm1000mm所以挡板的数量应选择4块。挡板宽度w的计算：挡板上缘与搅拌容器的静止液面齐平，挡板下缘与容器底封头的切线齐平其结构形式如图5-9所示：图 5-9 挡板结构形式第六章 焊缝结构的设计6.1 釜体上的主要焊缝结构釜体上的主要焊缝结构及尺寸如图6-1：图 6-1 釜体主要焊缝结构6.2 夹套上的焊缝结构的设计夹套上的焊缝结构及尺寸如图6-2：图6-2 夹套上的焊缝结构总结致谢参考文献【1】蔡纪宁，张莉彦化工设备机械基础课程设计指导书 北京：化学工业出版社，2010【2】郑津洋，董其伍，桑芝富工程设备设计第三版 北京：化学工业出版社，2010【3】董大勤，袁凤隐压力容器设计手册 北京：化学工业出版社，2005【4】陈志平，章序文，林兴华搅拌与混合设备设计选用手册 北京：化学工业出版社，2004【5】马秉骞化工设备 北京：化学工业出版社，2009【6】gb150-2011気持今flying get！dou都斗豆逗陡抖痘兜读蚪窦篼蔸乧侸兠凟剅吺唗投斣枓梪橷毭氀浢渎渎瞗窬窦脰艔豆读逾郖酘酡钭鋀