【導讀】本選題為年產(chǎn)量為年產(chǎn)6×103T的間歇釜式反應器的設計。熱量衡算，反應器體積為、換熱量為10/hKJ?。設備設計結果表明，反應器的特征尺寸為高3350mm，直徑3000mm；夾套的特征尺寸為高2570mm，還對塔體等進行了輔助設備設計，換熱則是通過夾套與內(nèi)冷管。攪拌器的形式為圓盤式攪拌器，攪拌軸直徑75mm。在此基礎上繪制了間歇釜式反應器的設備圖，和整體工藝的工藝流程圖。工程實際問題復雜性，學習初次嘗試反應釜機械設計?；ぴO計不同于平。的設計計算，并要對自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復的比較分析，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設計。反應工程是培養(yǎng)學生設計能力的重要實踐教學環(huán)節(jié)。知識，綜合地分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力。因此，當學生首次完成該。數(shù)據(jù)時，尚需要自己通過實驗測定或到生產(chǎn)現(xiàn)場進行實際查定。慮經(jīng)濟因素外，環(huán)保也是一項不得不考慮的問題。

　　

【正文】 永田進治公式進行計算： 10 /Pa s? ??? 22 641 . 0 1 . 5 1 0 2 0 7 . 0 9 1 0 3 0 02 . 1 5 7 1 0e dnR ?? ???? ? ? ? ?? 15 221 .5 1 .0 0 .2 2 99 .8 1r ndF g ?? ? ?[13] 由于 eR 數(shù)值很大，處于湍流區(qū)，因此，應該安裝擋板，一小車打旋現(xiàn)象。功率計算需要知到臨界雷諾數(shù) ecR ，用 ecR 代替 eR 進行攪拌功率計算。 ecR 可以查表 ??8 上湍流一層流大的轉折點得出。查表知： ?? 所以功率： KWdnP 0 2 5333 ?????? ?? ，取 KWP 30? 攪拌軸的的初步計算 攪拌軸直徑的設計 （ 1）電機的功率 P ＝ 30KW ，攪拌軸的轉 速 n ＝ 90 /minr ，根據(jù) 文獻 ??1 取用 材料為 1Cr18Ni9Ti ， [? ]＝ 40MPa ，剪切彈性模量 G ＝ 104MPa ，許用單位扭轉角 [? ]＝ 1176。/m。 由 53 10 Pm n??得： m = NmmNm 3 1 8 4101 8 5 690306 ?????? 利用截面法得： ??mMTmax ?? 由max []TMW????? 得： 69 .5 5 3 1 0[]PW n? ???= ?? 攪拌軸為實心軸，則： dW ?? = ?? d ≥ 取 d ＝ 75mm （ 2）攪拌軸剛度的校核：由 3m a xm a x4p180 10J 32TpMGJd? ??? ? ?? 剛度校核必須滿足： ? ?max??? ，即： ? ? 4 324318063231806??? ?? ?????????? ??G nPd = 所以攪拌軸的直徑取 d ＝ 75mm 滿足條件。 16 攪拌抽臨界轉速校核計算 由于反應釜的攪拌軸轉速 n =90 /minr ＜ 200 min/r ， 故不作臨界轉速校核計算。 聯(lián)軸器的 型式及 尺寸的設計 由于選用擺線針齒行星減速機，所以 聯(lián)軸器的 型式選用立式夾殼聯(lián)軸節(jié)（ D型）。標記為： DN 40 HG 21570— 95。 第八章 夾套式反應釜附屬裝置的確定 人孔的選擇 人孔 C:選用長圓型回轉蓋快開人孔 人孔 , 400300JB579791 接管及其法蘭選擇 水蒸氣進口管 ? 1084， L=200mm， 10 號鋼 法蘭： DN100 HG 2059297 冷卻水出口管： ? 57， L=150 mm，無縫鋼管 法蘭： DN50 HG 2059297 進料管： 乙酸進料管 smv 30 0 0 6 0 01 0 4 0 607 8 ?? ? ? 管徑 md 02 0 0 0 ?? ?? 根據(jù)管子規(guī)格圓整選用 30 ? ? 的無縫鋼管， L=150mm 17 法蘭： DN25 HG 2059297 乙醇進料管 smv /0 0 0 6 0 07 9 0 461 7 3?? ?? 管徑 md 0 0 0 ?? ?? 根據(jù)管子規(guī)格圓整選用 440?? 的無縫鋼管， L=200mm 法蘭： DN32 HG 2059297 水 進料管 smv /0 0 0 6 0 01 0 0 0 3?? ?? 管徑 md 02 0 0 0 ?? ?? 根據(jù)管子規(guī)格圓整選用 ?? 的無縫鋼管， L=100mm 法 蘭： DN25 HG 2059297 出料管：出料總質量流量 hKgMFMFMFW4 1 1 9 . 3187 1 . 0 2464 1 . 1 7 3601 5 . 7 8 3?????????? 水水乙醇乙醇乙酸乙酸 因密度 3kg/m1020?? ，則體積流量為 smV 6 0 01 0 2 0 1 1 9 ?? ? 因進料黏度低，選取管道中流速 m/?u 則管徑 ????d 根據(jù)規(guī)格選取φ 47 的無縫鋼管。 