搅拌釜式反应器课程设计任务书Word下载.docx

1、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

2、订成册。 2 第 3 页 共 13 页 1/21/2020 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 1/21/2020 13 共 页 第

3、 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0.3 MPa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BQ23推荐材料 口 管 ihDN 名称编号25 a 进蒸汽25 b 压力表250 c 手孔40 d 温度计b25 e 进物料cc40 f 安全阀12hi40 g 出料e25 h 排凝液d80 i 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

4、?4V4 ；= H/D=1.3 得，由D2.54m33ii?1.3/DiH圆整（间隔100mm）到标准公称直径系列，选取筒体直径D2600mm。 i查标准封头参数资料得 DN2600mm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 =5.309m*2.6 计算得每米高圆筒的体积V1/41V?V16.75?2.513h=2.682m H= V5.3091筒体高度圆整为H2600m 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

5、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=HH=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 22 25.28m=+FHFL*Di*2.2+7.65=7.1mnj1 2 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Q235A的材质，可以知道板厚在4.516mm，设计温度t=113MPa，因为有夹套有安全阀，的许用应力在150时Q235A?所以P1.1P那么P0.33MPa，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

6、.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=0.8mm c=2mm 21筒体有效壁厚 t=11-2.8=8.2mm eD 0319.76?2622/8.2?D =2600+2*11=1422 0teh

7、=2200+40+690/3+hH2470 +L12j 3 3 第 4 页 共 13 页 1/21/2020 DL/D 由=2470/2622=0.942 L/D0和00 te可查表得A2.7，再查B38MPa 4?10?B38MPa 0.1 MPa 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=0.8mm c=2mm则， 21t=14-2.811.2mm e标准椭圆形封头的外压计算当量球面半径:R=KD=0.92600=2340mm ?ii0.1255.96 A=4? 2600/11.2查得B80MPa 80M

8、Pap=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=0.21MPa P=1.25P=0.13MPa TT取二者最大值P=0.21MPa T夹套水压试验压力P0.3*1.1+0.10.43MPa，P=1.25P=0.4125MPa TT 取夹套水压试验 P=0.43MPa Tj内筒水压试验时壁内应力： 4 第 5 页 共 13 页 1/21/2020 PD?（t?c）2.8）（11?0.212600? ?nTM

9、Pa?39.29? T?0.85?2（11?2（t?c）2.8）n）c.5（t?PKD?O2.8）?（14?0.210.9?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）?cD?（tP1.6）（10?0.432800? nTjj?119.80 ? Tj?2（10?1.6）2（t?c）n ）c0.5（t?PKD1.6）?0.5（10?0.430.9?2800 njTj?107.68? Tjf?1.6）?c）2（10n 235MPa 在常温时由于Q235As?211.5MPa 0.9s? 故水压试验安全。.水压试验时内筒夹套都小于,s

10、? 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=2715 D=2760 DRF型、甲型平焊法兰。其尺寸为用甲型平焊法兰。确定为1=2653 D=2656 D =2676 D432JB/T4704-2000 2655*2655*3 垫片材料为石棉橡胶板， 选用垫片为， 5 第6 页 共 13 页 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

11、d100mm取搅拌器外径1000mm1991 HG/T2501.4为：搅拌器1000100 ，计算040MPa 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A1184P107）（42.6 d=A38.6）mm （118?33n85 表311 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 T1220 2030 40 304052 A 135160135118 107 11810798 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

12、的d50mm。查阅标准搅拌传动装置联轴器，（HG215701995）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515 N?m。验算联轴器的扭矩，查表312，选取工Mn作情况系数K1.5，联轴器的计算扭矩为： Mnj4.0N?m M253?M?KM1.?95505? nnnj85 表312 工作情况系数K 6 第 7 页 共 13 页 1/21/2020 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

13、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29Q2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1.50.95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

14、冷却水套铸填料箱，的填料箱，标DN501992）公称轴径（置碳钢填料箱、HG215371992 HG/T21537.7PN0.6 DN50 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 第 8 页 共 13 页 1/21/2020 B50尺寸，可得B565mm。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

15、,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 2 2?V?（H?H）?VW?DH?D hjjj1hj44? 22?1000?2.618?2.2）?2.513?2.82.6?2.2?（2.6 44 20800kg ?釜体和夹套的质量可以查手册或自行计算，由此 W4182.6+2782.2+2082+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100 kg,手孔及其它拉管附件质量约50kg， 由此 W100+40+77.7+100+50367.7 kg 3

16、反应釜总质量 WW+W+W20800+2254+367.723420.7kg 312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 第 9 页 共 13 页 1/21/2020 （JB/T472592），可以选用承载能力为100kN的支座 B2 JB/T47251992 材料为Q235B 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（HG215292005）,选用手孔形式为a式，PN0.6 MPa DN250mm .手孔RF DN250 PN0.6 HG215292005 加热蒸汽进口管a采用32无缝钢管,配法兰PN0.6 DN25 ?

17、5?3.HG205931997 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.?3PN0.6 DN25 HG205931997 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PN0.6 DN25 HG20593?31997 安全阀接管f采用32无缝钢管，配法兰PN0.6 DN40 ?53?.HG205931997 出料管口g采用453.5无缝钢管（详细见P54）配法兰PN0.6 DN40 ?HG205931997 由标准压力容器视镜i选用碳素钢带颈视镜894.5 DN80 ?HGJ502865 9 第 10 页 共 13 页 1/21/2020 12 参

18、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

19、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！ 10