化工设备机械基础课程设计-夹套反应釜

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。

化工设备机械基础之夹套反应釜的设计夹套反应釜是化工设备中常见的一种反应器，其设计是化学工程师们长期研究的重要课题。

下面将对夹套反应釜的设计进行详细介绍。

一、夹套反应釜的基本原理夹套反应釜由内胆和外壳组成，内胆称为反应釜，外壳称为夹套。

在操作过程中，在夹套内注入物料或水等流体。

反应釜中的物料被加热或冷却是通过夹套内流体的被加热或冷却来实现的。

夹套反应釜的基本原理就是通过夹套内的流体（一般为水或油）来实现加热或冷却反应釜内的物料，同时夹套内的流体也可以进行搅拌以保证均匀升温或降温。

二、夹套反应釜的设计要求1、安全性要求在设计夹套反应釜的过程中，安全性是最重要的一点。

要保障夹套反应釜的安全性，需要考虑一下几个问题：（1）反应釜的压力要求和夹套的压力要求要确定。

反应釜的压力由反应物的反应热、气体产生、化学腐蚀等多个因素决定。

一般情况下，反应釜的压力要求是夹套的2-3倍之间。

（2）应设置好反应釜的安全装置，如安全阀和爆破口等。

（3）在操作反应釜时，应按照标准操作程序进行，如避免超压、超温、超流速等情况。

2、机械性能要求夹套反应釜的机械性能应符合以下要求：（1）夹套材料应具备良好的耐腐蚀性和耐磨性。

（2）反应釜的结构应十分坚固，并且不能出现变形或滑移现象。

（3）反应釜和夹套之间的连接处应该很牢固。

3、热传递效率要求夹套反应釜的热传递效率对反应速度，反应物品质和产物品质都有很大的影响。

因此，在夹套反应釜设计中，应该完善夹套的密封性，以便内外介质的温度和热媒介的流速达到最大的接触面积。

4、过程监控要求为了实现反应釜的过程监控，可以根据反应釜的要求进行设计，设置相应的温度、压力、pH值，流量等传感器，以便随时监控反应的速度和进度。

三、夹套反应釜的设计流程夹套反应釜的设计流程可以分为以下几个步骤：1、确定反应釜的容积和使用温度范围。

2、确定反应釜的结构材料。

3、设计夹套的流路和流速，以及冷却方式。

4、确定夹套和反应釜之间的连接方式。

夹套传热式带搅拌的反应釜设计说明书组员：源学号：3099990054勇华学号：3099990055叙学号：3090343125黄承标学号：3090343108专业班级：化学工程与工艺09-1班指导老师：淑华设计时间：2011年12月19日至2011年12月30日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。

化工设备机械基础课程设计夹套反应釜(总38页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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。

《化工机械设备基础》课程设计：夹套反应釜设计任务书课程：化工机械设备基础院系：化工学院专业：化学工程与工艺学号：姓名：目录一．设计内容 (3)二．设计参数和指术性指标 (3)三．设计要求 (4)1．确定筒体和封头的几何尺寸 (4)表1 几何尺寸 (4)表2 强度计算 (5)表3 稳定性校核 (6)表4 水压试验校核 (7)2．选择支座形式并进行计算 (8)3．手孔、视镜选择 (9)4．选择接管、管法兰、设备法兰： (9)夹套反应釜设计任务书一：设计内容：设计一台夹套传热式配料罐。

