立式搅拌反应釜设计

搅拌反应釜机械设计JIAOBAN FANYINGFU JIXIE SHEJI──专业课课程设计指导过程装备与控制工程专业编淮海工学院机械工程学院过程机械系目录1 绪论 (1)1.1 课程设计的目的 (1)1.2 课程设计的要求 (1)1.3 课程设计的内容 (2)1.4 课程设计的步骤 (2)1.5 设计任务、参数和参考进程 (2)2 搅拌反应釜的机械设计 (5)2.1 反应釜的总体结构 (5)2.2 反应釜机械设计的内容和步骤 (5)2.3 釜体（罐体）和夹套的设计 (5)2.4 反应釜的搅拌装置 (9)2.5 反应釜的传动装置 (13)2.6 反应釜的轴封装置 (17)2.7 反应釜的其他附件 (19)3搅拌反应釜机械设计举例 (24)3.1 已知条件 (24)3.2 确定釜体的直径和高度 (24)3.3 确定夹套的直径和高度 (25)3.4 验算夹套传热面积 (25)3.5 釜体和夹套的强度计算 (25)3.6 水压试验及其强度校核 (28)3.7 选配筒体和封头的连接法兰 (29)3.8 支座的选用计算 (29)3.9 人孔选择和补强校核 (30)3.10 接管及其法兰的选择 (30)3.11 反应釜的搅拌装置 (30)3.12 机械密封的选择 (31)3.13 绘制总装配图 (31)参考文献 (32)附录 (33)1 绪论专业课课程设计是培养学生设计能力的重要教学环节。

在老师指导下，通过课程设计，培养学生综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。

1．1 课程设计的目的完成本课程设计应达到以下目的：（1）通过课程设计，把过程设备设计和有关先修课所学知识，在设计中综合地加以运用，从而得到巩固、深化和提高。

（2）培养学生对工程设计的独立工作能力，树立正确的设计思想，掌握化工设备设计的基本方法和步骤，为今后从事工程设计打下良好的基础。

（3）使学生能够熟悉和运用设计资料，如有关设计标准、规范、手册、图集等工具书，进行设计计算、数据处理、编写技术文件的独立工作能力，以完成作为工程技术人员在机械设计方面所必备的基本训练。

立式搅拌反应釜设计第一节 推荐的设计程序一、工艺设计1、作出流程简图；2、计算反应器体积；3、确定反应器直径和高度；4、选择搅拌器型式和规格；5、按生产任务计算换热量；6、选定载热体并计算K 值；7、计算传热面积及夹套高度；8、计算搅拌轴功率。

二、机械设计1、确定反应器的结构型式及尺寸；2、选择材料；3、强度计算；4、选用零部件；5、绘图；6、提出技术要求。

三、化工仪表选型四、编制计算结果汇总表 五、绘制反应釜装配图 六、编写设计说明书第二节 釜式反应器的工艺设计一、反应釜体积和段数的计算 1、间歇釜式反应器：V=V R /φ （3—1） V R =V O (τ+τ') （3—2） 式中 V —反应器实际体积，m 3； V R —反应器有效体积，m 3。

V O —平均每秒钟需处理的物料体积，m 3/s ； τ' —非反应时间，s ； τ —反应时间，s ；（3—3）⎰=Af x RAA V dx n 00,τ等温等容情况下（3—4）对一级反应对二级反应φ—装料系数，一般为0.4～0.85，具体数值可按下列情况确定： 不带搅拌或搅拌缓慢的反应釜 0.8～0.85； 带搅拌的反应釜 0.7～0.8； 易起泡沫和在沸腾下操作的设备 0.4～0.6。

2、连续釜式反应器(1)单段连续釜式反应器：（3—5）其中 F A,O —每秒钟所处理的物料摩尔数，kmol/s 。

对于一级反应：（-γA ）=kC A =kC A,O （1-）则有效反应体积： 其中 V O —每秒所处理的物料体积，m 3/s对于二级反应：（-γA ）=，代入式（3-5）中则有效反应体积为：V R =其中 —转化率，其它符号同前。

