聚氯乙烯反应釜毕业设计说明书(编辑修改稿)

聚氯乙烯反应釜毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

序必须指令专人完成 ③ 压料工序结束后必须复核 VC 液面，严禁未经 复核进行入料操作，确保计量准确，并保证配料无误 3）釜内入料操作 ① 当开车前准备工作完成后，具备入料条件方可入料。 ② 打开釜上送料管，总阀，平衡阀，关闭管。 ③ 打开冷却水旁通管阀，使夹套充满水后关闭旁通阀。 ④ 入完 VC 后，即打开夹套放水阀，待放闭后，升温。 ⑤ 料进入情况要向详细记录并签字。 4）聚合釜控制操作 ① 入料完毕后，应严格检查液面，电流并确认全部阀门无误，逐渐打开升温水面阀门进行升温。 ② 升至控制温度差 4 时，立即关闭升温阀和夹套送水阀，打开冷却水旁通阀。 ③ 反应温度稳定后，可用仪表进 行自动控制。 5）出料操作 ① 当聚合反应终止前，打开终止剂加入阀，向釜内通入规定的终止剂量，反应完毕，待釜内压力降至出料压力时，方可出料。 ② 出料时，用铜棒敲击出料管，判断出料情况。 ③ 待釜内压力下降低于二次加压管压力时，打开二次加压管和釜上总阀。 ④ 出料完毕，停止搅拌，启动高压水阀，用高压水冲刷釜壁后，进行二次出料。 吉林化工学院毕业设计说明书 11 ⑤ 二次出料后，立即关闭水阀和停止高压泵，关闭釜下出料阀，并通知碱处理岗位，出料完毕。 6)岗位安全要求 ① 严格遵守车间安全技术规程和操作法的各项规定，操作人员须经三级安全教育考核 合格。 ② 严禁任何违反设备操作法的范围内进行超压操作，设备带压，严格拆装及零部件。 转动部件在运转情况下严格检修。 ③ 设备运转过程中，必须按操作法规定的时间严格记录和巡回检查。 ④ 凡人员进设备必须进行 VC和含量分析，合格后方可进入。 ⑤ 清釜操作应严格按清釜操作法规定的安全技术内容执行。 ⑥ 严禁在厂房内用铁器敲打和穿钉子鞋及携带引火物进入岗位。 ⑦ 3m 以上高度作必须系好安全带。 ⑧ 事故性大量排放 VC 时，必须有人看好路口，严禁行人通行，并消除任何火源。 各公用系统总阀不经调度，工段长允许严禁私自开关。 ⑨ 紧急情况需紧急处理时，须先行处理时后详细向工段报告处理事后原因及其经过。 ⑩ 禁止将过氧化物引发剂与碱类，其他氧化物混放在一起，引发剂在操作现场不准超过 10 分钟，用后立即将包装物送回室内。 非操作法规定的操作，必须经技术人员或车间调度，车间主任批准和执行。 7) 维修注意事项 ① 检修周期 大修 36 日；中修 12 日。 ② 检修内容 中修 : a 检查修理设备支撑结构，更换密封垫圈。 b 检查，补充，紧固各部位的螺栓。 c 安全阀检修，定压。 d 清理釜壁，检查釜壁腐蚀情况，测量壁厚。 e 做气密性试验或按规 定做水压试验。 聚氯乙烯反应釜 12 大修 大修除包括中修内容外，还包括： a 全部拆除，检查，修理或更换搅拌器，传动装置，机械密封等零部件。 b 釜设备的整体清理，检查，测量壁厚。 c 检查釜设备基础又无裂痕，下沉。 d 检查，找正釜体的垂直度，紧固地脚螺栓。 e 釜设备除锈，刷漆，保温。 8．釜设备的验收 a 检查各附件是否安装齐全。 b 必须有完整的检查，鉴定和检修纪录。 c 人孔封闭前检查内部结构的检修质量。 d 水压试验和气密性试验记录。 e 安全法的额定压按照 HGJ107279《管道，阀门维护检修规程》的规定进行。 f 验收应有厂油关部门组织检修单位和使用单位一起进行全面检修，符合质量要求后，办理验收和移交手续。 