搅拌釜式反应器课程设计任务书Word下载.docx
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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。
（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。
2
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搅拌釜式反应器设计条件........................................................................................................1
1确定筒体的直径和高度........................................................................................................2
2.确定夹套的直径和高度.......................................................................................................2
3.确定夹套的材料和壁厚.......................................................................................................3
4.确定内筒的材料和壁厚.......................................................................................................3
5.水压试验及其强度校核.......................................................................................................4
6.选择釜体法兰.......................................................................................................................5
7.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器...........................................................................................6
8.选择搅拌传动装置和密封装置...........................................................................................7
9.校核L1/B和L1/d...............................................................................................................7
10.容器支座的选用计算.........................................................................................................8
11.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管.............................................................................9
12参考资料............................................................................................................................10
13设计感想............................................................................................................................10
3
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13共页第1页
搅拌釜式反应器设计条件
工艺条件工艺条件图
0.1MPa釜内工作压0.3MPa夹套
8釜工作温14夹釜溶工作介水、蒸夹
轻腐蚀情
平桨型
搅85r/min转1.4Kw功16.7V设备容25.2传热面B
Q23推荐材料
口管
ihDN名称编号25a进蒸汽25b压力表250c手孔40d温度计b25e进物料cc40f安全阀12hi40g出料e25h排凝液d80i视镜夹套加热蒸汽系统装上安全阀，备注釜外保温，反应釜安装在gf楼板上。
13第2页共页
确定筒体的直径和高度1
，选取1.3根据反应釜的设计要求，对于液－液相类型H/Di=1～
16.75?
4V4；
=＝H/D=1.3得，由D2.54m≈33ii?
?
1.3/DiH圆整（间隔100mm）到标准公称直径系列，选取筒体直径D＝2600mm。
i查标准封头参数资料得
DN＝2600mm时，标准椭圆封头高度h=690mm，直边高度h=40mm，内2123。
=2.513m=7.65m，容积V表面积Fhn23=5.309mπ*2.6计算得每米高圆筒的体积V＝1/41V?
V16.75?
2.513h==2.682mH=
V5.3091筒体高度圆整为H＝2600m
于是H/D=2600/2600=1核查结果符合原定范围内。
2.确定夹套的直径和高度
夹套的内径D=D+200=2800mm（符合压力容器公称直径系列要求）ij16.75*0.85?
2.513=2.208m
H=j
2?
2.6?
4选取夹套H=2200mm
j则H=H－H=2600-2200=400mm这样便于筒体法兰螺栓的装拆j0验算夹套传热面积
2225.28mπ=+FH＝FL*Di*2.2+7.65=>
7.1mnj12
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，可以知道板厚在4.5～16mm，设计温度t=113MPa，因为有夹套有安全阀，的许用应力[]在150℃时Q235－A?
所以P＝1.1P那么P＝0.33MPa，因为内部夹套无法探伤，故取＝0.60?
w
根据夹套的钢板厚度负偏差c=0.25mm,单面腐蚀取腐蚀余量1c=1.0mm。
2夹套的壁厚计算如下:
310?
2.80.33P?
Djt=+C=+1.6=8.431mm
d
t?
0.330.6?
2?
113?
]2P[标准椭圆形夹套封头的壁厚为:
0.33?
2800DjP?
+C=t==8.422mm
1.6?
0.6?
0.5?
0.33P?
02[.5]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均为10mm。
4.确定内筒的材料和壁厚
依题意可初选筒体厚度11mm,并取c=0.8mmc=2mm21筒体有效壁厚t=11-2.8=8.2mmeD0319.76?
2622/8.2?
D=2600+2*11=1422
0teh=2200+40+690/3≈+hH2470+≈L12j
33
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DL/D由=2470/2622=0.942L/D0和00
te可查表得A＝2.7，再查B＝38MPa4?
10?
B38MPa>
0.1MPa[p]=
0.12?
D/t319.760因为计算的[p]>
p且比较接近
所以选筒体厚度11mm
若选取筒体下封头壁厚14mm并取c=0.8mmc=2mm则，21t=14-2.8＝11.2mm
e标准椭圆形封头的外压计算当量球面半径:
R=KD=0.92600=2340mm?
ii0.1255.96A=4?
