化工设备机械基础课程设计题目：1m3夹套反应釜设计
学院: 化学与材料工程学院专业: 化学工程
班级: 10化工
姓名:
学号: 10111003101
指导老师:
完成日期: 2012年6月1日
夹套反应釜设计任务书
设计者：班级：10化工学号：10111003101
指导老师：日期：
一、设计内容
设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。
二、设计参数和技术特性指标
见下表
三、设计要求
1.进行罐体和夹套设计计算；
2.选择支座形式并进行计算；
3.手孔校核计算；
4.选择接管、管法兰、设备法兰；
5.进行搅拌传动系统设计；
（1）进行传动系统方案设计（指定用V带传动）；
（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸（指定选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW）；
（3）选择轴承；
（4）选择联轴器；
（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计；
6.设计机架结构；
7.设计凸缘及安装底盖结构；
8.选择轴封形式；
9.绘制装配图；
10. 绘传动系统部件图。
表1 夹套反应釜设计任务书
简图设计参数及要求
容器内夹套内
工作压力，
Mpa
设计压力，
MPa
0.2 0.3
工作温度，
℃
设计温度，
℃
<100 <150
介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽
全容积，m3 1.0
操作容积，
m3
0.8全容积
传热面积，
m2
>3.5
腐蚀情况微弱
推荐材料Q235-A
搅拌器型式推进式
搅拌轴转
速，r/min
200
轴功率，kW 4
接管表
符号公称尺寸
DN
连接面形式用途
a 25 蒸汽入口
b 25 加料口
c 80 视镜
d 65 温度计管
口
e 25 压缩空气入口
f 40 放料口
g 25 冷凝水出
口
h 100 手孔
目录
1. 夹套反应釜的结构 (5)
1.1 夹套反应釜的功能和用途 (5)
1.2 夹套反应釜的反应条件 (5)
2. 设计标准 (6)
3. 设计方案的分析和拟定 (6)
4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算 (7)
4.1 罐体和夹套的结构设计 (7)
4.1.1 罐体几何尺寸计算 (8)
4.1.2 夹套几何尺寸计算 (10)
4.2 夹套反应釜的强度计算 (12)
4.2.1 强度计算(按内压计算强度) (12)
4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度) (15)
4.2.3水压试验校核 (21)
4.3 反应釜的搅拌器 (23)
4.3.1 搅拌装置的搅拌器 (23)
4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (23)
4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计 (24)
4．4 反应釜的传动装置设计 (26)
4.4.1 常用电机及其连接尺寸 (26)
4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 (26)
4.4.3 V带减速机 (27)
4.4.4凸缘法兰 (30)
4.4.5安装底盖 (31)
4.4.6机架 (31)
4.4.7联轴器 (32)
4.5 反应釜的轴封装置设计 (33)
4.5.1 填料密封 (33)
4.5.2 机械密封 (33)
4.6反应釜的其他附件设计 (34)
4.6.1 支座 (34)
4.6.2 手孔和人孔 (35)
4.6.3 设备接口 (35)
5. 设计小结 (38)
6. 参考文献 (39)
设计说明书
1. 夹套反应釜的结构
夹套反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。搅拌容器分罐体和夹套两部分，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其形成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、工艺管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。
1.1 夹套反应釜的功能和用途
反应釜具有耐高温、耐腐蚀、生产能力强等优点，广泛用于合成塑料、合成橡胶、合成纤维、农药、颜料、树脂、化肥等行业。还用于医药，化工，食品，轻工等行业中的水解，中和，结晶，蒸馏，蒸发，储存等生产环节。釜体上的夹套主要是用于加热和冷却的模块。其中带搅拌的夹套反应釜是精细化工、涂料、热熔胶、医药及食品等工业中常用的反应设备之一。它是一种在一定压力和温度下，借助搅拌器将一定容积的两种（或多种）液体以及液体与固体或气体物料混匀，促进其反应的设备。
1.2 夹套反应釜的反应条件
夹套反应釜的设计要注重反应的条件，一般考虑夹套和搅拌器的材料、上下进出口的设计，主要分为温度、压强、进料口和出料口、材料这几个因素。
温度----这个一般都应当有严格的控制，所以在设计的时候要注意温度计选择。要是反应温度高可能要使用油浸泡温度计，所以要留可以装油的管槽，要是温度低还要注意冰封现象发生。要是温度在100度到0度之间，要求不高的情况下，可以用塞子直接套温度计（注意压强）。
压强----压强的高低要选择合适的反应釜，一般只要能承受两倍的大气压就可以了。
进料口和出料口----一般进料口做一定大就一个可以了，要注意一些比如回流口、真空口什么的，还有就是出料口的大小，有些物质反应后不容易放出，所
以要设计合适。
材料----一般反应釜都是玻璃的，要是工业生产最好用搪瓷的，搅拌的金属要注意保护不要被腐蚀，放料活塞要可以防腐。
还有就是夹套的进出水的控制，防止部分比如盐水的滞留。
2. 设计标准
（1）HG/T 20569-94《机械搅拌设备》
（2）GB 150-1998 《钢制压力容器》
（3）HG 21563~21572-95 HG 21537.7~8-92 《搅拌传动装置》
（4）TCED S8-90 《压力容器强度计算书统一格式》
（5）CD 130A20-86 《化工设备设计文件编制规定》
3. 设计方案的分析和拟定
由夹套反应釜设计任务书可知，本次设计内容是设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。任务书中已经给定此夹套反应釜一些设计参数及要求，我先对已有数据进行进一步分析并确定此次设计的总体设计方向。
此次我要设计的是全容积为13m，操作容积为0.83m的夹套反应釜。
1、设计压力：容器内的设计压力为0.2MPa，夹套内的设计压力为0.3MPa，由此可知本反应釜是在常压下工作。
2、设计温度：容器内的设计温度<100℃，夹套内的设计温度<150℃，设计温度均不高，不需要对反应釜作保温措施。
3、介质选择：容器内的介质为染料及有机溶剂,夹套内的介质为冷却水或蒸汽。
4、搅拌器：选用推进式搅拌器，搅拌轴转速为200 r/min，轴功率为4kW。
5、材料选择：任务书上的推荐材料为最常用的Q235-A碳素钢材，由此釜中的其他接管法兰等钢材也选用Q235-A碳素钢材。封头为标准的椭圆封头，材质也选用Q235-A碳素钢。
6、传动系统：任务书指定选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW，
给定搅拌传动系统用V带传动。
7、接管设计：已知反应釜的用途为传热带搅拌，因此反应釜需要蒸汽入口、加料口、视镜、温度计管口、压缩空气入口、放料口、冷凝水出口、手孔。任务书中已经分别给出相应的公称尺寸：蒸汽入口公称尺寸DN=25、加料口公称尺寸DN=25、视镜公称尺寸DN=80、温度计管口公称尺寸DN=65、压缩空气入口公称尺寸DN=25、放料口公称尺寸DN=40、冷凝水出口公称尺寸DN=25、手孔公称尺寸DN=100。
8、焊接选择：焊接采用电弧焊，焊条牌号：采用J 507焊条。
