带搅拌装置的夹套传热式反应釜的机械设计说明书

1、.桂林理工大学GUILIN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY化工设备课程设计(说明书)题 目：带搅拌装置的夹套传热式反应釜的机械设计 学 院： 化学与生物工程学院 班 级： 化工11-2班 指导 老师： 姚金环 黎燕 王桂霞 组 长： 谢元健 3110313217 组 员： 梁娜 3110313203 张迎春 3110313240 谢佳璇 3110313242 2014年 1 月 16日. v.课程设计任务书一、 设计题目：带搅拌装置的夹套传热式反应釜的机械设计二、 设计参数：设计参数容器内夹套内工作压力（MPa）0.20.25设计压力（MPa）0.220.3工作温度（）100

2、130设计温度（）120150介质有机溶剂蒸汽全容积（m3）1操作容积（m3）传热面积（m2）>3腐蚀情况微弱推荐材料Q345R搅拌器形式推进式搅拌轴转速（r/min）200轴功率（kW）4接管表符号公称直径DN连接面形式用途A25PL/RF蒸汽入口B65PL/RE加料口C1-2100视镜D25PL/RF温度计入口E25PL/RF压缩空气入口F40PL/RF放料口G25PL/RF冷凝水出口. v.目录课程设计任务书前言11反应釜釜体的设计21.1 罐体和夹套设计计算21.2 罐体几何尺寸计算21.2.1 确定筒体内径21.2.2 确定封头尺寸21.2.3 确定筒体的高度H1 31.3 夹

3、套几何尺寸计算31.4 夹套反应釜的强度计算41.4.1 强度计算的原则及依据41.4.2 按内压对圆筒和封头进行强度计算41.4.3 按外压对筒体和封头进行强度校核51.4.4 夹套厚度计算61.4.5 水压实验校核计算62 反应釜的设计82.1 反应釜的搅拌器82.1.1 反应釜的搅拌器82.1.2 挡板82.2 反应釜的传动装置92.2.1 反应釜的传动装置92.2.2 常用电动机及其连接尺寸92.2.3 釜用减速机类型、标准及其选用92.3 搅拌轴设计102.3.1 搅拌轴的材料102.3.2 搅拌轴的结构102.3.3 搅拌轴的支承条件11 2.3.4 上轴的结构设计及强度校核112

4、.4 轴承的选择及其寿命校核122.4.1 轴承选取122.4.2 轴承寿命校核132.5 联轴器的选择132.6 罐内搅拌轴的结构设计，搅拌器与搅拌轴的连接结构设计132.7 轴封型式的选择143 机架结构的设计154 选择凸缘法兰及安装底盖结构164.1 选择凸缘法兰164.2 安装底盖结构165 支座形式176 接管、管法兰、设备法兰、人孔、视镜的容器186.1 接管与管法兰186.2 设备法兰186.3 人孔186.4 视镜186.5 设备接口186.6 液体进料管186.7 液体出料管196.8 夹套进气管197 设备总是质量207.1 罐体和夹套总质量m1的计算207.2 传动装置

5、总质量m2的计算207.3 物料重量m3的计算207.4 冷却水重量m4的计算208 反应釜的装配图21设计结果一览表22设计小结23参考文献24附图25. v.前言 根据反应釜的制造结构可分为开式平盖式反应釜、开式对焊法兰式反应釜和闭式反应釜三大类，根据反应釜的密封型式不同可分为:填料密封、机械密封和磁力密封。反应釜是现代精细化工、生物制药和新材料合成的理想中试、生产设备。结合所学的知识并且联系生产实际，以及它的结构相对简单并且能反应整个设计流程，使我们掌握基本的设计理论并具有设计刚性的、典型的中、低、常压化工容器的设计和必要的机械基础知识。根据任务书中的要求，一个夹套反应釜主要有搅拌容器、

6、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管等一些构成。在带搅拌装置的夹套传热式反应釜的机械设计中，根据老师所给的设计参数，经过参考其他人的设计和查阅资料，我们主要计算了反应釜中，筒体和封头的高度和厚度，以及压力校核，还涉及到夹套的选择和一些零部件的选取。在此过程中涉及到计算和校核，并且经过反复的比较分析，最后择优选定最理想的方案和合理的设计。化工设备课程设计是培养我们设计能力的重要实践教学环节。在老师指导下，通过课程设计，培养我们独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。因此我们要注意一下几点：1 熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公

