化工设备机械基础课程设计夹套反应釜精编WORD版
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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。
本科毕业生论文教学院:化学与材料工程学院专业:化学工程与工艺(精细化工方向)学号: 201040820115 学生姓名:李生江指导教师:2012年6月13日大型作业任务书42011~2012 学年第2学期学生姓名:专业班级:化学工程与工艺(精细化工方向)2009(1)指导教师:工作部门:化工教研室一、大型作业题目:夹套反应釜二、大型作业内容(含技术指标)1. 容积:20m3;2. 反应温度:150℃,加热介质:水蒸气;3. 使用地点:黄石某地区。
4. 作业成果:计算书1份,设备图1张(A1图纸手工绘制)。
三、进度安排1.5月28日:分配任务;2.5月28日-6月03日:查询资料、初步设计;3.6月04日-6月08日:设计计算,完成报告。
四、基本要求1.设计方案:根据给定的条件合理选择设备的结构以及合适的材料,立式容器或卧式容器的筒体和封头、钢板卷制焊接结构接头、钢板材料的型号及热处理条件等;2.设计计算:依据材料的性能,对选用设备的壁厚进行计算、稳定性进行校核;3.辅助设备的选型:包括典型辅助设备的主要尺寸计算及型号规格:人孔或手孔设计、法兰的型号规格、接管开孔结构、视镜或液面镜以及容器的支座选型等。
教研室主任签名:2012 年月日目录1 绪论 (1)1.1反应釜的基本特点 (1)1.2反应釜的发展趋势 (2)2反应釜的设计参数及要求 (3)3 夹套反应釜设计 (4)3.1夹套反应釜的总体结构 (4)3.1.1釜体部分 (4)3.1.2传热装置 (4)3.2反应釜的罐体和夹套的设计 (5)3.2.1罐体和夹套的结构设计 (5)3.2.2筒体的几何尺寸计算 (5)3.2.2夹套几何尺寸计算 (5)3.2.3强度计算 (6)3.2.4稳定性校核 (7)3.2.5水压试验校核 (8)3.3反应釜搅拌装置设计 (8)3.3.1搅拌器选择 (8)3.3.2设计搅拌轴 (9)3.4传动装置设计 (10)3.4.1动力设计 (10)3.4.2轴封装置设计 (10)3.4.3联轴器 (11)3.4.4凸缘法兰选择 (11)4 反应釜附件选用 (12)4.1耳式支座选用 (12)4.2接管表 (13)4.3人孔选择 (13)5 参考文献 (14)1 绪论1.1反应釜的基本特点反应釜体普遍采用钢制(或衬里)、铸铁或搪玻璃。
夹套反应釜内蒙古科技大学化学与化工学院2013年12月夹套反应釜十三组成员:前言化工设备机械课程是培养学生具有化工理论能力的技术基础课。
课程设计则是化工设备机械基础课程的实践性教学环节,同时也是我学习化工专业来第一次全面的自主进行化工设备设计能力的训练。
在这个为期两周的过程里,我们有过紧张,有过茫然,有过喜悦,感受到了学习的艰辛,也收获到了学有所获的喜悦,回顾一下,我觉得进行化工设备机械基础课程设计的目的有如下几点:(1)通过课程设计实践,树立正确的设计思想,增强创新意识,培养综合运用化工设备机械基础课程和其他先修课程的的理论与实际知识去分析和解决化工设备设计问题的能力。
(2)学习设计机械产品的一般方法,掌握机械设计的一般规律。
(3)通过制定设计方案,合理选择传动机构,正确计算零件的工作能力,确定尺寸及掌握机械零件,再进行结构设计,达到了解和掌握机械零件,机械传动装置或简单机械的设计过程和方法。
(4)学习进行机械基础技能的训练,例如:计算、绘图、查阅设计资料和手册等。
目录课程设计任务书 (1)第一章反应釜釜体的设计 (2)1.1反应釜筒体的设计和计算 (2)1.2反应釜筒体封头的设计选型和计算 (3)1.3反应釜筒体长度H的设计 (4)1.4反应釜筒体壁厚设计 (5)第二章反应釜夹套的设计 (5)2.1夹套釜体DN、PN的确定 (5)2.2夹套筒体的设计 (6)2.3夹套封头的设计 (6)2.4对筒体和封头进行强度校核 (7)2.5法兰连接结构的设计 (8)第三章反应釜传动装置 (10)3.1.电动机的选型 (10)3.2减速器的选型 (11)3.3安装底座的设计 (11)3.4机架的设计 (12)3.5联轴器的型式及尺寸的设计 (12)第四章搅拌装置的选型与尺寸设计 (14)4.1反应釜的搅拌装置 (14)4.2搅拌器的设计 (14)4.3搅拌轴直径的初步计算 (14)4.4搅拌轴长度设计 (16)第五章反应釜的轴封装置 (17)第六章反应釜的其它附件 (19)6.1人孔的设计 (19)6.2视镜的选取 (20)6.3工艺管及法兰的选取 (21)6.4温度计的选型 (23)6.5液面计的设计及选型 (23)6.6支座的设计及选型 (24)第七章总结 (25)参考文献 (26)课程设计任务书设计目的:把所学《化工设备机械基础》及相关知识,在课程设计中综合运用,把化工工艺条件与化工设备设计有机地结合起来,巩固和强化有关机械课程的基本理论和基本知识。
