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1.8m3反应釜课程设计

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目录第一章反应釜釜体的设计 (1)1.1 釜体DN、PN的确定 (1)1.1.1 釜体DN的确定 (1)1.1.2釜体PN的确定 (1)1.2 釜体筒体壁厚的设计 (1)1.2.1设计参数的确定 (1)1.2.2 筒体壁厚的设计 (2)1.3 釜体封头的设计 (2)1.3.1 封头的选型 (2)1.3.2 设计参数的确定 (2)1.3.3 封头的壁厚的设计 (2)1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定 (3)1.4筒体长度H的设计 (3)1.4.1筒体长度H的设计 (3)1.4.2釜体长径比/H D的复核 (3)i1.5 外压筒体壁厚的设计 (3)1.5.1设计外压的确定 (3)1.5.2试差法设计筒体的壁厚 (3)1.5.3 图算法设计筒体的壁厚 (4)1.6 外压封头壁厚的设计 (5)1.6.1 设计外压的确定 (5)1.6.2 封头壁厚的计算 (5)1.6.3 封头的结构与尺寸 (6)第二章反应釜夹套的设计 (6)2.1 夹套的DN、PN的确定 (6)2.1.1夹套DN的确定 (6)2.1.2 夹套PN的确定 (7)2.2 夹套筒体的设计 (7)2.2.1 夹套筒体壁厚的设计 (7)2.2.2 夹套筒体长度H的初步设计 (7)j2.3 夹套封头的设计 (7)2.3.1 封头的选型 (7)2.3.2 设计参数的确定 (8)2.3.3 椭球形封头壁厚的设计 (8)2.3.4封头的直边尺寸、体积及质量的确定 (8)2.3.5封头结构的设计 (8)2.3.6带折边锥形封头壁厚的设计 (8)2.4 传热面积的校核 (9)第三章反应釜釜体及夹套的压力试验 (9)3.1釜体的水压试验 (10)3.1.1水压试验压力的确定 (10)3.1.2液压试验的强度校核 (10)3.1.3压力表的量程、水温及水中Cl 浓度的要求 (10)3.1.4水压试验的操作过程 (10)3.2釜体的气压试验 (11)3.2.1气压试验压力的确定 (11)3.2.2气压试验的强度校核 (11)3.2.3气压试验的操作过程 (11)3.3夹套的液压试验 (11)3.3.1液压试验压力的确定 (11)3.3.2液压试验的强度校核 (12)3.3.3压力表的量程、水温的要求 (12)3.3.4液压试验的操作过程 (12)第四章反应釜附件的选型及尺寸设计 (13)4.1釜体法兰联接结构的设计 (13)4.1.1法兰的设计 (13)4.1.2密封面形式的选型 (14)4.1.3螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格 (14)4.1.4法兰、垫片、螺栓、螺母、垫圈的材料 (15)4.2工艺接管的设计 (15)4.3管法兰尺寸的设计 (16)4.4垫片尺寸及材质 (17)4.4.1 垫片的结构 (17)4.4.2 密封面形式及垫片尺寸 (18)4.5人孔的设计 (18)4. 6视镜的设计 (19)4.6.1 视镜的选型 (19)4.6.2视镜的结构 (19)4.6.3 视镜的规定标记、标准图号、视镜的尺寸及材料 (20)4.7 支座的选型及尺寸的初步设计 (20)4.7.1支座的选型及尺寸的初步设计 (20)4.7.2支座载荷的校核计算 (22)第五章搅拌装置的选型与尺寸设计 (23)5.1搅拌轴直径的初步计算 (23)5.1.1搅拌轴直径的设计 (23)5.2搅拌抽临界转速校核计算 (23)5.3联轴器的型式及尺寸的设计 (23)5.4搅拌桨尺寸的设计 (24)5.5搅拌轴的结构及尺寸的设计 (25)5.5.1搅拌轴长度的设计 (25)5.5.2搅拌轴的结构 (26)第六章传动装置的选型和尺寸计算 (27)6.1电动机的选型 (27)6.2减速器的选型 (27)6.2.1 减速器的选型 (27)6.2.2 减速机的外形安装尺寸 (27)6.3机架的设计 (28)6.4底座的设计 (28)6.5 反应釜的轴封装置设计 (29)6.5.1 反应釜的轴封装置的选型 (29)6.5.2 轴封装置的结构及尺寸 (29)第七章焊缝结构的设计 (30)7.1.釜体上主要焊缝结构的设计 (30)7.2夹套上的焊缝结构的设计 (31)第八章人孔（或固体物料进口）的开孔及补强计算 (33)8.1封头开人孔（或固体物料进口）后被削弱的金属面积A的计算 (33)8. 2 有效补强区内起补强作用的金属面积的计算 (33)A的计算 (33)8.2.1封头起补强作用金属面积18.2.2接管起补强作用金属面积A的计算 (33)2A的计算 (34)8.2.3焊缝起补强作用金属面积38.3判断是否需要补强的依据 (34)第九章反应釜的装备图及部件图 (35)9.1 反应釜的装配图 (35)9.2 搅拌轴的部件图 (35)鸣谢 (36)参考文献 (36)反应釜设计的有关内容一、设计条件及设计内容分析由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.83m 、操作体积为1.463m ；搅拌装置配制的电机功率为2.2KW 、搅拌轴的转速为100/min r 、搅拌桨的形式为桨式；加热的方式为用夹套内的水进行电加热；装置上设有8个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、8个电加热器套管、1个固体物料进口、2个测控接管。