9、法兰焊接：法兰焊接按相应法兰标准的规定，角焊缝及搭接焊缝的焊叫尺寸按两焊件中较薄板的厚度。
10、检验事项：（1）、容器上的A类和B类焊缝应进行X射线探伤检查，探伤长度为20%，X射线探伤应符合JB4730-94《压力容器安全技术监察规程》规定，Ⅲ级为合格.（2）、设备制造完毕后设备内0.25MPa进行水压试验，合格后焊上夹套，夹套内以0.38MPa进行水压试压。（3）、设备上凸缘与安装底座的连接表面，应在组焊后加工，安装时轴线应处于垂直状态，搅拌轴轴封处轴的径向摆动量不得大于0.5mm,搅拌轴轴向窜动量不得大于0.3mm。（4）、设备制造完毕后以水代料试运转1小时，应使设备达到工作压力，试运转过程中不得有不正常的噪音和震动。
此外，设计中还需选择接管、管法兰、设备法兰、轴承、联轴器、轴封形式，最后完成设计时，需将设计的反应釜绘制成装配图及绘出传动系统部件图。
4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算
4.1 罐体和夹套的结构设计
罐体一般是立式圆筒形式容器，有顶盖、筒体、罐底，通过支座安装在基础平台上。罐底通常为椭圆形封头。顶盖在受压状态下常选用椭圆形封头，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（槽钢和工字钢）制的横梁，用以支承搅拌器及其传动装 置。
顶盖和钢底分别与筒体相连。罐底与筒体的连接常采用焊接连接。顶盖与筒体的连接型式分为开拆和不可拆两种，筒体直径1D ≤1200㎜，宜采用可拆连接。当要求可拆时，做成法兰连接。夹套型式与罐体相同。
4.1.1 罐体几何尺寸计算
1、釜体形式为常用结构圆筒形，封头形式为常用结构椭圆形。原始尺寸如下表4-1：
表4-1 原始尺寸
2、几种搅拌釜的长径比i 值如下表4-2,此次设计任务的内物料为液-液相物料，所以i 的取值范围为1～1.3。又因为设计容器不大，为使直径不致太小，在顶盖上容易布置接管和传动装置，故选取i =H 1/D 1=1.2。
表4-2 i 取值
种类 设备内物料类型 i 一般搅拌器 液-固相或液-液相物料
1～1.3 气-液相物料
1～2 发酵罐类
1.7～
2.5
初算筒体内径1D 按式
3
14i
V
D π?
全容积V （3m ）
1.0 操作容积1V （3m ）
0.8 传热面积F （2m ）
3.5
计算,得 0621.12
.11
44331=??==ππi V D m
按下表4-3筒体的容积、面积和质量,选取圆整筒体内径1D =1000mm ，一米高的容积 m 1V =0.7853m ，内表面积m 1F =3.142m 。
表4-3筒体的容积、面积和质量
按附表4-4 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸,选取釜体封头容积
封1V =0.1505 3m
表4-4 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸
釜体高度1H 按式
()m V V V H 111/封-=
计算,得
()m V V V H 111/封-==（1-0.1505）/0.785=1.0822m
选取圆整釜体高度 1H =1000 mm
实际容积V 按式
封111V H V V m +?= 计算,得
封111V H V V m +?==0.785*1.000+0.1505=0.93553m
4.1.2 夹套几何尺寸计算
按表4-5夹套直径2D 选取夹套筒体内径 2D =1D +100=1100 mm ,
表4-5 夹套直径2D
装料系数η按式
V V /操=η
计算，得
V V /操=η=0.8/1.0=0.8
夹套筒体高度H 2按式
V
V V H
m
112
)
(封-≥
η
计算，得
()m V V V H 112/封-≥η=
（0.8*1.0-0.1505）/0.785=0.8274m
选取圆整夹套筒体高度 H 2=950mm 。
按表4-4 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸,选取罐体封头表面积
m 1F =1.1625 2m 。
按表4-3 筒体的容积、面积和质量,选取一米高筒体表面积 m 1F =3.142m 。
实际总传热面积F 按式
封121F H F F m +?=`
校核,得
封121F H F F m +?==3.14*0.95+1.1625=4.14552m >3.5 2m
综上所述，筒体和夹套尺寸为下表4-6所示：
表4-6 筒体和夹套尺寸
直径(mm) 高度（mm）筒体1000 1000
夹套1100 950 4.2 夹套反应釜的强度计算
4.2.1 强度计算(按内压计算强度)
据工艺条件或腐蚀情况确定，设备材料选用Q235-A。
由工艺条件给定, 设计压力（罐体内）
p=0.2MPa，
1
设计压力（夹套内）
p=0.3MPa，
2
设计温度（罐体内）
t<100℃，
1
设计温度（夹套内）
t<150℃。
2
按表4-7所示焊接接头系数φ,选取罐体及夹套焊接接头系数φ=0.85。
表4-7焊接接头系数φ
按表4-8 压力容器用碳素钢钢板的许用应力,选取设计温度下材料许用应力
[σ]t =113 Mpa 。
表4-8 压力容器用碳素钢钢板的许用应力
罐体筒体计算厚度1δ按式
[]11112p D p t
-=
φσδ
计算，得
[]mm p D p t
04.12.085.011321000
2.021
111=-???=-?=
φσδ 夹套筒体计算厚度2δ按式
[]22
222p D p t
-=
φσδ
计算，得
[]mm p D p t
72.13
.085.011321100
3.022222=-???=-=
φσδ 罐体封头计算厚度'1δ按式
[]111'15.02p D p t
-=
φσδ
计算，得
[]mm p D p t
04.12.05.085.011321000
2.05.021
11'1=?-???=-?=
φσδ
夹套封头计算厚度'2δ按式
[]222'25.02p D p t
-=
φσδ
计算，得
[]mm p D p t
72.13.05.085.011321100
3.05.02222'2=?-???=-=
φσδ
壁厚附加量321C C C C ++=，其中C 1为钢板负偏差，初步取1C =0.6mm, 腐蚀裕量2C =2mm,热加工减薄量3C =2（封头热加工3C =0.5mm ），因此：
C =0.6+2+0=2.6mm
罐体筒体设计厚度c 1δ按式
211C c +=δδ
计算，得
211C c +=δδ=1.04+2.0=3.04mm
夹套筒体设计厚度c 2δ按式
222C c +=δδ 计算，得
2
22C c +=δδ=1.72+2.0=3.72mm
罐体封头设计厚度'1c δ按式
2'1'1C c
+=δδ 计算，得
C c +='1'1δδ=1.04+2.0=3.04mm 夹套封头设计厚度'2c δ按式
2'2'2C c +=δδ 计算，得
2'2'2C c +=δδ=1.72+2.0=3.72mm
圆整选取罐体筒体名义厚度 n 1δ=5mm 圆整选取夹套筒体名义厚度 n 2δ=5mm 圆整选取罐体封头名义厚度 '1n δ=5mm 圆整选取夹套封头名义厚度 '2n δ=5mm
4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度)
1、假设罐体筒体名义厚度 n 1δ=8 mm
按表4-9 钢板厚度负偏差,选取钢板厚度负偏差 1C =0.6mm
表4-9 钢板厚度负偏差
据经验规律，腐蚀裕量 2C =2.0mm
厚度附加量C 按式
21C C C +=
计算，得
21C C C +==0.6+2.0=2.6mm
罐体筒体有效厚度e 1δ按式
C n e -=11δδ
计算，得
C n e -=11δδ=8-2.6=5.4 mm
罐体筒体外径O D 1按式
n
O D D 1112δ+=
计算，得
n O D D 1112δ+==1000+2*8=1016mm
筒体计算长度L 按式
1231h H L += 计算，得
1231h H L +==950+250/3=1033.3mm
系数 O D L 1=1033.3/1016=1.017
系数 e O D 11δ=1016/5.4=188.15
查附图4-1: ????
