课程设计-夹套反应釜设计

null 化工设备机械基础课程设计： 夹套反应釜设计 化工设备机械基础课程设计： 夹套反应釜设计 一、设计任务书 试设计一搅拌反应釜，设计参数见技术特性表、管口表和工艺条件图，使用地点：某精细化工厂。技术特性表 技术特性表 管口表管口表工艺条件图工艺条件图null三、设计内容、方法和步骤 按照设计任务书提供的工艺条件，选定容器的型式和材料后，进行反应釜的机械设计，主要是计算釜体和夹套的尺寸；选择搅拌器和设计搅拌轴；选择搅拌的传动装置和轴封装置；选择法兰、支座和各种工艺接管，并核算开孔补强；绘制装配图；编写设计计算说明书。null1 确定釜体的直径和高度 1.1 根据要求选择釜体、封头和夹套的材料 一般选择16MnR材料作为釜体和封头的材料，选择Q235-C作为夹套的材料。参见教材第六章：压力容器与化工设备常用材料。1 确定釜体的直径和高度 1.1 根据要求选择釜体、封头和夹套的材料 一般选择16MnR材料作为釜体和封头的材料，选择Q235-C作为夹套的材料。参见教材第六章：压力容器与化工设备常用材料。1.2确定设计温度与设计压力 设计温度：150℃ 设计压力：釜内最大工作压力为0.3Mpa，装有安全阀，设计压力？ 夹套最大工作压力为0.4Mpa，装有安全阀，设计压力？ 《压力容器安全监察规程》规定必须安装安全阀，设计压力可取最大工作压力的1.05-1.10倍。设计中一般取1.10倍，便于计算。 釜体分别按内压、外压计算壁厚，取较大值！夹套按内压设计计算壁厚。1.2确定设计温度与设计压力 设计温度：150℃ 设计压力：釜内最大工作压力为0.3Mpa，装有安全阀，设计压力？ 夹套最大工作压力为0.4Mpa，装有安全阀，设计压力？ 《压力容器安全监察规程》规定必须安装安全阀，设计压力可取最大工作压力的1.05-1.10倍。设计中一般取1.10倍，便于计算。 釜体分别按内压、外压计算壁厚，取较大值！夹套按内压设计计算壁厚。1.3 选取反应釜装料系数和反应釜的H/D 装料系数常取0.7—0.85。 本设计可取0.8。 选取反应釜的H/D 为1.2。1.3 选取反应釜装料系数和反应釜的H/D 装料系数常取0.7—0.85。 本设计可取0.8。 选取反应釜的H/D 为1.2。1.4 设计计算 1.4.1 由操作容积V确定设备容积V0： V/V0 = 装料系数 1.4.2 由设备容积V0和反应釜的H/D =1.2 计算釜体内径并圆整到压力容器的公称直径（根据具体计算情况向上或向下圆整）。 1.4.3 计算釜体的高度H（注意：计算釜体的高度H时要扣减下封头容积，预计釜体壁厚10mm，封头直边高40mm，根据具体计算情况向上或向下圆整到整数）。1.4 设计计算 1.4.1 由操作容积V确定设备容积V0： V/V0 = 装料系数 1.4.2 由设备容积V0和反应釜的H/D =1.2 计算釜体内径并圆整到压力容器的公称直径（根据具体计算情况向上或向下圆整）。 1.4.3 计算釜体的高度H（注意：计算釜体的高度H时要扣减下封头容积，预计釜体壁厚10mm，封头直边高40mm，根据具体计算情况向上或向下圆整到整数）。确定夹套的直径和高 2.1 夹套的内径D1 夹套的内径D1 =釜体内径D + 100 且符合压力容器的公称直径。 按公式计算夹套的高度H1,圆整到整数且使釜体高度H与夹套高度之差为200mm（H0=H-H1=200mm）确定夹套的直径和高 2.1 夹套的内径D1 夹套的内径D1 =釜体内径D + 100 且符合压力容器的公称直径。 按公式计算夹套的高度H1,圆整到整数且使釜体高度H与夹套高度之差为200mm（H0=H-H1=200mm）2.2 核算夹套传热面积 核算夹套传热面积时要加上下封头的表面积Af，即传热面积A=πdh1 + Af 下封头的表面积Af可查教材P196表8-27 椭圆形封头尺寸与质量。 核算后的夹套传热面积要符合设计任务书的要求。2.2 核算夹套传热面积 核算夹套传热面积时要加上下封头的表面积Af，即传热面积A=πdh1 + Af 下封头的表面积Af可查教材P196表8-27 椭圆形封头尺寸与质量。 