反应釜-化工设备机械基础课程设计优秀稿.doc

PAGE PAGE 36 反应釜设计的有关内容 一、设计条件及设计内容分析 由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.5、操作体积为1.2；搅拌装置配制的电机功率为2.2、搅拌轴的转速为100、搅拌桨的形式为浆式；加热的方式为用夹套内的水进行电加热；装置上设有8个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、10个电加热器套管、1个固体物料进口、2个测控接管。反应釜设计的内容主要有： （1）釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计； （2）夹套的的强度、刚度计算和结构设计； （3）设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰； （4）人孔的选型及补强计算； （5）支座选型及验算； （6）视镜的选型； （7）焊缝的结构与尺寸设计； （8）电机、减速器的选型； （9）搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计； （10）选择联轴器； （11）设计机架结构及尺寸； （12）设计底盖结构及尺寸； （13）选择轴封形式； （14）绘总装配图及搅拌轴零件图等。 第一章 反应釜釜体的设计 1.1 釜体公称直径和公称压力的确定 1.1.1 釜体的确定 将釜体视为筒体，取L/D=1.2 由V=(π/4)，L=1.2 则： =，，圆整 由【1】表16-1，可知釜体的 1.1.2 釜体PN的确定 因操作压力＝0.3， 由GB1048公称压力等级可知：＝0.6 1.2 釜体筒体壁厚的设计 1.2.1设计参数的确定 设计压力：因为装有安全阀＝（1.05～1.1），取＝1.1=1.1×0.3=0.33MPa； 液体静压：由筒体高度=L/×=1.2×1.2=1.44m，取液体物料平均密度为1000㎏/m3 ，若按釜内全部充满料液计算液体静压强，则有： ≈hgρ=1.44×1000×9.807=14122.08； =＜5％，可以忽略； 计算压力： = = 0.33； 设计温度： 65℃ ； 焊缝系数： ＝1.0（单面全焊透，100%无损探伤）； 许用应力：根据材料0Cr18Ni10Ti、设计温度65℃，由【1】表14- 4知＝137； 钢板负偏差：＝0.25（查文献【1】表14-6，GB6654-96）； 腐蚀裕量：＝1.0（耐腐蚀材料，单面腐蚀；查文献【1】表14-7）。 1.2.2 筒体壁厚的设计 由公式 得： +0.25+1.0=2.697 圆整 刚度校核：不锈钢的 考虑筒体的加工壁厚不小于5，故筒体的壁厚取 1.3 釜体封头的设计 1.3.1 封头的选型 由文献【1】表16-4选釜体的封头选标准椭球型，代号EHA、标准JB/T4746—2002。 1.3.2 设计参数的确定 由于封头=1200，故可用整板冲压成型，因此取焊缝系数＝1.0，其他设计参数与筒体相同。 即：＝1.1=0.33； = = 1.1×0.3； ＝1.0（整板冲压）；＝0.25（GB6654-96）；＝1.0。 1.3.3 封头的壁厚的设计 由公式得 = 2.696 圆整得 根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致 1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定 根据，由文献[1]318页表16- 5知： 直边高度： 25 体 积： 0.2545 深 度： 300 内表面积A： 1.6552 质 量m:： 63.5kg 筒体长度的设计 1.4.1筒体长度H的设计 ，， == 1101.82 圆整得: =1100 1.4.2釜体长径比的复核 = ；满足要求。 1.5外压筒体壁厚的设计 1.5.1设计外压的确定 由反应釜设计条件单可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压=0.1。 1.5.2试差法设计筒体的壁厚 设筒体的壁厚＝6，则：==6-1.25 = 4.75， =1212， 由得：=1.17×1212= 22651.2 筒体的计算长度′= =1100 + (325-25) + 25 = 1225 = 22651.2 =1225 故该筒体为短圆筒。 圆筒的临界压力为： ==0.5332/3=0.1777 Kgf/cm^2 由文献【1】式（15-4），其中m为稳定系数，对于圆筒m=3，由文献【1】图15—7内插得E=。 故 =0.1 MPa =0.1777MPa；所以假设＝6满足稳定性要求。 故筒体的壁厚＝6。 1.5.3 图算法设计筒体的壁厚 设筒体的壁厚＝6，则：==6-1.25 = 4.75， =1212，。 在文献【1】图15- 4中的坐标上找到1.011的值，由该点做水平线与对应的线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：≈0.00032。 由文献[1]图15- 7