【正文】 反應釜的攪拌器，已由單一攪拌器發(fā)展到用雙攪拌器或外加泵強制循環(huán)。反應釜發(fā)展趨勢除了裝有攪拌器外，尚使釜體沿水平線旋轉，從而提高反應速度。以生產自動化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作，如采用程序控制，既可保證穩(wěn)定生產，提高產品質量，增加收益，減輕體力勞動，又可消除對環(huán)境的污染。 合理地利用熱能，選擇最佳的工藝操作條件，加強保溫措施，提高傳熱效率，使熱損失降至最低限度，余熱或反應后產生的熱能充分地綜合利用。熱管技術的應用，將是今后反應釜發(fā)展趨勢。第2章 反應釜釜體的設計 釜體、的確定 .1 釜體的確定將釜體視為筒體，取L/D=由V=(π/4)，L=則 （11）圓整由表81查得釜體的 釜體PN的確定因操作壓力＝，故：＝ 釜體筒體壁厚的設計 設計參數的確定設計壓力：＝工作壓力： ；設計溫度： 150℃ ；焊縫系數： ＝（雙面對接焊，100%無損探傷）；許用應力：根據材料Q235A、設計溫度150℃，由文獻[2]252頁表知＝113；鋼板負偏差：＝（GB6654）腐蝕裕量：＝（雙面腐蝕）。 筒體壁厚的設計由公式 得： (12)考慮，則=+=，圓整剛度校核：不銹鋼的考慮筒體的加工壁厚不小于5mm，故筒體的壁厚取 釜體封頭的設計 封頭的選型 由文獻316頁表163選釜體的封頭選標準橢球型，代號EHA、標準JB/T4746—2002。設計參數的確定 ＝； ； ＝（整板沖壓）；＝（GB6654）； ＝。 封頭的壁厚的設計 由公式 得： (13)考慮 ，圓整得根據規(guī)定，取封頭壁厚與筒體壁厚一致 封頭的直邊尺寸、體積及重量的確定根據，由文獻[2]196頁表827知：直邊高度。 體積V：V=曲面： 內表面積f：f= 質 量m: m= 筒體長度的設計筒體長度H的設計 ， ==0. 836圓整得: H =840 釜體長徑比的復核= ~，滿足要求。 外壓筒體壁厚的設計設計外壓的確定 由設計條件單可知，夾套內介質的壓力為常壓，設計外壓=。 設計筒體的壁厚 查文獻449表184 當DN=1200mm，時。不能滿足要求。 同理查上述文獻可知當時，滿足外壓的要求。 因為＝＝，所以假設＝8合理，取封頭的壁厚＝8。 設計外壓的確定 封頭的設計外壓與筒體相同，即設計外壓=。設封頭的壁厚=8，則:=–= = ，對于標準橢球形封頭=，＝1200=1080， =1080/ = 160計算系數：== 104由文獻[2]中圖14 3中選取，在水平坐標中找到=104點，由該點做豎直線與對應的材料溫度線相交，沿此點再做水平線與右方的縱坐標相交，得到系數的值為值為：≈80、=105根據=得： ==（）．因為＝ ＝，所以假設＝8偏大，考慮到與筒體的焊接，取封頭的壁厚與筒體一致，故?。?。由在文獻[2]317中表, 釜體封頭的結構如圖11，封頭質量：106（）圖11 釜體封頭的結構與尺寸第3章 反應釜夾套的設計 夾套的、的確定 由夾套的筒體內徑與釜體筒體內徑之間的關系可知：＝1200+100=1300由設備設計條件單知，夾套內介質的工作壓力為常壓，?。?夾套筒體的設計夾套筒體壁厚的設計，所以需要根據剛度條件設計筒體的最小壁厚。又因為＝1300＜3800，取min＝2 /1000且不小于3 另加，所以min＝3+1=4（），圓整=5。對于碳鋼制造的筒體壁厚?。?。夾套筒體長度的初步設計 == 圓整后 =660mm 夾套封頭的設計 封頭的選型夾套的下封頭選標準橢球型，內徑與筒體相同（＝1300）。代號EHA，標準JB/T4746—2002。 橢球形封頭壁厚的設計，所以需要根據剛度條件設計封頭的最小壁厚。 ∵ ＝1300＜3800，取min＝2/1000且不小于3 另加， ∴min＝3+1=4（）對于碳鋼制造的封頭壁厚?。?。 