核算后的夹套传热面积要符合设计任务书的要求。3. 确定夹套的材料和壁厚 选取设计任务书推荐的钢材Q235-C。 3.1参见第八章第二节内压容器筒体与 封头厚度的计算，计算夹套的筒体部分壁厚由教材P167表8-6查得Q235-C钢在设计温度150℃的许用应力125Mpa；3. 确定夹套的材料和壁厚 选取设计任务书推荐的钢材Q235-C。 3.1参见第八章第二节内压容器筒体与 封头厚度的计算，计算夹套的筒体部分壁厚由教材P167表8-6查得Q235-C钢在设计温度150℃的许用应力125Mpa； 考虑夹套加热蒸汽系统装有安全阀，选取夹套设计压力为操作压力的1.1倍； 筒体为板卷焊，选取双面对接焊全部无损探伤或局部无损探伤，则焊接接头系数为1.0或0.85； 考虑钢板负偏差和单面轻微腐蚀裕量。 考虑夹套加热蒸汽系统装有安全阀，选取夹套设计压力为操作压力的1.1倍； 筒体为板卷焊，选取双面对接焊全部无损探伤或局部无损探伤，则焊接接头系数为1.0或0.85； 考虑钢板负偏差和单面轻微腐蚀裕量。3.2 封头一般选择半椭球型封头，按上述参数计算封头壁厚。 一般考虑焊接、运输和吊装的要求，选取夹套的筒体和封头的壁厚相同 3.2 封头一般选择半椭球型封头，按上述参数计算封头壁厚。 一般考虑焊接、运输和吊装的要求，选取夹套的筒体和封头的壁厚相同 4 计算筒体和封头的壁厚 4.1参见第八章第二节内压容器筒体与封头厚度的计算（内压设计） 选取推荐的材料，反应釜内受内压作用，设计压力为0.33Mpa，设计温度150℃。 由教材P168表8-7查得16MnR在设计温度150℃的许用应力170Mpa 4 计算筒体和封头的壁厚 4.1参见第八章第二节内压容器筒体与封头厚度的计算（内压设计） 选取推荐的材料，反应釜内受内压作用，设计压力为0.33Mpa，设计温度150℃。 由教材P168表8-7查得16MnR在设计温度150℃的许用应力170Mpa 考虑搅拌反应釜装有安全阀，选取设计压力为操作压力的1.1倍； 筒体为板卷焊，选取双面对接焊全部无损探伤或局部无损探伤，则焊接接头系数为1.0或0.85； 考虑搅拌反应釜装有安全阀，选取设计压力为操作压力的1.1倍； 筒体为板卷焊，选取双面对接焊全部无损探伤或局部无损探伤，则焊接接头系数为1.0或0.85； 考虑钢板负偏差和双面轻微腐蚀裕量。 封头一般选择半椭球型封头，按上述参数计算封头壁厚。一般选取筒体和封头的壁厚相同。 考虑钢板负偏差和双面轻微腐蚀裕量。 封头一般选择半椭球型封头，按上述参数计算封头壁厚。一般选取筒体和封头的壁厚相同。null 4.2 计算反应釜筒体与釜底部分壁厚（参见第九章外压设计） 夹套内的蒸汽压力使釜体受外压作用，设计外压为0.4×1.1=4.4；L/D0 = 1.1，（为什么？） 按外压容器的设计方法分别设计筒体与封头厚度，封头一般选择半椭球型封头。一般选取筒体和封头的壁厚相同。null4.3 内压设计与外压设计两者取较大值。 4.4 釜体的顶盖只受内压作用，并不受外压作用，为了便于制造，选取顶盖的壁厚与釜底璧后相同。null5.水压试验 参见第十五章第二节之五压力试验的内容，分别对筒体和夹套进行水压试验。null5.1确定水压试验的试验压力值； 釜体水压试验压力pT = p + 0.1 =0.43Mpa ； 夹套水压试验压力pT = p + 0.1 =0.54Mpa。 5.2计算水压试验时的器壁应力值； 5.3校核强度，判断是否满足：null6 选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 选择设计任务书推荐的圆盘涡轮式斜叶搅拌器。查P486表18-47由反应釜内径1200mm选取搅拌器外径300mm，叶片数量Z=6，斜叶的斜角为45°。null 搅拌轴直径d=40mm，选择搅拌轴的材料为45钢，参考教材第五章圆轴的扭转校核其强度。45钢的许用剪应力为40Mpa，转速160r/min，功率？Kw。 搅拌器的标记： 搅拌器300-40 HG 5-221--85 夹壳联轴器的标记： 联轴器DN40 HG 5-213-85 注意：不同的反应釜内径，搅拌器外径和搅拌轴直径不同！