8）设备存在的问题 ① 存在的问题：粘壁的危害，特别是对传热系数和产品质量的影响相当严重，它是 PVC 生产中的难题。 ② 改进意见： a 再加工能力许可下，应使釜壁面愈光华愈好，同时也兼顾抛光工作量和劳动条件优劣。 b 再有条件的情况下，是用涂壁液清洗釜壁。 c 就粘壁问题而言，塘玻釜有较大优越性，不存在粘壁问题，但这种釜制造，维修困难。 附录：参考文献 1．《聚氯乙烯生产原理》邓云祥等编，科学出版社， 1982 年。 2．《聚氯乙烯生产问答》邓石子等编，化学工业出版社， 1986 年。 3．《化工设备机构图册》上海科学技术出版社， 1979 年。 4．《机械设计手册中册第二版》化学工业出版社， 1985 年。 吉林化工学院毕业设计说明书 13 5 《最新压力容器规范标准汇编》上海化工设计院， 1984 年。 6．《钢制石油化工压力容器设计规范》第一版，全国压力容器标准化设计委员会编， 1985 年。 . 原始数据 已知： 1）产品型号 SG6型疏松型树脂 2）反应压力 3）设计压力 4）反应温度 51℃177。 ℃ 5）水油比 ： 1(质量比 ) 6）引发剂用量 %VC 7）分散剂用量 % 8）聚合时间 11 小时 9）辅助时间 3小时 10）单体 VC纯度 % 11）聚合率 98% 12）釜内装料系数 13）回收率 98% 14）热负荷指数 R=2 15）热水进口温度 90℃ 16）热水出口温度 80℃ 17）进料口温度 20℃ 18）冷却水进口温度 28℃ 19）冷却水出口温度 32℃ 20）聚合热 21）水垢及 粘釜物厚度 δ VC= δ水 = 22）搅拌热 Q 搅 =20%N 轴功率 23）全年工作时间 330 天 计 8000 小时 聚氯乙烯反应釜 14 第二章 釜体的机械设计及校核 . 釜体的机械设计及其校核 . 长径比的选择 由于一般反应釜长径比 12，所以选取该釜的长径比 H/D=。 因为设备容积 V与操作容积 V0 有如下关系 V0=Ŋv （ ） 所以 V=（ ） 圆整到 16m3 由 V及选定的长径比估算筒内径 V=π R2Hi= D3/4 （ ） 所以 D=3 V = （ ） 圆整 D= H= D= 综合考虑装料系数 ， H 取 米。 所以，最后选取长径比 . 封头的选择 压力容器封头的种类较多，分为凸形风头，锥壳变径段，平盖以及紧缩口等。 其中凸形封头包括半球形封头，椭圆形封头，碟形封头和球冠形封头。 综合考虑，椭圆形封头椭球部分经线曲率变化平滑连续，所以英里分布比较均匀，且椭球形封头深度较半球形封头小的多，容易冲压成型，是目前中，低压容器中应用较多的封头之一。 因此，封头选用标准椭圆形封头。 由《化工设备机械基础》选择封头（见图 21） Di=2500mm H=665mm Df= 吉林化工学院毕业设计说明书 15 . 釜体圆筒的机械设计 ．选材 根据该设备的工作条件：设计压力 ，设计温度为 90℃。 介质特性：容器内为聚氯乙烯，含有 cl，在酸性介质中对 Fe 有腐蚀作用，所以内部材料应该选用不锈钢材料，综合考虑经济性，在条件允许的条件下，尽可能的选用便宜的钢材。 16MnR 为化工容器普遍用钢，所以，选用材料为 0Cr18Ni9Ti 与 16MnR 的复合钢板。 （机械性能见表 21） ．