搅拌釜式反应器课程设计书

/12全阀，所以P=L1Pw那么Pj=0.33MPa,因为部夹套无法探伤，故取。=0.60根据夹套的钢板厚度负偏差c1=0.6mm,单面腐蚀取腐蚀余量c2=1.0mm。则c=c1+c2=0.6+1.0=1.6直筒夹套的壁厚计算如下:t=_P义D+C=_0.33*2200_+1.6=6.967mmd2[o]tx。一P2x113x0.6-0.33标准椭圆形夹套封头的壁厚为:t=PxD+C=0.33x2200+16=6.960mm2Q]t。—0.5P2x113x0.6—0.5x0.33.圆整至钢板规定尺寸，选取夹套的筒体和封头壁厚均为6mm。2*113*0.6*62200+6=0.455MPa夹套最大允许工作压力〔MPaP=2口】2*113*0.6*62200+6=0.455MPa夹套安全系数=0.455/0.33=1.378〔符合要求确定筒的材料和壁厚〔外压式容器设筒体厚度t<mm>,初步取负偏差c1=0.8mm,腐蚀裕度c2=2mmTOC\o"1-5"\h\z则筒体有效壁厚：t-t-c-c〔mme12圆筒外径：D=D+2*t=D+2*(t+c+c)=2200+2(t+2.8)[10ii£12£短筒式外压圆筒壁厚公式：t=D[工L丫4〔2eo12.59ED)o式中：筒受外压长度L^H+h+h=2100+25+565/3心2313j23E：弹性模量,在本设计条件下,Q235A取206000MPap：工作压力的1.1倍，即0.33MPa联立〔1和〔2,通过迭代法计算出te=8.8mm则，壁厚:t+c+c=8.8+0.8+2=11.6mm，圆整至钢板规定尺寸12mm,负偏£12差c1=0.8mm,腐蚀裕度c2=2mm也在合适的围,则新的t'=t，一c—c=12—0.8—2=9.2me12L/D=2313/2124=1.089,D/t=2124/12=1670£式〔2变形，圆筒外压临界压力公式：［p］:"号ooe安全系数=0453=1.37〔满足设计要求0.33为了制造方便，筒、上封头和下封头的厚度也设计为12mm,以下计算时验证封头是否满足要求。取c1=0.8mm,c2=2mm则［，t=12-2.8=9.2mm标准椭圆形封头的外压计算当量球面半径:R=KD=0.9x<2100+12>=1900.8mm许用外压力［p］二鳖些二0.833*20600二0.466MPa(R/1)2(1900.8/9.2)20£安全系数=竺6=1,412〔完全满足实际要求1.4〜1.60.33水压试验及其强度校核筒水压试验压力PT=0.1*1.1+0.1=0.21MPaPT=1.25*0.1=0.125MPa取二者最大值P=0.21MPaT夹套水压试验压力PT=0.3*1.1+0.1=0.43MPa,PT=1.25*0.3=0.375MPa取夹套水压试验PTj=0.43MPa筒水压试验时壁应力：夹套水压试验时壁应力由于Q235—A在常温时o’=235MPa0.9o’=211.5MPa水压试验时筒夹套都小于0.9o5，故水压试验安全。筒体许用压力0.21MPa,夹套水压试验时P=0.43MPaTj故夹套在进行水压时筒体需要充压才能保持筒体稳定。选择釜体法兰根据DN=1400mm,p=0.3MPa由于PN不会超过0.6Mpa,可以选用甲型平焊法兰。确定为RF型、甲型平焊法兰。其尺寸为D=2330D1=2290D2=2255D3=2241D4=2238垫片材料为石棉橡胶板,选用垫片为1440*1440*3,JB/T4704-2000选择搅拌器、搅拌轴和联轴器根据工艺条件要求，查阅《桨式搅拌器》〔HG/T2501.4—1991选取搅拌器外径500mm,搅拌轴直径d=50mm的平桨式搅拌器,标记为：搅拌器500—50HG/T2501.4—1991选择搅拌轴材料为45钢，钢的许用扭应力为[①]=30〜40MPa,计算系数A=118〜107，则搅拌轴的直径为d=AqP=<118〜107>[4=<42.6〜38.6>mm3n385表3—11几种常用轴材料的葭]及人值轴的材料Q2,35,2035,1Cr18Ni9T4540Cr,35SiMn,40mNb,38SiMnMo,3Cr13[T]/MPTa12〜2020〜3030〜4040〜52A160〜135135〜118118〜107107〜98考虑到键槽可能对轴的强度的削弱和物料对轴的腐蚀,并可以取搅拌轴的d=50mm。查阅标准《搅拌传动装置一一联轴器》，［HG21570—1995中夹壳式联轴器形式、尺寸、技术要求、选用立式夹壳联轴器。公称直径50mm的联轴器的最大扭矩［m］^515N・m。验算联轴器的扭矩，查表3—12，选取工作情n况系数K=1.5，联轴器的计算扭矩［m.