橢球形封頭結構尺寸的確定由文獻[1]頁表8－27。見表21表21封頭尺寸直邊高度深度容積質 量25375封頭的下部結構如圖21。由設備設計條件單知：下料口的＝50，封頭下部結構的主要結構尺寸＝100。圖 21 下封頭的結構 傳熱面積的校核 =1200mm釜體下封頭的內表面積 = =1200mm筒體（1高）的內表面積= 夾套包圍筒體的表面積= = =（2）+= + =3故滿足傳熱面積要求。第4章 反應釜釜體及夾套的壓力試驗 釜體的水壓試驗 水壓試驗壓力的確定水壓試驗的壓力：且不小于(+)，（+）= ，取= 液壓試驗的強度校核 由 得： ＝ （41） =235=（）由＝= 故液壓強度足夠．3 壓力表的量程 壓力表的最大量程： =2=2= 4PT 水壓試驗的操作過程操作過程：在保持釜體表面干燥的條件下，首先用水將釜體內的空氣排空，保壓不低于30，保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。若質量合格，緩慢降壓將釜體內的水排凈，用壓縮空氣吹干釜體。若質量不合格，修補后重新試壓直至合格為止。水壓試驗合格后再做氣壓試驗。氣壓試驗的壓力： (42)==（）取=由得：＝ = (43) 因為＝＜ =235=（） 所以氣壓強度足夠 做氣壓試驗時，保持5min并進行初檢。，，保持10，保壓足夠長時間同時進行檢查，如有泄露，修補后再按上述規(guī)定重新進行試驗。釜體試壓合格后，再焊上夾套進行壓力試驗。液壓試驗的壓力：且不小于(+) ，查===，(+)= ＜(+)， 取= 由 得：＝ = （44） 因為＝ ＜ =235= 所以液壓強度足夠 壓力表的量程： = 2=2= 4PT 即 在保持夾套表面干燥的條件下，首先用水將夾套內的空氣排空，保壓不低于30min，保壓足夠長時間，檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。若質量合格，緩慢降壓將夾套內的水排凈，用壓縮空氣吹干。若質量不合格，修補后重新試壓直至合格為止。第5章 反應釜附件的選型及尺寸設計 釜體法蘭聯接結構的設計設計內容包括：法蘭的設計、密封面形式的選型、墊片設計、螺栓和螺母的設計。 法蘭的設計 根據＝1200mm、＝，由文獻[1]254頁表102確定法蘭的類型為甲型平焊法蘭。標記：法蘭、 JB/T4701材料：0Cr18Ni10Ti 法蘭的結構和主要尺寸如圖5—1 如表5—1圖5—1 甲型平焊法蘭表51法蘭的主要尺寸公稱直徑DN/ 法蘭/螺栓規(guī)格數量1200133012901255124112385823M2048 密封面形式的選型根據＝＜、介質溫度120℃和介質的性質，由文獻[1]331頁表16－14 知密封面形式為光滑面。 墊片的設計 由文獻【1】表331頁1614得墊片選用耐油橡膠石棉墊片，材料為耐油橡膠石棉板（GB/T539），結構及尺寸見圖5—2 和。尺寸見表52 圖42 墊片的結構表42 墊片的尺寸1240 螺栓、螺母和墊圈的尺寸規(guī)格 本設計選用六角頭螺栓（C級、GB/T57802000）、Ⅰ型六角螺母（C級、GB/T412000）平墊圈（100HV、GB/T952002）：螺栓的長度由法蘭的厚度（）、墊片的厚度（）、螺母的厚度（）、墊圈厚度（）、螺栓伸出長度確定。其中=4===3螺栓伸出長度取=23螺栓的長度為： =（）?。?33 螺栓標記： GB/T57802000 螺母標記： GB/T412000 墊圈標記： GB/T952002 24100HV 法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料根據甲型平焊法蘭、工作溫度=130℃的條件，由文獻[3]附錄8法蘭、墊片、螺栓、螺母材料匹配表進行選材，結果如表4—2所示。