釜体壁厚计算 表 21 材料 σb σs [σ]t(50℃ ) 16MnR 510 345 170 0Cr18Ni9Ti 128 Q235A 375 235 113 已知：材料 16MnR+0Cr18Ni9Ti，设计压力 ，釜体直径 D=，焊封系数 Ф =，双面焊对接接头和相当与双面焊的全熔透对接接头，100%无损探伤 设 16MnR 厚度在 6— 16mm 之间， [σ ]t=170MPa， σ s=345MPa。 0Cr18Ni9Ti [σ ]t=128MPa S=   CpPDt  2 （ ） C 为壁厚附加量 C=C1+C2=0+1=1mm （ ） S= 7 02 2 5 0   mm 圆整取 S=13mm ．应力校核 σ t= MpCS CSDp )113(2 )1132 5 0 0()(2 )]([    （ ） 聚氯乙烯反应釜 16 [σ ]tФ =170 =170MPa （ ） σ t[σ ]tФ 满足要求 ．水压实验 1][ ][ t （ ） 所以 PT== = σT=   )113(2 )(    e eT DP  MPa （ ） 因为液压实验 σT≤ = 345= 所以壁厚取 13mm . 釜体封头的机械设计 ．选材 材料和釜体材料一致 ．封头壁厚的计算 对于标准椭圆形封头形状系数 K=1 壁厚计算 S=   CPDKPTC   （ ） 其中 C=C1+C2=0+1=1mm （ ） 所以 C= 7 02 12 5 0   mm 圆整取壁厚 13mm （和筒体壁厚相同，可以减少应力集中） ．许用应力校核     MpCSKD CSP t )( )(2   （ ） P=[P] 合格 ．外压校 核 PT== = （ ） 吉林化工学院毕业设计说明书 17 令 SO=SC=131=12mm （ ） D0=D+2S=2500+2 13=2526mm （ ） L=Hj(2/3)hi=(2/3) = （ ） L/D0=D0/S0=2526/= 查 GB1501998 中外压圆筒，管子和球壳厚度计算图（ 16MnR）取A= 因为 A 落在设计温度下材料线的左方 查 E= 105MPa 则许用外压力 [P]=     MpD AE e 63 50  （ ） 合格 . 釜体的开孔补强 根据国标规定，在圆筒体及凸形封头（以封头中心 80%封头内直径的范围内）上，单个开孔直径 d≤ 0SDj 时，允许不另行补强。 0SDj =  mm （ ） 在釜体封头上的开孔都超过 ， 而且开孔比较多，所以采用整体补强。 圆筒直径为 2500mm1500mm， 开孔最大直径 d≤ 31 Di 且 d≤ 1000 开孔最大直径为 31 2500=。 凸形封头开孔最大直径d≤ 21 Di=1250mm。 因而在釜体上的开孔 都是允许的，釜体开孔最大为人孔 (人孔直径设计为 450mm)，计算出人孔补强作为标准采用整体补强即可，同时也便于加工制造。 人孔属于组合件，包括承压零件筒节，法兰，法兰盖，密封垫圈和紧固件，以及与人孔启闭有关的非承压件。 根据人孔的承压情况，可将人孔分为常压和非常压两大类。 根据容器的使用条件不同，人孔盖开启的频率也不一样，因此人孔又可分为快开式和非快开式两类结构。 聚氯乙烯反应釜 18 人孔补强：凸形封头因开孔削弱的面积 A=d s0，采用的是开孔等面积补强法。 按规定，等面积补强局部的补强金属面积必须大于等于开孔所减去的壳体截面积。 d=di+2c 其中 c为接管壁厚附加量，接管为 16MnR ， [σ ]t=170MPa c=c1+c2=+0= d=di+2c=450+2 = S0 封头开孔处计算的壁厚，开孔位于以封头中心 80%直径范围内   PDPKS t i 10  。