7、式，以及设备尺寸和型式的国家标准。2 在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定设备选型，以及安全可行所需的检测和计量参数。3 准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。4 用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。5 考虑设备的环保、国家政策和法规。1 反应釜釜体的设计 反应釜是由罐体和夹套两部分构成，罐体是反应的核心，为物料完成叫板过程提供一个空间。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。1.1 罐体和夹套设计计算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

8、封头。由于筒体内径Di<1200 mm,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。1.2 罐体几何尺寸计算1.2.1 确定筒体内径 一般由工艺条件给定容积V、筒体内径Di估算：式中i为长径比即：，由表4-21选取。根据题意取i=1.2，已知V=1 m3，则Di= 1020 mm,将Di圆整到公称直径系列，则Di=1100 mm1.1.2.2 确定封头尺寸 （1）反应釜筒体与夹套最常用的封头型式是标准椭圆封头，以内径为基准来计算椭 圆形封头，其内径与筒体内径相同，其厚度计算并向上圆整。常用标准椭圆封头尺寸见表D-21,质量见表

9、D-31。总深度h封=300 mm 内表面积A=1.3980 m2 容积V封=0.1980 m3 DN=Di=1100 mm 曲边高度hi=275 mm 直边高度h0=25 mm （2）封头厚度计算由公式： 式中 k-椭圆封头形状系数，k=1； Pc-计算压力，Pc=P+液柱静压。下封头所承受的液柱静压力小于设计压力的5%，故可以忽略不计PC=P=0.22(由附表6-12查得) 封头焊接采取双面焊、全焊透，局部无损伤，则（由表4-82查得）计算： 最小厚度是指壳体加工成型后不包括腐蚀裕量的最小厚度。 GB 105.1-2011压力容器 第1部分:通用要求中对容器最小厚度的规定是：对碳素钢、低合

10、金钢制容器，不小于3 mm。2 所以取计算厚度 由表4-92查得：负偏差C1=0.3 mm 由表4-112查得：腐蚀裕量C2=2 mm 计算名义厚度封头圆整厚度为5 mm1.2.3 确定筒体的高度H1 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H1按下式计算并进行圆整：H1=（V-V封）/V1m 式中 V封-封头容积；V封=0.1980 m3 V1m-1m高筒体容积（见附表D-11）；V1m = 0.950m3/m。 得 H1=（V-V封）/V1m=(1-0.1980)/0.950=0.844 m 圆整后的 H1=0.9 m=900 mm 按筒体圆整后修正实际容积：V=V1m

11、×H1+V封= 0.950×0.8274+0.1980=0.984 m31.3 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，夹套和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4-31选取：D2=D1+100=1100+100=1200 mm 夹套下的封头型式和罐体封头，其直径D2与夹套筒体相同。 夹套高H2由传热面积而决定，不能低于料液高。 装料系数 本设计应取0.8（推进式搅拌器只适用于低黏度液体，查表9-12）操作容积=全容积=0.81=0.8 夹套高度H2计算： 夹套所包围的罐体的表面积一定要大于工艺要求的传热面积F，即F封+F筒>

12、=F 其中F筒=H2+F1m 查附表D-11得 F1m=3.46 查附表D-21得 F封=1.3980 故 F封+F筒=1.3980+0.634×3.46=3.59>3 所以满足传热要求。筒体和上封头的连接采用甲型平焊法兰连接，选取凹凸密封面法兰，其尺寸见图1，主要尺寸由附表D-41查得。图1 甲型平焊法兰（平密封面）1.4 夹套反应釜的强度计算夹套反应釜几何尺寸确定后，要根据已知的公称直径、设计压力和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。1.4.1 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GB150-1998钢制压力容器的规定。根据任务书给出

