夹套反应釜的设计_课程设计(编辑修改稿)

夹套反应釜的设计_课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

η=操作容积/全容积因物料反应较平静，取较大值夹套高H2 计算：H2 = （ηVV封）/V1m 代入数值计算得：H2 = mm圆整 H2 =900mm夹套所包围的罐体的表面积，一定要大于工艺要求的传热面积F，即： F封＋F筒F 其中F——筒体表面积，F筒=H2 F1m = F——封头表面积，见表D2. F= 其中 故 F封＋F筒 =＋ =3 m2所以换热要求满足。 2. 整体夹套和罐体有两种连接型式，即可拆卸式和不可拆卸式。 夹套和筒体的连接常焊接成封闭结构，此反应釜所选结构如图所示： 内筒及夹套的受力分析 工艺提供的条件为：，：，其最恶劣的工作条件为：停止操作时，内筒无压而夹套内仍有蒸汽压力。 夹套反应釜几何尺寸确定后，要根据已知的公称直径，设计压力和设计温度进行强度计算确定罐体及夹套的筒体和封头的厚度。 2． 强度计算的原则及依据强度计算中各参数的选取及计算，均应符合GB1501998《钢制压力容器》的规定。 （1）圆筒内为常压外带套时当圆筒公称直径时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计，其余部分按常压设计；（2）圆筒内为真空外带夹套时当圆筒公称直径时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计，其余部分按真空设计；当圆筒公称直径时，全部筒体按外压（指夹套压力）筒体设计；（3）圆筒内为正压外带夹套时当圆筒公称直径时，被夹套包围部分的筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值；其余部分按内压圆筒设计。 当圆筒公称直径时，全部筒体按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中最大值。 强度计算(按内压对筒体和封头进行强度校核) 罐体和夹套材料选用,设计温度=120℃（容器内），=150℃(夹套内）；（容器内），（夹套内）。 焊接接头系数取筒体内液柱静压按水液柱静雅计算 查表D2得封头深度 =275mm 筒高 =1250mm 封头直边 =25mm得： h=++=故其液柱静压力可以忽略不计，则筒体的计算压力为： = =夹套内介质为水蒸汽，故其液柱静压力可以忽略不计，则夹套的计算压力为：= =查表可知设计温度下，的许用应力为。 筒体计算厚度由公式： (25)得，； 夹套计算厚度由公式： （26）得，； 筒体封头计算厚度由公式: （27）得， 夹套封头计算厚度由公式： （28）得，腐蚀裕量： ，取钢板厚度负偏差(按名义厚度为)筒体名义厚度为 ++2=夹套名义厚度为++2=筒体封头名义厚度为++2=夹套名义封头厚度为++2= 对低合金钢制的容器，规定不包括腐蚀裕量的最小厚度应不小于，若加上的腐蚀裕量，名义厚度至少应取。 由钢材标准规格，名义厚度取为。 所以： 筒体名义厚度： 夹套名义厚度： 筒体封头名义厚度： 夹套封头名义厚度：6mm在范围内符合筒体平盖封头强度计算：选平盖封头系数K=有 按表33Q345R的许用应力 （假设名义厚度为）取 ， (假设名义厚度为)在范围内，符合 稳定性校核（按外压对筒体和封头进行强度校核）罐体筒体名义厚度=6mm，厚度附加量C=+2=则罐体有效厚度 mm 罐体筒体外径 筒体计算长度 查表得：有： D0/ =1012/=L/D0=1000/1012=查教材图325得 A=查教材图328 由于Td =150℃ 则B=37 MPa计算许应外压力 [p]=B/( D0/δe)= MPa因为[p]=计算失稳，重设名义厚度。 假设名义厚度 =10mm 钢板负偏差 厚度负偏差 罐体筒体有效厚度 mm罐体筒体外径 筒体计算长度 查表得：有： D0/ =1020/=L/D0=1000/1020=查教材图325得 A=查教材图328 由于Td =150℃ 则B=98 MPa计算许应外压力 [p]=B/( D0/δe)= MPa因为[p]=稳定性满足要求．2外压封头强度校核计算设封头名义厚度=10mm 计算有效厚度 C=+2=则mm已知标准椭圆形封头K1 = D0 =+2=1020mm则封头的当量球壳外半径计算可得R0=K1D0 R0 =1020=918mm 计算系数A A=(Ro / )=查教材图328 T=150℃ 查的系数B=117 [p]=B/( Ro/Se)= MPa 所以假定封头壁厚符合设计要求罐体封头最小厚度： 满足要求即封头厚度确定=10mm 水压试验校核计算夹套反应釜应对罐体和夹套分别进行水压试验，并校核圆筒应力σT（1） 罐体水压试验由于[σ]≈[σ]t 故 ===材料屈服点应力 =345 MPa φ= MPa ≦ φ 所以罐体水压试验强度足够（2）由于[σ]≈[σ]t 故 === MPa材料屈服点应力 =345 MPa φ= MPa ≦ 所以夹套水压试验强度足够3． 反应釜的搅拌装置搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。 搅拌器的形式很多，根据任务说明书的要求，本次设计采用的是推进式搅拌器。 其机械设计的主要内容是：确定搅拌器直径、进行搅拌轴的强度设计和临界转速校核、选择轴的支撑结构。 由表44 查的。