二：设计参数和指术性指标：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 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 0.8操作容积，m30.64传热面积，㎡>3 腐蚀情况微弱材料Q235-B接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途a 25 突面蒸汽入口b 25 突面加料口c 80 凸凹面视镜d 70 突面温度计管口e 25 突面压缩空气入口f 40 突面放料口g 25 突面冷凝水出口三：设计要求：夹套反应釜设计计算说明书一、确定筒体和封头的几何尺寸表1：几何尺寸注：附表和计算式为设计资料蔡纪宁，张秋翔编《化工设备机械基础课程设计指导书》化学工业出版社出版2000年第1版中数据及资料，下同表2：强度计算（按内压计算厚度）表3: 稳定性校核（按外压校核厚度）表4：水压试验校核2、选择支座形式并进行计算(1)确定耳式支座实际承受载荷QQ=[(m0g+Ge)/kn+4（h·Pe+Ge·S e）/nφ] ⅹ10-3 m0为设备总质量(包括客体及其附件,内部介质及保温的质量)Q1为釜体和夹套筒体总重载荷，查附表4-1，有：D g=1000mm, δ=8m 的1米高筒节的质量q1=199kg,D g=1100mm, δ=8m 的1米高筒节的质量q2=219kg, 故Q1=H1q1+H2q2=0.9×199+0.7×219=332.4kgQ2为釜体和夹套封头重载荷，查附表4-3D g=1000mm, δ=8m 的封头的质量72.05kg，D g=1100mm, δ=8m 的封头的质量86.49kg,Q2=72.05×2+86.49=230.59kgQ3为料液重载荷，由于水的密度大于有机溶剂的密度，故按水压试验时充满水计算，r=1000kg/m,现以夹套尺寸估计。

化工课程设计--夹套反应釜课程设计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、设计要求进行罐体和夹套设计运算；选择支座形式并进行运算；手孔校核运算；选择接管、管法兰、设备法兰；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）作带传动设计运算：定出带型，带轮有关尺寸（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；设计机架结构；设计凸缘及安装底盖结构；选择轴封形式；绘制装配图；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，0.2 0.3MPa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，0.8全容积m3目录1. 夹套反应釜的结构51.1 夹套反应釜的功能和用途51.2 夹套反应釜的反应条件52. 设计标准63. 设计方案的分析和拟定64. 各部分结构尺寸的确定和设计运算7 4.1 罐体和夹套的结构设计74.1.1 罐体几何尺寸运算84.1.2 夹套几何尺寸运算104.2 夹套反应釜的强度运算114.2.1 强度运算(按内压运算强度) 114.2.2 稳固性校核(按外压校核厚度) 144.2.3水压试验校核184.3 反应釜的搅拌器194.3.1 搅拌装置的搅拌器194.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计20 4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计204．4 反应釜的传动装置设计224.4.1 常用电机及其连接尺寸224.4.2釜用减速机类型、标准及其选用224.4.3 V带减速机234.4.4凸缘法兰264.4.5安装底盖274.4.6机架274.4.7联轴器284.5 反应釜的轴封装置设计284.5.1 填料密封284.5.2 机械密封294.6反应釜的其他附件设计 304.6.1 支座304.6.2 手孔和人孔304.6.3 设备接口315. 设计小结346. 参考文献35设计讲明书1. 夹套反应釜的结构夹套反应釜要紧由搅拌容器、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。

化工设备机械基础课程设计简图设计参数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 2.6 操作容积,m3 2.08 传热面积,m2>3 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 突面蒸汽入口b 25 突面加料口c 80 凸凹面视镜d 65 突面温度计管口e 25 突面压缩空气入口f 40 突面放料口g 25 突面冷凝水出口h 100 突面手孔目录1.概述 (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 (7)4．1．2 夹套几何尺寸计算 (8)4.2 夹套反应釜强度计算 (8)4.3 反应釜的搅拌装置设计 (12)4．3．1 搅拌装置的搅拌器 (13)4．3．2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (13)4．3．3 搅拌装置的搅拌轴设计 (14)4.4 反应釜的传动装置设计 (15)4．4．1常用电机及其连接尺寸 (15)4．4．2釜用减速机类型、标准及其选用 (15)4．4．3 V带减速机 (16)4．4．4 凸缘法兰 (18)4．4．5 安装底盖 (18)4．4．6 机架 (18)4．4．6. 1 无支点机架 (19)4．4．6. 2 单支点机架 (19)4．4．6. 3 双支点机架 (19)4．4．7 联轴器 (20)4.5 反应釜的轴封装置设计 (20)4．5．1 填料密封 (20)4．5．2 机械密封 (21)4.6反应釜的其他附件设计 (22)4. 6. 1支座 (22)4. 6. 2手孔和人孔 (22)4. 6. 3设备接口 (23)4. 6. 3. 1接管与管法兰 (23)4. 6. 3. 2 补强圈 (24)4. 6. 3. 3液体出料管 (24)4. 6. 3. 4过夹套的物料进出口 (25)4. 6. 3. 5夹套进气管 (25)4. 6. 4视镜 (25)5.设计小结 (26)6.参考资料 (27)附表 (28)附图 (32)设计说明书1.概述带搅拌的夹套反应釜是染料、医药、试剂、食品及合成材料等工业中主要的反应设备之一。