第一章 反应釜釜体与传热装置搅拌设备常被称作搅拌釜(或搅拌槽),当搅拌设备用作反应器时,又被称为搅拌釜式反应器,有时简称反应釜。
釜体的结构型式通常是立式圆筒形,其高径比值主要依据操作容器的装液高径比以及装料系数大小而定。
传热方式有两种:夹套式壁外传热结构和釜体内部蛇管联合使用。
根据工艺需要,釜体上还需要安装各种工艺接管。
所以,反应釜釜体和传热装置设计的主要内容包括釜体的结构和部分尺寸、传热形式和结构、各种工艺接管的安设等。
1.1反应釜釜体1.1.1确定反应釜釜体的直径和高度在已知搅拌器的操作容积后,首先要选择筒体适宜的长径比(H/D i ),以确定筒体直接和高度。
选择筒体长径比主要考虑一下两方面因素:① 长径比对搅拌功率的影响:在转速不变的情况下,P ∝D 5(其中D :搅拌器直径;P :搅拌功率),P 随釜体直径的增大而增大很多,减小长径比只能无谓的损耗一些搅拌功率。
一次一般情况下,长径比应该大一点。
② 长径比对传热的影响:当容积一定时H/D i 越高越有利于传热。
长径比的确定通常采用经验值。
在确定反应釜直径和高度时,还应该根据反应釜操作时所允许的装料程度---装料系数η等予以综合考虑,通常装料系数η可取0.6-0.85.如果物料在反应过程中产生泡沫或沸腾状态,η应取较低值,一般为0.6-0.7;若反应状态平稳,可取0.8-0.85(物料粘度大时可取最大值)。
因此,釜体的容积V 与操作溶积V 0有如下关系:V=V 0/η…………………………………………………………………(1.1) 选取反应釜装料系数η=0.8,由V=V 0/η可得设备容积:V 0=V ×η=1×0.8=0.83m 选取H/D i =1.0,由公式m D H V D ii 08.10.10.14433=⨯⨯==ππ……………………………………(1.2)将计算结果圆整至公称直径标准系列,选取筒体直径D i =1000mm ,查《化工设备机械基础》表8-27,DN=1000mm 时的标准封头曲面高度h=250mm ,直边高度h 2=25mm ,封头容积V h =0.1513m ,由手册查得每一米高的筒体容积为3195.0m V =。
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。
化工机械课程设计说明书(2010届)题目学院专业班级学号学生姓名指导教师完成日期目录1.夹套反应釜设计任务书 (1)2.设计方案分析和拟定 (3)3.罐体和夹套设计 (4)3.1几何尺寸 (4)3.2强度计算 (4)3.3稳定性校核(按内压校核厚度) (5)3.4水压试验校核 (7)3.5V带减速机 (7)3.5.1电动机 (7)3.5.2 V带减速机 (7)3.6轴承、联轴器的选择 (8)3.6.1管口表 (7)3.6.2管法兰表 (7)3.6.3设备法兰的选择 (8)3.7搅拌传动系统设计 (9)3.7.1搅拌器选择 (9)3.7.2搅拌轴设计 (9)3.8轴封形式 (10)3.9凸缘法兰及安装底盖 (10)3.9.1凸缘法兰 (10)3.9.2安装底盖 (10)3.10支座形式的选择 (10)3.11接管、管法兰及设备法兰的选择 (10)3.11.1接管的选择 (11)3.11.2管法兰的选择 (11)3.11.3设备法兰的选择 (11)4.参考文献 (12)5.个人总结 (12)1、夹套反应釜设计任务书一、设计内容设计一台夹套传热式带搅拌的反应釜。
二、设计参数和技术特性指示三、设计要求1、进行罐体和夹套设计计算。
2、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(指定选用库存电机Y132M2-6,转速960r/min,功率5.5KW);(3)进行上轴的结构设计和强度校核;(4)选择轴承、进行轴承寿命校核;(5)选择联轴器;(6)进行罐内搅拌轴的结构、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计;(7)选择轴封结构;3、设计机架结构。
4、选择凸缘法兰及安装底盖结构。
5、选择支座形式并进行计算。
6、选择接管、管法兰、设备法兰、手孔、视镜等容器附件。
7、绘制总装配图(A0或A1图纸)。
2、设计方案的分析和拟定一、夹套反应釜的总体结构主要由:搅拌容器:罐体和夹套,主要由封头和筒体组成搅拌装置:搅拌器和搅拌轴传动装置:为带动搅拌装置设置的,由电动机、减速机、联轴器和传动轴等组合而成轴封装置:动密封,一般采用机械密封或填料密封支座接管及一些附件二、夹套反应釜机械设计步骤先阅读任务书,然后设计1.罐体和夹套的设计⑴结构设计⑵罐体几何尺寸设计⑶夹套几何尺寸设计⑷强度校核2.反应釜的搅拌装置确定搅拌的形式:推进式,与轴的连接是通过轴套用平键或是深定螺钉固定搅拌轴设计:⑴搅拌轴的材料;⑵结构;⑶校核强度;⑷支承;⑸轴的临界转变校核计算。
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: 10111003101 指导老师: 完成日期: 2021年6月1日温州大学化工设备机械基础课程设计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。
