内容发布更新时间 : 2024/5/23 17:26:36星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
设计条件及设计内容分析
由设备条件单可知，设计的反应釜容积为1.8m、操作容积为1.54m；搅拌装置配置的电机功率为3.0KW、搅拌轴转速为85r/min、搅拌桨形式为框式；加热方式为用夹套内导热油进行电加热；装置上有8个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、10个电加热套管、1个固体物料进口、1个测控接管。反应釜设计的主要内容有： （1）、釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计； （2）、夹套的强度、刚度计算和结构设计；
（3）、设计釜体的法兰连接结构、选择接管、管法兰； （4）、人孔的选型及补强计算； （5）、支座的选型及验算； （6）、视镜的选型；
（7）、焊缝的结构及尺寸设计； （8）、电机、减速机的选型；
（9）、搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计； （10）、选择联轴器； （11）、设计机架结构及尺寸； （12）、设计底盖结构及尺寸； （13）、选择轴封形式；
（14）、绘制总装配图及搅拌轴零部件等。
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第一章 反应釜釜体的设计
1.1 釜体DN、PN的确定 1.1.1 釜体DN的确定
对于直立的反应釜来说，釜体的设备容积通常是指圆柱形筒体及下封头所包含的容积，即 V=VT+VF
式中 VT —设备筒体部分容积，m; VF —封头容积，m。
根据V及选定的L/Di值，将釜体视为圆柱形筒体，可以初步估算筒体内径，且根据设备条件单知L/Di=1.1。
由题可知L/Di=1.2 且V?(?Di2/4)?L=1.8 则Di?3
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4V4?1.8?3?1.28,圆整后Di=1300mm， L33.14?1.1?Di2
根据规定DN取1200mm。
1.1.2 釜体PN得确定
因操作压力为PW=0.58MPa，查标准得PN=0.6MPa 1.2 釜体筒体壁厚的设计 1.2.1 设计参数的确定
因釜体上装有安全阀，取P=1.1PW
P=1.1PW=1.1?0.58=0.638MPa
??1.0,(100%无损探伤)，C1?0.25，因带有夹套，双面腐蚀C2=1,
查表得0Cr18Ni10Ti材料[?]t?137MPa
1.2.2 筒体壁厚的设计
由公式Sn=
PcDi2[?]t??P?C得 c由SPn=
cDi0.638?12002[?]t??P?C=?c2?137?1.0?0.6380.25?1?4.05mm 考虑不锈钢常用厚度为5mm,则取Sn=5mm
1.3 釜体封头的设计 1.3.1 封头的选型
由题目可得该反应釜的封头采用标准椭圆形封头，类型是EHA。 1.3.2
设计参数的确定
P=1.1PW=1.1?0.58=0.638MPa，PL=0.0132MPa（可忽略，道理同上） 压力同釜体PC=P=0.638MPa
?=1（双面焊，100%无损探伤）
C1=0.25mm C2=1mm(双面腐蚀), 查表得0Cr18Ni10Ti材料[?]t?137MPa
1.3.3 封头的壁厚的设计
由公式得SPDn=
ci0.638?12002[?]t??0.5P?C=c2?137?1?0.5?0.638?0.25?1=4.38mm 取封头Sn与筒体一致，则Sn=5mm
1.4 筒体长度H的设计
1.4.1 筒体长度H的设计
由DN=1200mm查EHA标准可知V3
F=0.2545m
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筒体每米高容积V1=1.131m/m，则：
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V?V1.8?0.2545 筒高估算为H?FV??1.37 11.131圆整取 H=1370mm
1.4.2 釜体长径比L/Di的复核
釜体长度为L?H?h?13h1i?1370?25?3(325?25)?1495mm 圆整后L=1500mm 长径比复核为
L1500D??1.25 i12001.5 外压筒体壁厚的设计 1.5.1 设计外压的确定
PC=0.1MPa
1.5.2 试差法设计外压筒体的壁厚
设筒体的壁厚为Sn=5mm Se=Sn-C=5-1.25=3.75mm D0=Di+2Sn=1200+2?5=1210mm
由Lcr=1.17 D1/2
0（D0/ Se）得Lcr=1.17?1210×(1210/3.75)1/2
=25430.1mm
L=1500mm?Lcr=25430.1mm
?该筒体为短圆筒，圆筒的临界压力Pcr=2.6ES21/2e/[LD0(D0/Se)]
查文献1中图15-7得E=1.86?105
代入
得Pcr=2.6?1.86?105
?3.752
/[1500?1210?(1210/3.75)1/2
]=0.208MPa
[P]=Pcr/m对于圆筒 m=3 得 [P]=0.208/3=0.069MPa
由于[P]＜PC，则假设不合理。
再取Sn=6mm，Se=Sn-C=6-1.25=4.75mm，D0=Di+2Sn=1200+2?6=1212mm
则：P2.6?1.86?103?4.752cr?1500?1212?1212?0.376MPa
4.75[P]?Pcr3?0.125MPa＞PC，假设Sn=6mm合理。 1.5.3 图解法设计筒体的壁厚
设Sn=6mm，Se=Sn-C=6-1.25=4.75mm，D0=Di+2Sn=1200+2?6=1212mm L/DO=1.25，DO/ Se=255.16
查文献1中图15-4得A=0.00026，再查图15-7得B=32MPa
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