课程设计任务书 (1)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 (8)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。

《化工机械设备基础》课程设计：夹套反应釜设计任务书指导老师：课程：化工机械设备基础专业：化学工程与工艺学号： 2009115061姓名：目录一．设计内容 (3)二．设计参数和指术性指标 (3)三．设计要求 (3)1．确定筒体和封头的几何尺寸 (4)表1 几何尺寸 (4)表2 强度计算 (5)表3 强度校核 (6)表4 水压试验校核 (8)2．选择支座形式并进行计算 (8)3．手孔选择与校核计算： (10)4．选择接管、管法兰、设备法兰： (10)5．绘制装配图（2﹟图纸）：（如附图1） (11)四．参考文献 (11)夹套反应釜设计任务书一：设计内容：设计一台夹套传热式配料罐。

二：设计参数和指术性指标：三：设计要求：夹套反应釜设计计算说明书一、确定筒体和封头的几何尺寸表1：几何尺寸注：附表和计算式为设计资料蔡纪宁，张秋翔编《化工设备机械基础课程设计指导书》化学工业出版社出版2000年第1版中数据及资料，下同表2：强度计算（按内压计算厚度）3: 强度校核（按外压校核厚度）表表4：水压试验校核二、选择支座形式并进行计算(1)确定耳式支座实际承受载荷QQ=[(m0g+Ge)/kn+4（h·Pe+Ge·S e）/nυ] ⅹ10-3 m0为设备总质量(包括客体及其附件,内部介质及保温的质量)Q1为釜体和夹套筒体总重载荷，查附表4-1，有：D g=1000mm, δ=10mm 的1米高筒节的质量q1=249kg,D g=1100mm, δ=10mm 的1米高筒节的质量q2=273kg, 故Q1=H1q1+H2q2=1.1ⅹ249+0.90ⅹ273=520kg Q2为釜体和夹套封头重载荷，查附表4-3 D g=1000mm, δ=10mm 的封头的质量Q2=94.24x2+112.69=301.17kg.Q3为料液重载荷，由于水的密度大于有机溶剂的密度，故按水压试验时充满水计算，r=1000kg/m,现以夹套尺寸估计。

