安徽理工大学 制药工程化工设备立式反应釜课程设计内容-朱文权

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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1.2m、操作体积为0.96m;搅拌装置配制的电机功率为1.5KW、搅拌轴的转速为100r/min、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。

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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/Di =1.2,由V=(π/4)DiL,L=1.2Di,得

2Di?34V34?1.2?,Di?1.08m,圆整取Di?1100mm 1.2?1.2?3.14由文献【1】表16-1查得釜体的DN?1200mm

1.1.2釜体PN的确定

由于操作压力pW=0.3MPa故:PN=0.6MPa

1.2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)pW,取p=1.1pW=1.1×0.3MPa; 液体静压pL:由筒体高度

LDi=1.21.2=1.44m,取液体物料的平均密度为860kg/m3,D若按釜内全部充满料液计算液相静压强,则有

pL≈ρgh=860?9.807?1.44=12145Pa?0.0121MPa

因pL/p=

0.0121.?0.0314?3.14%<5%,故可以忽略pL;

1.1?0.3MPa;

计算压力pc: pc?p?pL = p= 1.1设计温度t:65℃ ;

焊缝系数?: ?=0.85(局部无损探伤);

许用应力[?]:根据材料0Cr18Ni10Ti、设计温度65℃,由文献【1】表14-4知[?]=137MPa;

钢板负偏差C1:C1=0.25mm(查文献【1】表14-6,GB6654-96);

腐蚀裕量C2:C2=1.0mm(尚耐腐蚀材料,单面腐蚀;查文献【1】表14-7)。

tt1.2.2筒体壁厚的设计

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由公式Sn?pcDi?C 得:

2?????pcSn?1.1?0.3?1200+0.25+1.0=2.95mm

2?137?0.85?1.1?0.3圆整 Sn?3mm

刚度校核:不锈钢的Smin?3mm

考虑筒体的加工壁厚不小于5mm,故筒体的壁厚取Sn?5mm

1.3釜体封头的设计 1.3.1封头的选型

由文献【1】表16-4选釜体的封头选标准椭球型,代号EHA、标准JB/T4746—2002。

1.3.2设计参数的确定

p=1.1pW=1.1pc?p?pL=p=1.1

MPa;

MPa;

由于封头Di?1200mm,故可用整板冲压成型,?=1.0;

C1=0.25mm(GB6654-96); C2=1.0mm。

1.3.3封头的壁厚设计

由公式Sn?2?????0.5pctpcDi?C得

Sn?1.1?0.3?1200?0.25?1.0 =2.70mm

2?137?1?0.5?1.1?0.3圆整得Sn?3mm

根据规定,取封头壁厚与筒体壁厚一致Sn?5mm

1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定

根据DN?1200mm,由文献【1】表16- 5知: 直边高度h1:25mm

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