??=O e O D L D f A ,δ曲线（用于所有材料）
，得系数A =0.0006
图4-1 ???
?
??=O e
O D L D f A ,
δ曲线
查附图4-2 ()A f B =曲线，得系数 B =85MPa
4-2 ()A f B =曲线
许用外压力[]p 按式
[]e
O D B p 11δ=
计算，得
[]e
O D B p 11δ=
=85/188.15=0.45MPa>0.3MPa
确定罐体筒体名义厚度 n 1δ=8 mm
2、假设罐体封头名义厚度 '1n δ=8 mm
按表4-9 钢板厚度负偏差，选取钢板厚度负偏差 1C =0.6mm 据经验规律，腐蚀裕量 2C =2.0mm 厚度附加量C 按式
21C C C += 计算，得
21C C C +==0.8+2.0=2.6mm
罐体封头有效厚度'1e δ按式
C n e -='1'1δδ
计算，得
C n e -='1'1δδ=8-2.6=5.4 mm 罐体封头外径'1O
D 按式
'1'1'12n O D D δ+= 计算，得
'1'1'12n O D D δ+==1000+2*8=1016mm
标准椭圆封头当量球壳外半径'1O R 按式
'1'19.0O O D R = 计算，得
'1'19.0O O D R ==0.9*1016=914 mm 系数A 按式
A =(
)
'1'1125
.0e O R δ
计算，得
(
)
0007385.04.5914125
.0125.0'
11'===
e
O R A δ
宁夏大学 课程设计说明书 题目: 夹套反应釜设计 院系：机械工程学院 专业班级：过控10-2班 学号： 学生姓名：马学良 指导教师：贺华 2013-6-27
宁夏大学课程设计（论文）任务书 机械工程学院过控教研室
年月日
目录 一、设计条件及设计内容分析 (1) 二、搅拌容器尺寸的确定及结构选型 (2) 搅拌釜直径设计计算 (2) 筒体厚度的计算 (2) 筒体封头的设计 (3) 筒体长度H的设计 (4) 外压筒体的壁厚确定 (4) 外压封头的壁厚的设计 (5) 三、夹套尺寸的设计计算 (5) 夹套公称直径DN的确定 (5) 夹套筒体壁厚的设计 (6) 夹套筒体长度H的计算 (6) 夹套封头的设计 (6) 四、反应釜附件的选型及尺寸设计 (7) 封头法兰的设计 (7) 封头法兰尺寸及结构 (7) 封头法兰密封面的选型 (8) 工艺接管 (9) 工艺接管尺寸的确定 (9) 接管垫片尺寸及材质 (11) 手孔的设计 (12) 视镜的选型 (13) 五、搅拌装置的选型与尺寸设计计算 (14) 搅拌轴直径的初步计算 (14) 搅拌轴直径的设计 (14) 搅拌轴刚度的校核 (14) 搅拌轴轴承的选择 (14) 联轴器的选择 (15) 搅拌器的设计 (16) 挡板的设计与计算 (17) 六、传动装置的选型和尺寸计算 (17)
凸缘法兰的选型 (17) 安装底盖的选型 (18) 机架的选型 (19) 安装底盖与密封箱体、机架的配置 (19) 电动机的选型 (20) 减速器的选型 (21) 搅拌轴长度的设计 (21) 搅拌轴的结构 (21) 支座的计算 (21) 密封形式的选择 (23) 七、焊接的形式与尺寸 (24) 八、开孔补强计算 (26) 封头开手孔后削弱的金属面积的计算 (26) 接管起补强作用金属面积的计算 (27) 焊缝起补强作用金属面积的计算 (27) 九、反应釜釜体及夹套的压力试验 (27) 釜体的液压试验 (27) 水压试验压力的确定 (27) 水压试验的强度校核 (28) 压力表量程 (28) 水压试验的操作过程 (28) 釜体的气压试验 (28) 气体实验压力的确定 (28) 气压试验的强度校核 (28) 气压试验的操作过程 (29) 夹套的液压试验 (29) 水压试验压力的确定 (29) 水压试验的强度校核 (29) 压力表量程 (29) 液压试验的操作过程 (29) 十、反应釜的装配图（见大图） (29) 课程设计总结 (30) 参考文献 (31)
目录 1 装置简介 (2) 1.1 反应釜结构 (2) 1.2 技术参数 (2) 1.3 控制箱组成 (2) 1.4 控制箱工作原理 (4) 2 安装要求 (4) 3 操作步骤 (5) 3.1 检查工作 (5) 3.2 温度整定 (5) 3.3 实验步骤 (6) 4 安全注意事项 (7)
1 装置简介 该类型反应釜，适用于一定压力和温度下的化学反应的反应装置。与物料接触的零件均采用不锈钢耐腐蚀材料做成，能够满足多种物料在额定压力和额定温度范围内进行化学反应的要求，是进行各种化学反应试验的理想装置。 1.1 反应釜结构 本反应釜由反应容器、电加热炉、安全爆破片、针型阀、控制箱等部件组成。反应容器是由不锈钢制成的釜体和釜盖组成，釜体与釜盖采用法兰连接。 釜盖上设有压力表和爆破片，进气（液）阀，取样（出料）阀，冷却水管接头及测温铂电阻插口。爆破片一般在购买时已与用户定好使用压力，当用户使用中超过规定的压力时会发生爆破泄压，以保护其他承受部件的安全。加热电炉为螺旋形电热管，该电热管经缩管工艺将电阻丝固定在绝缘材料之中，绝缘性能好，使用寿命长。 本釜配带控制箱，控制箱中的温度仪与插入釜体中的测温铂电阻联接由PID 控制，从而实现温度的目标控制，控温精度达到±0.5%。 1.2 技术参数 公称容积35L 全容积40L 设计压力 2.5MPa 工作压力 1.5MPa 设计温度220℃工作温度200℃ 材质S31603 加热功率9 KW 加热方式油浴电加热控温精度±1℃ 1.3 控制箱组成 本控制仪为箱体结构，前面板装有智能温度控制仪（1）、通电工作计时表（2）、电加热电压表（3）、加热调压电位器（4）、电源开关（5）、夹套温度显示（6）。 后面板装有电源进线插座（7）、电加热输出接线端子（8）、测温铂电阻进线插座（9、10）、电源保险丝座（11）。
有搅拌装置的夹套反应釜 前言 《化工设备机械基础》化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业，对化下设备的机械知识和设计能力的要求而编写的。通过此课程的学习，是通过学习使同学掌握基本的设计理论并具有设计钢制的、典型的中、低、常压化工容器的设计和必要的机械基础知识。 化工设备机械基础课程设计是《化工设备机械基础》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试化工机械设计。化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。 化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的： ⑴熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 ⑵在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可
行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。 ⑶准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。 ⑷用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算结果。 化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
