夾套反應(yīng)釜-課程設(shè)計(jì)

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1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書11.1.1.設(shè)計(jì)方案的分析和擬定42.罐體和夾套的設(shè)計(jì)52.1.罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)52.2.罐體幾何尺寸計(jì)算52.2.1.確定筒體內(nèi)徑52.2.2.確定封頭尺寸62.2.3.確定筒體高度H162.3.夾套幾何尺寸計(jì)算62.3.1.確定夾套內(nèi)徑62.3.2.確定夾套高度72.3.3.校核傳熱面積72.4.夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算72.4.1.強(qiáng)度計(jì)算的原則及依據(jù)82.4.2.按內(nèi)壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算82.4.3.按外壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行穩(wěn)定性校核102.4.4.水壓試驗(yàn)校核113.反應(yīng)

2、釜的攪拌器123.1.攪拌器的選用123.2.擋板124.反應(yīng)釜的傳動(dòng)裝置124.1.電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)選型13184.2.凸緣法蘭134.3.安裝底蓋144.4.機(jī)架144.5.聯(lián)軸器144.6.攪拌軸設(shè)計(jì)145.反應(yīng)釜的軸封裝置166.反應(yīng)釜的其他附件176.1.支座176.1.1.確定耳式支座實(shí)際承受載荷Q176.1.2.確定支座的型號(hào)及數(shù)量186.2.手孔186.3.設(shè)備接口1818設(shè)計(jì)目的：培養(yǎng)學(xué)生把所學(xué)“化工機(jī)械基礎(chǔ)”及其相關(guān)課程的理論知識(shí)，在設(shè)備課程設(shè)計(jì)中綜合地加以運(yùn)用，把化工工藝條件與化工

3、設(shè)備設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合起來，使所學(xué)有關(guān)機(jī)械課程的基本理論和基本知識(shí)得以鞏固和強(qiáng)化。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化工設(shè)備設(shè)計(jì)的基本技能以及獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。設(shè)計(jì)要求：（1）樹立正確的設(shè)計(jì)思想。（2）要有積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)態(tài)度和進(jìn)取精神。（3）學(xué)會(huì)正確使用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使設(shè)計(jì)有法可依、有章可循。（4）學(xué)會(huì)正確的設(shè)計(jì)方法，統(tǒng)籌兼顧，抓主要矛盾。（5）在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意處理好尺寸的圓整，處理好計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)系。設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)一臺(tái)帶有攪拌裝置的夾套反應(yīng)釜，包括設(shè)備總裝配圖一張，零部件圖一至二張，設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份。設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)

4、參數(shù)及要求容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力，Mpa設(shè)計(jì)壓力，Mpa0.20.3工作溫度，℃設(shè)計(jì)溫度，℃<120<150介質(zhì)有機(jī)溶劑冷卻水或蒸汽全容積V，m32.5操作容積V1，m32.0傳熱面積，m37腐蝕情況微弱推薦材料不銹鋼攪拌器型式槳式攪拌速度，r/min<12018軸功率，kW1.4~1.5，防爆1.1.1.設(shè)計(jì)方案的分析和擬定設(shè)計(jì)依據(jù)是工藝提出的要求和條件，一個(gè)夾套反應(yīng)釜主要由罐體、夾套、攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、法蘭、支座、人孔手孔、設(shè)備接口等一些附件構(gòu)成。根據(jù)任務(wù)說明書的要求本次設(shè)計(jì)攪拌器為漿式攪

5、拌器；由于填料軸封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造的特點(diǎn)，應(yīng)用較為廣泛，所以軸封采用填料軸封。按照以下內(nèi)容及步驟進(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)工藝要求并考慮制造、安裝和維護(hù)檢修的方便來確定各部分結(jié)構(gòu)形式。（2）容器的設(shè)計(jì)主要內(nèi)容有：①根據(jù)工藝參數(shù)確定各部分幾何尺寸；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、夾套等進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算、校核。（3）攪拌器的設(shè)計(jì)根據(jù)攪拌器類型確定相關(guān)位置和尺寸。（4）傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括選擇電機(jī)、確定傳動(dòng)類型、選擇聯(lián)軸器等。（5）選擇軸封決定并選擇軸封類型

6、及有關(guān)零部件。（6）繪圖包括裝配圖、部件圖和零件圖。（7）編制技術(shù)要求提出制造、裝配、檢驗(yàn)和試車等方面的要求。181.罐體和夾套的設(shè)計(jì)夾套式反應(yīng)釜是由罐體和夾套兩大部分組成。罐體為物料的攪拌過程提供了一定的空間，夾套傳熱是一種應(yīng)用最普遍的外部傳熱方式。1.1.罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)罐體采用立式圓筒形容器，有頂蓋、筒體和罐底，通過支座安裝在基礎(chǔ)或平臺(tái)上。頂蓋在受壓狀態(tài)下操作常選用橢圓形封頭，頂蓋與罐體分別于筒體相連。罐底與筒體的連接采用焊接連接，為了方便拆卸，做成法蘭連接頂蓋和筒體，夾套的型式與罐體相同。

7、1.2.罐體幾何尺寸計(jì)算1.2.1.確定筒體內(nèi)徑根據(jù)D1≈估算內(nèi)徑；式中V——工藝條件給定容積，m3;i——長(zhǎng)徑比，(按物料類型選取，見表2-1）表2-1幾種攪拌釜的長(zhǎng)徑比i值種類設(shè)備內(nèi)物料類型i一般攪拌釜液—固相或液—液相物料1~1.3氣—液相物料1~2發(fā)酵罐類1.7~2.5依題意，可取i=1.1，已知全容積V=2.5m3，則D1=1.42518m,圓整到公稱直徑為D1=1400mm。1.1.1.確定封頭尺寸標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭其內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑相同，即DN=D1=1400mm.查筒體和封頭數(shù)據(jù)表得到：曲邊高

8、度h1=350mm，直邊高度h2=25mm，容積V封=0.3977m3，1m高筒體容積V1m=1.539m3/m。1.1.2.確定筒體高度H1筒體高度H1可按式子H1=(V-V封)/V1m計(jì)算，即H1=(2.5-0.3977)/1.539=1.366m，經(jīng)圓整后得H1=1400mm。當(dāng)筒體高度確定后，應(yīng)按圓整后的筒體高度修正實(shí)際容積，則實(shí)際容積V=V1mH1+V封，即V=1.4×1.539+0.3977=2.5523m3。1.2.夾套幾何尺寸計(jì)算夾套的結(jié)