13、的条件，反应釜罐体内为正压外带夹套，按相关规定有：当圆筒的公称直径DN>=600 mm时，被夹套包围部分的圆筒分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值，其余部分按内压圆筒设计。11.4.2 按内压对圆筒和封头进行强度计算按上述强度计算原则，被夹套包围部分的罐体分别按内压和外压计算，罐体内压为0.22MPa,外压为极限时最大内外压差0.3MPa，其余部分按内压圆筒设计。（1） 罐体筒体的厚度计算已知：TC =120 PC =0.22MPa 故不满足容器刚度要求，故取最小厚度作为计算厚度：腐蚀裕量C2=2 mm 负偏差C1=0.3 mm名义厚度 （2） 封头厚度计算（同理）不满足容器刚度要

14、求，故取最小厚度作为计算厚度：腐蚀裕量C2=2 mm 负偏差C1=0.3 mm名义厚度 1.4.3 按外压对筒体和封头进行强度校核 （1）筒体图算法强度校核计算 由于D0/= 1110/2.7 =411当罐体筒体名义厚度 令 则查图5-52得 A=0.00025查图5-82由于TC =120 则B=33MPa P<PC 筒体厚度不取5mm 令=7mm，同理：所以对应的许用外力P>所以筒体厚度取7mm（2）外压封头强度校核计算设封头名义厚度 计算有效厚度 R0=K1D0 由表5-32得 K1=0.9 R0=0.9×1114=1003计算系数A 查图5-82 T=<12

15、0 查系数E P>PC 所以封头厚度确定 1.4.4 夹套厚度计算(1)加套筒体部分厚度计算 由 PC2=0.3MPa TC2=<150 不满足刚度条件 所以取最小厚度作为计算厚度=3mm 负偏差 C1=0.3mm 腐蚀裕量 C2=2mm 则 (2)夹套封头厚度计算同理：不满足刚度条件，所以取最小厚度作为计算厚度=3mm则 1.4.5 水压实验校核计算 夹套反应釜应对罐体和夹套分别进行水压试验，并校核圆筒应力（1） 罐体水压实验由于 故P1T=1.25P=1.25PC=1.25×0.22=0.275MPa 材料屈服点应力 （附表6-12） 所以罐体水压试验强度足够。（2）

16、 由于 故P2T=1.25P=1.25PC2=0.375MPa 材料屈服点应力 所以夹套水压试验强度足够。2 反应釜的设计2.1 反应釜的搅拌器搅拌装置由搅拌器、轴及其支承组成。搅拌器的形式很多，其机械设计的主要内容是：确定搅拌器直径、搅拌器与搅拌轴的连接结构、进行搅拌轴的强度设计和临界转速校核、选择轴的支撑支撑结构。 2.1.1 反应釜的搅拌器 搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮，是反应釜等搅拌设备的关键部件。搅拌器的型式主 要有：桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式、螺带式等。 本工艺设计的任务的选型是推进式 由表4-41得：推进式：D1/DJ=(4:1)(3:1) H0/DJ不限 本设计中取 D1

17、/DJ= 4:1 H0/DJ=1:1 则：搅拌器直径=300 mm 液面高度：H0=300 mm 在课程设计中，推荐两种常用的搅拌器。机械设计的重点是搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计。根据本设计要求，我们选用的是类似风扇扇叶结构的推进式搅拌器。推进式搅拌器直径DJ常取罐体内径D1的1/51/2,常用于n=100500r/min的场合。推进式搅拌器如图2。图2 推进式搅拌器2.1.2 挡板 挡板是一种常用的搅拌器之一。当搅拌器沿容器中心线安装，搅拌物料的黏度不大，搅拌转速较高时，液体将随着桨叶旋转方向一起运动，容器中心部分的液面下降，形成漩涡，降低混合效果。为了消除这种现象，通常在容器中加

18、入挡板，把回转的切向流动改变为径向和轴向流动，增加了流体的剪切强度，改善搅拌效果。挡板宽度通常取容器内径的1/101/12，一般设置46个挡板沿罐壁均匀分布直立安装。本设计挡板宽度取容器内径的1/10，设计5个挡板。 挡板安装方式因本设计的物料为低黏度，所以挡板与罐壁可紧贴无间隙，且与液体环向流成直角，挡板上缘可与液面齐平，或低于液面100150mm，挡板下缘一般与罐体下封头的切线齐平。2.2 反应釜的传动装置2.2.1 反应釜的传动装置反应釜的传动装置是为搅拌器提供运动和动力的。传动装置一般包括电动机、变速器（减速器）、联轴器、搅拌器（传动轴）、机架、安装底盖及凸缘法兰等，当搅拌轴较长时，为