表4—3 法蘭、墊片、螺栓、螺母的材料法 蘭墊 片螺 栓螺 母墊 圈0Cr18Ni10Ti耐油橡膠石棉3520100HV 工藝接管的設計由GB_T_17395查無縫鋼管 水蒸氣進口、水蒸氣出口，罐內的接管與夾套內表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 RF 0Cr18Ni10Ti。 安全閥進口采用27，接管與封頭內表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 RF 0Cr18Ni10Ti。 溫度計接口采用21，伸入釜體內一定長度。配用突面板式平焊管法蘭：HG205922009 法蘭 RF 0Cr18Ni10Ti。 放料口采用無縫鋼管，接管與封頭內表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 RF 0Cr18Ni10Ti。與其配套的是手動下展式鑄不銹鋼放料閥，標記：放料閥6100 HG511813. 進料口 ，罐內的接管與下封頭內表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 RF 20。 冷凝器接口采用無縫鋼管，罐內的接管與下封頭內表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 RF 20。 視鏡采用無縫鋼管，接管與封頭內表面磨平。配用突面板式平焊管法蘭：HG20592 法蘭 PL804 RF 0Cr18Ni10Ti。 管法蘭尺寸的設計工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的結構如圖。由文獻【3】311表1025得并根據、和接管的，由板式平焊管法蘭標準（HG20592）確定法蘭的尺寸。管法蘭的尺寸見表43。圖5—3 板式平焊管法蘭 墊片尺寸及材質工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的墊片尺寸、材質文獻【4】49頁表52查如表65所示。墊片的結構圖44 管道法蘭用軟墊片 密封面形式及墊片尺寸表45 密封面形式及墊片尺寸接管名稱密封面型式墊片尺寸()墊片材質外徑內徑厚度安全閥接口RF64342耐油石棉橡膠板水蒸氣的進出口RF96612耐油石棉橡膠板有機溶劑的進出口RF96642耐油石棉橡膠板溫度計接口RF54272耐油石棉橡膠板冷凝器接口視鏡2RF132892油石棉橡膠板 視鏡的選型由于釜內介質壓力較低（＝）且考慮，本設計選用兩個=80的帶頸視鏡。其結構見圖46。 由文獻【5】 4159頁表457確定視鏡的規(guī)定標記、標準圖號、視鏡的尺寸及材料。標 記：視鏡Ⅱ，80標準圖號：HG50219868。圖46 視鏡的結構型式表47 視鏡的尺寸視鏡玻璃雙頭螺柱數量直徑801601303624861331408M12表48 視鏡的材料件號名稱數量材料件號名稱數量材料1視鏡玻璃1硼硅玻璃(SJ6)4壓緊環(huán)1Q235A2襯 墊2石棉橡膠板5雙頭螺柱8Q235A3接 緣11Cr18Ni9Ti6螺母16Q235A 支座的選型及設計 支座的選型及尺寸的初步設計： 文獻 632頁表2225所以選耳式B型支座，支座數量為4個 反應釜總質量的估算： 式中：—釜體的質量（）；—夾套的質量（）；—攪拌裝置的質量（）—附件的質量（）； 查文獻可知 物料總質量的估算：式中：—釜體介質的質量（）；—夾套內水蒸氣的質量（） 反應釜的總質量估算為500，物料的質量為1200（以水裝滿釜體計算），夾套的質量和水約為1500kg裝置的總質量： 每個支座承受的重量約為：3200＝（） 根據由文獻[1]632表2225初選B型耳式支座，支座號為3。標記： JB/T472592 耳座B3 材料：Q235AF系列參數尺寸如表6—16。底板筋板墊板地腳螺栓支座重量規(guī)格20