(2)多级连续釜式反应器V=， 而 V R,i = （3—6） 其中 V R,i —第i 段釜反应体积, m 3，—第 i 段反应釜进口及出口物料浓度，kmol/ｍ３—第 i 段反应釜内反应物反应速度，kmol/ｍ３．s V R,i 的计算方法有解析法和图解法 I ．解析法A ．对于一级反应 V R,i = （3—7）B ．对于二级反应 V R,i = （3—8）II ．图解法，常用的有两种()⎰-=Afx A A A r dx C 00,τAfx k -=11ln1τ()Af A A x xC x -=10,0,τ()φφA A A R r x F VV -==0,A x ()()20,00,0,1AA A A A A A R KC C C V x kC x F V -=-=()220,21AA A x kC kC -=()()20,020,01A A A A A AkC C C V x kC x V -=-A x φ∑=ni iR V1,()()iA i A i A r C C V ---,1,01,-i A C i A C,()i A r -()()i A i A i A x k x x V ,1,,01---()()2,0,1,,01i A A i A i A x kC x x V ---A ．对于一级反应：根据式V R,i =，采用图解代替运算，求出V R ，i ，具体步骤如下：a ．将根据动力学方程计算或实验测得的~（-γA ）数据，标绘在以 （－γA）为纵坐标，以为横坐标的图上，可得一曲线。

1 反应釜的设计参数及要求2 夹套反应釜设计2.1反应釜的罐体和夹套的设计2.1.1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。

根据反应釜的设计参数及要求可知， 罐体采用立式圆筒形结构，上、下封头 均采用标准椭圆形封头。

下封头与筒体焊接，上封头与筒体采用法兰连接。

夹套 采用焊接式整体结构形式。

2.1.2筒体的几何尺寸计算查资料选取该反应釜筒体的长径比i=H/ D 1=1.2,则筒体的内径为将计算结果圆整至公称直径标准系列，选取筒体直径 D 1=1100m m 。

此时，由计算得每一米高的筒体容积为V 1m = P D L ? 1 0.950m 3，表面积4F 1m = pD 1 = 3.454m 2，查表得，DN= =1100mm 时的标准椭圆封头曲面高度 h 1 = 275mm ，直边高度= 40mm ，封头容积V 封 = 0.1980m ，表面积 F 封 = 1. 39 810。

筒体高度为筒体高度圆整为H 1 = 1200mmH 1 =V- V 封V1mLL78101m 0. 9 50D 1 @=1.084m于是i = D=1100 = 1.09，复核结果基本符合原定范围 2.1.3夹套几何尺寸计算罐体直径D 1 = 1100mm,则夹套内径为D 2 = D 1 + 100= 1200mm ，符合压力容 器公称直径系列。

取反应釜装填系数为h = 0.80，则 估算夹套高度为选取夹套高度 H 2=950mm ，贝U H 0 = H 1- H 2 = 1200- 950= 250mm ，这样满足筒体法兰螺栓的装拆要求。

夹套的传热面积为2 2F = F 1m H 2 + F 封 = 3.14? 0.950 1.3980= 4.38m 3m2.1.4按内压计算厚度罐体和夹套材料选用Q235-A,,设计温度t 1= 100 C （罐体内）,t 2 = 150 C （夹套内），设计压力p 1= 0.2Mp a （罐体内），P 2= 0.3Mp a （夹套内）。

立式底搅拌反应釜的结构设计发表时间：2017-07-10T15:56:55.867Z 来源：《基层建设》2017年第8期作者：陈飞强[导读] 摘要：立式底搅拌反应釜是一种常见的化工设备，本文针对生产过程中需加热且有固体结晶颗粒产生时，设备结构设计应该注意的问题，采取的措施，介绍了一种方法。

佛山市金银河智能装备股份有限公司 528100 摘要：立式底搅拌反应釜是一种常见的化工设备，本文针对生产过程中需加热且有固体结晶颗粒产生时，设备结构设计应该注意的问题，采取的措施，介绍了一种方法。