19、加工和安装方便，常将搅拌轴分段制造。安装搅拌器的部分称为搅拌轴或下轴，与减速机输出轴相连的轴称为传动轴或上轴。搅拌轴与传动轴采用刚性联轴器连接成一整体轴，如图4-10所示1。2.2.2 常用电动机及其连接尺寸 按设计任务书要求，选用电机Y132M2-6，其轴功率为5.5kW，轴转速为n=960r/min，本设计选用V型带传动。查表E-21得： 该电机的电流为12.6A，最大扭距为2.0，转动惯量为0.0449kgm2,质量为84kg,效率为85.3%，功率因数为0.78。表1 电动机参数型号转速r/min功率 /kW电流/A最大扭矩转动惯量/kg.m2质量/kgY132M-69605.512,

20、62.00.044984 电动机功率必须满足搅拌器运转及传动装置、轴封系统功率损失的要求，还考虑到有时在搅拌操作中会出现不利条件造成功率过大。电动机功率可按下式确定：式中 Pd-电动机功率,kW； P-搅拌器功率，kW； Pm-轴封系统的摩擦损失功率，kW；-传动装置的机械效率。2.2.3 釜用减速机类型、标准及其选用由于立式反应釜转速通常较低，因而电动机多与变速器（减速器）组合使用，有时也采用变频器直接调速。釜用立式减速器主要类型有摆线针轮减速机、齿轮减速器和带传动减速器三大类，其基本特性见表2。三大类减速器已列入HG/T3139.112釜用立式减速器标准。表2 釜用立式标准减速器的基本特性

21、特性减速机类型摆线针轮减速器齿轮减速器带传动减速器主要特点 该机具有体积小，质量轻、传动比大、传动效率高、故障少、使用寿命长、运转平稳可靠、拆卸方便、容易维修，以及承载能力强、耐冲击、惯性力距小、适用与启动频繁和正反转的场合等特点 该机传动比准确，使用寿命长；在相同速比范围内，较之于其他传动装置，具有体积小、效率高、制造成本低、结构简单、装配剑修方便等特点 该机结构简单，过载时会 打滑现象，因此能起到安全保护作用；但皮带滑动也使其不能保证精确的传动 本设计选择带传动减速机的依据： 当传动比i在8以下时，可采用单级减速机。按设计任务书要求输出功率=5.5KW，输出轴转速200r/min，转矩T与

22、功率P的转化公式为： 得： 根据以上数据查表4-91和表4-101可选用FP系列带传动减速机。2.3 搅拌轴设计 搅拌轴的设计包括材料的选用、结构确定、支承条件确定和强度计算等内容，其主要是结构的确定。2.3.1 搅拌轴的材料 搅拌轴的材料以45钢应用最广，当介质有腐蚀等要求时，用采用不锈钢材料，当搅拌轴分段安装时，搅拌轴和传动轴可根据其接触介质的情况。2.3.2 搅拌轴的结构搅拌轴的结构可采用实心轴或空心轴，结构形式根据轴上安装的搅拌器类、支承的结构和数量以及与联轴器的连接要求而定，还要考虑腐蚀等因素的影响。其中连接桨式和框式搅拌器的轴头较简单，因用螺栓对夹。本设计选择搅拌轴的结构是实心轴，

23、连接推进式搅拌器的轴头需车削台肩，开键槽，轴端还要车螺纹。2.3.3 搅拌轴的支承条件搅拌轴的支承条件对其刚度影响较大。按支承情况，搅拌轴分为悬臂式和单跨式。悬臂式搅拌轴在搅拌设备内部不设置中间轴承或底轴承，因而维护检修方便，特别对洁净度要求较高的生物、食品、药品搅拌设备或介质腐蚀性较高的搅拌设备，减少了设备内的构件，故本设计选用悬臂式搅拌轴。为保证搅拌轴悬臂稳定性，轴的悬臂长L1、轴径d和两支点（轴承）间距B（见图4-151）应满足下列关系： L1/B45; L1/d4050 本设计中搅拌轴的支承采用的是滚动轴承，安装轴承处轴的公差带常采用k6或m6，外壳孔的公差带常采用H7.安装轴承处轴的