反应釜设计的内容主要有：（1）釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计；（2）夹套的的强度、刚度计算和结构设计；（3）设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰；（4）人孔的选型及补强计算；（5）支座选型及验算；（6）视镜的选型；（7）焊缝的结构与尺寸设计；（8）电机、减速器的选型；（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）绘总装配图及搅拌轴零件图等。

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 的确定将釜体视为筒体，根据设计条件单可知L/D i =1.2由V=π/4L D i 2，L/i D =1.2，得： =Di 3 1.841.2 3.14⨯⨯，m Di 241.1=，圆整mm Di 1200= 由文献[]1 314页表16-1确定釜体的mm DN 1200=1.1.2釜体PN 的确定因操作压力W p ＝0.3MPa ，由文献[]1 327页表16-9可知：PN ＝0.6MPa1.2 釜体筒体壁厚的设计1.2.1设计参数的确定由釜体装有安全阀，则设计压力p ：p ＝（1.05～1.1）W p ，取p ＝1.1W p =1.1×0.3=0.33MPa ；液体静压L p ：L p ≈21.2 1.2(/)10kgf cm ⨯0.0144MPa =； /L p p =0.0144.0.0436 4.36%0.33==＜5％，可以忽略L p ； 计算压力c p ： c L p p p =+ = p = 0.33MPa ；设计温度t ： 70℃ ；焊缝系数Φ： Φ＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤）；许用应力[]t σ：根据材料0Cr18Ni10Ti 、设计温度100℃，由文献[1]286页表14- 4知[]tσ＝137MPa ；钢板负偏差1C ：1C ＝0.25mm （GB6654-1996）；腐蚀裕量2C ：2C ＝1.0mm （双面腐蚀）。

1.2.2 筒体壁厚的设计由公式[]C p D p S c i c n +-Φ=σ2 得： 0.3312002137 1.00.33n S ⨯=⨯⨯-+0.25+1.0=2.697mm 圆整 3n S mm =刚度校核：不锈钢的mm S 3min ≥考虑筒体的加工壁厚不小于5mm ，故筒体的壁厚取6n S mm =1.3 釜体封头的设计1.3.1 封头的选型由文献[]1317页表16-4选釜体的封头为标准椭球型，代号EHA 、标准JB/T4746—2002。

1.3.2 设计参数的确定由mm Di 1200=，则可用整板冲压成型，故取Φ＝1.0，其他参数与筒体相同，即 p ＝1.1W p =0.33MPac L p p p =+ = p = 1.1×0.3MPa1C ＝0.25mm （GB6654-96）2C ＝1.0mm1.3.3 封头的壁厚的设计由公式[]C p D p S c t i c n +-Φ=5.02σ得1.10.312000.25 1.0213710.5 1.10.3n S ⨯⨯=++⨯⨯-⨯⨯ = 2.696mm圆整得3n S mm =根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致6n S mm =1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定根据mm DN 1200=，6n S mm =，由文献[1]318页表16- 5知：直边高度1h ： 25mm体 积F V ： 0.25453m深 度2h ： 300mm内表面积A ： 1.65522m 由文献[1]319页表16- 6知质量m ： 76.4kg1.4筒体长度H 的设计1.4.1筒体长度H 的设计T F V V V =+，T F V V V =-，24i F D H V V π=-24F iV VH D π-==24(1.80.2545)3.14 1.2⨯-⨯= 1.367m =1367mm取 H =1370 mm1.4.2釜体长径比/i H D 的复核/i H D = 13701.141200=；满足要求1.5 外压筒体壁厚的设计1.5.1设计外压的确定由设计条件单可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压p =0.1MPa 。