nd impr ove idl e land of utilizati on, real a chi eved envir onme nt improved a nd productivity development mut ual prom oting total wi n. Five, firmly implement, promoti ng work ahead, to create hig hlights. T hird depl oyment, impl ementation of seve n, the n it is imperative to stre ngthe n responsibility a nd impr ove the mechanisms and impleme ntation. All localities a nd departments m ust be convi nce d that goal s, goi ng all out, mustering spirit, w ork together t o ensure that thi s year's obje ctives carry out tasks, at the forefront. First, we m ust strengthen the leader shi p to implement. Departments at all level s shoul d always w ork and rural "five water treatment", "three to split" in a n important position, and carry the mai n responsibi lity, main lea der personally, leaders arre sted and layers of responsi bility rank transmissi on pre ssure e stabli she d hierarchical a ccountabilit y, and work together to pr omote the w ork of the mechani sm, a concerted effort pay attention to impleme ntation. County nong ban, flood, three to one dow n to further play a leadi ng catch total, integrate d and coordi nated role of all kinds is "long", "Sheriff" "Inspector" to 0.95m 3 夹套反应釜设计计算说明书 一、罐体和夹套设计计算 1.1 罐体几何尺寸计算 1.1.1 选择筒体和封头的形式 选择圆柱筒体及椭圆形封头。 1.1.2 确定筒体内径 已知设备容积要求0.95m 3 ，按式（4-1）初选筒体内径： 式中，V=0.95m 3 ，根据【2】38页表4-2，常反应物料为液-液类型， i =H 1/D 1=1～1.3，取 i =1.3，代入上式，计算得 3 31440.95==1.032i 3.14 1.1V D π?? ? 将D 1的估算值圆整到公称直径系列，取D 1=1100mm ， 1.1.3 确定封头尺寸 标准椭圆形封头尺寸查附表4-2，DN=1100mm ，选取直边高度h 2=25mm 。 1.1.4 确定筒体高度 当D 1=1100mm, h 2=25mm 时，由【2】附表D-2查得椭圆形封头的容积V 封=0.1980 m 3 ，由附表D-1查得 筒体1m 高的容积V 1m =0.950 m 3 ，按式（4-2）: H 1=(V-V 封)/V 1m =（0.950-0.198）/0.95=0.7916m 考虑到安装的方便，取H 1=0.9m ，则实际容积为 V= V 1m ×H 1+ V 封=0.950×0.9+0.198=1.053 m 3 1.2 夹套几何尺寸计算 1. 2.1 选择夹套结构 选择【2】39页图4-4 (b)所示结构。 1.2.2 确定夹套直径 查【2】表4-3, D 2= D 1+100=1100+100=1200mm 。套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径。 1.2.3 确定夹套高度 装料系数η=操作容积/全容积=0.9/0.95=0.85 按式4-4计算夹套高度： H 2≥(ηV- V 封)/ V 1m =(0.85×1.053-0.198)/0.95=0.734 m 取H 2=750mm 。选取直边高度h 2=25mm 。 1.2.4 校核传热面积 查【2】附表D-2，由D 1=1100mm ，得罐体封头表面积F 1封=1.3980 m 2 查【2】附表D-1，一米高筒体内表面积F 1m =3.46 m 2 31 4i V D π ?罐体结构示意图
课程设计说明书 专业： 班级： 姓名： 学号： 指导教师： 设计时间：
要求与说明 一、学生采用本报告完成课程设计总结。 二、要求文字（一律用计算机）填写，工整、清晰。所附设备安 装用计算机绘图画出。 三、本报告填写完成后，交指导老师批阅，并由学院统一存档。
目录 一、设计任务书 (5) 二、设计方案简介 (6) 1.1罐体几何尺寸计算 (7) 1.1.1确定筒体内径 (7) 1.1.2确定封头尺寸 (8) 1.1.3确定筒体高度 (9) 1.2夹套几何计算 (10) 1.2.1夹套内径 (10) 1.2.2夹套高度计算 (10) 1.2.3传热面积的计算 (10) 1.3夹套反应釜的强度计算 (11) 1.3.1强度计算的原则及依据 (11) 1.3.2按内压对筒体和封头进行强度计算 (12) 1.3.2.1压力计算 (12) 1.3.2.2罐体及夹套厚度计算 (12) 1.3.3按外压对筒体和封头进行稳定性校核 (14) 1.3.4水压试验校核 (16) （二）、搅拌传动系统 (16) 2.1进行传动系统方案设计 (17) 2.2作带传动设计计算 (17) 2.2.1计算设计功率Pc (17) 2.2.2选择V形带型号 (17) 2.2.3选取小带轮及大带轮 (17) 2.2.4验算带速V (18) 2.2.5确定中心距 (18) (18) 2.2.6 验算小带轮包角 1 2.2.7确定带的根数Z (18) 2.2.8确定初拉力Q (19) 2.3搅拌器设计 (19) 2.4搅拌轴的设计及强度校核 (19) 2.5选择轴承 (20) 2.6选择联轴器 (20) 2.7选择轴封型式 (21) （三）、设计机架结构 (21) （四）、凸缘法兰及安装底盖 (22) 4.1凸缘法兰 (22) 4.2安装底盖 (23) （五）、支座形式 (24) 5.1 支座的选型 (24) 5.2支座载荷的校核计算 (26)