24、配合表面粗糙度Ra取0.81.6，本设计中的外壳孔与轴承配合表面粗糙度Ra取1.6。 一般搅拌轴要求运转平稳，为防止轴的弯曲对轴封处的不利影响，因此轴安装和加工要控制轴的直度。转速n<100r/min时，直线度允差1000:0.15，当转速n=1001000r/min时，直线度允差1000:0.1。轴的配合面的配合公差和表面粗糙度可按所配零件的标准要求选取。所以本设计的直线度允差为1000:0.1。2.3.4 上轴的结构设计及强度校核 (1)材料 上轴材料选用常用材料45钢 (2)结构 用实心直轴，V带传动的上轴一端（第段）安装有大带轮，另一端（第 段）安装刚性联轴器，带轮和联轴器与轴均

25、采用平键联接，考虑带轮的轴向定位，第段轴加有轴肩，并在轴端采用挡圈轴向固定。上轴采用一对接触球轴轴承或圆锥滚子轴承做支点（第段和第段），轴承两端（第段和第段）轴上装有轴承压盖，并采用毡圈密封防尘，结构简图见图4-171。图4-17 上轴的结构简图(3) 确定最小轴径 轴功率P=4kW，搅拌轴的转速n=200r/min，材料为45钢，剪切弹性模量G=8MPa,许用扭转角=1.0/m，系数A取112（表11-11）。 则轴端直径轴所传递的转矩考虑开键槽和物料对轴的腐蚀，轴径扩大7%（其中开键槽轴径扩大5%），d=32.528mm。圆整取较大值，所以d=40 mm,由结构确定其他各段轴径：带轮和联轴

26、器轴向定位的轴肩d2=45 mm,取轴端挡圈公称直径50 mm。（4）上轴强度校核 轴扭转的强度条件是： (公式9-51) 对于45钢 对于实心轴 （公式9-71) 则：, 故d=40mm强度足够2.4 轴承的选择及其寿命校核2.4.1 轴承选取轴承同时承受径向力及轴向力的作用，转速较高，轻载荷，可选用角接触球轴承；如低速、重载荷可选用圆锥滚子轴承。考虑其安装与调整，采用正装方式。搅拌轴与上轴采用联轴器连接，当选用刚性联轴器时，两轴当作一个整体进行设计和校核，依靠上轴的一对轴承作为支承。本设计中，转速较低，载荷较重，24小时连续工作，故选用圆锥滚子轴承。查附表E-21取得相关参数：d=40mm

27、 D=68mm T=19mm B=19mm C=14.5mm Cr=51.8kW Cor=71.0kW 脂中极限转速为5300r/min;油中极限转速为6700r/min;质量m0.267kg;计算系数e=0.38，Y=1.6,Y0=0.9;轴承代号为32008。安装轴承处轴的公差带采用常用的k6或m6。外壳孔的公差带采用常用的H7。安装轴承处轴的配合表面粗糙度Ra取值范围0.81.6，本设计取Ra=1.2，外壳孔与轴承配合表面粗糙度Ra=1.6。2.4.2 轴承寿命校核 由公式18-115对滚子轴承核算: 式中 n-轴承的工作转速，r/min； Lh-按小时计算的轴承额定寿命，h； C-基本

28、额定动载荷。求动量载荷 由公式18-115得 在操作温度下修正Ct=Cft=51800 查表18-145得 ft=1.0 按表18-135，选范围为5000060000 （对于圆锥滚子轴的寿命指数） 则计算得： 故动负载范围为7196.6N7601.2N，设计中取P=7500N（已考虑轴向载荷影响因素fp）则：因为Lh=52285.4 h在5000060000h之内，所以所选轴承符合使用要求。2.5 联轴器的选择电动机或减速机输出轴与传动轴之间及传动轴与搅拌轴之间的连接，都是通过联轴器连接，并传递运功和转矩的。联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。搅拌轴分段时，其自身的连接必须采用刚性联轴器