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。

夹套反应釜--化工设计(总16页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--浙江海洋学院化工设备机械基础课程设计成果说明书（2009级）题目夹套反应釜设计学院石油化工学院专业化学工程与工艺班级学号学生姓名指导教师完成日期 2011年6月20日目录一、罐体几何尺寸计算-----------------------------------------------11.确定筒体内径------------------------------------------------------------12.确定筒体高度------------------------------------------------------------13.罐体及夹套参------------------------------------------------------------1二、夹套反应釜的强度计算---------------------------------------------------11.压力计算-----------------------------------------------------------------22.罐体及夹套厚度计算-------------------------------------------------------2三、稳定性校核（按外压校核罐体厚度）--------------------------------------3四、水压试验校核-----------------------------------------------------4五、带传动设计计算（指定选用电机Y160M2-8，转速为720r/min）----------5六、搅拌器的选择-----------------------------------------------------61.搅拌轴直径的初步计算----------------------------------------------62.搅拌轴长度-------------------------------------------------------63.搅拌抽临界转速校核计算--------------------------------------------74.浆式搅拌器尺寸的设计----------------------------------------------7七、联轴器设计------------------------------------------------------81.联轴器的型式及尺寸的设计------------------------------------------82.轴承的型式及尺寸的设计--------------------------------------------83.反应釜的轴封装置的选型-------------------------------------------84.轴封装置的结构及尺寸---------------------------------------------8八．机架的设---------------------------------------------------------9九.选择接管、管法兰、设备法兰及其他构件------------------------------9十、选择安装底盖结构-----------------------------------------------10十一、选择支座形式并进行计算----------------------------------------101.支座的选型及尺寸的初步设计--------------------------------------102.支座载荷的校核计算---------------------------------------------11十二、焊缝结构的设计-----------------------------------------------12十三、手孔选择与补强校核--------------------------------------------13十四、小结-----------------------------------------------------------14参考文献------------------------------------------------------------14m 3夹套反应釜设计一、罐体几何尺寸计算 1.确定筒体内径工艺条件给定容积V= m 3、筒体内径估算1D ：1D≅3=1014mm 式中 V ——工艺条件给定容积，m 3 ； i ——长径比，11H i=D 取值； 将D 1估算值圆整到公称直径1100 mm 2.确定筒体高度由1D =1100 mm 查表参考文献【2】D-1得1m 高的容积V 1m = m 3 ； 查表D-2得罐体封头容积1V 封= m 3 ； 估算罐体筒体高度；11m 1H =V-V /V 封（）=（）/= m=739 mm将1H 估算值圆整到公称直径800 mm 3.罐体及夹套参数罐体实际容积V=V 1m *1H +1V 封*+= m 3 ；由1D =1100 mm 查参考文献【2】表4-3夹套筒体内径2D =1200 mm ； 选取η=；2H 1m 1ηV V /V ≥-封（）=（*）/= m=649mm ； 将2H 估算值圆整到公称直径700 mm查参考文献【2】表D-2罐体封头表面积1F 封= 2m ； 1m 高筒体内表面积1m F = 2m ； 实际总传热面积:F=1m F *2H +1F 封=*+= 2m > 2m ；二、夹套反应釜的强度计算1.压力计算材料选择为Q235-A ；由工作压力（罐体内） MPa,工作压力（夹套内） MPa ；可得设计压力（罐体内）P 1=*= MPa （有安全阀），设计压力（夹套内）P 2=*= MPa （无安全阀）；工作温度（罐体内）t 1<120c 。

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。

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。

目录1 设计方案的分析和拟定 (6)2. 反应釜釜体的设计 (6)2.1罐体和夹套的结构设计 (6)2.2 罐体几何尺寸计算 (7)2.2.1确定筒体内径 (7)2.2.2 确定封头尺寸 (7)2.2.3 确定筒体的厚度Hi (8)2.3 夹套几何尺寸计算 (8)2.4 夹套反应釜的强度计算 (9)2．4.1 强度计算的原则及依据 (9)2.4.2 按内压对圆筒和封头进行强度计算 (9)2.4.3 按外压对筒体和封头进行强度校核 (10)2.4.4 夹套厚度计算 (11)2.4.5 水压试验校核计算 (11)3反应釜的搅拌装置 (12)3.1 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 (12)3.2 搅拌轴设计 (13)4 反应釜的传动装置 (14)4.1 常用电机及其连接 (14)4.2 釜用减速机类型，标准及其选用 (14)4.3 凸缘法兰 (15)4.4 安装底盖 (15)4.5 机架 (15)4.6 联轴器 (16)5 反应釜的轴封装置 (16)6 反应釜的其他附件 (16)6.1 支座 (16)6.2人孔 (17)6.3 设备接口 (17)7 反应釜的装配图 (17)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。

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。