2温州大学化工设备机械基础课程设计表1 夹套反应釜设计任务书简图工作压力, Mpa 设计压力, MPa 工作温度,℃ 设计温度,℃ 介质全容积,m3 操作容积,m3 传热面积,m2 腐蚀情况推荐材料搅拌器型式搅拌轴转速,r/min 轴功率,kW 接管表符号 a b c d e f g3设计参数及要求容器内 0.2 <100 夹套内 0.3 <150 染料及有机溶剂冷却水或蒸汽 1.0 0.8全容积 >3.5 微弱 Q235-A 推进式 200 4 用途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公称尺寸连接面形式 DN 25 25 80 65 25 40 25 100 h 温州大学化工设备机械基础课程设计目录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 ........................................ 52. 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)4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。
夹套反应釜课程设计(范例)一、项目背景:实验室工作中,有时会使用夹套反应釜,但是从来没有有针对性的课程上进行讲解和训练。
为了提高大家使用夹套反应釜技术的能力,现决定将夹套反应釜作为课程进行上课学习和培训研讨。
二、课程实施方案:1、主题和目的:以提高大家使用夹套反应釜的技术能力为目的,开展关于夹套反应釜的课程。
2、课程分配:主要着重于夹套反应釜的使用,分为三个部分 --理论知识篇、操作技能篇和技能练习篇。
3、理论知识篇:将介绍夹套反应釜基本构造、用途,常用图形结构,详细介绍夹套反应釜接管、堵头、电焊、密封等工艺工序以及该设备在化学实验中的应用。
4、操作技能篇:将实操夹套反应釜的组装、连接、拆装、清洁等安全操作技能,以及操作规程、操作步骤等实用性技能等讲解。
5、技能练习篇:安排学生进行操作课程设计,让学生自行组装一个夹套反应釜,熟悉操作流程以及操作具体步骤,将操作技能理论和实践结合起来,加深学生对夹套反应釜操作的理解。
三、开发人员:本课程由实验室技术支持人员、操作技术负责人、专家共同完成,并由实验室技术支持人员负责相关课程题材的组织和配置。
四、课程实施:针对大家的实际水平,结合实验室负责人的指导,专家根据实际情况的调整,安排课程的具体实施及考核内容,安排学生按照一定的时间表进行相关课程的学习。
五、考核办法:针对不同水平的学生,安排不同的考核方式。
对操作技能篇,安排考核策略以及考试题,考核学生对夹套反应釜基本操作技能的认识程度;而技能练习篇需要就所学知识实际组装一个夹套反应釜,并进行安全操作仿真测试,检验学生的技能水平。
六、成果:通过本课程的学习,熟悉夹套反应釜的基本构造、用途,掌握相关操作技能,熟悉夹套反应釜的常见维修和更换,熟悉夹套反应釜在实验室的应用及使用等,以期为大家提高使用夹套反应釜的技术能力。
广州大学化学化工学院本科学生化工设备机械基础课程设计实验课程化工设备机械基础课程设计实验项目夹套反应釜设计专业班级学号姓名指导教师及职称开课学期 2013 至 2014 学年第一学期时间 2014 年 1 月 6 日~ 1 月 17 日夹套反应釜设计任务书设计者姓名: 班级:学号:指导老师姓名:日期:2014年01月10号一、设计内容设计一台夹套传热式的反应釜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、选择接管、管法兰、设备法兰、手孔、视镜等容器附件。
4、绘总装配图参考图见插页附图前言《化工设备机械基础》是针对化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业,对化学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且具有设计钢制典型的中、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。
化工设备课程设计师培养学生设计能力的重要事件教学环节。
在教师指导下,通过课程设计,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以下几个目的:(1)熟练掌握查血文献资料、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,并提出保证该过程正常、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。