29、。转矩,查表13-35得 KA=1.2。按轴径d=40mm,由Tn及n条件查标准尺寸，查表E-101得GYH5的数据为d1=40mm，许用最大转矩为400N·m，nmax=8000r/min,满足要求。所以本设计选用GYH5凸缘联轴器，查表E-101得其质量m=5.43kg。2.6 罐内搅拌轴的结构设计，搅拌器与搅拌轴的连接结构设计(1)罐内搅拌轴的结构设计罐内搅拌轴的结构采用实心轴，考虑到腐蚀等因素的影响，搅拌轴的材料选用不锈钢材料，其轴径同上轴。 (2)搅拌器与搅拌轴的连接结构设计推进式搅拌器直径DJ常取罐体内径D1的，以DJ=0.33D1最为常见。故DJ=0.33×1

30、100=363 mm最终查表4-61取DJ=400mm，质量m=4.59kg。推进式搅拌器为三叶式，旋向为右旋。推进式搅拌器采用单层安装的方式，并安装在与下封头焊缝等高的位置上。它与搅拌轴的连接通过轴套用平衡键螺钉固定，轴端加固定螺母，为防螺纹腐蚀加轴头保护帽。2.7 轴封型式的选择轴封装置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反应物料逸出和杂质的掺入。鉴于搅拌设备以立式容器中心定差式搅拌为主，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

31、密封属于动密封，常用的有填料密封和机械密封两种形式。他们都有标准，设计时可根据要求直接选用。（1）填料密封 填料密封是搅拌设备最早采用的一种轴封结构，如图4-17所示1。它的基本结构是由填料、填料箱、压盖、压紧螺栓及油环等组成。因其结构简单、易于制造，在搅拌设备上曾得到广泛应用。一般用于常压、低压、低转速及允许定期维护的搅拌设备。（2）机械密封 机械密封是一种功耗小、泄料率低，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有压和真空设备。根据填料密封和机械密封的优缺点，本次设计选用填料密封，因为轴径d=40 mm，根据附表E-131查得:D1=1

32、75mm D2=142mm D3=110mm H=147mm，填料规格10×10，法兰螺栓孔，填料箱质量为7.5kg.3 机架结构的设计立式搅拌设备传动装置大多是通过机架、安装底盖安装在搅拌设备封头上的。机架上端与变速器（减速机）连接尺寸相匹配，下端采用螺柱与安装底盖连接。机架分为无支点机架、单支点机架和双支点机架。根据以上三种机架的优缺点，本设计将选用单支点机架其型号为DJ35，其主要尺寸见附表E-81。表3 DJ型单支点机架主要尺寸机架代号H1H3H4H5H6输入端接口D1D2D3n1-MDJ353341524561702002306-M104 选择凸缘法兰及安装底盖结构4.1

33、选择凸缘法兰 凸缘法兰一般焊接于搅拌容器封头上，用于连接搅拌传动装置，亦可兼做安装、维修、检查用孔。凸缘法兰分整体和衬里两种结构形式，密封面分为突面（R）和凹面（M）两种。本设计选择R型法兰（DN=200 mm）。R型突面法兰见图D-41。4.2 安装底盖结构 安装底盖采用螺柱的紧固件，上与机架连接，下与凸缘法兰连接（见图3），是整个搅拌传动装置与容器连接的主要连接件。 安装底盖的常用形式为RS和LRS型，其他结构（整体或衬里）、密封面型式（突面或凹面），安装底盖的公称直径与凸缘法兰相同。安装底盖与凸缘法兰的密封面配合（突面配突面），所以本设计将选用RS型安装底盖，其尺寸为：安装底盖公称直径D

34、N=200mm 机架公称直径=200mm 传动轴直径d=50mm (见附表D-71和附表D-81)5 支座形式 夹套反应釜多为立式安装，最常用的支座为耳式支座。标准耳式支座(JB/T 4725.3)分为A型（短臂）、B型（长臂）和C型（加长臂）三种。当设备需要保温或直接支承在楼板上时选B型或C型，否则选A型，本设计选B型耳式支座，支座数为4个，允许载荷为90KN，高度H=250mm, 地脚螺栓30-M24 支座质量15.7kg,其型式见附图D-91，尺寸查附表4-91得： B型钢板l2=290 b2=140 2=10 B型盖板b4=70 底板b1=140mm,l1=200mm,S1=70mm

