18m3搅拌式反应釜设计.docx
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1、目 录摘要1关键词11 前言11.1 反应器的现状及发展前景11.2 搅拌式反应釜结构设计及其工作原理示图22 设计条件及设计内容分析3 2.1反应釜设计的内容主要有33 反应釜釜体的设计3 3.1 釜体DN的确定3 3.1.1 釜体DN的确定3 3.2 釜体筒体壁厚的设计3 3.2.1 设计参数的确定3 3.2.2 筒体壁厚的设计4 3.3 釜体封头的设计4 3.3.1 封头的选型4 3.3.2 设计参数的确定4 3.3.3 封头的壁厚得设计4 3.3.4 封头的直边尺寸、体积的确定4 3.4 筒体长度H的设计5 3.4.1 筒体长度H的设计5 3.4.2 釜体长径比校核5 3.5 外压筒体
2、壁厚的设计5 3.5.1 设计外压的确定5 3.5.2 试差法设计外压筒体的壁厚5 3.5.3 图算法设计筒体的壁厚5 3.6 外压封头壁厚得设计6 3.6.1 设计外压得确定6 3.6.2 封头壁厚得计算64 反应釜夹套得设计6 4.1 夹套釜体DN,PN得确定6 4.1.1 夹套釜体DN得确定6 4.1.2 夹套釜体PN得确定6 4.2 夹套筒体的设计7 4.2.1 设计参数的确定7 4.2.2 夹套筒体壁厚的设计7 4.2.3 夹套筒体的高度确定7 4.3 夹套封头的设计7 4.3.1 封头的选型7 4.3.2 设计参数的确定8 4.3.3 封头的壁厚的设计8 4.3.4 封头的直边尺寸
3、、体积与重量的确定8 4.3.5 封头结构的设计8 4.4 传热面积的校核85 反应釜釜体及夹套的压力试验9 5.1 釜体的水压试验9 5.1.1 水压试验压力的确定9 5.1.2 液压试验的强度校核9 5.1.3 压力表得量程9 5.1.4 水压试验的操作过程9 5.2.1 气压试验压力的确定9 5.2.2 气压试验的强度校核10 5.2.3 气压试验的操作过程10 5.3 夹套的液压试验10 5.3.1 水压试验压力的确定10 5.3.2 液压试验的强度校核10 5.3.3 压力表的量程、水温的要求10 5.3.4 水压试验的操作过程106 反应釜附件的选型及尺寸设计11 6.1 釜体法兰
4、联接结构的设计11 6.1.1 法兰的设计11 6.1.2 密封面形式的选型11 6.1.3 螺栓、螺母的尺寸规格12 6.1.4 法兰、垫片、螺栓、螺母、垫圈的材料12 6.2 选用手孔,视镜等和工艺接管的设计12 6.2.1 手孔12 6.2.2 视镜12 进料管口12 6.2.4 温度计13 6.2.5 出料口13 6.2.6 安全阀接口13 接口i和压力表接管e13 6.2.8 加热蒸汽进口13 13 6.3.1 管法兰的选型13 6.3.2 管法兰的尺寸13 6.4 垫片尺寸及材质14 6.4.1 垫片的结构14 6.4.2 密封面形式及垫片尺寸15 6.5 手孔的设计15 6.5.
5、1 手孔的结构15 6.5.2 手孔尺寸15 6.6 视镜的设计16 6.6.1 视镜的选型17 6.6.2 视镜的结构17 6.6.3 视镜的规定标记、标准图号、视镜的尺寸及材料17 6.6.4 视镜标准件的材料应符合表9的规定17 6.7 支座的选型18 6.7.1 支座的选型及尺寸的初步设计17 6.7.2 支座载荷的校核计算197 搅拌装置的选型与尺寸设计19 7.1 搅拌轴直径的初步计算19 7.1.1 搅拌轴直径的设计19 19 19 19 19 7.3.2 联轴器的结构及尺寸20 7.3.3 联轴节的零件及材料20 7.4 搅拌桨尺寸的设计21 7.4.1 桨式搅拌桨的结构21
6、7.4.2 桨式搅拌桨的尺寸21 7.4.3 桨式搅拌桨零件明细表21 7.5 搅拌轴的结构及尺寸的设计22 7.5.1 搅拌轴长度的设计22 7.5.2 搅拌轴的结构228 传动装置的选型与尺寸设计22 8.1 电动机的选型22 8.2 减速器的选型23 8.3 机架的设计23 8.4 底座的设计24 8.5 反应釜的轴封装置设计24 8.5.1 反应釜的轴封装置的选型24 8.5.2 轴封装置的结构及尺寸259 焊缝结构的设计25 9.1 釜体上主要焊缝结构的设计25 9.2 夹套上的焊缝结构的设计2810 固体物料进口的开孔及补强计算29 10.1 封头开固体物料进口后被削弱的金属面积A
7、的计算29 10.2 有效补强区内起补强作用的金属面积的计算30 10.2.1 封头起补强作用金属面积A1的计算30 10.2.2 接管起补强作用金属面积A2的计算30 10.2.3 焊缝起补强作用金属面积A3的计算30 10.3 判断是否需要补强的依据3011 结论31参考文献 31致谢32附录33学 生:指导老师:摘 要:搅拌釜式反应器由搅拌器和釜体组成。搅拌器包括传动装置,搅拌轴(含轴封),搅拌桨;釜体包括筒体,夹套和内件,盘管,导流筒等。工业上应用的搅拌釜式反应器有成百上千种,按反应物料的相态可分成均相反应器和非均相反应器两大类。非均相反应器包括固-液反应器,液-液反应器,气-液反应器
8、和气-液-固三相反应器。本次设计的釜式反应器适用性广操作弹性大,是工业生产中最广泛使用的反应器。关键词:反应釜; 釜体; 搅拌器Design 1.8m3 Stirred Tank Reactor Author: Tutor:Tang(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract:Stirred tank reactor by the stirrer and the reactor body. The agitator gear stirring sha
9、ft ( with shaft seal), impeller, kettle body including a cylinder, jacket and coil, draft tube etc. Industrial application of stirred tank reactor, there are hundreds of homogeneous reaction and heterogeneous reactor can be divided into two major categories according to the phase of the reaction mat
10、erials. The non - homogeneous reactor, including the solid - liquid reactor, liquid - liquid reactor, the gas - liquid reactor and gas - liquid - solid three-phase reaction device. The design of the tank reactor wide applicability of the operating flexibility,the most widely used in industrial produ
11、ction reactor.Key words:Reactor; Electric; Agitator; 1 前言1.1 反应器的现状及发展前景反应釜的广义理解即有物理或化学反应的不锈钢容器,通过对容器的结构设计与参数配置,实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混合功能。随之,反应过程中的压力要求对容器的设计要求也不尽相同。生产必须严格按照相应的标准加工、检测并试运行。不锈钢反应釜根据不同的生产工艺、操作条件等不尽相同,反应釜的设计结构及参数不同,即反应釜的结构样式不同,属于废标的容器设备。不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和各种科研实验项目的研究,用
12、来完成水解、中和、结晶、蒸馏、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工业过程的容器。反应釜是综合反应容器,根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计。从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤,对反应过程中的温度、压力、力学控制(搅拌、鼓风等)、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。搅拌釜式反应器,这种反应器是工业生产中最广泛采用的反应器形式,适用于各种相态物料的反应。反应釜中设有各种不同型式的搅拌、传热装置,可适应不同性质的物料和不同热效应的反应,以保持反应物料在釜内合理地流动、混合和料号的传热。搅拌釜式反应器既可间隙操作也可连续操作或半连续操
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