2600/11.2查得B＝80MPa
80MPa[p]=>
p=0.33Mpa
许用外压力0.38?
2350/11.2取筒体下封头壁厚14mm,符合设计要求
为了制造方便，所以上封头和下封头的厚度也设计为14mm。
5.水压试验及其强度校核
内筒水压试验压力P=0.1*1.1+0.1=0.21MPaP=1.25P=0.13MPa
TT取二者最大值P=0.21MPa
T夹套水压试验压力P＝0.3*1.1+0.1＝0.43MPa，P=1.25P=0.4125MPaTT取夹套水压试验P=0.43MPaTj内筒水压试验时壁内应力：
4
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P[D?
（t?
c）]2.8）]（11?
0.21[2600?
?
nTMPa?
39.29?
T?
0.85?
2（11?
2（t?
c）2.8）n）]c.5（t?
P[KD?
O2.8）]?
（14?
0.21[0.9?
2600?
nT?
MPa?
35.31
Tf?
0.852（14?
2.8）?
2（tc）n夹套水压试验时壁内应力）]?
c[D?
（tP1.6）]（10?
0.43[2800?
nTjj?
119.80?
Tj?
2（10?
1.6）2（t?
c）n
）]c0.5（t?
P[KD1.6）]?
0.5（10?
0.43[0.9?
2800njTj?
107.68?
Tjf?
1.6）?
c）2（10n
235MPa
在常温时＝由于Q235－As?
211.5MPa
0.9＝s?
故水压试验安全。
.水压试验时内筒夹套都小于０９,s?
夹套水压试验时筒体许用压力0.21MPa,MPa0.43P?
Tj故夹套在进行水压时筒体内需要充压才能保持筒体稳定。
6.选择釜体法兰，可以选不会超过0.6Mpa，p=0.3MPa由于PNDN=2600mm根据=2715D=2760DRF型、甲型平焊法兰。
其尺寸为用甲型平焊法兰。
确定为1=2653
D=2656D=2676D432JB/T4704-2000
2655*2655*3垫片材料为石棉橡胶板，选用垫片为，5
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选择搅拌器、搅拌轴和联轴器7.
）选1991（HG/T2501.4－根据工艺条件要求，查阅《桨式搅拌器》的平桨式搅拌器，标记＝，搅拌轴直径d100mm取搅拌器外径1000mm1991
HG/T2501.4－为：
搅拌器1000－100
，计算0～40MPa选择搅拌轴材料为45钢，钢的许用扭应力为[]=3?
～107,则搅拌轴的直径为系数A＝1184P107）（42.6d=A～38.6）mm（118～?
33n85
表3－11几种常用轴材料的[]及A值?
轴的材料
Q2,35,20
35,1Cr18Ni9Ti
45
40Cr,35SiMn,40mNb,38SiMnMo,3Cr13
]/MPa
[T
12～20
20～30
4030～
40～52
A
135160～
～135118
～107118
107～98
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——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[]≈515N?
m。
验算联轴器的扭矩，查表3－12，选取工Mn作情况系数K＝1.5，联轴器的计算扭矩[]为：
Mnj4.0N?
m<
[]M253?
M?
KM1.?
95505?
nnnj85
表3－12工作情况系数K
6
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原动机
机作工
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
1.3
1.5
1.7
1.9
2.3
夹壳联轴器的标记为：
1995
HG21570－联轴器DN50
8.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，）及其附录《单级立式摆线钟轮减速器》1995（HG21568－技术参数》、。
查阅29Q－2－按照搅拌功率和转速选择摆线针齿行星减速机BLD1.54,－，选电机Y90L－、（HBT103912002）标准《Y系列三相异步电动机》查得摆线针齿行星减133－额定功率：
1.5kw，转速1400r/min，根据表，符合搅＝1.425kw，减速机输出功率为1.5×
0.95速机传动效率为0.95拌要求。
，根据所选减速机设计－1995参考标准《单支点机架》、HG21566减速机机架。
《搅拌传动装查阅根据操作条件选用带衬套及冷却水套铸填料箱，的填料箱，标DN501992）公称轴径（置——碳钢填料箱》、HG21537—1992
HG/T21537.7—PN0.6DN50记为：
填料箱
L1/d
和9.校核L1/B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－J）—（，参考《单支点机架》≈L用，得2100mm、HG21561995，机座1
7
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B－50尺寸，可得B≈565mm。
<
4<
50均符合要求。
4250?
