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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1D ≅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 m31.2 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 2314iV D π≅罐体结构示意图校核传热面积：实际总传热面积F=F 筒+ F 1封=F 1m ×H 2 +F 1封=3.46×0.75+1.398=3.99 m 2>3.8 m 2，可用。
化工原理课程设计说明书设计题目:均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计学生姓名：xxx所在班级：学号：设计时间：x年x月x日至x年x月x号指导教师：xxx审阅时间：一、设计题目：均相液体机械搅拌夹套冷却反应器设计。
二、设计任务及操作条件1. 处理能力（140000+500X）m3／a均相液体。
〖注：X代表学号最后两位数〗2. 设备型式机械搅拌夹套冷却装置。
3. 操作条件①均相液温度保持50℃。
②平均停留时间18min。
③需要移走热量105kW。
④采用夹套冷却，冷却水进口温度20℃，冷却水出口温度30℃⑤50℃下均相液物性参数：比热容Cp=1 012J／(kg·)℃，导热系数λ=0.622W／(m·)℃，平均密度ρ=930kg／m3，粘度μ＝2.733X10-2Pa·s。
⑥忽略污垢及间壁热阻。
⑦年按300天，每天24小时连续搅拌。
三、厂址：柳州地区。
四、设计项目（1）设计方案简介：对确定的工艺流程及设备进行简要论述。
（2）搅拌器工艺设计计算：确定搅拌功率及夹套传热面积。
（3）搅拌器、搅拌器附件、搅拌槽、夹套等主要结构尺寸设计计算。
（4）主要辅助设备选型：冷却水泵、搅拌电机等。
（5）绘图（3＃图纸）：带控制点的工艺流程图及设备设计条件图。
（6）对本设计评述。
五、参考文献柴诚敬，张国亮等．化工流体流动与传热．北京：化学工业出版社，2000化工设备设计全书编辑委员会．搅拌设备设计．上海：上海科学技术出版社，1985王凯，冯连芳．混合设备设计．北京：机械工业出版社，2000目录第一章设计方案简介 (4)1.1搅拌器的选型 (4)1.2搅拌器的安装选择 (5)1.3电动机的选型 (5)1.4减速机的选型 (6)1.5密封装置的选择 (6)1.6物料进口进口安置 (7)1.7夹套进出口安置 (7)1.8泵的选择 (7)1.9支座的选择 (7)1.10管子的选择 (7)1.11封头的选择 (7)第二章工艺流程图及说明 (8)第三章工艺计算及主要设备的计算 (9)3.1均相液体和冷却水的物性数据 (9)3.2搅拌槽的计算 (9)3.3搅拌器的功率计算 (12)3.4总传热面积 (12)3.4.1被搅拌液体侧的对流传热系数.. (13)3.4.2夹套测冷却水对流传热系数 (13)3.4.3总传热系数 (14)3.4.4夹套传热面积 (14)第四章设备的计算和选型 (15)4.1电动机的选型 (15)4.2支座的选择 (15)4.3泵的选型 (15)4.3.1 输料泵的选型计算 (15)4.3.2 冷水泵的选型计算 (15)第五章设计结果一览表 (18)第六章附图（另附搅拌器工艺流程图及设备设计条件图） (20)第七章设计心得 (20)第八章主要符号说明 (21)第九章参考文献 (22)设计方案简介搅拌设备在石油、化工、食品等工业生产中应用范围很广，尤其是化学工业中，很多的化工生产或多或少地应用着搅拌操作，化学工艺过程的种种物理过程与化学过程，往往要采用搅拌操作才能得到好的效果。
计算压力 P c MPa 设计温度 t ︒ C 内筒外半径 R S mm 夹套内半径 R J
