搅拌釜式反应器课程设计

化工设备课程设计I搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排1.釜式反应器的结构设计包括：设备结构、人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。2.设备壁厚计算及其强度、稳定性校核3.筒体和裙座水压试验应力校核4.编写设计计算书一份5.绘制装配图一张（电子版）二、设计条件工作压力釜内0.1MPa夹套0.3MPa工作温度釜内80℃夹套140℃工作介质釜内溶液夹套水、蒸汽腐蚀情况轻微搅拌型式平桨式转速85r/min功率1.4Kw设备容积V21.65m3传热面积7.1m2推荐材料Q235－A三、设计要求1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计；2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。四、设计说明书的内容1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；化工设备课程设计II（3）确定焊接材料。4.绘制结构草图（1）按照工艺要求，绘制工艺结构草图；（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。5.标准化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算。（3）其它标准件选择。6.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。7.主要参考资料。【设计要求】：1.计算单位一律采用国际单位；2.计算过程及说明应清楚；3.所有标准件均要写明标记或代号；4.设计计算书目录要有序号、内容、页码；5.设计计算书中与装配图中的数据一致。如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更；6.设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，正文用小四号宋体，行间距1.25倍，横向装订成册。化工设备课程设计III目录0.搅拌釜式反应器设计条件.............................................................................................................11.确定筒体的直径和高度.................................................................................................................22.确定夹套的直径和高度..................................................................................................................23.确定夹套的材料和壁厚.................................................................................................................34.确定内筒的材料和壁厚.................................................................................................................45.水压试验及其强度校核..................................................................................................................56.选择釜体法兰.................................................................................................................................67.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器.....................................................................................................68.选择搅拌传动装置和密封装置.....................................................................................................79.校核L1/B和L1/D............................................................................................................................810.容器支座的选用计算...................................................................................................................811.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管.......................................................................................912.参考资料.....................................................................................................................................1013.设计感想.....................................................................................................................................11化工设备课程设计10.搅拌釜式反应器设计条件工艺条件Fegihbc2c1degfhi工作压力釜内0.1MPa夹套0.3MPa工作温度釜内80℃夹套140℃工作介质釜内溶液夹套水、蒸汽腐蚀情况轻微搅拌型式平桨式转速85r/min功率1.4Kw设备容积V21.65m3传热面积7.1m2推荐材料Q235－A编号名称DNa进蒸汽25b压力表25c手孔250d温度计40e进物料25f安全阀40g出料40h排凝液25i视镜80备注夹套加热蒸汽系统装上安全阀，釜外保温，反应釜安装在楼板上。管口工艺条件图化工设备课程设计21.确定筒体的直径和高度反应釜的H/Di值如表1所示。表1反应釜的H/Di值种类设备内物料类型H/Di一般搅拌釜液-固相或液-液相物料1～1.3气-液相物料1～2发酵罐类气液相物料1.7～2.5根据以上的设计要求，对于液－液相类型或液固相物料以及气液相物料3.11/～iDH，本设计选取3.1/iDH。由筒体的直径mDHVDii2.773.165.214/433。当mDi2时，间隔为100mm，mDi2时，间隔为200mm。因此将以上iD圆整到标准公称直径系列，应当选取筒体直径mDi8.2。查标准封头参数资料得，mDi8.2时，标准椭圆封头高度mmh7401，直边高度mmh402，内表面积285.8mFn，容积312.3mVh。计算得每米高圆筒的体积mmDVi/16.68.2443221mVVVHh008.316.612.365.211筒体高度圆整为mH3于是071.18.2/3/iDH，核查结果符合原定范围内。2.确定夹套的直径和高度夹套直径与筒体直径的关系如表2所示。表2夹套直径与筒体直径的关系Di/mm500～600700～18002000～3000Dj/mmDi+50Di+100Di+200当mmDi30002000～时，夹套的直径mmDDij30002002800200。化工设备课程设计3夹套筒体的高度24ihjDVVH，通常装料系数85.06.0～，如果物料在反应过程中产生泡沫或呈沸腾状态，应取较低值，一般为0.6～0.7；如果反应状态平稳，可取0.8～0.85，物料粘度大时，可取最大值。本设计取85.0。因此，mHj482.28.2412.365.2185.02选取夹套高度mHj6.2则mmHHHj400260030000，此差距可以便于筒体法兰螺栓的装拆。验算夹套传热面积221.7721.3185.86.28.2mmFHDFnji即夹套传热面积符合设计要求。3.确定夹套的材料和壁厚夹套选取Q235－A的材质。查资料可以知道，板厚在3～40mm，设计温度在150℃时，Q235－A的许用应力MPa113=][t。因为有夹套有安全阀，所以设计压力WPP1.105.1～,WP是夹套的工作压力。本设计取MPaPPW33.03.01.11.1。焊接接头系数如表3所示。表3焊接接头系数接头型式焊接接头系数全部无损检测局部无损检测双全焊或相当于双面对接焊的全焊透对接焊缝1.000.85带垫板的单面对接焊缝0.900.80无法进行探伤的单面焊环向对接焊缝，无垫板0.60因为内部夹套无法探伤，且属于无垫板的单面焊环向对接焊缝，故取60.0。查资料可知，一般容器的厚度，分为四个，分别为计算厚度，设计厚度d，名义厚度n以及有效厚度e。一般说的常用厚度指的是名义厚度。各项厚度之间的关系如图1所示。化工设备课程设计4厚度负偏差C1腐蚀裕量C2计算厚度δ厚度圆整值Δ1名义厚度δn厚度附加量C有效厚度δe设计厚度δd图1各项厚度之间的关系图由上图可以看出，我们可以计算出的是设计厚度d与厚度负偏差C1之和。因为是轻微腐蚀，所以腐蚀裕量取1mm。因为C1是随着钢板的厚度改变的，所以先算出设计厚度再决定C1。则mmCPDPtjd319.8133.06.01132300033.0][22由此可知钢板厚度应处在8～25mm内，所以C1取0.8mm。所以mmCd119.98.0319.81标准椭圆形夹套封头的壁厚为:mmCPDPtjd310.8133.05.06.01132300033.05.0][22封所以mmCd110.98.0310.81封圆整至钢板规定尺寸，并查阅封头标准,选取夹套的筒体和封头壁厚n均为10mm。4.确定内筒的材料和壁厚内筒的材料也选取Q235－A，查资料可以知道，板厚在3～40mm，设计温度在150℃时，Q235－A的许用应力MPa113=][t。因为有夹套有安全阀，所以设计压力WPP1.105.1～筒,筒WP是筒工作压力。本设计取MPaPPW11.01.01.11.1筒筒。则mmCPDPtid273.3111.06.01132280011.0][22筒筒筒由此可知钢板厚度4mm时，C1取0.3mm。所以mmCd573.33.0273.31筒标准椭圆形内筒封头的壁厚为:化工设备课程设计5mmCPDPtid272.3111.05.06.01132280011.05.0][22筒筒筒封所以mmCd572.33.0272.31封圆整至钢板规定尺寸，并查阅封头标准,选取夹套的筒体和封头壁厚n均为4mm。5.水压试验及其强度校核内筒水压试验压力MPaPPMPaPPTtT21.01.011.01.01375.011311311.025.125.121筒筒取两者之中大的