关键词：底搅拌；反应釜；结构设计引言立式底搅拌釜的作用是：物料(包括原料、溶剂、催化剂等)加入反应釜内，反应釜内充氮气加压保护；在盘管内通蒸汽预热，启动搅拌装置，锚式搅拌器将固体物料与溶剂混合均匀；螺带式搅拌器将物料从反应釜底向上提升，以利于聚合反应的进行。

启动远红外加热装置加热至300℃。

原料发生聚合反应，生成产品。

此时在盘管内通入冷却水，将反应釜内温度降至8O℃左右，打开反应釜底的放料阀，将物料放出，完成一次产品的聚合作业。

1主要设计参数该设备的主要设计参数见表1。

2设备关键难点（1）本设备因生产过程的需要，壳体外(下部)需安装远红外加热夹套；设备所需要的物料、溶剂、催化剂等进口。

以及压力表、温度计、安全阀等仪表接口只能布置在顶盖上。

只有物料出口布置在壳体下部。

因此，搅拌轴及轴密封装置必须布置在设备底部；而设备内物料进行聚合反应，反应过程中有副产物氯化钠结晶颗粒产生。

因此，搅拌轴密封装置应考虑对固体颗粒的密封。

以减少对密封端面的磨损。

故轴封装置的设计是一个难点。

（2）设备由四个耳式支座支撑在楼板上，工作时温度达到300℃，设备的上、下部都需要一定的自由膨胀量。

上部可自由伸缩；下部由于设置搅拌轴减速器基础，限制了下部的自由膨胀。

必须采取其它措施加以解决。

3设备结构设备结构如图1所示。

3.1搅拌轴的机械密封装置是本设备设计的关键点之一机械密封装置具有功耗小、泄漏率低、密封性能可靠、使用寿命长的特点，是一种理想的旋转轴密封形式。

<<化工容器>>课程设计—搅拌反应釜设计:学号:专业:学院:指导老师:年月日目录一设计容概述1. 1 设计要求1. 2 设计步骤1. 3 设计参数二罐体和夹套的结构设计2. 1 几何尺寸2. 2 厚度计算2. 3 最小壁厚2. 4 应力校核三传动部分的部件选取3.1 搅拌器的设计3.2 电机选取3.3 减速器选取3.4 传动轴设计3.5 支撑与密封设计四参考文献一设计容概述（一）设计要求：压力容器的基本要安全性和经济性的统一。

安全是前提，经济是目标，在充分保证安全的前提下，尽可能做到经济。

经济性包括材料的节约，经济的制造过程，经济的安装维修。

搅拌容器常被称为搅拌釜，当作反应器用时，称为搅拌釜式反应器，简称反应釜。

反应釜广泛应用于合成塑料、合成纤维、合成橡胶、农药、化肥等行业。

反应釜由搅拌器、搅拌装置、传动装置、轴封装置及支座、人孔、工艺接管等附件组成。

压力容器的设计，包括设计图样，技术条件，强度计算书，必要时还要包括设计或安装、使用说明书。

若按分析设计标准设计，还应提供应力分析报告。

强度计算书的容至少应包括：设计条件，所用规和标准、材料、腐蚀裕度、计算厚度、名义厚度、计算应力等。

设计图样包括总图和零部件图。

设计条件，应根据设计任务提供的原始数据和工艺要求进行设计，即首先满足工艺设计条件。

设计条件常用设计条件图表示，主要包括简图，设计要求，接管表等容。

简图示意性地画出了容器的主体，主要件的形状，部分结构尺寸，接管位置，支座形式及其它需要表达的容。

（二）设计步骤：1.进行罐体和夹套设计计算；2.搅拌器设计；3.传动系统设计；4.选择轴封；5.选择支座形式并计算；6.手孔校核计算；7.选择接管，管法兰，设备法兰。

