化工機械設備課程設計--夾套反應釜(編輯修改稿)
2025-07-08 22:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 應能均勻而較快的進行，提高效率，通常在反應釜中裝有相應的攪拌裝置，于是便帶來傳動軸的動密封及防止泄漏的問題。 （ 5）反應釜的工作：反應釜多屬間隙操作，有時為保證產(chǎn)品質(zhì)量，每批出料后都需進行清洗；釜頂裝有快開人孔及手孔，便于取樣、測體積、觀察反應情況和進入設備內(nèi)部檢修。 反應釜的發(fā)展趨勢 （ 1）大容積積化，這是增加產(chǎn)量、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢。染料生產(chǎn)用反應釜國內(nèi)多為 6000L以下，其它行業(yè)有的達 30m179。；國外在染料行業(yè)有 20210～ 40000L，而其它行業(yè)可達 120 m179。 （ 2）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。 （ 3）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。 （ 4）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(chǎn)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。 3 2 反應釜的 設計參數(shù)及要求 反應釜的設計參數(shù)如表 11 表 1— 1 設計參數(shù)及要求 容器內(nèi) 夾套內(nèi) 設計壓力（ MPa） 常壓 1 設計溫度 (℃ ) 180 210 介質(zhì) 有機物，水 水蒸氣 焊接街頭系數(shù) 全容積（ 3m ） 20 充裝系數(shù) 腐蝕情況 (mm) 1 1 推薦材料 Q235C 傳熱面積 (m2) 30 4 3 夾套反應釜設計 帶攪拌的夾套反應釜是化學、醫(yī)藥及食品等工業(yè)中常用的典型反應設備之一。它是一種在一定壓力和溫度下，借助攪拌器將一定容積的兩種（或多種）液體以及液體與固體或氣體物料混勻，促進其反應的設備。 一臺帶攪拌的夾套反應釜主要有攪拌容器、攪拌裝置、傳動裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管和一些附件組成。 夾套反應釜分罐體和夾套兩部分，主要有封頭和筒體組成，多為中、低壓壓力容器；攪拌裝置有攪拌器和攪拌軸組成，其形式通常由工藝而定；傳動裝置是為帶動攪拌裝置設置的，主要有電動機、減速器、聯(lián)軸器 和傳動軸等組成；軸封裝置為動密封，一般采用機械密封或填料密封；它們與支座、人孔、工藝接管等附件一起，構成完整的夾套反應釜。 (1) 釜體部分由圓筒和上、下封頭組成，提供物料化學反應的空間，其容積由生產(chǎn)能力和產(chǎn)品的化學反應要求決定。 (2) 中、低壓筒體通常采用不銹鋼板卷焊，也可采用碳鋼或鑄鋼制造，為防止物料腐蝕，可在碳鋼或鑄鋼內(nèi)表面襯耐蝕材料。 (3) 釜體殼能同時承受內(nèi)部介質(zhì)壓力和夾套壓力，必須分別按內(nèi)、外壓單獨作用時的情況考慮，分別計算其強度和穩(wěn)定性。 (4) 對于承受較大外壓的薄壁筒體，在筒體外表面影設置加強圈 。 為及時送入化學放應所需熱量或傳出化學放應放出的熱量，在釜體外部或內(nèi)部可設置傳熱裝置，使溫度控制在需要的范圍之內(nèi)。 常用的傳熱裝置是在釜體外部設置夾套或在釜體內(nèi)部設置蛇管。 (1) 反應釜的攪拌裝置 由攪拌軸和攪拌器組成，可使物料混合均勻、良好接觸，加速化學反應的進行。 攪拌過程中，物料的湍動程度增大，反應物分子之間、反應物分子與容器器壁之間的接觸不斷更新，既強化了傳質(zhì)和傳熱，又有利于化學反應的進行。 攪拌器采用推進式攪拌器。 5 (2) 反應釜的傳動裝置主要由電機、減速器、聯(lián)軸器和傳動軸等組成。 (3) 反應釜的 軸封裝置：為維持設備內(nèi)的壓力或阻止釜內(nèi)介質(zhì)泄漏，在攪拌軸伸出封料抖出必須進行密封（動密封）。軸封裝置通常有填料密封和機械密封。 (4) 反應釜的其他附件，包括支座、人孔、工藝接管等。 罐體一般是立式圓筒形容器，有頂蓋、筒體和罐底，通過支座安裝在基礎或平臺上。 根據(jù)反應釜的設計參數(shù)及要求可知，罐體采用立式圓筒形結構，上、下封頭均采用標準橢圓形封頭。下封頭與筒體焊接，上封頭與筒體采用法蘭連接。夾套采用焊接式整體結構形式。 公稱容積 V=20m3 取內(nèi)徑為 D1=2400mm 查 JB/T47462021 DN=2400標準橢圓封頭 總深度 h=625mm 內(nèi)表面積 Fh= 容積 Vh= 則直筒高度 222211 ??????????????????? DVVH hm 將計算結果圓整到 H1=4000mm 長徑比 0040 00 ??? DHi 罐體直徑 D1=2021mm，則夾套內(nèi)徑 D2=D1+200=2600mm 符合壓力容器公稱直徑系列 取反應釜的裝填系數(shù) η=，則計算夾套高度為 6 2212 ?????????DVVH h??m= 圓整取夾套高度 H2=3000mm， H0=400
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