Hefei University《化工机械设计基础》课程设计题目: 2.5m3夹套式反应釜机械设计系别:化工系班级:姓名:学号:教师:日期: 2017.1.11目录1概述 (1)1.1反应釜的基础知识和应用背景 (1)1.2反应釜机械设计的意义和内容 (1)1.3 设计主要思路 (2)2 反应釜机械设计 (3)2.1工艺说明 (3)2.2设备选材 (3)2.3结构设计 (4)2.3.1确定筒体自内径 (4)2.3.2确定封头尺寸 (4)2.3.3确定筒体高度 (4)2.4夹套几何计算 (5)2.4.1夹套内径 (5)2.4.2夹套高度计算 (5)2.4.3传热面积的计算 (6)2.5筒体强度设计计算 (6)2.5.1强度计算的原则及依据 (6)2.5.2压力计算 (7)2.5.3罐体及夹套厚度计算 (7)2.5.4轴的强度和刚度计算 (10)2.6反应釜的配件类型 (12)2.6.1电动机的选型 (12)2.6.2支座选型 (12)2.6.3联轴器型式的确定 (12)2.6.4机架的选取 (13)2.6.5人孔的选取 (13)2.7标准规范选用说明 (15)3总结 (16)参考文献 (17)心得体会 (18)1概述1.1反应釜的基础知识和应用背景(1)基础知识:反应釜是在一定压力和温度下,借助搅拌器将一定容积的物料混匀,促进其反应的设备。
通常伴随有热效应,由换热装置输入或移出热量。
釜体上的夹套是用于加热和冷却的装置。
釜体内筒通常为一圆柱形壳体,它提供反应所需空间;搅拌装置包括搅拌器、搅拌轴等,是实现搅拌的工作部件;传动装置包括电机、减速器、联轴器及机架等附件,它提供搅拌的动力;传热装置的作用是满足反应所需温度条件;轴封装置是保证工作时形成密封条件,防止介质向外泄漏的部件。
内筒一般为钢制圆筒。
封头大多选用标准椭圆形封头,为满足工艺要求釜体上安装有多种接管,如物料进出口管、检测装置接管等。
常用的传热装置有夹套结构的壁外传热和釜内装设换热管传热两种形式,应用最多的是夹套传热。
目录摘要(3)Abstract (4) 引言(5)设计任务书(6)1.设计方案的分析与拟定(8)2.罐体和夹套结构设计(8)3.罐体几何尺寸计算(9)4.确定封头尺寸(10)5.确定筒体高度(10)6.夹套几何尺寸计算(10)7.夹套的连接形式(11)8.强度计算(13)9.稳定性校核(15)10.水压试验校核(19)11.搅拌器类型(19)12.传动装置设计(20)13.机架的选用(21)14.甲型平焊法兰选取(22)15.挡板(22)16.安装底盖的选取(23)17.凸缘法兰的选取(24)18.搅拌轴设计(24)19.凸缘联轴器(29)20.支座(30)21.设备接口(30)22.接管与法兰(31)23.视镜(32)24.手孔与人孔(32)25.反应釜的轴封装置(32)参考文献(34)设计小结(35)摘要本论文先介绍了反应釜的概况,然后简要地说明了设计方法、理论依据及设计思路。
论文在计算方面主要介绍了强度计算。
强度计算主要包括由给定工艺参数进行的筒体和夹套的力学分析,反应釜液压试验校核,支座、视镜的选择及强度校核,搅拌装置的设计计算及搅拌器的选型和搅拌轴长度的确定。
本文最后进行了反应釜的优缺点分析及改进方面分析,指出了反应釜设计中需要改进和优化的一些方面。
关键词:压力容器反应釜搅拌设备AbstractThis study first introduces the general reaction kettle, the reaction kettle design background and purpose, the reaction kettle of domestic and foreign development situation, and then explain briefly the design method, the theoretic basis and design ideas.In the aspect of calculation it introduces the technical calculation and strength calculation.Strength calculation by a given process parameters include the mechanical analysis of the cylinder and clip , the respective reaction kettle hydraulic test , the choiceand strength check of bearing and lens , mixing device design calculation and blender selection and determination of stirring shaft length.Finally, the study mainly discusses the advantages and disadvantages of the analysis and the reaction kettle improvements in analysis, and it points out the reaction kettle design needs to be improved and optimized in some aspects.Keywords: Pressure vessel Reaction kettle Mixing equipment引言课程设计是本专业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,学习尝试化工机械设计。
