有攪拌裝置的夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

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1、有攪拌裝置的夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1設(shè)計(jì)方案的分析和擬定根據(jù)任務(wù)書(shū)中的要求，一個(gè)夾套反應(yīng)釜主要有攪拌容器、攪拌裝置、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管等一些附件構(gòu)成。而攪拌容器又可以分為罐體和夾套兩部分。攪拌裝置分為攪拌器和攪拌軸，根據(jù)任務(wù)說(shuō)明書(shū)的要求本次設(shè)計(jì)攪拌器為漿式攪拌器；考慮到機(jī)械軸封的實(shí)用性和應(yīng)用的廣泛性，所以軸封采用機(jī)械軸封。在閱讀了設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)后,按以下內(nèi)容和步驟進(jìn)行夾套反應(yīng)釜的機(jī)械設(shè)計(jì)。（1）總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。根據(jù)工藝的要求，并考慮到制造安裝和維護(hù)檢修的方便來(lái)確定各部分結(jié)構(gòu)形式。（2）攪拌器的設(shè)計(jì)。①根據(jù)工藝參數(shù)確定各

2、部幾何尺寸；②考慮壓力、溫度、腐蝕因素，選擇釜體和夾套材料；③對(duì)罐體、夾套進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算、校核；（3）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括選擇電機(jī)、確定傳動(dòng)類(lèi)型、選擇聯(lián)軸器等。（4）決定并選擇軸封類(lèi)型及有關(guān)零部件。（5）繪圖，包括總圖、部件圖。（6）編制技術(shù)要求，提出制造、裝配、檢驗(yàn)和試車(chē)等方面的要求。2.反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)15反應(yīng)釜是有罐體和夾套兩部分構(gòu)成，罐體是反應(yīng)的核心，為物料完成攪拌過(guò)程提供一個(gè)空間。夾套為反應(yīng)的操作溫度提供保障，是一個(gè)套在罐體外的密封空間容器。2．1罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)罐體采用立式的圓筒形容器，有筒體和封頭構(gòu)成。通過(guò)支座

3、安裝在基礎(chǔ)平臺(tái)上。封頭一般采用橢圓形封頭。由于筒體內(nèi)徑Di<1200mm，因此下封頭與筒體的連接采用焊接連接。而為了拆卸清洗方便，上封頭采用法蘭與筒體連接。夾套型式與罐體大致一致。2.2罐體幾何尺寸計(jì)算2.2.1確定筒體內(nèi)徑一般有工藝條件給定容積V、筒體內(nèi)徑Di估算：式中i為長(zhǎng)徑比即：，有表4-2選取。根據(jù)題意取i=1.3，已知V=1.0,則Di=993mm,將Di圓整到公稱(chēng)直徑系列，則Di=1000(mm).2.2.2確定封頭尺寸（1）橢圓封頭選取標(biāo)準(zhǔn)件，它的內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑相同，標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭尺寸見(jiàn)附表4-2.即DN=Di=1000

4、（mm）曲邊高度hi=250mm直邊高度h2=25mm容積V=0.1505m3（2）封頭厚度計(jì)算由公式其中Pc=0.2=170MP(由參考文獻(xiàn)附表9查的)封頭焊接采取雙面焊、全焊透，局部無(wú)損傷，則φ=0.815計(jì)算S=0.2×1000/(2×170×0.8-0.5×0.2)=0.85mm由參考文獻(xiàn)一表4-9查得：負(fù)偏差C1=0.25mm由參考文獻(xiàn)一表4-11查得：腐蝕裕量C2=2.0mm計(jì)算名義厚度Sn=S+C1+C2+Δ=0.85+0.25+2.0+4.9=8mm故封頭厚度取8mm（3）由于S<10mm則封頭的直邊高度h2=25m

5、m有附表4-2知封頭內(nèi)表面積A=1.1625m2容積V=0..1505m32.2.3確定筒體的厚度Hi反應(yīng)釜容積V通常按下封頭和筒體兩部分容積之和計(jì)算。則筒體高度Hi按下式計(jì)算并進(jìn)行圓整：Hi=(V－V封)/Vim式中V封------------封頭容積：0.1505m3Vim------------1m高筒體容積（見(jiàn)附表4-1）：Vim=0.785m3/m得Hi=(2.5-0.3977)/1.539=1.3660m圓整后的Hi=1.4m=1400mm按筒高圓整后修正實(shí)際容積：V=Vim×Hi+V封=1.4*1.539+0.3977

6、=2.55m3>2.5m32.3夾套幾何尺寸計(jì)算夾套和筒體的連接常焊接成封閉結(jié)構(gòu)，夾套的結(jié)構(gòu)尺寸常根據(jù)安裝和工藝兩方面的要求而定。夾套的安裝尺寸見(jiàn)圖4-6，夾套內(nèi)徑D2可根據(jù)筒體內(nèi)徑D1按表4-3選?。篋2=D1+100=1500mm夾套下封頭型式同筒體封頭，直徑D2與夾套筒體相同。夾套高H2有傳熱面積而決定，不能低于料液高，15裝料系數(shù)：y=操作容積/全容積=2÷2.5=0.8夾套高H2計(jì)算：H2=（ηV-V封）÷Vim代入數(shù)值計(jì)算得：H2=1.04m夾套所包圍的罐體的表面積，一定要大于工藝要求的傳熱面積F，即：F封＋F筒>=F其

7、中F筒=H2×F1m故F封＋F筒=2.2346＋4.40×1.04=7.07>=7㎡所以換熱要求滿(mǎn)足。筒體和上封頭的連接采用甲型平焊法蘭連接，選取凹凸密封面法蘭，其尺寸見(jiàn)附圖4-2，主要尺寸有附表4-4查的，其中：D=1530mmD1=1490mmD2=1455mmD3=1441mmD4=1438mmS=46mmd=23mm2.4夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算夾套反應(yīng)釜幾何尺寸確定后，要根據(jù)已知的公稱(chēng)直徑，設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算確定罐體及夾套的筒體和封頭的厚度。2．4.1強(qiáng)度計(jì)算的原則及依據(jù)強(qiáng)度計(jì)算中各參數(shù)的選取及計(jì)算，均應(yīng)符合GB1

8、50-1998《鋼制壓力容器》的規(guī)定。圓筒為正壓外帶夾套時(shí)：當(dāng)圓筒的公稱(chēng)直徑DN>=600㎜時(shí)，被夾套包圍部分的圓筒分別按內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計(jì)算，取其中較大值，其余部分按內(nèi)壓圓筒設(shè)計(jì)。2.4.2按內(nèi)壓對(duì)圓筒和封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算15（1）