标准文件 Standard document 1、目的Objective：规范高压反应罐操作，确保反应罐正常处于完好状态以及满足安全、生产的要求。 2、范围Scope：适用于公司所有高压反应罐的操作。 3、职责Responsibilities： 3.1 培训职责：本文件起草人或审核人或批准人负责对工程项目部、生产车间负责人进行本规程培训；以上部门负责人对其部门人员进行本规程培训。 3.2 工程项目部负责制定本规程，生产车间负责人负责监督本规程的实施，生产操作人员对本规程的实施负责。 4、定义Definition：无。 5、程序Procedures： 5.1 操作规程 5.1.1每次开机前操人员都要检查各电器线路、阀门管线，确保无问题。开机前先开冷却水，运行过程中以及设备内部有较高温度的情况下，要一直保持畅通，不得断水。防止内外磁转子高温退磁。 5.1.2运行时，每班都要设专人负责。运行时(包括试运行)时操作人员不得擅自离开工作台。 5.1.3经常检查减速机的润滑油，确保油量在标定范围内。 5.1.4磁力耦合器应定时加注高温润滑脂（按公司指定厂家产品或同类型号的），加注时设备应停止运行，禁止带压、带温加油。 5.1.5检查压力表是否归零，指针是否灵活。管道阀门应良好有效，以做到有控制的、缓缓的加压。
5.1.6严禁超压超温运行。反应釜的工作压力参数不得超过额定值。 5.2. 运行 5.2.1严禁超温超压运行，反应釜的工作参数不得超过额定值。 5.2.2反应釜在任何情况下都不能空转。当转速大于100r∕min时，电机减速机不得在工作转速下启动，应使变频器缓慢提速。防止磁力耦合器脱齿损坏。 5.2.3每次工作完毕后，应切断电源。 6、参考资料References：无。 7、相关记录和文件Documents and Records：无。 8、变更/修订记录Changes / revision records： The following is blank
过程控制系统课程设计 课题：反应釜温度控制系统 系别：电气与控制工程学院 专业：自动化 姓名：彭俊峰 学号：092413238 指导教师：李晓辉 河南城建学院 2016年6月15日
引言 (1) 1系统工艺过程及被控对象特性选取 (2) 1.1 被控对象的工艺过程 (2) 1.2 被控对象特性描述 (4) 2 仪表的选取 (5) 2.1过程检测与变送器的选取 (5) 2.2执行器的选取 (6) 2.2.1执行器的选型 (7) 2.2.2调节阀尺寸的选取 (7) 2.2.3调节阀流量特性选取 (7) 2.3控制器仪表的选择 (8) 3.控制方案的整体设定 (10) 3.1控制方式的选择 (10) 3.2阀门特性及控制器选择 (10) 3.3 控制系统仿真 (12) 3.4 控制参数整定 (13) 4 报警和紧急停车设计 (14) 5 结论 (15) 6 体会 (16) 参考文献 (17)
反应器是任何化学品生产过程中的关键设备，决定了化工产品的品质、品种和生产能力。釜式反应器是一种最为常见的反应器，广泛的应用于化工生产的各个领域。釜式反应器有一些非常重要的过程参数，如：进料流量（进料流量比）、液体反应物液位、反应压力、反应温度等等。对于这些参数的控制至关重要，其不但决定着产品的质量和生产的效率，也很大程度上决定了生产过程的安全性。 由于非线性和温度滞后因素很多，使得常规方法对釜式反应器的控制效果不是很理想。本文以带搅拌釜式反应器的温度作为工业生产被控对象，结合PID 控制方式，选用FX2N-PLC温度调节模块，同时为了提高系统安全性，设计了报警和紧急停车系统，最终设计了一套反应釜氏的温度过程控制系统。
乙酸乙酯间歇反应釜 工 艺 设 计 说 明 书
目录 前言 (3) 摘要 (4) 一．设计条件和任务 (4) 二.工艺设计 (6) 1. 原料的处理量 (6) 2. 原料液起始浓度 (7) 3. 反应时间 (7) 4. 反应体积 (8) 三. 热量核算 (8) 1. 物料衡算 (8) 2. 能量衡算 (9) 3. 换热设计 (12) 四. 反应釜釜体设计 (13) 1. 反应器的直径和高度 (13) 2. 筒体的壁厚 (14) 3. 釜体封头厚度 (15) 五. 反应釜夹套的设计 (15) 1. 夹套DN、PN的确定 (15) 2. 夹套筒体的壁厚 (15) 3. 夹套筒体的高度 (16) 4. 夹套的封头厚度 (16) 六. 搅拌器的选型 (17) 1. 搅拌桨的尺寸及安装位置 (17) 2. 搅拌功率的计算 (18) 3. 搅拌轴的的初步计算 (18) 结论 (19) 主要符号一览表 (20) 总结 (21) 参考书目 (22)
前言 反应工程课程设计是《化工设备机械基础》和《反应工程》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试反应釜机械设计。化工设计不同于平时的作业，在设计中需要同学独立自主的解决所遇到的问题、自己做出决策，根据老师给定的设计要求自己选择方案、查取数据、进行过程和设备的设计计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的比较分析，择优选定最理想的方案和合理的设计。 反应工程是培养学生设计能力的重要实践教学环节。在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的： 1、熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的 数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 2、在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要 求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。 3、准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。 4、用精炼的语言、简洁的文字、清晰地图表来表达自己的设计思想和计算 结果。 化工设备机械基础课程设计是一项很繁琐的设计工作，而且在设计中除了要考虑经济因素外，环保也是一项不得不考虑的问题。除此之外，还要考虑诸多的政策、法规，因此在课程设计中要有耐心，注意多专业、多学科的综合和相互协调。
课程设计 资料袋 机械工程学院（系、部） 2012 ~ 2013 学年第二学期 课程名称指导教师职称 学生专业班级班级学号题目酸洗反应釜设计 成绩起止日期 2013 年 6 月 24 日～ 2013 年 6 月 30 日 目录清单 . . .
过程设备设计 设计说明书 酸洗反应釜的设计 起止日期： 2013 年 6 月 24 日至 2013 年 6 月 30 日 学生 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院（部） 2013年6月26日
课程设计任务书 2012—2013学年第二学期 机械工程学院（系、部）专业班级 课程名称：过程设备设计 设计题目：酸洗反应釜设计 完成期限：自 2013 年 6 月 24 日至 2013 年 6 月 30 日共 1 周 指导教师（签字）：年月日系（教研室）主任（签字）：年月日 目录
