安徽理工大学-制药工程化工设备立式反应釜课程设计内容朱文权.doc

PAGE PAGE 1 反应釜设计的有关内容 由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.2、操作体积为0.96；搅拌装置配制的电机功率为1.5、搅拌轴的转速为100、搅拌桨的形式为桨式；加热的方式为用夹套内的导热油进行电加热；装置上设有7个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、8个电加热器套管、1个人孔、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、的确定 1.1.1釜体的确定 已知L/ =1.2，由V=(π/4)，L=1.2，得 ，，圆整取 由文献【1】表16-1查得釜体的 1.1.2釜体PN的确定 由于操作压力＝0.3故：＝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：＝（1.05～1.1），取＝1.1=1.1×0.3MPa； 液体静压：由筒体高度=1.2 QUOTE 1.2=1.44m,取液体物料的平均密度为860kg/,若按釜内全部充满料液计算液相静压强，则有 ≈==12145Pa 因=＜5％，故可以忽略； 计算压力： = = 1.1 QUOTE ； 设计温度：65℃ ； 焊缝系数： ＝0.85（局部无损探伤）； 许用应力：根据材料0Cr18Ni10Ti、设计温度65℃，由文献【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（尚耐腐蚀材料，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=2.95mm 圆整 刚度校核：不锈钢的 考虑筒体的加工壁厚不小于5mm，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 ＝1.1=1.1 QUOTE ； ==1.1 QUOTE ； 由于封头，故可用整板冲压成型，＝1.0； ＝0.25（GB6654-96）； ＝1.0。 1.3.3封头的壁厚设计 由公式得 =2.70 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】表16- 5知： 直边高度：25 容 积：0.1980 总 深 度 H =300 内表面积A：1.3980 质 量 ：53.7kg 1.4筒体长度的设计 1.4.1筒体长度H的设计 ，， ==1.055 圆整得:=1055 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＝5，则:==5-1.25=3.75，=1110， 由得：=1.17×1110=22343.7 筒体的计算长度′==1055+×300=1155 =22343.7；故该筒体为短圆筒。 圆筒的临界压力为： 由=/，=3得 =0.309/3=0.103 因=0.1 =0.103；所以假设＝5满足稳定性要求。 故筒体的壁厚＝5。 1.5.3图算法设计筒体的壁厚 设筒体的壁厚＝5，则：==5-1.25 = 3.75， =1110，。 筒体的计算长度′==1055+300/3=1155 在文献【1】图15- 4中的坐标上找到0.780的值，由该点作水平线与对应的线相交，沿此点再作竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：≈0.00026。 由文献【1】图15-7中选取，在水平坐标中找到=2.6×10-4点，由该点作竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再作水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为：≈33MPa、=1.87×105 根据=得： ==0.111（）． 因为＝0.1＝0.111，所以假设＝5合理，取封头的壁厚＝5。 由文献【1】表16-3知：DN=1100mm，=5的筒体单位高筒节质量约为136kg/m，则筒体质量为136×1.055=143.48kg 1.6外压封头壁厚的设计 1.6.1设计外压的确定 封头的设计外压与筒体相同，即设计外压=0.1。 1.6.2封头壁厚的计算 设封头的壁厚=5，则：=–= 5-1.25