］为：M=KM=1.5x9550x40=253N・m＜［m］n.n85n表3—12工作情况系数K原动机工作机扭矩变化很小的机械扭矩变化很小的机械扭矩变化中等的机械扭矩变化和冲击载荷中等的机械扭矩变化和冲击载荷很大的机械电动机1.31.51.71.92.3夹壳联轴器的标记为：联轴器DN50HG21570—1995选择搅拌传动装置和密封装置根据设计条件,查阅标准《搅拌传动装置—传动轴、减速器型号及技术参数》、［HG21568—1995及其附录《单级立式摆线钟轮减速器》，按照搅拌功率和转速选择摆线针齿行星减速机BLD1.5—2—29Q。查阅标准《Y系列三相异步电动机》、［HBT10391—2002,选电机Y90L—4,额定功率：1.5kw,转速1400r/min,根据表3—13查得摆线针齿行星减速机传动效率为0.95，减速机输出功率为1.5X0.95=1.425kw,符合搅拌要求。参考标准《单支点机架》、HG21566—1995，根据所选减速机设计减速机机架。根据操作条件选用带衬套及冷却水套铸填料箱,查阅《搅拌传动装置——碳钢填料箱》、［HG21537—1992公称轴径DN50的填料箱，标记为：填料箱PN0.6DN50HG/T21537.7—1992校核L1/B和L1/d桨式搅拌器安装一层,根据安装要求和考虑带衬套填料箱有支承作用,得L1弋2100mm,参考《单支点机架》、〔HG2156-1995，机座J—B—50尺寸，可得B^565mmoL/B=2100/565x3.72<4L/d=2100/50=42<50均符合要求。11.容器支座的选用计算反应釜因需外另保温,故选用B型悬挂式支座。反应釜的总质量包括物料〔或水压试验的水W1,釜体和夹套的质量W2,电动机、减速机、搅拌装置、法兰、保温层等附件W3o当釜、夹套充满水时的质量比物料重,由此x10817kg釜体和夹套的质量可以查手册或自行计算,由此W2=418X2.2+278X1.9+208X2+138x2001.8kg电动机和减速机总质量约100kg,搅拌装置质量约40kg,筒体法兰77.7kg,保温层约100kg,手孔及其它拉管附件质量约50kg,由此W3=100+40+77.7+100+50=367.7kg反应釜总质量W=W1+W2+W3=10817+2001.8+367.7213186.5kg即总重力约为132kN反应釜安装4个支座,但按3个支座承受计算,查阅标准《耳式支座》JB/T4725—92,可以选用承载能力为50kN的支座B2JB/T4725——1992材料为Q235—B.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管根据《板式平焊法兰手孔》HG21529—2005，选用手孔形式为a式,PN=0.6MPaDN=250mm.手孔RFDN250PN0.6HG21529—2005加热蒸汽进口管a采用432x3.5无缝钢管，配法兰PN0.6DN25HG20593—1997冷凝液出口管h和压力表接管b都选用032x3.5无缝钢管，配法兰PN0.6DN25HG20593—1997加强套管温度计d的管口选用045x3.5进料管口e采用032x3.5无缝钢管，配法兰PN0.6DN25HG20593—1997安全阀接管f采用032x3.5无缝钢管，配法兰PN0.6DN40HG20593—1997出料管口g采用045X3.5无缝钢管〔详细见P54配法兰PN0.6DN40HG20593－1997由标准《压力容器视镜》i选用碳素钢带颈视镜489X4.5DN80HGJ502－86－5参考资料《化学工程师技术全书》邝生鲁化学工业《化工压力容器设计——方法、问题和要点》王非化学工业《化工工程制图》崇光晓梅化学工业《化工设备机械基础》董大勤化学工业《压力容器设计手册》董大勤袁凤隐化学工业《化工单元过程及设备课程设计》匡国柱史启才化学工业《化工容器及设备简明设计手册》贺匡国化学工业《化工设备设计手册》朱有庭曲文海于浦义化学工业《过程设备机械设计》红良等华东理工大学《化工设备机械基础》刁玉玮等理工大学设计感想做完了搅拌釜式反应器的课程设计,刚开始觉得真的好复杂啊,从来没有做过这种类型的课题,想想都怕,不过得感老师,花了一节课的时间帮我们一层一层的抽丝剥茧,一点一点的分析,帮我们设计好了框架,帮我们采集了大量的数据参数以及公式，还做成了excel,方便了我们的运算和设计,才使得有幸完成。再回头发现,也觉得不是很难,就是好多参数得根据上一步或几步算出来的数据去查资料,这个有点麻烦,网上的数据和书上的数据相互借鉴查算,不过还好,其余的一些计算都还蛮好做的。通过做这个课程设计,我也知道了设计的不易,哪怕是实验室的最简单的仪器,背后都有无数的人在努力,一步一步