mm 夹套腔体间隙 J
mm 夹套密封环材料
试验温度许用应力 [σ]
MPa 设计温度许用应力 [σ]t
MPa 设计温度下屈服强度
MPa 设计温度下弹性模量
MPa 夹套密封环名义厚度
mm 夹套筒体名义厚度
mm 钢板负偏差 C 1
mm 腐蚀裕量 C 2
mm 压力试验类型
试验压力值
0.25MPa 压力试验允许通过的应
力[σ]t
184.5MPa 试验压力夹套密封环的应力117.759MPa
校核条件
校核结果计算厚度
10.8457mm 有效厚度11.70mm 夹套封头密封环厚度计算
计算单位上海博展机械科技有限公司计算所依据的标准
GB150.3-2011 附录D 计算条件
夹套封头位置密封环简图0.210080670050S30408 (板材)13713760.3020519100012σT ≤ [σ]T 合格按GB150.3-2011 附录D 计算所需厚度
压力试验时应力校核液压试验[σ]T ≤ 0.90E。
43夹套容器是一种通过间壁进行热量交换的设备，因它的传热系数较小，传热面又受容器的限制，所以适用于传热量不太大的场合。
夹套容器的结构较简单，夹套安装在容器的外部，夹套与容器壁之间形成密封的压力空间，冷介质或热介质在此压力空间内实现传热。
本文以1Mt/a乙烯及配套项目中的阻聚剂TBC进料罐为例，对夹套容器的设计进行讨论和总结。
1 设计条件阻聚剂TBC进料罐内筒介质为阻聚剂TBC、甲苯，夹套介质为凝液，主要设计参数见表1。
表1 TBC进料罐的设计参数项目内筒夹套设计压力/MPa 0.5/FV 0.6工作压力/MPa 0.300.57设计温度/℃70180工作温度/℃55160内径/mm 21002300长度/mm 47004350腐蚀裕量/mm 2.02.0材料S30408+Q345RQ345R2 结构设计及优化2.1 夹套型式的选取根据夹套的结构夹套容器可分为整体夹套容器、半管夹套容器、蜂窝夹套容器和通道式夹套容器。
半管夹套容器焊接工作量比制作整体夹套容器大的多，筒体较薄时易造成焊接变形，适合压力较高的场合。
蜂窝夹套容器以整体夹套为基础，采取折边或短管等加强措施，提高筒体的刚度和夹套的承压能力，减少流道面积，但不宜用于接管较多的场合。
通道式夹套容器用于局部加热或冷却。
根据上述各种夹套型式适用范围及使用特点，TBC进料罐采用整体U型夹套容器（见图1），其圆筒部分和下封头都包有夹套，相比其他夹套型式传热面积大、制造简单、经济性好。
图1 TBC进料罐采用的夹套容器2.2 夹套连接方式的确定整体夹套容器根据夹套连接方式分为可拆卸式和不可拆卸式。
可拆卸式即内筒与夹套用法兰连接，适于夹套内载热介质易结垢、需经常清洗的场合，一般为低压及直径较小的设备。
TBC进料罐夹套内介质为凝液，不易结垢，而且直径较大，故采用不可拆卸式。
不可拆卸式是由夹套封闭件将内筒和夹套筒连接起来的，夹套封闭件与夹套筒为整体结构或全焊透结构。
机械密封之密封面间隙h的几何公式及计算单位表示
在进行对机械密封的力学分析之前，我们先来普及一下其相关的各种几何公式所代表着什么？相关的计算单位代表着什么？东晟密封告诉机械密封的密封面间隙h相关的几何公式及计算单位都代表什么吧！
密封面间隙h的公式方式及计算单位表面
机械密封端面间隙是一个很重要的宏观几何参数，其大小决定了泄漏量的多少。
我们先看看密封端面间隙的几何公式是什么吧？
其中h at ——是表示密封的表面粗糙度形成的密封缝隙的高度，如下几何公式就是表示密封缝隙高度的公式了。
K1及K2 ——表面粗糙度比，迈尔认为K1=K2 =0.67，则h at=0.75（R max1 + R max2）
h dyn ——由液体动压效应该产生的密封缝隙高度，与介质的粘度μ、表面形状和滑动速度u、比压p 等有关。
b
以上公式中k d——无因次系数，对于机油，k d =0.07~0.15。
