夹套反应釜设计计算Word下载.docx
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0.3
工作温度，℃
设计温度，℃
<
100
150
介质
染料及有机溶剂
冷却水或蒸汽
全容积,m3
0.8
操作容积，m3
0.64
传热面积，㎡
>
3
腐蚀情况
微弱
材料
Q235-B
接管表
符号
公称尺寸DN
连接面形式
用途
a
25
突面
蒸汽入口
b
加料口
c
80
凸凹面
视镜
d
70
温度计管口
e
压缩空气入口
f
40
放料口
g
冷凝水出口
三：
设计要求：
夹套反应釜设计计算说明书
一、确定筒体和封头的几何尺寸
表1：
几何尺寸
步骤
项目及代号
参数及结果
备注
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5
1-6
1-7
1-8
1-9
1-10
1-11
1-12
1-13
1-14
1-15
1-16
1-17
1-18
1-19
1-20
全容积V，m3
操作容积V1，m3
传热面积F,㎡
釜体形式
封头形式
长径比i=H1/D1
初算筒体内径D1≌，m
圆整筒体内径D1，mm
一米高的容积V1m,m3
釜体封头容积V1封，m3
釜体高度H1=（V-V1封）/V1m，mm
圆整釜体高度H1,mm
实际容积V=V1m×
H1+V1封，m3
夹套筒体内径D2，mm
装料系数η=V操/V=0.80
夹套筒体高度H2≥（ηV-V1封）/V1m,mm
圆整夹套筒体高度H2,mm
罐体封头表面积F1封,㎡
一米高筒体内表面积F1m,㎡
实际总传热面积F=F1m×
H2+F1封,㎡
圆筒形
椭圆形
1.020
0.9995
1000
0.785
0.1505
827
900
0.857
1100
0.80
624
700
1.1625
3.14
3.3605
由工艺条件给定
计算，V1=Vη
常用结构
按表4-2选取（注）
按式4-1计算
按附表D-1选取
按附表D-2选取
按式4-2计算
选取
按表4-3计算
按表4-3选取
计算或选取
按式4-4计算
按附表4-2选取
按式4-5校核
注：
附表和计算式为设计资料蔡纪宁，张秋翔编《化工设备机械基础课程设计指导书》化学工业出版社出版2000年第1版中数据及资料，下同
表2：
强度计算（按内压计算厚度）
2-1
2-2
2-3
2-4
2-5
2-6
2-7
2-8
2-9
2-10
2-11
2-12
2-13
2-14
2-15
2-16
2-17
2-18
2-19
2-20
2-21
2-22
2-23
2-24
2-25
2-26
设备材料
设计压力（罐体内）p1,MPa
设计压力（夹套内）p2,MPa
设计温度（罐体内）t1,℃
设计温度（夹套内）t2,℃
液注静压力p1H=10-6ρgh,MPa
计算压力p1c=p1+pH,MPa
液注静压力p2H,Mpa
计算压力p2c=p2
罐体及夹套焊接头系数Φ,
设计温度下村料许用[],MPa
罐体筒体计算厚度,mm
夹套筒体计算厚,mm
罐体封头计算厚,mm
夹套封头计算厚,mm
钢板厚度负偏差C1,mm
腐蚀裕量C2,mm
厚度附加量C=C1+C2,mm
罐体筒体设计厚度,mm
夹套筒体设计厚度,mm
罐体封头设计厚度,mm
夹套封头设计厚度,mm
罐体筒体名义厚度,mm
夹套筒体名义厚度,mm
罐体封头名义厚度,mm
夹套封头名义厚度,mm
小于100
小于150
0.0088
0.2088
0.85
113
1.09
1.72
1.00
0.6
2.0
2.6
3.69
4.32
3.60
6
据工艺条件或腐蚀情况确定
计算
忽略
圆整选取
表3:
稳定性校核（按外压校核厚度）
序号
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
3-6
3-7
3-8
3-9
3-10
3-11
3-12
3-13
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
3-20
罐体筒体名义厚度,mm
罐体筒体有效厚度,mm
罐体筒体外径,mm