1.5.2试差法设计筒体的壁厚设筒体的壁厚n S ＝6mm ，则：e S =n S C -=6-1.25 = 4.75mm ，2o i n D D S =+=1212mm ， 由 1.17o o eD Lcr D S =得：Lcr =1.17×121212124.75= 22651.29mm 筒体的计算长度L ′=)(3121h h H ++ L '=1370 + 325/3= 1478mmLcr = 22651.29mm > L ' ；该筒体为短圆筒。

圆筒的临界压力为：e eS D D m L ES pcr 002'59.2=522.59 1.9310 4.750.4252121213701212 4.75MPa ⨯⨯⨯==⨯⨯ 对于圆筒m=3 ，[]P =0.4252/3=0.1417MPa故 P < []P ；所以假设n S ＝6mm 满足稳定性要求。

故筒体的壁厚n S ＝6mm1.5.3 图算法设计筒体的壁厚设筒体的壁厚n S ＝6mm ，则：e S =n S C -=6-1.25 = 4.75mm2o i n D D S =+=1212mm ，0/1212/4.75255.16e D S ==0'/ 1478/1212 1.220L D == 在文献[1]305页中图15- 4中的/o L D 坐标上找到1.233的值，由该点做水平线与对应的0/255.16e D S =线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：A ≈0.OOO25。

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反应釜机械课程设计

反应釜机械课程设计

反应釜机械课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解反应釜的基本结构及其在化工生产中的应用，掌握反应釜的机械原理。

2. 使学生掌握反应釜的常见操作流程，了解反应釜的安全操作规程。

3. 帮助学生了解反应釜的维护与保养知识，提高设备使用寿命。

技能目标：1. 培养学生运用反应釜进行实验操作的能力，提高实验操作的准确性和安全性。

2. 培养学生分析和解决反应釜操作过程中出现问题的能力，提高解决问题的实际操作技能。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对化学工程设备的兴趣，激发学习热情，形成积极的学习态度。

2. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实验过程中的责任心和安全意识。

3. 通过对反应釜操作的学习，引导学生树立环保意识，认识到化学工业在环境保护中的重要性。

课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，注重理论联系实际，强调学生的动手操作能力和问题解决能力的培养。

学生特点：学生处于高年级阶段，具有一定的化学基础和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇，具备一定的自主学习能力。

教学要求：结合学生特点，课程设计应注重理论与实践相结合，以学生为主体，提高学生的参与度和积极性。

通过课程学习，使学生能够达到预设的知识、技能和情感态度价值观目标。

在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 反应釜的基本结构及其工作原理- 理解反应釜的构造，包括釜体、搅拌装置、加热装置、冷却装置等部分。

- 掌握反应釜的工作原理，及其在化学反应过程中的作用。

2. 反应釜的操作流程与安全规程- 学习反应釜的标准操作流程，包括启动、运行、停车等环节。

- 掌握反应釜的安全操作规程，了解事故预防及应急处理方法。

3. 反应釜的维护与保养- 介绍反应釜的日常维护方法，包括清洁、润滑、紧固等。

- 了解反应釜的定期检查内容，保证设备的正常运行。

4. 反应釜在化工生产中的应用实例- 分析反应釜在不同化工生产过程中的应用，强化理论知识与实际生产的联系。

化工课程设计--夹套反应釜课程设计 (2)

化工课程设计--夹套反应釜课程设计 (2)

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: ***********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，MPa0.2 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，m30.8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/min200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。