/d?
565B?
2100/?
3.722100/LL/1110.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）W,釜体和夹套的质量W,电动机、减速机、21搅拌装置、法兰、保温层等附件W。
3当釜内、夹套内充满水时的质量比物料重，由此
22?
]V?
（H?
H）?
V[W?
DH?
D
hjjj1hj44?
22?
1000?
2.618]?
2.2）?
2.513[?
2.82.6?
2.2?
（2.6
4420800kg?
釜体和夹套的质量可以查手册或自行计算，由此
W＝418×
2.6+278×
2.2+208×
2+1382254kg
2电动机和减速机总质量约100kg,搅拌装置质量约40kg，筒体法兰77.7
kg，保温层约100kg,手孔及其它拉管附件质量约50kg，
由此
W＝100+40+77.7+100+50＝367.7kg3反应釜总质量
W＝W+W+W＝20800+2254+367.7＝23420.7kg312即总重力约为234kN
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》8
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（JB/T4725—92），可以选用承载能力为100kN的支座
B2JB/T4725——1992材料为Q235－B
11.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32无缝钢管,配法兰PN0.6DN25?
5?
3.HG20593－1997
冷凝液出口管h和压力表接管b都选用32无缝钢管，配法兰?
5.?
3PN0.6DN25HG20593－1997
加强套管温度计d的管口选用45?
3进料管口e采用32无缝钢管，配法兰PN0.6DN25HG20593?
3－1997
安全阀接管f采用32无缝钢管，配法兰PN0.6DN40?
53?
.HG20593－1997
出料管口g采用45×
3.5无缝钢管（详细见P54）配法兰PN0.6DN40?
HG20593－1997
由标准《压力容器视镜》i选用碳素钢带颈视镜89×
4.5DN80?
HGJ502－86－5
9
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12参考资料
《化学工程师技术全书》邝生鲁化学工业出版社
《化工压力容器设计——方法、问题和要点》王非化学工业出版社
《化工工程制图》魏崇光郑晓梅化学工业出版社
《化工设备机械基础》董大勤化学工业出版社
《压力容器设计手册》董大勤袁凤隐化学工业出版社
《化工单元过程及设备课程设计》匡国柱史启才化学工业出版社
《化工容器及设备简明设计手册》贺匡国化学工业出版社
《化工设备设计手册》朱有庭曲文海于浦义化学工业出版社
《过程设备机械设计》潘红良等华东理工大学出版社
《化工设备机械基础》刁玉玮等大连理工大学出版社
13设计感想
这个课设很坑，坑很多，以至于做到后面我已经无从下手了。
资料翻了很多，网上也找了很多，甚至于这个原版的我都翻出来了，但是我还是无力的去算下去。
在做这个的时候一顿在想自己是不是化工的学生，怎么做起设计来这么憋手蹩脚的。
算到后面我真的感觉我是个农民了，这些都是科学家做的事情，小生彻底的折服在这块石头上了。
尽管我们几个人多方讨论，验证，但在基础缺乏的情况下还是得不出什么玩意出来，各种模板上的资料大多已经失效了找不到了，能找到的给予的帮助又太小，设计到一半我们这几个人都成了单脚企鹅，不上不下，这个半残不废的课设我们泪奔的感觉我们到头了。
在羞涩不敢求助老师的情况下，在资料不齐残缺的情况下，在大学四年白念了的情况下，我交了，我们交了，我们可以说破罐子破摔的交了……
感谢老师，感谢这个课设，让我充分的认识了自己的不足，让我明白山外青山楼外楼的事实，让我懂得学海无涯苦作舟的典故，在今后的学习生活中，我一定把握自己，把握知识，虚心求教！
最后衷心的谢谢老师这2年多来的对我，对我们班的悉心指导，愿老师日后工作顺利，心想事成呀！
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