（三）设计参数：设计一台夹套传热式配料罐设计参数及要求容器内夹套内工作压力，MPa 0.18 0.25设计压力，MPa 0.2 0.3工作温度，℃100 130设计温度，℃120 150介质染料及有机溶剂冷却水或蒸汽全容积, 3m 1.0 操作容积, 3m0.80 传热面积, 2m 3腐蚀情况微弱推荐材料Q235--A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 手孔二、罐体和夹套的结构设计(一) 几何尺寸1-1全容积 V=1.0m 3 1-2 操作容积V 1=0.80 m 3 1-3 传热面积 F=3m 2 1-4 釜体形式：圆筒形 1-5 封头形式：椭圆形 1-6 长径比 i= H 1/ D 1=1.61-7 初算筒体径 1D ≈ 带入计算得：1D ≈0.9267m 1-8 圆整筒体径 1D =1000mm1-9 1米高的容积1m V 按附表D-1选取 1m V =0.785 m 3 1-10 釜体封头容积1V 封 按附表D-2选取 1V 封=0.1505 m 3 1-11 釜体高度1H =(V-1V 封)/ 1m V =1.08m 1-12圆整釜体高度1H =1100mm1-13 实际容积V=1m V *1H +1V 封=0.636*1.43m +0.11133m =1.0143m 1-14 夹套筒体径2D 按表4-3选取得：2D =1D +100=1100mm 1-15 装料系数η=V 操/V=0.8 1-16操作容积V 操=0.83m1-17 夹套筒体高度2H ≥(ηV-1V 封)/1m V =0.827 1-18 圆整夹套筒体高度2H =900mm1-19 罐体封头表面积1F 封 按附表D-2选取 F 1封=1.16252m 1-20 一米高筒体表面积 1m F 按附表D-1选取 F 1m =3.142m1-21 实总传热面积 按式4-5校核 F=F 1m *H 2+F 1封=3.14*0.9+1.1625=3.6252m >32m 。

搅拌釜式反应器课程设计任务书一、设计内容安排1. 釜式反应器的结构设计包括：设备结构、人孔数量及位置，仪表接管选择、工艺接管管径计算等。

2. 设备壁厚计算及其强度、稳定性校核3. 筒体和裙座水压试验应力校核4. 编写设计计算书一份5. 绘制装配图一张（电子版）二、设计条件三、设计要求1.学生要按照任务书要求，独立完成塔设备的机械设计；2.根据设计计算书、图纸及平时表现综合评分。

四、设计说明书的内容1.符号说明2.前言（1）设计条件；（2）设计依据；（3）设备结构形式概述。

3.材料选择（1）选择材料的原则；（2）确定各零、部件的材质；（3）确定焊接材料。

4.绘制结构草图（1）按照工艺要求，绘制工艺结构草图；（2）确定裙座、接管、人孔、控制点接口及附件、内部主要零部件的轴向及环向位置，以单线图表示；（3）标注形位尺寸。

5.标准化零、部件选择及补强计算：（1）接管及法兰选择：根据结构草图统一编制表格。

内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。

补强计算。

（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。

补强计算。

（3）其它标准件选择。

6.结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。

7.主要参考资料。

【设计要求】：1.计算单位一律采用国际单位；2.计算过程及说明应清楚；3.所有标准件均要写明标记或代号；4.设计计算书目录要有序号、内容、页码；5.设计计算书中与装配图中的数据一致。

如果装配图中有修改，在说明书中要注明变更；6.设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，正文用小四号宋体，行间距1.25倍，横向装订成册。

目录0.搅拌釜式反应器设计条件 (1)1.确定筒体的直径和高度 (2)2.确定夹套的直径和高度 (2)3.确定夹套的材料和壁厚 (3)4.确定内筒的材料和壁厚 (4)5.水压试验及其强度校核 (5)6.选择釜体法兰 (6)7.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器 (6)8.选择搅拌传动装置和密封装置 (7)9.校核L1/B和L1/D (8)10.容器支座的选用计算 (8)11.选用手孔、视镜、温度计和工艺接管 (9)12.参考资料 (10)13.设计感想 (11)0.搅拌釜式反应器设计条件工艺条件管 口工艺条件图1.确定筒体的直径和高度反应釜的H/D i 值如表1所示。