筒体计算长度L=H2+1/3h1+h2,mm
系数L/D10
系数D10/δ1e
系数A
系数B
许用外压力，MPa
罐体封头名义厚度δ1n，mm
罐体封头有效厚度,mm
罐体封头外径,mm
标准椭圆封头当量球壳外半径，mm
系数,MPa
许用外压力
罐体封头名义厚度,mm
8
5.4
1016
808.3
0.7956
188.15
0.0006
90
0.0.478>
914.4
0.0007
98
0.557>
假设
查找
计算稳定
确定
表4：
水压试验校核
4-1
4-2
4-3
4-4
4-5
4-6
罐体试验压力
p1T=1.25p1[σ]/[σ]tMPa
夹套水压试验压力
p2T=1.25p2[σ]/[σ]tMPa
材料屈服点应力δs,MPa
σ1ｔ≤0.9φσs,MPa
罐体圆筒应力
σ1t=P1τ（D1+δe）/2δe,MPa
夹套内压试验应力
σ2t=P1τ（D1+δe）/2δe,MPa
0.25
0.375
235
179.8
17.0＜179.8
28.1＜179.8
2、选择支座形式并进行计算
（1）
确定耳式支座实际承受载荷Q
Q=[（m0g+Ge）/kn+4（h·
Pe+Ge·
Se）/nφ]ⅹ10-3
m0为设备总质量（包括客体及其附件,内部介质及保温的质量）Q1为釜体和夹套筒体总重载荷，查附表4-1，有：
Dg=1000mm,δ=8m的1米高筒节的质量q1=199kg,
Dg=1100mm,δ=8m的1米高筒节的质量q2=219kg,故
Q1=H1q1+H2q2=0.9×
199+0.7×
219=332.4kg
Q2为釜体和夹套封头重载荷，查附表4-3
Dg=1000mm,δ=8m的封头的质量72.05kg，
Dg=1100mm,δ=8m的封头的质量86.49kg,
Q2=72.05×
2+86.49=230.59kg
Q3为料液重载荷，由于水的密度大于有机溶剂的密度，故按水压试验时充满水计算，r=1000kg/m,现以夹套尺寸估计。
由附表4-3，有：
Dg=1100mm的封头容积V封=0.2122m31米筒节的容积V1=0.958m。
故
Q3=9.8Vr=9.8（2V封+1.0V1米）
=9.8（2ⅹ0.2122+1.0ⅹ0.958）ⅹ1000
=13547.52N
则：
Q3=13547.52/9.8=1382.4kg。
Q4=为保温层加附件重载荷，手孔重载荷忽略，其它附件1000N。
m=332.4+230.59+1382.4+1000/9.8=2047.43kg
（2）初定支座的型号及数量并算出安装尺寸Φ
容器总重量约2047.43kg，选B3型支座本体允许载荷Q=30KN四个。
Φ=（D1+2δn+δ3）-（b2-2δ2）+2（l2-s1）
=（1000+2×
8+2×
8）-（125-2×
8）+2（205-50）=1233mm
确定水平力P，因为容器置于室内，不考虑风载，所以只计算水平地震力Pe，
根据抗震8度取аe=0.45，于是
Pe=0.5×
0.45×
2047.43×
9.8=4.515KN
确定偏心载荷及偏心距。
偏心载荷Ge几乎没有，可忽略，于是偏心距Se也为
零。
（h取180mm），则：
Q=[（2047.43×
9.8）/（0.83×
4）+（4×
4515×
180）/（4×
1233）]×
10-3=6.70KN
M=Q（l2-s1）/10=6.70×
（205-50）/1000=1.039KN·
m当δe=8-2.8=5.2mm,DN=1000mm,筒体内压P=0.2Mpa,材料Q235-B用B3型
耳式支座时，[M]=1.7KN·
m>
1.039KN·
m,所以容器选用B3型耳式支座是没问题
的。
3、手孔、视镜选择：
（1）手孔：
查参考文献2的附表4-10，根据DN=150mm，PN=1.0Mpa,选择带颈平焊法兰手孔，其有关资料如下：
标准号HG21530-95凹凸面MFMH1=160mm,H2=90mm,m=24.2kg。
（2）视镜：
由DN=80mm,PN=1.0MPa,可知选择不带颈的视镜，查参考文献可得资料如下:
D=
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