大学化学化工学院本科学生化工设备机械基础课程设计实验课程化工设备机械基础课程设计实验项目夹套反应釜设计专业班级学号指导教师及职称开课学期2013 至2014 学年第一学期时间2014 年 1 月 6 日~ 1 月17 日夹套反应釜设计任务书设计者: 班级:学号:指导老师:日期:2014年01月10号一、设计容设计一台夹套传热式的反应釜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、选择接管、管法兰、设备法兰、手孔、视镜等容器附件。
4、绘总装配图参考图见插页附图前言《化工设备机械基础》是针对化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业,对化学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且具有设计钢制典型的中、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。
化工设备课程设计师培养学生设计能力的重要事件教学环节。
在教师指导下,通过课程设计,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以下几个目的:(1)熟练掌握查血文献资料、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,并提出保证该过程正常、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。
广州大学化学化工学院本科学生化工设备机械基础课程设计实验课程化工设备机械基础课程设计实验项目夹套反应釜设计专业班级学号姓名指导教师及职称开课学期 2013 至 2014 学年第一学期时间 2014 年 1 月 6 日~ 1 月 17 日夹套反应釜设计任务书设计者姓名: 班级:学号:指导老师姓名:日期:2014年01月10号一、设计内容设计一台夹套传热式的反应釜二、设计参数和技术特性指标三、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、选择接管、管法兰、设备法兰、手孔、视镜等容器附件。
4、绘总装配图参考图见插页附图前言《化工设备机械基础》是针对化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业,对化学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且具有设计钢制典型的中、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。
化工设备课程设计师培养学生设计能力的重要事件教学环节。
在教师指导下,通过课程设计,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以下几个目的:(1)熟练掌握查血文献资料、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,并提出保证该过程正常、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。
化工设备机械基础课程设计夹套反应釜精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】广州大学化学化工学院本科学生化工设备机械基础课程设计实验课程化工设备机械基础课程设计实验项目夹套反应釜设计专业班级学号姓名指导教师及职称开课学期 2013 至 2014 学年第一学期时间 2014 年 1 月 6 日~ 1 月 17 日夹套反应釜设计任务书设计者姓名: 班级:学号:指导老师姓名:日期:2014年01月10号一、设计内容设计一台夹套传热式的反应釜二、设计参数和技术特性指标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、选择接管、管法兰、设备法兰、手孔、视镜等容器附件。
4、绘总装配图参考图见插页附图前言《化工设备机械基础》是针对化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业,对化学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且具有设计钢制典型的中、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。
化工设备课程设计师培养学生设计能力的重要事件教学环节。
