夾套反應(yīng)釜設(shè)計ppt課件(已修改)
2025-01-31 03:11 本頁面
【正文】 立式帶夾套的反應(yīng)釜設(shè)計 ? 帶有攪拌裝置的釜式反應(yīng)器是化工、醫(yī)藥、染料、涂料等 行業(yè)生產(chǎn)中常用的典型設(shè)備 ? 反應(yīng)釜通常由 釜體、傳熱、 攪拌、傳動、密封等裝置及 有關(guān)附件組成。 攪拌軸 夾 套 釜 體 機(jī) 架 減速器 電動機(jī) 密封裝置 攪拌槳 溫度計 ? 釜體 是物料進(jìn)行反應(yīng)的空間，由筒體及上、下封頭組成。 ? 傳熱裝置 是為了提供化學(xué)反應(yīng)所需的熱量或帶走反應(yīng)生成 的熱量。除了圖中所用的夾套傳熱外，還有蛇管形式的傳 熱裝置。 ? 攪拌裝置 由攪拌器和攪拌軸組成，其作用是迅速均勻地混合物料，強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱過程，從而加快反應(yīng)速率。 ? 為使攪拌器能夠以一定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動，需要設(shè)置與之配套的由電動機(jī)和減速機(jī)等組成的 傳動裝置 。反應(yīng)釜上除了 ? 有設(shè)備法蘭、管法蘭等 靜密封 結(jié)構(gòu)外，還有保證轉(zhuǎn)軸密封 的 動密封 裝置。 ? 附件 ? 根據(jù)工藝設(shè)計所確定的操作容積、 工作壓力、工作溫度、介質(zhì)情況、傳熱面積、攪拌形式、轉(zhuǎn)速和功率、以及管口尺寸和方位等工藝條件，選擇各零部件的 材料 ，確定反應(yīng)釜釜體、夾套的 結(jié)構(gòu)型式 和 尺寸 。 ? 通過強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性計算確定反應(yīng)釜殼體、夾套殼體 的 壁厚 和 攪拌抽直徑 ，并根據(jù)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對攪拌器、傳動 裝置、密封裝置和各種附件進(jìn)行選型 。 ? 繪出所需的 裝配圖 與必要的 零部件圖 。 立式帶夾套的反應(yīng)釜設(shè)計 內(nèi)容 一、釜體的結(jié)構(gòu)型式 ? 反應(yīng)釜的釜體由圓筒形殼體、上封頭和下封頭組成。封 頭型式多為 橢球形 ，但對于含有固體顆粒或粘度較大物 料的釜體，其下封頭常采用便于出料的 錐型封頭 。 ? 筒體與下封頭一般采用 焊接 。上封頭與筒體的連接方式由 釜體的直徑確定。當(dāng)釜體直徑 Di＜ 800時，人在釜內(nèi)的活動空間較小，故一般采用 法蘭聯(lián)接 。當(dāng)釜體直徑 Di ＞ 800時，封頭與筒體也可 焊接 。 ? 內(nèi)件的裝拆可通過封頭上的 人孔 進(jìn)入釜內(nèi)來完成，有時為方便裝拆和檢修，既用法蘭來連接封頭和筒體，又在封頭上開設(shè)人孔。 (1)筒體的直徑和高度 反應(yīng)釜的外形尺寸如圖所示。 D i D j H H j 反應(yīng)釜的外形 ① 筒體直徑 的確定 ? 立式反應(yīng)釜釜體的容積通常是指圓柱形筒體和下封頭包含 的容積，即： ? 將釜體視為圓柱形筒體，初步估算釜體的內(nèi)徑 ，取 ? 將選定的 值代入上式，可初步估算出釜體的內(nèi)徑。 ? 考慮到釜體的內(nèi)徑應(yīng)符合壓力容器公稱直徑的標(biāo)準(zhǔn)。 ② 筒體的長度 的確定 ? 筒體的長度 可由下式確定 iDTFV V V??iD24 iV D H??34iiVDHD??