搅拌反应釜的设计
无缺
一、搅拌反应釜简介
二、搅拌反应釜的设计原理
1、反应釜的容积
2、反应釜的结构
反应釜的结构也是很重要的，反应釜的结构分为卧式和立式两种。

反应釜的卧式布置比立式具有较小的体积，占用空间较少；但立式搅拌反应釜搅拌效果较仰角式搅拌反应釜更为理想，可以有效分散反应物料，提高反应效率。

3、搅拌设备
搅拌设备是指在反应釜内部安装的，用于搅拌物料的设备。

它的功能是使物料得到有效的混合和反应。

反应釜的搅拌设备可以采用耐酸碱搅拌机、叶轮式搅拌机、多叶式搅拌机、多极式搅拌机等。

搅拌机的刀叶型式有挖刀式、三叶式、柔性叶片式等。

4、压力。

第六章 主要设备的设计及选型6.1 搅拌反应釜6.1.1 反应釜体积由物料衡算结果可知：生产每釜成品需要废涤纶的质量为：=1m 584.53 kg ；废涤纶密度38.11=ρ3/cm g ，需要异辛醇的质量为：=2m 1187.32 kg ；异辛醇密度832.02=ρ3/cm g则废涤纶所占体积：=⨯==31111038.153.584ρm V 0.424 m 3， 异辛醇所占体积： =⨯==322210832.032.1187ρm V 1.427 m 3所以物料总体积为： =+=21'V V V 0.424 + 1.427 = 1.851 m 3 由于还有催化剂的加入，故取 V = 1.860 m 3考虑到废涤纶较松散且呈沸腾状态及釜内安装的附件，参照《化工设备设计基础》，根据标准投料系数范围，取反应釜投料系数为0.7，则所需反应釜体积为：657.27.0860.1==V m 36.1.2 反应釜直径和高度参照《化工设备设计基础》，取反应釜的长径比H/D i ＝1.2，反应釜的内径D i 由下式估算：3244ππ+=ii D HVD由1.1的所得数据及长径比，代入以上公式可求得内径为：=i D 1.353 m ，取圆整值1400mm 。

选取标准反应釜，具体参数如下：釜体容积 =V 2.689 m 3，封头容积 f V = 0.421 m 3，选取釜体壁厚s = 10 mm ，封头直边高度=0h 40 mm ，曲边高度=i h 350 mm ，内表面积F=2.306 m 2 。

则筒体高度为：474.14.14421.0689.2422=⨯-=-=ππi hD V V H m ，取圆整值1.5 m 。

所以釜的总高度：)(200i h h H H ++=＝28.2)35.004.0(25.1=+⨯+ m6.1.3 壁厚根据设计任务，反应釜工作时压力为0.3 MPa ，内径i D ＝1400 mm ，取设计压力p 为0.33 MPa 。

反应釜设计的有关内容由设计条件单可知，设计的反应釜体积为1.23m 、操作体积为0.963m ；搅拌装置配制的电机功率为1.5KW 、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导热油进行电加热；装置上设有7个工艺接管、2个视镜、4个耳式支座、8个电加热器套管、1个人孔、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 的确定已知L/i D =1.2，由V=(π/4)L D i 2，L=1.2i D ，得=Di 3314.32.1 1.242.14⨯⨯=πV ，m Di 12.1=，圆整mm Di 1200= 由文献【1】表16-1查得釜体的mm DN 1200=1.1.2釜体PN 的确定由于操作压力W p ＝0.3MPa 故：PN ＝0.6MPa1.2釜体筒体壁厚的设计 1.2.1设计参数的确定设计压力p ：p ＝（1.05～1.1）W p ，取p ＝1.1W p =1.1×0.3MPa ； 液体静压L p ：由筒体高度i D DL=1.2错误！未找到引用源。