在教师指导下,通过课程设计,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以下几个目的:(1)熟练掌握查血文献资料、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。
化工设备机械基础课程设计夹套反应釜精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】广州大学化学化工学院本科学生化工设备机械基础课程设计实验课程化工设备机械基础课程设计实验项目夹套反应釜设计专业班级学号姓名指导教师及职称开课学期 2013 至 2014 学年第一学期时间 2014 年 1 月 6 日~ 1 月 17 日夹套反应釜设计任务书设计者姓名: 班级:学号:指导老师姓名:日期:2014年01月10号一、设计内容设计一台夹套传热式的反应釜二、设计参数和技术特性指标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、选择接管、管法兰、设备法兰、手孔、视镜等容器附件。
4、绘总装配图参考图见插页附图前言《化工设备机械基础》是针对化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业,对化学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且具有设计钢制典型的中、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。
化工设备课程设计师培养学生设计能力的重要事件教学环节。
在教师指导下,通过课程设计,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以下几个目的:(1)熟练掌握查血文献资料、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,并提出保证该过程正常、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、清晰地图标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。
目录概述---------------------------------------------------------------------------------------------------------5第一章罐体和夹套的设计--------------------------------------------------------------------------61、罐体和夹套的结构设计--------------------------------------------------------------62、罐体的几何尺寸------------------------------------------------------------------------6(1)确定筒体内径----------------------------------------------------------------6(2)确定封头尺寸----------------------------------------------------------------6(3)确定筒体高度----------------------------------------------------------------63、夹套的几何尺寸------------------------------------------------------------------------7(1)确定夹套内径----------------------------------------------------------------7(2)确定夹套高度----------------------------------------------------------------74、夹套反应釜的强度计算--------------------------------------------------------------8(1)强度计算的原则及依据---------------------------------------------------8(2)按内压对筒体和封头进行强度计算----------------------------------8(3)按外压对筒体和封头进行强度校核-----------------------------------9(4)水压试验校核计算---------------------------------------------------------105、夹套反应釜设计计算数据一览表-------------------------------------------------10(1)几何尺寸----------------------------------------------