对于接触式机械密封，可认为密封面的间隙h=h at ，图1中表示出了密封端面间隙的几何形状及流体静压力的分布；对于非接触式流体动压密封，密封面的间隙按式计算方式。
世界各国在有关压力容器的技术规范中，密封计算都归属于法兰设计或法兰螺栓连接部分，而且都以法兰、螺栓的受力分析和计算为主要内容。
这里不重复有关法兰的计算，重点介绍垫片计算与密封性能的校核。
一、华特斯计算法目前，我国的《钢制石油化工压力容器设计规定》与英国、日本有关压力容器规范一样，基本是沿用美国《ASME》规范，法兰和密封的设计采用华斯特法。
这种方法在密封性能的计算方面强调螺栓的强度，华斯特认为：在各种情况下，只要螺栓强度足够，作用在垫片上的螺栓力不小于设计值，即能保证垫片和密封面的紧密连接。
1.在操作情况下所需的最小螺栓载荷Fm1(N)和在预紧螺栓时所需的最小螺栓载荷Fm2(N) 2.垫片计算密封宽度垫片计算密封宽度b可如下确定：当bo≤0.0064m时，b=bo，从表3-5可见，垫片的有效密封宽度bo不等于垫片与压紧面的实际接触宽度N。
此因垫圈置于螺栓孔内侧时，螺栓力使法兰产生一定程度的偏转。
内压建立后，介质压力产生的轴向力加剧偏转。
因此，压紧力并不是均匀分布在整个接触面上，二是外缘紧、内缘松，介质可能渗透到垫圈的某一宽度，而且垫片宽度愈大，这种现象愈严重，所以计算宽度b≤bo，DG的计算方法也随bo变化。
3.螺栓总截面积的计算二、西德DIN2505法西德标准DIN2505“法兰连接计算”中，垫片计算部分与我国现行规范有所不同，其步骤分为下列几个：(9)计算结束后，还需作受力图。
将升压升温过程中法兰、螺栓、垫片变形量算出并反映在一张图上，以便了解在操作情况下，是否因过度松弛，需要在预紧时采用更高的螺栓力或另选垫片。
三、系数法国内有关单位在探讨垫片密封性能设计方法时曾作过大量工作。
现将该计算方法作一简介。
四、对三种计算方法的讨论(1)《ASME规范》作为美国的国家标准，在世界上影响很大。
其垫片密封性能计算部分的核心是预紧比压y与垫片系数m值的确定。
尽管《ASME 规范》每隔3年修订一次，但四十多年来，y、m值的变化并不大。
（完整）密封圈的计算编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（（完整）密封圈的计算）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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【论文摘要】O形密封圈和密封圈槽尺寸的合理匹配是延长密封圈无泄漏密封寿命的必要保证.据此提出一种选配两者尺寸的理论计算方法,并以Y341—148注水封隔器所选密封圈的计算为例说明,根据不同的密封圈可以计算出相应的密封圈槽尺寸。
为保证密封圈长期有效地工作,还必须合理选择其压缩率、拉伸量和孔、轴配合精度等相关参数。
选取压缩率时,应考虑有足够的密封面接触压力、尽量小的摩擦力和避免密封圈的永久性变形。
顾及到一般试制车间的加工水平和井下工具主要是静密封的状况，建议密封面的轴、孔配合应优先选用H8/e8。
Selection of O—ring and calculation of O-ring groove sizeChen Aiping,Zhou Zhongya(Research Institute of Oil Production Technology,Jianghan Petroleum Administration,Qianjiand City，Hubei Province)Rational matching of O-rings and O-ringgrooves is of great importance to p［rolonging the service life of O—rings.A method for selecting O—ring was presented。
