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 i 1～1.3 1～2 1.7～2.5 发酵罐类 将式（1）计算出的结果，圆整为压力容器的公称直径DN（见附表1）。
2.3.2.2 确定封头尺寸
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椭圆封头选标准件，其型式如图2—3，它的内径与筒体内径相同，标准椭圆封头尺寸见附表2，其质量见附表3。
2.3.2.3 确定筒体高度H1
反应釜容积V通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。则筒体高度H1按下式计算，并进行圆整。
H1?V?V封
?4 ?m? －?23?
Di2式中 V封——封头容积(见附表2)，m3；
Di——圆整以后的筒体内径，m。
再将上式算出的筒体高度进行圆整，最后核算H1/Di、?，大致符合要求即可。
2.3.3 夹套的几何尺寸计算常用的夹套封闭结构。
容器夹套的常用结构如图2-4所示。夹套和筒体的连接常焊接成封闭结构，图2-5为
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夹套的结构尺寸常根据安装和工艺两方面的要求而定。夹套的安装尺寸见图2—6。夹套内径Dj根据筒体内径Di按表2—2选取。
表2－2 夹套内径Dj/mmDi Dj 500～600 700～1800 8 2000～3000 Di?50 Di?100 Di?200 夹套高度H2由传热面积决定，不能低于料液高，以保证充分传热。因此可按下式估算：
Hj??V?V封 ?m? －?24? ?24Di式中：Hj─夹套高度，m；
V封─釜体下封头容积，m3;
其它符号同前。
按估算的夹套高度，按下式验算夹套传热面积（夹套所包围釜体的面积）
A?F封?F1m?Hj?F －?25?式中F封─封头表面积，见附表2，m2F1m─圆筒每米高度表面积，m2
F─要求的传热面积，m2
如不符合要求，则需要选择其它形式的传热装置。见参考文献1。
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当筒体与上封头采用法兰连接时，常采用甲型平焊法兰连接。甲型平焊法兰的选用参
甲型平焊法兰密封面的结构常用平密封面和凹凸密封面两种。平面密封面法兰见附图1，凹凸密封面法兰见附图2，平面密封面详图见附图3，其主要尺寸见附表4。
甲型平焊法兰的工作温度为-20℃─300℃，不同使用温度下最大许用工作压力参见参考文献2表6的规定，常用平焊法兰质量见附表5。（图2-6），夹套有保温层取大值。
夹套与筒体的焊接点与法兰距离要考虑到装拆螺栓的方便，一般不小于150～200mm
2.3.4 夹套反应釜的强度计算
当夹套反应釜几何尺寸确定后，要根据已知的公称直径、设计压力和设计温度进行强度计算，确定罐体及夹套的筒体和封头的厚度。帯夹套的受内外压筒体厚度可参见参考文献3表11－3。
（1）强度计算的原则及依据
强度计算中各参数的选取及计算，均应符合GB150─1998《钢制压力容器》的规定。 强度计算应考虑以下几种情况：
①圆筒内为常压外带夹套时：筒设计，其余部分按常压设计；
当圆筒的公称直径DN?600mm时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力）圆
当圆筒的公称直径DN?600mm时，全部筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计。
②圆筒内为真空外带夹套时：
当圆筒的公称直径DN?600mm时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力
+0.1MPa）圆筒设计，其余部分按真空设计；计。
当圆筒的公称直径DN?600mm时，全部筒体按外压（指夹套压力+0.1MPa）圆筒设
③圆筒内为正压外带夹套时：
当圆筒的公称直径DN?600mm时，被夹套包围部分的筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值；其余部分按内压圆筒设计；中较大值。
当圆筒的公称直径DN?600mm时，全部筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其
（2）按内压对筒体和封头进行计算
内压薄壁圆筒的强度计算见参考文献3第九章第二节。内压容器封头的强度计算见参考文献3第十章。（3）按外压对和封头进行强度校核骤见参考文献3第十一章。
当筒体和封头需按外压设计时，可按GB150－1998图表法进行校核计算。校核计算步
（4）水压试验校核计算
夹套反应釜应对罐体和夹套分别进行水压试验并校核圆筒应力?T，其具体方法和步骤参见参考文献3第九章第三节。
2.4 反应釜的搅拌装置
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搅拌装置由搅拌器、轴及其支承组成。搅拌器的型式主要有：桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。它的选型通常是工艺设计的任务，也可按HG/T20569-94《机械搅拌设备》选取。
当搅拌器型式确定以后，机械设计的主要内容是：确定搅拌器直径、搅拌器与搅拌轴的连接结构，进行搅拌轴的强度设计和临界转速校核，选择轴的支承结构。
2.4.1 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计推荐两种简单的搅拌器。
桨式搅拌器结构如图2－7所示，其桨叶多为两叶。搅拌直径与罐体（釜体）内径之
?1比D/Di???32??，多用于n?100r/min的场合。3?
它可以多层安装在轴上，最底层安装在下封头焊缝高度上；安装第二层时，第二层可装在液面至底层桨距离的中间或稍高的位置上；安装第三层时，第三层装于液面下200mm处，中间装第二层桨。
桨式搅拌器与轴的连接常用螺栓对夹。当轴径d?50mm时，还应再加紧定螺钉固定；当d?50mm时，再加穿孔螺栓或圆柱销固定。
桨式搅拌器的主要尺寸见表2－3。
螺栓 螺钉
质量 表2－3 桨式搅拌器的主要尺寸
N/n 不大于 0.01 D 350 400 500 550 600 700 850 950 1100 注：
d d0 数量 d1 数量 ? B 40 C m f e kg 1.77 1.93 30 2 40 M12 M12 1 10 120 85 ─ 3 12 50 11 60 140 100 3.38 3.62 4.59 10.42 0.02 0.025 0.05 50 M16 4 M16 16 90 150 110 45 5 12.11 13.57 20.95 0.075 120 70 N─计算功率，KW；n─搅拌器转速，r/min；N/n─搅拌器桨叶强度所允许的数值，其计算温度
?2000C
推进式搅拌器如图2—8所示，类似风扇扇叶结构。它与轴的连接是通过轴套用平键或紧定螺钉固定，轴端加固定螺母。为防螺纹腐蚀可加轴头保护帽，其轴头结构及轴头保护帽如图2－9所示。
搅拌反应釜课程设计指导书 - 图文
