目 录
概述
---------------------------------------------------------------------------------------------------------5 第一章 罐体和夹套的设计
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1、 罐体和夹套的结构设计
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2、 罐体的几何尺寸
------------------------------------------------------------------------6 (1) 确定筒体内径
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(2) 确定封头尺寸
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(3) 确定筒体高度
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3、 夹套的几何尺寸
------------------------------------------------------------------------7 (1) 确定夹套内径
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(2) 确定夹套高度
----------------------------------------------------------------7
4、 夹套反应釜的强度计算
--------------------------------------------------------------8 (1) 强度计算的原则及依据
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(2) 按内压对筒体和封头进行强度计算
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(3) 按外压对筒体和封头进行强度校核
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(4) 水压试验校核计算
---------------------------------------------------------10
5、 夹套反应釜设计计算数据一览表
-------------------------------------------------10 (1) 几何尺寸
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(2) 强度计算
----------------------------------------------------------------------11
(3) 稳定性校核(按外压校核厚度)
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(4) 水压试验校核
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第二章 反应釜其它附件
-----------------------------------------------------------------------------14 1、 支座
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2、 手孔和人孔
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3、 设备接口
---------------------------------------------------------------------------------15 (1) 设备法兰
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(2) 接管和管法兰
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(3) 补强圈
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(4) 液料出料管和过夹套的物料进出口
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4、 视镜
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参考文献
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概 述
本设计根据化工设备的机械理论知识,参照给顶工艺参数,科学合理地设计出符合要求的夹套反应釜,其涉及的内容如下:
(1) 总体结构设计 根据工艺要求并考虑制造、安装和维护检修的方便,确定
各部分结构形式,如封头型式、传热面积、搅拌类型、传动形式、轴封和各种附件的结构形式。
(2) 容器的设计 其主要内容有:
a) 根据工艺参数确定各部分几何尺寸;
b) 考虑压力、温度、腐蚀因素,选择釜体和夹套材料; c) 对罐体、夹套等进行强度和稳定性计算、校核; (3) 相关附件的选择 包括视镜、法兰手孔和人孔。
(4) 绘图 包括装配图、部件图和零件图。如标准零件、部件,写出标准号及
标记,不必绘图。
(5)编制技术要求 提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。采用标准技术条件标注文号。
本设备按照GB 150—1998《钢制压力容器》进行制造、实验和验收,并接受国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监督规程》的监督。
2.焊接采用电弧焊。
3.焊接接头型式及尺寸处图中注明外,按GB 985—88规定;角焊缝的腰高按薄板的厚度;法兰焊接按相应的法兰的标准中的规定。
4.筒体、封头及其相连接的对接焊接接头应进行X射线探伤检查,检测长度不得少于各条焊接接头长度的20%,且不小于250mm,Ⅲ级为合格。
5.设备制造完毕后,设备内以0.55Mpa(表压)进行水压试验,合格后焊接夹套,夹套以0.65Mpa(表压)进行水压试验。
6.设备上凸缘与安装底座的连接表面,应在组焊后加工。
7.设备组装后,在搅拌轴上端轴封处测定轴的径向摆动量不得大于0.5mm,搅拌轴轴向窜动量不得大3 mm。
8. 设备组装后,低于临界转速时,先运转十五分钟后,以水代料,并使设备内达到工作压力;超过临界转速时,直接以水代料,严禁空远转,并使设备内达到工作压力,进行试运转,时间不少一小时。在运转过程中,不得有不正常的噪音和振动灯不良现象。
10.管口及支座方位按本图(或管口及支座方位见管口方位图)
第一章 罐体和夹套的设计
1、 罐体和夹套的结构设计
罐体一般是立式圆筒形容器,有顶盖、筒体和罐底,通过支座安装在基础或平台上。罐底通常为椭圆形封头,对于常压或操作压力不大而直径较大的设备,顶盖可采用薄钢板制造的平盖,并在薄钢板上加设型钢制的横梁,用以支承搅拌器及其传动装置。顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种筒体内径D1≤1000mm,宜采用可拆连接。当要求可拆时做成法兰连接。夹套的形式与罐体相同。
2、 罐体几何尺寸计算 (1)、确定筒体内径
将釜体视为圆柱形筒体, 一般由工艺条件给定容积V、筒体内径D1按式1估算:
式1
式中V——工艺条件给定容积,m3;
i——长径比, i=H1/D1=1.1(按物料的类型选取,见表1) 当D1估算值圆整到公称直径系列,见附表D-1。取D1=1700mm 表1
种 类 一般搅拌釜 设备内物料类型 液-固相或液-液相物料 气-液相物料 发酵罐类 (2)、确定封头尺寸 封头选用椭圆封头,型号是JB/T 4746-2002 公称直径DN/mm 总深度H/mm 内表面积A/m2 容积V/ m3 直边高度h/mm 1700 450 3.2662 0.6999 25 (3)、确定筒体高度 立式反应釜釜体的容积通常是指圆柱形筒体和下封头包含的容积,即:V=V筒+V封。DN=1800mm时,查表得V封=0.6999m3,V1m=2.270m3
式2
I 1~1.3 1~2 1.7~2.5 式中V封——封头容积(见附表D-2),m3;
V1m——1米高的筒体容积(见附表D-1),m3/m。
当筒体高度确定后,应按圆整后的筒体高度修正实际容积,则圆整后的釜体高度H1=1900mm。
式3
式中V封——封头容积(见附表D-2),m3;
V1m——1米高筒体容积(见附表D-1),m3/m。 H1——圆整后的筒体高度,m。
化工设备机械基础课程设计 夹套反应釜 - 图文
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