1.2=1.44m ,取液体物料的平均密度为860kg /3m ,若按釜内全部充满料液计算液相静压强，则有L p ≈gh ρ=44.1807.9860⨯⨯=12145Pa MPa 0121.0≈因/L p p =%14.33140.03.01.1.1210.0==⨯＜5％，故可以忽略L p ；计算压力c p ： c L p p p =+ = p = 1.1错误！未找到引用源。

课程设计设计题目------ 搅拌式反应釜设计学生姓名学号专业班级一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，C设计温度，C v 100v 150介质有机溶剂蒸汽3全容积，m3~操作容积，m2传热面积，m> 3腐蚀情况微弱推荐材料Q345R搅拌器型式推进式搅拌轴转速250 r/min轴功率 3 kW接管表符号公称尺寸DN连接面形式用途A25PL/RF蒸汽入口B65PL/RF加料口C l,2100视镜D25PL/RF温度计管口E25PL/RF压缩空气入口F40PL/RF放料口G25PL/RF冷凝水出口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确定筒体内径表4-2 几种搅拌釜的长径比i值当反应釜容积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D1按式4-1估算：得D=1084mm.式中V ----- 工艺条件给定的容积，m3；Hi――长径比，i」（按照物料类型选取，见表4-2 ）D1由附表4-1可以圆整D1 = 1100，一米高的容积乂米=0.95 m31.2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 M = 0.198m3，（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。

筒体高度由计算屮==(2.2-0.198)/0.95=0.949m，圆整高度H, = 1000mm。

化工设备机械基础课程设计题目：搅拌反应釜设计一、设计任务书试设计一搅拌反应釜，设计参数见技术特性表、管口表和工艺条件图，使用地点：某精细化工厂。

技术特性表工作压力（MPa）釜内0.20夹套0.40工作温度（℃）釜内≤120夹套≤150介质釜内溶液搅拌型式圆盘涡轮式夹套水蒸气转速160r/min 腐蚀情况轻微功率 5.6kw操作容积 2.0m3夹套传热面积12.0m2使用地点某精细化工厂推荐材料釜体和封头：16MnR夹套： Q235-C管口表编号名称公称直径Dg（mm）编号名称公称直径Dg（mm）a 安全阀40 e 液面计压力表25b1-2视镜80 f 手孔250c1-2进料管50 g 进蒸汽35d 温度计65 h 出料管65i 排凝液管25开孔位置:Ф950工艺条件图按照设计任务书提供的工艺条件，选定容器的型式和材料后，进行反应釜的机械设计，主要是计算釜体和夹套的尺寸；选择搅拌器和设计搅拌轴；选择搅拌的传动装置和轴封装置；选择法兰、支座和各种工艺接管，并核算开孔补强；绘制装配图；编写设计计算说明书。

二、设计内容、方法和步骤1.确定釜体的直径和高度1.1根据要求选择釜体、封头和夹套的材料选择16MnR材料作为釜体和封头的材料;选择Q235-C作为夹套的材料。

1.2确定设计温度与设计压力设计温度：150℃装有安全阀，设计压力P C=1.10P W设计压力：釜内最大工作压力为0.20Mpa设计压力=1.10×0.22Mpa=0.22Mpa夹套最大工作压力为0.4Mpa，设计压力=1.10×0.4Mpa=0.44Mpa 1．3选取反应釜装料系数和反应釜的H/D装料系数常取0．7—0．85。

本设计取η=0．8。

选取反应釜的i=H/D = 1．2。

1．4设计计算1．4．1确定设备容积V0：由V/V0 =装料系数,有V0 = V/η=4.0/0.8=5.0m3 1．4．2确定釜体内径由D= 34v/πi=1.74 圆整后D=1700mm则取D1=1700mm1．4．3确定釜体的高度HH=(V-V封)/V1m,,由D=1700mm查表有V封=0.6999m V1m =2.270m则H1=（4.0-0.6999/2.270=1.454m取H1=1500m2．确定夹套的直径和高度2．1夹套的内径D2夹套的内径D2 =釜体内径D1+ 100=1700+100=1800mm,符合压力容器的公称直径。