第一章绪论 (4) 1.1 设计任务 (2) 1.2 设计目的 (2) 第二章反应釜设计 (2) 第一节罐体几何尺寸计算 (2) 2.1.1 确定筒体径 (2) 2.1.2 确定封头尺寸 (2) 2.1.3 确定筒体高度 (2) 2.1.4 夹套的几何尺寸计算 (3) 2.1.5 夹套反应釜的强度计算 (4) 2.1.5.1 强度计算的原则及依据 (4) 2.1.5.2 筒及夹套的受力分析 (4) 2.1.5.3 计算反应釜厚度 (5) 第二节反应釜釜体及夹套的压力试验 (6) 2.2.1 釜体的水压试验 (6) 2.2.1.1 水压试验压力的确定 (6) 2.2.1.2 水压试验的强度校核 (6) 2.2.1.3 压力表的量程、水温及水中Cl-的浓度 (6) 2.2.2 夹套的水压试验 (6) 2.2.2.1 水压试验压力的确定 (6) 2.2.2.2 水压试验的强度校核 (6) 2.2.2.3 压力表的量程、水温及水中Cl-的浓度 (6) 第三节反应釜的搅拌装置 (1) 2.3.1 桨式搅拌器的选取和安装 (1) 2.3.2 搅拌轴设计 (1) 2.3.2.1 搅拌轴的支承条件 (1) 2.3.2.2 功率 (1) 2.3.2.3 搅拌轴强度校核 (2) 2.3.2.4 搅拌抽临界转速校核计算 (2) 2.3.3 联轴器的型式及尺寸的设计 (2) 第四节反应釜的传动装置与轴封装置 (1) 2.4.1 常用电机及其连接尺寸 (1) 2.4.2 减速器的选型 (2) 2.4.2.1 减速器的选型 (2) 2.4.2.2 减速机的外形安装尺寸 (2) 2.4.3 机架的设计 (3) 2.4.4 反应釜的轴封装置设计 (3) 第五节反应釜其他附件 (1) 2.5.1 支座 (1) 2.5.2 手孔和人孔 (2) 2.5.3 设备接口 (3) 2.5.3.1 接管与管法兰 (3) 2.5.3.2 补强圈 (3) 2.5.3.3 液体出料管和过夹套的物料进出口 (4) 2.5.3.4 固体物料进口的设计 (4) 第六节焊缝结构的设计 (7) 2.6.1 釜体上的主要焊缝结构 (7) 2.6.2 夹套上的焊缝结构的设计 (8) 第三章后言............................................................. 错误!未定义书签。 3.1 结束语 ......................................................... 错误!未定义书签。 3.2 参考文献....................................................... 错误!未定义书签。
课程设计 设计题目搅拌式反应釜设 学生姓名 学号 专业班级过程装备与控制工程 指导教师
“过程装备课程设计”任务书 设计者姓名：班级：学号： 指导老师：日期： 1.设计内容 设计一台夹套传热式带搅拌的反应釜 2.设计参数和技术特性指标 简图设计参数及要求 容器内夹套 内 工作压力， MPa 设计压力， MPa 工作温 度，℃ 设计温 ＜100＜150 度，℃ 蒸汽 介质有机溶 剂 全容积，m3 操作容积， m3 传热面积， ＞3 m2 腐蚀情况微弱 推荐材料Q345R 搅拌器型 推进式 式 250 r/min 搅拌轴转 速 轴功率 3 kW 接管表
3.设计要求 （1）进行罐体和夹套设计计算；（2）选择接管、管法兰、设备法兰；（3）进行搅拌传动系统设计；（4）设计机架结构；（5）设计凸缘及选择轴封形式；（6）绘制配料反应釜的总装配图；（7）绘制皮带轮和传动轴的零件图 1罐体和夹套的设计 1.1 确定筒体内径 当反应釜容积V 小时，为使筒体内径不致太小，以便在顶盖上布置接管和传动装置，通常i 取小值，此次设计取i ＝1.1。 一般由工艺条件给定容积V 、筒体内径1D 按式4-1估算：得D=1084mm. 式中 V －－工艺条件给定的容积，3m ；
i ――长径比，1 1 H i D = （按照物料类型选取，见表4-2） 由附表4-1可以圆整1D ＝1100，一米高的容积1V 米＝0.953m 1.2确定封头尺寸 椭圆封头选取标准件，其形式选取《化工设备机械基础课程设计指导书》图4-3，它的内径与筒体内径相同，釜体椭圆封头的容积由附表4-2 V 封＝0.1983m ，（直边高度取50mm ）。 1.3确定筒体高度 反应釜容积V 按照下封头和筒体两部分之容积之和计算。筒体高度由计算 H1==（2.2-0.198）/0.95=0.949m ，圆整高度1H ＝1000mm 。按圆整后的1H 修正实际容积由式 V=V1m ×H1+V 封=0.95×1.000+0.198=1.1483m 式中 V 封m --3封头容积，； 1V 米――一米高的容积3m /m 1H ――圆整后的高度，m 。 1.4夹套几何尺寸计算 夹套的结构尺寸要根据安装和工艺两方面的要求。夹套的内径2D 可根据内径1D 由 选工艺装料系数η=0.6~0.85选取，设计选取η＝0.80。 1.4.1夹套高度的计算H2=（ηV-V 封）/V1m=0.758m 1.4.2.夹套筒体高度圆整为2H ＝800mm 。 1.4.3罐体的封头的表面积由《化工设备机械基础》附表4-2查的F 封=1.398。 1.4.4一米高的筒体内表面由《化工设备机械基础》附表4-1查的。F1m=3.46 1.4.5实际的传热面积F=4.166>3，由《化工设备机械基础》式4-5校核4.166〉3所以传热面积合适。
反应釜设计程序 (1)确定反应釜操作方式根据工艺流程的特点，确定反应釜是连续操作还是间歇操作。 (2)汇总设计基础数据工艺计算依据如生产能力、反应时间、温度、装料系数、物料膨胀比、投料比、转化率、投料变化情况以及物料和反应产物的物性数据、化学性质等。 (3)计算反应釜体积 (4)确定反应釜设计（选用）体积和台数。 如系非标准设备的反应釜，则还要决定长径比以后再校算，但可以初步确定为一个尺寸，即将直径确定为一个国家规定的容器系列尺寸。 (5)反应釜直径和筒体高度、封头确定。 (6)传热面积计算和校核。 (7)搅拌器设计。 (8)管口和开孔设计。 (9)画出反应器设计草图（条件图），或选型型号。 3.设计要求（1）进行罐体和夹套设计计算；（2）选择接管、管法兰、设备法兰；（3）进行搅拌传动系统设计；（4）设计机架结构；（5）设计凸缘及选择轴封形式；（6）绘制配料夹套反应釜的总装配图；（7）从总装图中测绘一张零件图或一张部件图。1罐体和夹套的设计1.1 确定筒体内径表4-2 几种搅拌釜的长径比i值搅拌釜种类设备内物料类型长径比i值一般搅拌釜液-固相或液-液相物料i＝1～1.3气-液相物料i＝1～2发酵罐类I＝1.7～2.5 当反应釜容积V小时，为使筒体内径不致太小，以便在顶盖上布置接管和传动装置，通常i取小值，此次设计取i＝1.1。一般由工艺条件给定容积V、筒体内径按式4-1估算：得D=1366mm.式中V－－工艺条件给定的容积，；i——长径比，（按照物料类型选取，见表4-2）由附表4-1可以圆整＝1400，一米高的容积＝1.539 1.2确定封头尺寸椭圆封头选取标准件，其形式选取《化工设备机械基础课程设计指导书》图4-3，它的内径与筒体内径相同，釜体椭圆封头的容积由附表4-2 ＝0.4362 ，（直边高度取50mm）。1.3确定筒体高度反应釜容积V按照下封头和筒体两部分之容积之和计算。筒体高度由计算H1==（2.2-0.4362）/1.539=1.146m，圆整高度＝1100mm。按圆整后的修正实际容积由式V=V1m×H1+V封=1.539×1.100+0.4362=2.129 式中；——一米高的容积/m ——圆整后的高度，m。1.4夹套几何尺寸计算夹套的结构尺寸要根据安装和工艺两方面的要求。夹套的内径可根据内径由500~600700~18002000~3000 +50 +100 +200选工艺装料系数=0.6~0.85选取，设计选取＝0.80。1. 4.1夹套高度的计算H2=（ηV-V封）/V1m=0.755m1.4.2.夹套筒体高度圆整为＝800mm。1.4.3罐体的封头的表面积由《化工设备机械基础》附表4-2查的F封=2.345。1.4.4一米高的筒体内表面由《化工设备机械基础》附表4-1查的。F1m=4.401.4.5实际的传热面积F== 5.6665>3，由《化工设备机械基础》式4-5校核5.6665〉3所以传热面积合适。2夹套反应釜的强度计算强度计算的参数的选取及计算均符合GB150-1998《钢制压力容器》的规程。此次设计的工作状态已知时，圆筒为外压筒体并带有夹套，由筒体的公称直径mm，被夹套包围的部分分别按照内压和外压圆筒计算，并取其中较大者。...[ 过程装备夹套反应釜化工机械化工课程设计] 反应釜设计 摘要
