【正文】 反應(yīng)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(yīng)釜發(fā)展趨勢除了裝有攪拌器外，尚使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn)，從而提高反應(yīng)速度。以生產(chǎn)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(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)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(yīng)后產(chǎn)生的熱能充分地綜合利用。熱管技術(shù)的應(yīng)用，將是今后反應(yīng)釜發(fā)展趨勢。第2章 反應(yīng)釜釜體的設(shè)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(shè)計 設(shè)計參數(shù)的確定設(shè)計壓力：＝工作壓力： ；設(shè)計溫度： 150℃ ；焊縫系數(shù)： ＝（雙面對接焊，100%無損探傷）；許用應(yīng)力：根據(jù)材料Q235A、設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)計參數(shù)的確定 ＝； ； ＝（整板沖壓）；＝（GB6654）； ＝。 封頭的壁厚的設(shè)計 由公式 得： (13)考慮 ，圓整得根據(jù)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(jù)，由文獻[2]196頁表827知：直邊高度。 體積V：V=曲面： 內(nèi)表面積f：f= 質(zhì) 量m: m= 筒體長度的設(shè)計筒體長度H的設(shè)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(shè)計設(shè)計外壓的確定 由設(shè)計條件單可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的壓力為常壓，設(shè)計外壓=。 設(shè)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(shè)＝8合理，取封頭的壁厚＝8。 設(shè)計外壓的確定 封頭的設(shè)計外壓與筒體相同，即設(shè)計外壓=。設(shè)封頭的壁厚=8，則:=–= = ，對于標準橢球形封頭=，＝1200=1080， =1080/ = 160計算系數(shù)：== 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(yīng)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(shù)的值為值為：≈80、=105根據(jù)=得： ==（）．因為＝ ＝，所以假設(shè)＝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(jié)構(gòu)如圖11，封頭質(zhì)量：106（）圖11 釜體封頭的結(jié)構(gòu)與尺寸第3章 反應(yīng)釜夾套的設(shè)計 夾套的、的確定 由夾套的筒體內(nèi)徑與釜體筒體內(nèi)徑之間的關(guān)系可知：＝1200+100=1300由設(shè)備設(shè)計條件單知，夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力為常壓，?。?夾套筒體的設(shè)計夾套筒體壁厚的設(shè)計，所以需要根據(jù)剛度條件設(shè)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(shè)計 == 圓整后 =660mm 夾套封頭的設(shè)計 封頭的選型夾套的下封頭選標準橢球型，內(nèi)徑與筒體相同（＝1300）。代號EHA，標準JB/T4746—2002。 橢球形封頭壁厚的設(shè)計，所以需要根據(jù)剛度條件設(shè)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(jié)構(gòu)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(zhì) 量25375封頭的下部結(jié)構(gòu)如圖21。由設(shè)備設(shè)計條件單知：下料口的＝50，封頭下部結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)尺寸＝100。圖 21 下封頭的結(jié)構(gòu) 傳熱面積的校核 =1200mm釜體下封頭的內(nèi)表面積 = =1200mm筒體（1高）的內(nèi)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(yīng)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(nèi)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(zhì)量合格，緩慢降壓將釜體內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干釜體。若質(zhì)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(nèi)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(zhì)量合格，緩慢降壓將夾套內(nèi)的水排凈，用壓縮空氣吹干。若質(zhì)量不合格，修補后重新試壓直至合格為止。第5章 反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計 釜體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計設(shè)計內(nèi)容包括：法蘭的設(shè)計、密封面形式的選型、墊片設(shè)計、螺栓和螺母的設(shè)計。 法蘭的設(shè)計 根據(jù)＝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(jié)構(gòu)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(shù)量1200133012901255124112385823M2048 密封面形式的選型根據(jù)＝＜、介質(zhì)溫度120℃和介質(zhì)的性質(zhì)，由文獻[1]331頁表16－14 知密封面形式為光滑面。 墊片的設(shè)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(jié)構(gòu)及尺寸見圖5—2 和。尺寸見表52 圖42 墊片的結(jié)構(gòu)表42 墊片的尺寸1240 螺栓、螺母和墊圈的尺寸規(guī)格 本設(shè)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(jù)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(jié)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(shè)計由GB_T_17395查無縫鋼管 水蒸氣進口、水蒸氣出口，罐內(nèi)的接管與夾套內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)的接管與下封頭內(nèi)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(nèi)的接管與下封頭內(nèi)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(nèi)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(shè)計工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的結(jié)構(gòu)如圖。由文獻【3】311表1025得并根據(jù)、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(zhì)工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的墊片尺寸、材質(zhì)文獻【4】49頁表52查如表65所示。墊片的結(jié)構(gòu)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(zhì)外徑內(nèi)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(nèi)介質(zhì)壓力較低（＝）且考慮，本設(shè)計選用兩個=80的帶頸視鏡。其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)型式表47 視鏡的尺寸視鏡玻璃雙頭螺柱數(shù)量直徑801601303624861331408M12表48 視鏡的材料件號名稱數(shù)量材料件號名稱數(shù)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(shè)計 支座的選型及尺寸的初步設(shè)計： 文獻 632頁表2225所以選耳式B型支座，支座數(shù)量為4個 反應(yīng)釜總質(zhì)量的估算： 式中：—釜體的質(zhì)量（）；—夾套的質(zhì)量（）；—攪拌裝置的質(zhì)量（）—附件的質(zhì)量（）； 查文獻可知 物料總質(zhì)量的估算：式中：—釜體介質(zhì)的質(zhì)量（）；—夾套內(nèi)水蒸氣的質(zhì)量（） 反應(yīng)釜的總質(zhì)量估算為500，物料的質(zhì)量為1200（以水裝滿釜體計算），夾套的質(zhì)量和水約為1500kg裝置的總質(zhì)量： 每個支座承受的重量約為：3200＝（） 根據(jù)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(shù)尺寸如表6—16。底板筋板墊板地腳螺栓支座重量規(guī)格20