1.绪论搅拌可以使两种或多种不同的物质在彼此之中互相分散,从而达到均匀混合；也可以加速传热和传质过程。

在工业生产中，搅拌操作是从化学工业开始的，围绕食品、纤维、造纸、石油、水处理等，作为工艺过程的一部分而被广泛应用。

搅拌操作分为机械搅拌和气流搅拌。

气流搅拌是利用气体鼓泡通过液体层，对液体产生搅拌作用，或使气体群以密集状态上升借所谓气升作用促进液体产生对流循环。

与机械搅拌相比，仅气泡的作用对液体所进行的搅拌是比较弱的，对于几千毫帕.秒以上的高黏度液体是难以适用的。

但气流搅拌无运动部件，所以在处理腐蚀性液体，高温高压条件下的反应液体的搅拌是很便利的。

在工业生产中，大多数的搅拌操作是机械搅拌。

搅拌设备主要由搅拌装置、轴封和搅拌罐三大部分组成。

从1-1图中可以看出，一台反应釜大致由：釜体部分、传热、搅拌、传动及密封等装置组成。

釜体部分有包容物料反应的空间，由筒体及上下封头组成传热装置是为了送入或带走热量，图中的是夹套传热装置结构。

搅拌装置由搅拌器与搅拌轴组成。

为了给搅拌传动，就需要传动的装置，用电机经V带传动，蜗杆减速机减速后，在经过联轴器带动搅拌器转动。

反应釜上的密封装置有两种类型：静密封是指管法兰，设备法兰等处的密封；动密封是指转轴出口处的机械密封或填料密封等。

反应釜上还根据工艺要求配有各种接管口、人孔、手孔、视镜及支座等部件。

反应釜的机械设计是在工艺要求确定之后进行的。

反应釜的工艺要求通常包括反应釜的容积，最大工作压力，工作温度，工作介质及腐蚀情况，传热面积，搅拌形式，转速及功率，配备哪些接管等几项内容。

这些要求一般以表格及示意图形式反应在工艺人员提出的设备设计要求当中。

搅拌设备在工业中的作用和地位:化工过程可分为传递过程(热量传递、质量传递的物理过程)和化学反应过程。

通常，反应设备都是过程工业的核心设备。

本课题之所以介绍搅拌设备，这是因为搅拌设备是一种典型的在静态容器的基础上加入动态机械的特殊设备。

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、设计任务书. (5)、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)2.2.6 验算小带轮包角1 (18)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)（六）、容器附件. (27)6.1 手孔和人孔 (27)6.2 设备接口 (28)6.2.1 接管与管法兰 (28)6.3 视镜 (30)四、设计结果汇总. (33)五、参考资料. (35)六、后记 (37)七、设计说明书评定. (38)八、答辩过程评定. (38)、设计任务书设计题目：夹套反应釜的设计设计条件：设计参数及要求简图设计参数及要求容器内夹套内工作压力/MPa0.180.25设计压力/MPa0.20.3:工作温度/°c100130设计温度/c<120<150介质染料及有机溶剂水蒸气:全容积/m3 2.5操作容积/ m3 2.0传热面积/ m2>3:腐蚀情况微弱推荐材料Q345R 或Q245R搅拌器型式浆式搅拌轴转速200/(r/mi n)轴功率/kW4工艺接管表符号公称尺寸连接面形式A25PL/RF蒸汽入口B65PL/RF进料口C l, 2100-视镜D25PL/RF温度计管口E25PL/RF压缩空气入口F40PL/RF放料口G25PL/RF冷凝水出口设备安装场合室内、设计方案简介搅拌釜式反应器的工艺给出的条件一般包括：釜体容积、设计压力、设计温度、介质腐蚀性、传热面积、搅拌形式、转速和功率、工艺接管尺寸等。