null7 选择搅拌传动装置和密封装置 选用釜用立式减速器：按搅拌功率和转速选择电动机： ？ 额定功率？ 转速1440r/min；选用两级齿轮减速器LC-100-6，输出转速160r/min，传动效率0.96，输出功率要符合搅拌要求。null 由搅拌轴直径DN40选择减速器机架：查P467表18-35，选择单支点机架，机架公称直径为200mm，标记为： HG 21566-95 机架 A 200-40null 按照反应釜的操作条件选择带冷却水套碳钢填料箱，公称轴径DN40的填料箱标记为： 填料箱 PN0.6 DN40 HG 5-1410-81 注意：不同公称容积选择不同的机架，操作容积大于2.0可选择双支点机架。null 8 选择釜体法兰 按照釜内操作压力、温度和釜体直径，查教材P250表10-1初选甲型平焊法兰（JB/T 4701--2000），法兰材料为16MnR。再查教材P261表10-10，公称压力PN0.6的16MnR甲型平焊法兰在操作温度150℃时的最大允许工作压力为0.6Mpa，大于釜体设计压力，所选甲型平焊法兰适用。 null参考教材P271表10-15，选择耐油石棉橡胶垫片和光滑面型法兰密封面。法兰和垫片标记为： 法兰 RF 1200-0.6 JB/T 4701-2000 垫片 1200-0.6 JB/T 4704-2000 查教材P254表10-3，法兰的重量约120kg，法兰的各部分尺寸供绘图用。 注意：不同的公称直径，不同的操作压力，容器法兰型号不一样！null9 选择容器支座 有保温的反应釜选用立时容器的耳式B型支座。反应釜的总重量包括物料（或水压试验时的水）重量，釜体和夹套的重量，法兰、电机、减速器、搅拌器的重量。null9.1 当釜体和夹套内都充满水时的重量比物料重，水重W1为： W1 =[] = = 2410kg 式中的封头容积Vf和Vf1查教材表 null9.2 釜体和夹套的重量可查教材P194表8-24进行计算。 釜体DN1200×10每米筒体的重量为298kg，夹套DN1300×5每米筒体重量为161kg，封头重量分别为137kg和76.2kg，则釜体和夹套的重量W2为： W2 = 298×1.4+161×1.2+137×2+76.2≈960kgnull9.3 电机重约40kg，减速器重约60kg，搅拌装置重约40kg，釜体法兰重约120kg，保温层重约100kg，则附件重W3为： W3 = 40+60+40+120+100 =360kg 9.4 反应釜总重W = W1+W2+W3 = 2410+960+360 = 3730 kg 其总重力Q为37.3KN。null 反应釜安装四个支座，但计算支座承载能力时只按两个支座考虑，每个支座应承载约19KN，查教材P346表13-6，选择适用容器公称直径700-1400mm承载能力为30KN带垫板的耳式支座，其标记为： JB/T 4725-92 耳座B3null10 选择手孔、视镜和工艺接管 10.1 选择手孔的公称直径和材料 参见第十一章第一节人孔和手孔的内容。选择平盖手孔的材料为： 公称直径DN250，公称压力PN1.0，板式平焊法兰。 其标记为： 手孔 APN1.0 DN250 JB 589-79null10.2 选择视镜的公称直径和材料 参见第十一章第二节视镜的内容，选择普通不带颈碳钢视镜，公称直径DN80，公称压力PN1.0。 其标记为： 视镜IPN1.0 DN80 HGJ 501--86-4null10.3 选择工艺接管 10.3.1 进料管 进料管公称直径DN50，选用无缝钢管φ57×3.5，伸进釜内一端截成45°斜口指向釜体中央，外伸100mm，内伸150mm。null10.3.2 出料管 出料管公称直径DN65，选用无缝钢管φ76×4，外伸200mm。 10.3.3 加热蒸汽进口管 加热蒸汽进口管公称直径DN32，选用无缝钢管φ38×3.5，外伸150mm。null10.3.4 冷凝液出口管和压力表接管 冷凝液出口管和压力表接管都是公称直径DN25，选用无缝钢管φ32×3.5，冷凝液出口管外伸150mm，压力表接管外伸100mm。 