课程设计任务书 ..................................................... 错误！未定义书签。 1.1. 1. 设计方案的分析和拟定 (4) 2. 罐体和夹套的设计 (5) 2.1. 罐体和夹套的结构设计 (5) 2.2. 罐体几何尺寸计算 (5) 2.2.1. 确定筒体内径 (5) 2.2.2. 确定封头尺寸 (6) 2.2.3. 确定筒体高度H1 (6) 2.3. 夹套几何尺寸计算 (6) 2.3.1. 确定夹套内径 (6) 2.3.2. 确定夹套高度 (7) 2.3.3. 校核传热面积 (7) 2.4. 夹套反应釜的强度计算 (7) 2.4.1. 强度计算的原则及依据 (7) 2.4.2. 按内压对筒体和封头进行强度计算 (8) 2.4.3. 按外压对筒体和封头进行稳定性校核 (10) 2.4.4. 水压试验校核 (11) 3. 反应釜的搅拌器 (12) 3.1. 搅拌器的选用 (12) 3.2. 挡板 (12) 4. 反应釜的传动装置 (12) 4.1. 电动机、减速机选型 (13)
4.2. 凸缘法兰 (13) 4.3. 安装底盖 (14) 4.4. 机架 (14) 4.5. 联轴器 (14) 4.6. 搅拌轴设计 (14) 5. 反应釜的轴封装置 (16) 6. 反应釜的其他附件 (17) 6.1. 支座 (17) 6.1.1. 确定耳式支座实际承受载荷Q (17) 6.1.2. 确定支座的型号及数量 (18) 6.2. 手孔 (18) 6.3. 设备接口 (18)
设计目的：培养学生把所学“化工机械基础”及其相关课程的理论知识，在设备课程设计中综合地加以运用，把化工工艺条件与化工设备设计有机结合起来，使所学有关机械课程的基本理论和基本知识得以巩固和强化。培养学生对化工设备设计的基本技能以及独立分析问题、解决问题的能力。 设计要求：（1）树立正确的设计思想。（2）要有积极主动的学习态度和进取精神。（3）学会正确使用标准和规范，使设计有法可依、有章可循。（4）学会正确的设计方法，统筹兼顾，抓主要矛盾。（5）在设计中应注意处理好尺寸的圆整，处理好计算与结构设计的关系。 设计内容：设计一台带有搅拌装置的夹套反应釜，包括设备总装配图一张，零部件图一至二张，设计计算说明书一份。 设计任务书 设计参数及要求 容器内夹套内工作压力，Mpa 设计压力，Mpa 0.2 0.3 工作温度，℃ 设计温度，℃<120 <150 介质有机溶剂冷却水或蒸汽全容积V ，m3 2.5 操作容积V1，m3 2.0 传热面积，m37 腐蚀情况微弱 推荐材料不锈钢 搅拌器型式桨式 搅拌速度，r/min <120
0.95m 3 夹套反应釜设计计算说明书 一、罐体和夹套设计计算 1.1 罐体几何尺寸计算 1.1.1 选择筒体和封头的形式 选择圆柱筒体及椭圆形封头。 1.1.2 确定筒体内径 已知设备容积要求0.95m 3 ，按式（4-1）初选筒体内径： 式中，V=0.95m 3 ，根据【2】38页表4-2，常反应物料为液-液类型， i =H 1/D 1=1～1.3，取 i =1.3，代入上式，计算得 3 31440.95==1.032i 3.14 1.1V D π?? ? 将D 1的估算值圆整到公称直径系列，取D 1=1100mm ， 1.1.3 确定封头尺寸 标准椭圆形封头尺寸查附表4-2，DN=1100mm ，选取直边高度h 2=25mm 。 1.1.4 确定筒体高度 当D 1=1100mm, h 2=25mm 时，由【2】附表D-2查得椭圆形封头的容积V 封=0.1980 m 3 ，由附表D-1查得 筒体1m 高的容积V 1m =0.950 m 3 ，按式（4-2）: H 1=(V-V 封)/V 1m =（0.950-0.198）/0.95=0.7916m 考虑到安装的方便，取H 1=0.9m ，则实际容积为 V= V 1m ×H 1+ V 封=0.950×0.9+0.198=1.053 m 3 1.2 夹套几何尺寸计算 1. 2.1 选择夹套结构 选择【2】39页图4-4 (b)所示结构。 1.2.2 确定夹套直径 查【2】表4-3, D 2= D 1+100=1100+100=1200mm 。套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径。 1.2.3 确定夹套高度 装料系数η=操作容积/全容积=0.9/0.95=0.85 按式4-4计算夹套高度： H 2≥(ηV- V 封)/ V 1m =(0.85×1.053-0.198)/0.95=0.734 m 取H 2=750mm 。选取直边高度h 2=25mm 。 1.2.4 校核传热面积 查【2】附表D-2，由D 1=1100mm ，得罐体封头表面积F 1封=1.3980 m 2 查【2】附表D-1，一米高筒体内表面积F 1m =3.46 m 2 31 4i V D π ?罐体结构示意图
微型高压加氢反应釜 微型高压加氢反应釜介绍 微型高压加氢反应釜具有耐高温、耐腐蚀、生产能力强等优点，广泛用于医药、饮料、化工、颜料、树脂、科研等工业部门。反应釜是融合了反应容器，反应条件控制系统，原料进料、产品导出系统的一类生产或实验器械。 微型高压加氢反应釜技术参数 型号SLM50 容积50ml 最高工作温度250℃ 加热方式模块加热 加热功率 1.2KW 搅拌速度0－1200rpm 搅拌方式内部磁力搅拌 最高工作压力标配10Mpa 结构材质标配316L不锈钢 微型高压加氢反应釜详情 世纪森朗微型高压加氢反应釜是实现反应过程的设备，化学反应工程以工业反应器中进行的反应过程为研究对象，运用数学模型方法建立反应器数学模型，研究反应器传递过程对化学反应的影响以及反应器动态特性和反应器参数敏感性，以实现工业反应器的可靠设计和操作控制。 搅拌方式：内部磁力搅拌，不存在轴封泄漏及其保养的问题，确保无泄露旋转部件，试验更加安全。 搅拌电机：原装进口大功率马达，强劲有力，高速稳定。 进气体阀：气体进气针型阀，质量可靠。 取样阀：便于反应过程中随时取样并分析反应进程 排气阀：方便在反应前对系统进行真空处理和置换气体使用，反应结束后作为放空阀. 压力表：实时监测反应压力 温度探头：深入反应釜体内部，实时监测反应温度 加热单元：模块加热，加热快速，控制精确。 世纪森朗微型高压加氢反应釜产品在设计开发、生产制造、安装调试、出厂检验每一个阶段都严格把关，确保每一台反应釜拥有最高的使用性和安全性。同时，北京世纪森朗实验仪器公司技术部非常愿意以专业培训的技术服务队伍向用户提供完美优质的售前技术咨询，与客户进行技术沟通，提供选型帮助；根据客户的实际要求定做特殊的反应釜，提供现场产品技术培训和安装调试及售后期服务。 北京世纪森朗友情提供 https://www.doczj.com/doc/415103207.html,
