学科过程设备设计说明书题目机械搅拌式反应釜设计说明书姓名罗韦荣学号xxxxxxxxxx 电话 xxxxxxxxxxxxxxx院系机械与汽车工程学院专业过程装备与控制工程xxxx班指导教师xxxxx xxxxxx xxxxxx机械搅拌式反应釜设计说明书摘要:夹套反应釜分罐体和夹套两部分,主要有封头和筒体组成,多为中、低压压力容器;搅拌装置有搅拌器和搅拌轴组成,其形式通常由工艺而定;传动装置是为带动搅拌装置设置的,主要有电动机、减速器、联轴器和传动轴等组成;轴封装置为动密封,一般采用机械密封或填料密封;它们与支座、人孔、工艺接管等附件一起,构成完整的夹套反应釜。
本课程设计题目是夹套反应釜,该设备是由筒体、夹套、搅拌轴、减速器和电动机等组成。
本设计详细的论证了筒体直径、筒体厚度、筒体的高度设计,材料的选择以及强度、稳定性校核。
本设计还涉及到夹套的选择,夹套厚度的计算;从多个角度分成十章分别对釜体厚度、釜体封头以及电机的选择,机架的设计,以及对应的凸缘、联轴器的选择方面做了详细的介绍。
本设计中还对法兰、管法兰的选取做了详尽的介绍。
本设计选用的是皮带传动,设计中对皮带的选择做了详尽的介绍。
设计中参数选取恰到好处,不仅满足了设备的设计要求,而且使设备的操作弹性变大,运行质量得到了保证。
关键词:夹套反应釜;搅拌轴;夹套;封头;皮带轮;联轴器;法兰压力容器;设计Abstract:Jacketed reactor tank and jacketed two parts, mainly consists of cylinder head and more for the medium and low pressure vessel;Stirring device ofstirrer and stirring shaft, its form is usually by the process and decide;Set ofdrive device, transmission device is mainly include motor, reducer, couplingand the shaft, etc;Shaft sealing device for dynamic seal, generally USESmechanical seals or packing seal;Them with the pedestal, manhole, processtook over, such as the attachments form a complete set of reactionkettle.This course design topic is jacketed reaction kettle, the device iscomposed of barrel, jacket, and stirring shaft, gear reducer and motor,etc.This design detailed demonstrates the cylinder diameter, cylinderthickness, the height of the cylinder design, material selection, strength andstability checkingThis design involves the choice of the jacket, the jacket thicknesscalculation;Divided into ten chapters, respectively from multiple angles ofthe kettle body thickness, kettle body, head, and the choice of motor, thedesign of the frame, as well as the corresponding flange, the selection ofcoupling is introduced in detail.This design also detail the selection offlange, pipe flange is introduced.In the design of this design is selection ofbelt transmission, the selection of belt made detailed introduction.Selectingproper design parameters, not only meets the design requirements of theequipment, and make the equipment is large elasticity of operation, runningquality guarantee.Keywords: Jacketed reactor;Stirring shaft;Jacket;Head;The pulley;Coupling;Pressure vessel flange;design目录0 绪论 (4)第一章夹套反应釜设计的有关内容 (5)第二章罐体几何尺寸计算 (6)2.1 确定筒体内径 (8)2.2 确定筒体尺寸 (8)2.3 确定筒体高度 (8)2.4 夹套的几何尺寸计算 (8)2.5 夹套反应釜的强度计算 (9)2.5.1 强度计算的原则及依据 (9)2.5.2 内筒及夹套的受力分析 (9)2.5.3 计算夹套筒体、封头厚度 (10)2.5.4 计算内筒筒体厚度 (10)2.5.5 确定内筒封头厚度 (9)2.5.6 带折边锥形封头壁厚的设计 (11)第三章反应釜釜体及夹套的压力试验 (12)3.1 釜体的水压试验 (12)3.1.1 水压试验压力的确定 (12)3.1.2 水压试验的强度校核 (12)3.1.3 压力表的量程、水温及水中Cl-浓度的要求 (12)3.2 夹套的水压试验 (12)3.2.1 水压试验压力的确定 (12)3.2.2 水压试验的强度校核 (12)3.2.3 压力表的量程、水温及水中Cl-浓度的要求 (13)第四章反应釜的搅拌装置 (13)4.1 推进式搅拌器的选取和安装 (13)4.2 搅拌轴设计 (14)4.3 搅拌轴强度校核 (14)4.4 搅拌抽临界转速校核计算 (15)4.5 联轴器的型式及尺寸的设计 (16)第五章反应釜的传动装置与轴封装置 (16)5.1 电动机的选用 (16)5.2 减速器的选用和设计 (16)5.3 带传动减速机的设计 (18)5.4 机架的设计与选用 (18)5.5 反应釜的轴封装置设计 (20)第六章反应釜其他附件 (20)6.1 设备法兰 (20)6.2 支座 (20)6.3 手孔和人孔 (20)6.4 设备接口 (22)6.4.1 接管与管法兰 (22)6.4.2 补强圈 (22)6.4.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (22)6.4.4 固体物料进口的设计 (23)6.5 视镜 (23)第七章焊缝结构的设计 (23)7.1 釜体上的主要焊缝结构 (23)7.2 夹套上的焊缝结构的设计 (24)鸣谢 (25)参考文献 (25)0绪论反应釜的广义理解即有物理或化学反应的容器,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、冷却及低高速的混配功能。
根据搅拌过程的目的与搅拌器造成的流动状态判断该过程所适用的浆型,这是一种比较合用的方法。
反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品,用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器,例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等;材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔、因康镍)合金及其它复合材料。
反应釜是化工行业不可缺少的防腐设备,在使用中机械碰撞、温度急变等因素经常引起脱瓷、裂纹、气泡、气孔和面釉的其他损伤,这些缺陷在搪瓷设备中是决不允许的,一旦发生这种现象,必须进行修补。
一个搪瓷釜价值几万元,由于局部爆瓷而报废十分可惜。
应采用高分子复合材料搪瓷修补剂修复搪瓷釜,搪瓷现场修补剂是由高分子聚合物、合金钢粉末或耐磨陶瓷粉末为基材并配以固化剂的双组份复合材料。
与普通树脂型的修补剂相比,高分子复合材料依靠自身更为细密的高分子结构,使得材料自身具有更强的粘接力和优异的耐腐蚀、抗腐蚀性能,高分子甚至能够渗透到金属里面,形成更为紧密的高分子复合材料保护层。
反应釜由釜体、釜盖、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等组成。
搅拌形式一般有锚式、桨式、涡轮式、推进式或框式等,搅拌装置在高径比较大时,可用多层搅拌桨叶,也可根据用户的要求任意选配。
并在釜壁外设置夹套,或在器内设置换热面,也可通过外循环进行换热。
加热方式有电加热、热水加热、导热油循环加热、远红外加热、外(内)盘管加热等,冷却方式为夹套冷却和釜内盘管冷却,搅拌桨叶的形式等。
支承座有支承式或耳式支座等。
转速超过160转以上宜使用齿轮减速机.开孔数量、规格或其它要求可根据用户要求设计、制作。
第一章夹套反应釜设计的有关内容1.1夹套反应釜的总体结构搅拌容器常被称作搅拌釜,当做反应器用时,称作搅拌釜式反应器,简称反应釜。
反应釜广泛应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、化肥等行业。
反应釜由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置及支座、人孔、工艺接管等附件组成。
搅拌容器分罐体和夹套两部分,主要由筒体和封头组成,多为中、低压压力容器;搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成,其形式通常由工艺设计而定;传动装置是为带动搅拌装置设置的,主要由电动机、减速器、联轴器和传动轴等组成;轴封装置为动密封,一般采用机械密封和填料密封;它们与支座、人孔、工艺接管等附件一起,构成完整的夹套反应釜。
1.2夹套反应釜设计内容和步骤夹套反应釜的机械设计是在工艺设计之后进行的,设计依据是工艺提出的要求和条件。
工艺条件一般包括:釜体容积、最大工作压力、工作温度、介质及腐蚀性、传热面积、搅拌型式、转速、功率、工艺接管的尺寸及方位等。
在阅读了设计任务书后,按以下内容和步骤进行夹套反应釜的机械设计。
(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、传动型式、轴封和各种附件的结构形式。
(2)容器的设计其主要内容有:①根据工艺参数确定各部分几何尺寸;②考虑压力、温度、腐蚀因素,选择釜体和夹套材料;③对罐体、夹套等进行强度和稳定性计算、校核。