10.3.5 安全阀接管 安全阀接管公称直径DN40，选用无缝钢管φ45×3.5，外伸100mm。null10.3.6 温度计接管 选择加强套管温度计的公称长度1430mm，温度计接管为无缝钢管φ76×4，外伸100mm。配用凸面式平焊管法兰PN0.6 DN65， GB9119.7-88和凸面管法兰盖 PN0.6 DN65 GB9123.7—88。 其他接管也配用凸面板式平焊管法兰。 各工艺接管都布置在反应釜顶盖中心φ700的圆周上。 顶盖壁厚的强度裕量很大，不作开孔补强验算。null11.根据上述设计画出搅拌反应釜装配图（可用计算机绘图） 装配图应表明化工容器的形状、结构、尺寸，主要零部件之间的装配关系和技术特性等，它是化工容器的设计、制造、安装、维修和管理的重要技术文件，也是技术交流的工程语言。绘制化工容器装配图除了应遵循“机械制图”国家标准外，还要结合化工容器的特点注意某些问MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1716691278816_0。null11.1 图幅、比例及图面布局 搅拌反应釜装配图可选A2或A3，若幅面不足时，可以加长，其长边的1/4或1/2；比例主视图等可选用1:5，1:10，1：15，1:20，1:25等，标明在标题栏内，局部视图可选用1:5，1:4，1:3等，须另行标注在局部视图上。null 搅拌反应釜装配图通常采用主视图和俯视图，再配置适当的局部视图和局部放大图作为补充。nullnull11.2 标注尺寸和为零部件编号 搅拌反应釜装配图应标注的尺寸有特性尺寸：筒体内径、长度和壁厚等。配合尺寸：接管的位置；接管的外（内）神长度等。安装尺寸：支座中心距、支座地板尺寸等。外形尺寸：搅拌反应釜的总长度、宽度和高度。null11.3 标题栏、明细栏null11.4搅拌反应釜的制造、检验主要数据表null11.5技术要求内容 1.釜体组装完毕，先以0.45Mpa作釜体水压试验，合格后再焊夹套，再在夹套内以0.55Mpa作夹套水压试验。 2.搅拌轴上端密封处的径向摆动量不大于0.15mm，搅拌轴的轴向窜量不大于0.2mm，搅拌轴下端密封处的径向摆动量不大于0.75mm。 3.反应釜组装后，先空运转15分钟，再以水代料，并使釜内达到工作压力，试运转不少于30分钟，不得有不正常的噪音（≤85分贝）和震动等不良现象。 4. 管口方位按本图。null11.6 装配图示例null三、计算说明书的内容 1.封面（见模板-外） 2.目录 3.设计任务书 4.正文章节 5.设计 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 6.致谢 7.参考文献（资料） 8.附录（重要资料图表及装配图可作为附录列在目录后） 9.封底（见模板-内）null四、注意事项 1. 用A4打印纸书写或打印，书写时要求字迹工整，打印时字体选用仿宋或宋体，正文字号选用四号或小四号，注意页边距、行间距，留装订边； 2. 画出规范的工艺条件示意图和装配图； 3. 需查阅一定的参考文献资料，教材、设计手册、教学参考书、相关专业杂志、网络资料等 ； 4. 独立完成，第十九周一交；null5. 目录（可按第一部分，...；第一章,...或按序号等列目录），目录字号可同正文字号或比正文小一号 。 注意：设计任务书为正文第一部分，致谢 和参考文献（资料）不列在目录中。 6. 正文章节及设计总结（按设计内容及设计 总结分为各个部分或章节） 7.致谢（致谢位于设计总结后，比正文小一号 字） 8.参考文献（资料）（参考文献位于致谢 后，比正文小一号字） null9. 参考文献书写方法： 著作类：×××编.著作名.出版地：出版社，第几版，出版年 期刊类： ×××， ×××， ×××等.文章名.期刊名，年，卷（期）：页码（起止） 专利类： ×××， ×××， ×××等.专利名称.中国发明专利，公开号：CN..，授权年 网络类：网址 10.参考文献要编序号 11.设计计算说明书装订成册，装配图作为附录折叠后装订在计算说明书后。