/ iHDHHTFV V V?? TFV V V?? 24 iFD H V V? ??24FiVVHD???二、釜體壁厚的設(shè)計 (1)內(nèi)壓筒體壁厚的設(shè)計 ①設(shè)計參數(shù)的確定 ? 根據(jù)設(shè)備設(shè)計條件單中提供的 ? 有關(guān)技術(shù)特性參數(shù)和要求，確定設(shè)計參數(shù)。 ? 設(shè)計壓力 ：無安全裝置取 ＝ ；裝安全閥取 ＝(～ ) ；裝爆破膜取 ； ? 計算壓力 ： ， ＜ 5％ ，可以忽略 ； ? 設(shè)計溫度 ： 取操作介質(zhì)的最高溫度； ? 焊縫系數(shù) ： 根據(jù)筒體縱向焊縫的結(jié)構(gòu)和無損探傷的要求 ? 壁厚附加量 ： ＝ ； 取值見有關(guān)文獻(xiàn) pp( 5 ) Wpp??pWpWpcp cLp p p?? /Lpp Lpt?C 1C 2C ② 筒體壁厚的設(shè)計 ? 碳鋼、低合金制筒體壁厚的設(shè)計采用試差法； ? 高合金制筒體的壁厚由壁厚計算公式確定。 ③ 筒體的 強(qiáng) 度校核 (2)內(nèi)壓封頭壁厚的設(shè)計 ① 封頭的選型 ? 釜體的上下封頭一般采用橢球型或碟型，且盡可能選用標(biāo)準(zhǔn)封頭。當(dāng)釜內(nèi)有固體物料或物料粘度較大，下封頭可選用錐形封頭，以便卸料。 ② 設(shè)計參數(shù)的確定 ? 見 筒體 設(shè)計參數(shù)的確定。 ③ 封頭壁厚的計算 ? 設(shè)計方法與內(nèi)壓筒體壁厚的設(shè)計方法相同。 ? 當(dāng)封頭壁厚小于筒體壁厚時，將封頭的壁厚調(diào)整至與筒體的 壁厚一致；當(dāng)封頭壁厚大于筒體壁厚時，將封頭的直邊部分 進(jìn)行加工，以便等壁厚焊接和降低邊緣應(yīng)力。 三、外壓釜體壁厚的設(shè)計 ? 當(dāng)夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力高于釜內(nèi)壓力時，被夾套包覆的釜 體為外壓容器，為防止釜體發(fā)生失穩(wěn)，需要對其進(jìn)行穩(wěn)定性 計算。 (1)外壓圓筒壁厚的計算 簡化公式設(shè)計法 ① 設(shè)計外壓的確定 ? 根據(jù)設(shè)計條件單中釜體和夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力，確定設(shè)計 外壓 。 ② 圓筒壁厚的計算 ? 假設(shè)圓筒的壁厚為 ，由 = – C、 分別計算 出 、 ? 由公式 計算出臨界長度 值 ? 由 或 計算出筒體的計算長度 ? 將 與 進(jìn)行比較，若 ＞ ，筒體為長圓筒； ? 若 ＜ ，筒體為短圓筒 pnS eS nS 2o i nD D S??eS oD1 . 1 7 ooeDL c r DS?LcrL?13iL H h? ??23iL H h? ??L?L?L? LcrLcrLcr? 長圓筒臨界壓力： ? 短圓筒臨界壓力： ? 由 計算出 [ p] ，對于圓筒 m=3。 ? 將 p與 [ p ]進(jìn)行比較，若 p ≤ [ p] ，則假設(shè) 合理；反之不合 理，重新設(shè)計，直至滿足 p ≤ [ p]為止。 ? (2)圖算法 外壓圓筒所需的壁厚可利用教材中外壓容器設(shè)計一章中的圖 1015～ 1020進(jìn)行計算，過程如下： ? 假設(shè)圓筒的壁厚為 ，由 、
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