------------------------10------------------------11(3)稳定性校核(按外压校核厚度)-------------------------------------12(4)水压试验校核----------------------------------------------------------------13第二章反应釜其它附件-----------------------------------------------------------------------------141、支座----------------------------------------------------------------------------------------142、手孔和人孔------------------------------------------------------------------------------153、设备接口---------------------------------------------------------------------------------15(1)设备法兰----------------------------------------------------------------------15(2)接管和管法兰----------------------------------------------------------------16-------------------------16(4)液料出料管和过夹套的物料进出口----------------------------------164、视镜----------------------------------------------------------------------------------------17参考文献--------------------------------------------------------------------------------------------------18概述本设计根据化工设备的机械理论知识,参照给顶工艺参数,科学合理地设计出符合要求的夹套反应釜,其涉及的内容如下:(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、传动形式、轴封和各种附件的结构形式。
(2)容器的设计其主要内容有:a)根据工艺参数确定各部分几何尺寸;b)考虑压力、温度、腐蚀因素,选择釜体和夹套材料;c)对罐体、夹套等进行强度和稳定性计算、校核;(3)相关附件的选择包括视镜、法兰手孔和人孔。
(4)绘图包括装配图、部件图和零件图。
如标准零件、部件,写出标准号及标记,不必绘图。
(5)编制技术要求提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。
采用标准技术条件标注文号。
本设备按照GB 150—1998《钢制压力容器》进行制造、实验和验收,并接受国家质量技术监督局颁发的《压力容器安全技术监督规程》的监督。
2.焊接采用电弧焊。
3.焊接接头型式及尺寸处图中注明外,按GB 985—88规定;角焊缝的腰高按薄板的厚度;法兰焊接按相应的法兰的标准中的规定。
4.筒体、封头及其相连接的对接焊接接头应进行X射线探伤检查,检测长度不得少于各条焊接接头长度的20%,且不小于250mm,Ⅲ级为合格。
5.设备制造完毕后,设备内以0.55Mpa(表压)进行水压试验,合格后焊接夹套,夹套以0.65Mpa(表压)进行水压试验。
6.设备上凸缘与安装底座的连接表面,应在组焊后加工。
7.设备组装后,在搅拌轴上端轴封处测定轴的径向摆动量不得大于0.5mm,搅拌轴轴向窜动量不得大3 mm。
8. 设备组装后,低于临界转速时,先运转十五分钟后,以水代料,并使设备内达到工作压力;超过临界转速时,直接以水代料,严禁空远转,并使设备内达到工作压力,进行试运转,时间不少一小时。
在运转过程中,不得有不正常的噪音和振动灯不良现象。
10.管口及支座方位按本图(或管口及支座方位见管口方位图)第一章罐体和夹套的设计1、罐体和夹套的结构设计罐体一般是立式圆筒形容器,有顶盖、筒体和罐底,通过支座安装在基础或平台上。
罐底通常为椭圆形封头,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制的横梁,用以支承搅拌器及其传动装置。
顶盖与筒体的连接形式分为可拆和不可拆两种筒体内径D1≤1000mm,宜采用可拆连接。
当要求可拆时做成法兰连接。
夹套的形式与罐体相同。
2、罐体几何尺寸计算(1)、确定筒体内径将釜体视为圆柱形筒体,一般由工艺条件给定容积V、筒体内径D1按式1估算:式1式中V——工艺条件给定容积,m3;i——长径比, i=H1/D1=1.1(按物料的类型选取,见表1)当D1估算值圆整到公称直径系列,见附表D-1。