反应釜(过程设备设计)课程设计

反应釜(过程设备设计)课程设计

辽宁工业大学专业课课程设计（论文）题目：院（系）机械工程与自动化学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间： 13.12.16----14.01.10专业课课程设计（论文）任务书目录前言 (3)1反应釜用途及特征 (3)2反应釜常见类型 (3)3搅拌反应釜 (4)第1章机械设计 (6)1.1确定筒体的直径和高度 (6)1.1.1筒体的直径 (6)1.1.2筒体的高度 (6)1.2确定夹套的直径和高度 (7)1.2.1夹套的直径 (7)1.2.2夹套的高度 (7)1.3确定夹套及筒体材料和设计壁厚 (8)1.3.1确定夹套的材料和设计壁厚 (8)1.3.2确定筒体的材料和壁厚 (9)1.4水压实验及强度较核 (11)1.4.1内筒体水压实验压力 (11)1.4.2夹套水压实验压力 (12)1.4.3内筒水压实验时壁内应力 (12)1.4.4夹套水压实验时壁内应力 (12)第二章传热计算 (14)2.1夹套内的液体向筒体的外壁传热 (14)2.2筒外壁和内壁的传热 (14)2.3较核外壁温度 (16)第三章搅拌釜密封、搅拌传动装备及附属的计算与选择 (17)3.1选择釜体法兰 (17)3.2搅拌轴、搅拌器及传动装置的设计 (17)3.2.1选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 (17)3.2.2功率计算 (18)3.2.3搅拌轴直径计算 (18)3.2.4选择搅拌传动装置和密封装置 (19)3.2.5轴封装置 (20)3.3开孔补强 (21)3.3.1氨水进口补强： (21)3.3.2人孔补强： (22)3.3.3温度计补强： (24)3.3.4补强措施 (25)3.4容器支座的选用 (25)3.4.1反应釜的总重量计算 (26)3.5人孔、温度计与工艺接管选择 (27)3.5.1人孔的选择 (27)3.5.2温度计的选择 (28)3.5.3工艺接管的选择 (28)结束语 (30)参考文献 (31)前言1反应釜用途及特征反应釜的广义理解即有物理或化学反应的不锈钢容器，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。

反应釜课程设计总结

反应釜课程设计总结

反应釜课程设计总结一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解反应釜的基本结构、原理及其在化学工业中的应用。

2. 学生能够掌握反应釜操作的基本步骤和安全规范。

3. 学生能够描述反应釜内进行的化学反应类型及其特点。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决反应釜操作中可能遇到的问题。

2. 学生能够运用图表、数据等工具，对反应釜的运行状态进行监测和分析。

3. 学生能够熟练地操作反应釜，进行简单的实验操作。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对化学工业的热爱，增强对化学实验的兴趣。

2. 学生树立安全意识，认识到实验操作中遵守规程的重要性。

3. 学生培养团队协作精神，学会在实验中互相配合、共同解决问题。

课程性质：本课程为化学实验课程，旨在帮助学生将理论知识与实际操作相结合，提高学生的实践能力和创新能力。

学生特点：学生为八年级学生，已具备一定的化学基础知识，对实验操作充满好奇，但安全意识和实践经验有待提高。

教学要求：教师应结合学生特点，以启发式教学为主，引导学生主动参与实验，注重培养学生的实践操作能力和安全意识。

在教学过程中，关注学生的情感态度价值观培养，使学生在掌握知识技能的同时，形成正确的价值观。

通过分解课程目标为具体学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 反应釜基础知识：- 反应釜的结构与功能- 反应釜的原理及分类- 反应釜在化学工业中的应用2. 反应釜操作步骤与安全规范：- 操作前的准备工作- 反应釜的操作流程- 常见安全问题及预防措施3. 反应釜内的化学反应：- 常见化学反应类型及特点- 反应釜内化学反应的监测与控制- 影响化学反应的因素4. 实践操作与实验技能：- 反应釜的启动与停止- 反应釜内物质的添加与取出- 反应釜运行状态的监测与分析5. 教学内容的安排与进度：- 第一章节：反应釜基础知识（1课时）- 第二节点：反应釜操作步骤与安全规范（2课时）- 第三章节：反应釜内的化学反应（2课时）- 第四章节：实践操作与实验技能（3课时）教学内容参照教材相关章节，结合课程目标进行组织，确保科学性和系统性。