《 夹套反应釜设计计算说明书 一、罐体和夹套设计计算 罐体几何尺寸计算 选择筒体和封头的形式 选择圆柱筒体及椭圆形封头。 确定筒体内径 * 已知设备容积要求，按式（4-1）初选筒体内径： 式中，V=，根据【2】38页表4-2，常反应物料为液-液类型， i =H 1/D 1=1～，取 i =，代入上式，计算得 1D ? ( 将D 1的估算值圆整到公称直径系列，取D 1=1100mm ， 确定封头尺寸 标准椭圆形封头尺寸查附表4-2，DN=1100mm ，选取直边高度h 2=25mm 。 确定筒体高度 当D 1=1100mm, h 2=25mm 时，由【2】附表D-2查得椭圆形封头的容积V 封= m 3 ，由附表D-1查得筒体1m 高的容积V 1m = m 3 ，按式（4-2）: H 1=(V-V 封)/V 1m =（）/= 考虑到安装的方便，取H 1=，则实际容积为 V= V 1m ×H 1+ V 封=×+= m 3 【 夹套几何尺寸计算 选择夹套结构 选择【2】39页图4-4 (b)所示结构。 确定夹套直径 查【2】表4-3, D 2= D 1+100=1100+100=1200mm 。套封头也采用椭圆形并与夹套筒体取相同直径。 确定夹套高度 装料系数η=操作容积/全容积== · 按式4-4计算夹套高度： 31 4i V D π ?罐体结构示意图
H 2≥(ηV- V 封)/ V 1m =× m 取H 2=750mm 。选取直边高度h 2=25mm 。 校核传热面积 查【2】附表D-2，由D 1=1100mm ，得罐体封头表面积F 1封= m 2 查【2】附表D-1，一米高筒体内表面积F 1m = m 2 校核传热面积： 实际总传热面积F=F 筒+ F 1封=F 1m ×H 2 +F 1封=×+= m 2> m 2 ，可用。 : 罐体及夹套的强度计算 确定计算压力 按工艺条件，罐体内设计压力P 1=；夹套内设计压力P 2= 液体静压力P 1H =ρgH 2×10-6=1000×××10-6 =，取P 1H = 计算压力P 1c =P 1+P 1H =+= 夹套无液体静压，忽略P 2H ，故P 2c =P 2。 选择设备材料 " 分析工艺要求和腐蚀因素，决定选用Q235-A 热轧钢板，其中100℃-150℃下的许用应力为：[ó]t =113Mpa 。 罐体筒体及封头壁厚计算 罐体筒体壁厚的设计厚度为 采用双面焊缝，进行局部无损探伤检查，按教材表10-9，取焊缝系数φ=，C 2=2mm ，则 []1c 1d1210.191100 = 2 1.092 3.09 21130.850.19 2t c p D C p δσ??+= +=+=??-- % 查教材表10-10，取钢板负偏差C 1=，则δd1+C 1=，考虑到最小厚度 mim δ为3mm ，取名义厚度δn =5mm 罐体封头壁厚的设计厚度为 []11 d110.191100 = 2 1.092 3.09 21130.850.50.19 20.5c t c P D P δσ??= +=+=??-?-‘ 查教材表10-10，取钢板负偏差C 1=，则δd1’+C 1=，考虑到最小厚度 mim δ为3mm ，取名义厚度δn ’=5mm 夹套筒体及封头壁厚计算 夹套筒体壁厚的设计厚度为 - 采用双面焊缝，进行局部无损探伤检查，按【1】161页表10-9，取焊缝系数φ=（夹套封头用钢板拼焊），C 2=2mm ，则 []2 2c i d t c p D C p δσ?=+-[]2 2c i d t c p D C p δσ?= +-
高温高压反应釜 由气源柜、增压柜、反应釜柜三部分组成。主要用于气岩含气性自动测试实验和页岩气资源丰度的综合评价。爱帝工控高温高压反应釜仪器性能稳定可靠、测试结果准确、精密度高，相对标准偏差小于0.2%，数据采样、记录间隔根据用户要求。软件界面友好，整个测定过程全中文提示，无需人工监视，操作简单方便，可以非常容易按照标准实现气量的测定。测量过程中温度、压力、流量测量自动化、结果计算。数据处理、打印、修改等功能齐全。 增压柜：由静音压塑机、增压泵组成，其中总压力控制阀可调节供气压力;静音空压机调压阀调整增压泵输出压力，保证高温高压柜恒压。气源柜：为四组连桥结构，可同时使用4只标准氮气瓶并联供气。 反应釜柜：由高温高压反应釜、常温令凝器、低温冷凝器三部分组成。高温高压反应釜设计5.5Mpa，温度500℃，可通入流动气体，如氮气，在高温高压环境下蒸发岩石气;整台设备由西门子PLC可编程控制器完成系统控制，数据采集，由触摸屏完成人机操作，数据采集储存，整机配有超温、超压、报警、柜体良好散热等功能。 1，设备用途：分析气态烃S0，热蒸发烃S1，热解烃S2，S3和Tmax，计算出样品总有机碳量。对烃源岩、储集岩等的生油潜量、成熟度、有机质类型和储油岩的油气含量、油气性质等进行评价。 总体要求：全数字采集智能控制输出，windows操作系统，触摸屏人机对话控制操作中文界面，实时曲线图，棒状图、数据表监控，热补偿高灵敏流量监控，温度监控，快速模拟、高温控制可达600℃。 2，配置及参数
主机 2.1，热解炉温度 S0：90℃ S1：300℃ S2：300-600℃ S3：300-390℃ 升温速率：5℃～50℃/min(连续可调可设定) 检测器：FID(GC7980) 2.2，氧化段温度600℃ 检测器：TCD(GC112A) 2.3，主机：CPU英特尔酷睿，内存4G，硬盘500G，光驱7200转，16倍速DVD-ROM，RAM功能，液晶22’’ 标准键盘，3D，光电无线鼠标。 2.4，氢气发生器： 流量控制范围：0～300ml/min 输出压力:0～0.3MPa/c㎡ 压力控制精度:≤0.002MPa/c㎡ 工作电压:AC220±10%,50HZ 功率:250W 适应环境温度:0～40℃ 相对湿度:≤85% 氢气纯度:99.999%(氧含量≤3ppm，含水露点-56℃) 外形：400×250×380(mm)
课程设计说明书题目: 夹套反应釜设计 院系：机械工程学院 专业班级：过控09-4班 学号： 2009302648 学生：石伟维 指导教师：来永斌副教授 2012 年 7月 2日
理工大学课程设计（论文）任务书 年月日 目录
第1章绪论 (1) 1.1概述 (1) 1.2搅拌器研究状况 (1) 1.3搅拌设备研究中的主要难点以及解决方法 (1) 1.4搅拌设备在工程技术上的特点 (2) 第2章罐体几何尺寸计算 (3) 2.1 确定筒体径 (3) 2.2 确定封头尺寸 (3) 2.3 确定筒体高度 (4) 2.4 夹套几何尺寸计算 (4) 2.5 传热面积计算 (5) 2.6 夹套反应釜的强度计算 (5) 2.6.1 强度计算的原则及依据 (5) 2.6.2 筒及夹套的受力分析 (5) 2.6.3 强度计算(按压计算厚度) (6) 2.6.4 稳定性校核（按外压校核罐体厚度） (7) 2.6.6 水压试验校核 (8) 第3章反应釜的搅拌装置 (9) 3.1 选择搅拌器 (9) 3.2 电动机额定功率的确定 (10) 3.3 搅拌轴设计 (10) 3.4 搅拌器强度设计 (11) 第4章反应釜的传动装置 (12) 4.1 选用电动机 (12) 4.2 选用减速器 (12) 4.3 凸缘法兰的选用 (12) 4.4 选用安装底盖 (14) 4.5 机架的选用 (15) 4.6 联轴器的选用 (17) 4.7 轴封装置 (18) 第5章工艺接管及附件选用 (20) 5.1 工艺接管 (20) 5.2 人孔和手孔 (20) 5.3 设备接口 (21)
5.3.1 接管与管法兰 (21) 5.3.2 补强圈 (22) 5.4 视镜 (22) 5.5 支座 (23) 5.6 挡板 (25) 第6章焊缝结构的设计 (26) 6.1 釜体上的主要焊缝结构 (26) 6.2 夹套上的焊缝结构的设计 (27) 参考文献 (28) 鸣 (29)