夾套反應釜-課程設計

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1、課程設計任務書11.1.1.設計方案的分析和擬定42.罐體和夾套的設計52.1.罐體和夾套的結構設計52.2.罐體幾何尺寸計算52.2.1.確定筒體內徑52.2.2.確定封頭尺寸62.2.3.確定筒體高度H162.3.夾套幾何尺寸計算62.3.1.確定夾套內徑62.3.2.確定夾套高度72.3.3.校核傳熱面積72.4.夾套反應釜的強度計算72.4.1.強度計算的原則及依據(jù)82.4.2.按內壓對筒體和封頭進行強度計算82.4.3.按外壓對筒體和封頭進行穩(wěn)定性校核102.4.4.水壓試驗校核113.反應釜的攪拌器123.1.攪拌器的選用123.2.

2、擋板124.反應釜的傳動裝置124.1.電動機、減速機選型13184.2.凸緣法蘭134.3.安裝底蓋144.4.機架144.5.聯(lián)軸器144.6.攪拌軸設計145.反應釜的軸封裝置166.反應釜的其他附件176.1.支座176.1.1.確定耳式支座實際承受載荷Q176.1.2.確定支座的型號及數(shù)量186.2.手孔186.3.設備接口1818設計目的：培養(yǎng)學生把所學“化工機械基礎”及其相關課程的理論知識，在設備課程設計中綜合地加以運用，把化工工藝條件與化工設備設計有機結合起來，使所學有關機械課程的基本理論和基本知識得以鞏固和強化。培養(yǎng)學生對化工設

3、備設計的基本技能以及獨立分析問題、解決問題的能力。設計要求：（1）樹立正確的設計思想。（2）要有積極主動的學習態(tài)度和進取精神。（3）學會正確使用標準和規(guī)范，使設計有法可依、有章可循。（4）學會正確的設計方法，統(tǒng)籌兼顧，抓主要矛盾。（5）在設計中應注意處理好尺寸的圓整，處理好計算與結構設計的關系。設計內容：設計一臺帶有攪拌裝置的夾套反應釜，包括設備總裝配圖一張，零部件圖一至二張，設計計算說明書一份。設計任務書設計參數(shù)及要求容器內夾套內工作壓力，Mpa設計壓力，Mpa0.20.3工作溫度，℃設計溫度，℃<120<150介質有機溶劑冷卻水或蒸汽全容積V

4、，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.設計方案的分析和擬定設計依據(jù)是工藝提出的要求和條件，一個夾套反應釜主要由罐體、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、法蘭、支座、人孔手孔、設備接口等一些附件構成。根據(jù)任務說明書的要求本次設計攪拌器為漿式攪拌器；由于填料軸封結構簡單，易于制造的特點，應用較為廣泛，所以軸封采用填料軸封。按照以下內容及步驟進行夾套反應釜的機械設計。（1）總體結構設計根據(jù)工藝要求并考慮制造、安裝和維護檢修的方

5、便來確定各部分結構形式。（2）容器的設計主要內容有：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對罐體、夾套等進行強度和穩(wěn)定性計算、校核。（3）攪拌器的設計根據(jù)攪拌器類型確定相關位置和尺寸。（4）傳動系統(tǒng)設計包括選擇電機、確定傳動類型、選擇聯(lián)軸器等。（5）選擇軸封決定并選擇軸封類型及有關零部件。（6）繪圖包括裝配圖、部件圖和零件圖。（7）編制技術要求提出制造、裝配、檢驗和試車等方面的要求。181.罐體和夾套的設計夾套式反應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，夾套傳熱是一種應用

6、最普遍的外部傳熱方式。1.1.罐體和夾套的結構設計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或平臺上。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。1.2.罐體幾何尺寸計算1.2.1.確定筒體內徑根據(jù)D1≈估算內徑；式中V——工藝條件給定容積，m3;i——長徑比，(按物料類型選取，見表2-1）表2-1幾種攪拌釜的長徑比i值種類設備內物料類型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.

7、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.確定封頭尺寸標準橢圓封頭其內徑與筒體內徑相同，即DN=D1=1400mm.查筒體和封頭數(shù)據(jù)表得到：曲邊高度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計算，即H1=(2.5-0.3977)/1.539=1.366m，經(jīng)圓整后得H1=1400mm。當筒體高度確定后，應按圓整后的筒體高度

8、修正實際容積，則實際容積V=V1mH1+V封，即V=1.4×1.539+0.3977=2.5523m3。1.2.夾套幾何尺寸計算夾套的結