35、垫板l3=315mm,b3=250mm,e=40mm 耳式支座的垫板厚度一般与厚度相同，也可根据实际需要确定。支座的地板和筋板材料选用Q345R ，地板材料一般应与容器材料相同。耳式支座的安装尺寸D的计算式：式中 D-支座的安装尺寸，mm； Di-容器内径，mm；-壳体名义厚度，mm； b2、l2、耳式支座尺寸，查附表D-91中相应的尺寸。6 接管、管法兰、设备法兰、人孔、视镜的容器6.1 接管与管法兰 接管和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，还有材料、压力、温度额定值等。根据任务书的要求管法兰为板式焊法兰（PL）,法兰密封面为突面（RF）。查表4-

36、131知蒸汽入口钢管外径为32 mm，加料口钢管外径为76 mm,温度计入口钢管外径为32 mm，压缩空气入口钢管外径为32 mm,放料口钢管外径为45 mm,冷凝水出口外径为45 mm。 法兰密封面应进行机械加工，通常表面粗糙度Ra3.26.3。本设计的表面粗糙度可取5法兰螺栓孔应等距跨中均布。接管的伸长一般为从法兰密封面到壳体外径为150mm。6.2 设备法兰 当筒体与上封头用法兰连接时，常采用甲型平焊法兰连接，这是压力容器法兰中的一种。甲型平焊法兰密封面结构常用平密封面和凹凸密封面两种。甲型平焊法兰的工作温度为-20300，甲型平焊法兰的公称直径DN=1100 mm时查附表D-41可知：

37、在PN=0.25MPa下 法兰D=1230 mm 螺柱的规格为M20×32 查附表D-51可知：法兰的质量m=71.5kg6.3 人孔 人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。 设备的直径大于900 mm，应开设人孔。人孔的形状有圆形和椭圆形两种。圆形人孔制造方便。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，还要考虑搅拌器的尺寸，以便搅拌轴及搅拌器能通过人孔放入罐体内。其主要尺寸见附表D-111，型式见附图D-121。 密封面型式：突面（RF型） 公称压力：1.0MPa 公称直径：DN=450mm 总质量：130kg 螺柱：20个 螺栓：40个

38、螺柱：M24×1256.4 视镜 视镜主要用来观察设备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。图D-161为带灯有颈视镜，其主要尺寸查表D-161得视镜质量为4.7kg。6.5 设备接口 化工容器及设备，往往由于工艺操作等原因，在筒体和封头上需要开一些各种用途的孔。6.6 液体进料管 液体进料管一般从顶盖引入。进料管应深进罐体内并且下端的开口截成45角，开口方向朝着设备中心，以防止冲刷罐体，减少物料对壁面的腐蚀。固定式进料管下端浸没在物料中可减少进料冲击液面产生气泡，有利于稳定液面。管上开小孔是为了防止虹吸现象。结构如图4-

39、22(c)1所示。6.7 液体出料管 出料管结构设计主要从无聊易放尽，阻力小和不易堵塞等因素考虑。另外还要考虑温差应力的影响由于釜壁温度与夹套温度不相等，所以采用图4-23(b)1结构。结构尺寸参见表4-151得d1=75+DN=75+25=100 mm。6.8 夹套进气管 当夹套装设进气管时，为防止气体直冲罐壁，影响罐体强度，可采取如图4-241结构。7 设备总质量7.1 罐体和夹套总质量m1的计算查表D-11得罐体公称直径DN=1100 mm，筒体厚度=8 mm的筒体筒节每米质量为224kg。查表D-31得罐体封头公称直径DN=1100 mm，封头厚度=12 mm的封头质量为130.9kg。查表D-11得，DN=1200 mm，=5 mm的夹套筒节每米质量为149kg。查表D-51得公称直径DN=1100 mm，PN=0.25MPa的甲型平焊法兰的质量为71.5kg。其他接管取500kg，则:m1=224×1.1+130.9×2+149×0.9+71.5×2+500=1285.3 kg7.2 传动装置总质量m2的计算查表E-3得机架重78kg；减速机重320；查表D-4得DN=200 mm的凸缘法兰重19kg；密封装置及其他附属