法蘭： DN40 HG 2059297 溫度計接管： φ45， L=100mm，無縫鋼管 法蘭： DN40 HG 2059297 18 支座的選擇 查化工簡明設計手冊 [6]： 內(nèi)徑為 3000mm，厚度為 8mm 的 16MnR 的釜筒體一米重 593Kg 內(nèi)徑為 3200mm，厚度為 8mm 的 Q235— B 的夾套筒體一米重 632kg 內(nèi)徑為 3000mm，厚度為 8mm 的 16MnR 的釜的封頭一米重 約為 550Kg 內(nèi)徑為 3200mm，厚度為 14mm 的 Q235— B 的夾套封頭一米重 1270Kg 其中筒體的高度為 則： 錯誤 !未找到引用源。 =593 錯誤 !未找到引用源。 =1987Kg 錯誤 !未找到引用源。 =550 錯誤 !未找到引用源。 2=1100Kg 錯誤 !未找到引用源。 =1020? = 錯誤 !未找到引用源。 = 錯誤 !未找到引用源。 632+1270 錯誤 !未找到引用源。 2= 錯誤 !未找到引用源。 =1978+1100++= 由于還有電動機等一些其他設配的重量為 500Kg, 則 m 總 =30200Kg=302KN 選用三個耳式支座，則一個支座為 ,選用支座本體允許載荷 Q 為150KN 的 B 型耳式支座，高度為 400mm，支座質量為 . 由于反應釜在室內(nèi)，所以風載荷可以忽略，為了計算方便，我們把地震載荷也忽略。 g 33 0 2 0 0 9 . 813 1 0 9 8 . 6 5 1 5 0m knQ K N K N???? ? ? ? ?總 式中， n 為支座的數(shù)量 所以選擇的支座本體允許載荷 Q 為 150KN 的 B 型耳式支座合 [9] 結論 依據(jù) GB 1501988《鋼制壓力容器》尺寸為反應器 設計壓力為 ， 19 反應釜體積為 27052m 179。，反應釜高 33500mm，直徑 3000mm,壁厚 8mm，標準橢圓形封頭，壁厚 8mm，曲面高度為 750mm，直邊高度為 40mm，夾套直徑為3200mm，壁厚 8mm,高度為 2570mm，標準橢圓形封頭，壁厚 8mm，攪拌機功率為 30KW，葉輪直徑為 1000mm，攪拌軸直徑 75mm， B 型耳式支座 3 個。 換熱量為 /hKJ 。完成設計任務，達到實際要求。 參考書目 [1] 譚蔚主編，《化工設備設計基礎》 [M]，天津：天津大學出版社， 2020.4 [2] 柴誠敬主編，《化工原理》上冊 [M]，北京：高等教育出版社， [3]李少芬主編，反應工程 [M]，北京：化學工業(yè)出版社， [4]王志魁編 . 《化工原理》 [M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社， 2020. [5]陳志平 , 曹志錫編 . 《過程設備設計與選型基礎》 [M]. 浙江 : 浙江大學出版社 . 2020. [6]金克新 , 馬沛生編 . 《化工熱力學》 [M], 北京 : 化學工業(yè)出版社 . 2020 [7]涂偉萍 , 陳佩珍 , 程達芳編 . 《化工過程及設備設計》 [M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 , 2020. [8]匡國柱 , 史啟才編 . 《化工單元過程及設備課程設計》 [M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 , 2020. [9]柴誠敬編 . 《化工原理》 [M]. 北京 : 高等教育出版社 , 2020. [10]管國鋒 ,趙汝編 .《化工原理》 [M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 , 2020. [11]朱有庭 , 曲文海編 . 《化工設備設計手冊》 [M]. 化學工業(yè)出版社 , 2020. [12]丁伯民 , 黃正林編 . 《化工容器》 [M]. 化學工業(yè)出版社 . 2020. [13]王凱 , 虞軍編 . 攪拌設備 [M]. 北京 : 化學工業(yè)出版社 . 2020. [14]陳國桓編《化工機械基礎》 [M].北京 : 化學工業(yè)出版社 .2020 20 總結 在為期 兩 周的設計里，在此課程設計過程中首先要感 謝 老師，在這次課程設計中給予我們的指導，由于是初次做 反應工程 課程設計，所以 在 整個設計過程中難免遇到這樣那樣的難題不知該如何處理，幸好有 陳老師 耐心教誨，給予我們及時必要的指導，在此向 陳 老師表最誠摯的感謝！ 課程設計不同于書本理論知識的學習，有些問題是實際實踐過程中的，無法用理論推導得到，因此 在 過程中 不免 有很多困難，但通過與同學的交流和探討，查閱文獻資料，查閱互聯(lián)網(wǎng)以及在 陳 老師的指導幫助下，問題都得到很好的解決。這讓我深深意識到自己知識體系的漏洞，知識體系的不足，但同時也深刻體會到同學間的團結互助的精神。 通過此次課程設計，我 的 查閱文獻和對數(shù)據(jù)的選擇判斷能力得到了很好的鍛煉，同時也意識到自己 應該把所學到的知識應用到設計中來。 同時在具體的設計過程中我發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在書本上的知識與實際的應用存在著不小的差距，書本上的知識很多都是理想化后的結論，忽略了很多實際的因素，可在實際的應用時這些是不能被忽略的，我們不得不考慮這方的問題，這讓我們無法根據(jù)書上的理論就輕易得到預想中的結果， 另外 使我更深刻的體會到了理論聯(lián)系實際的重要性，在今后的學習工作中會更加的注重實際 、在設計中同學之間的相互幫助 、 相互交流，對設計中遇到的問題進行討論，使彼此的設計更加完善，在此再次感謝我各位親愛的同學們。 由于首次做 反應釜 設計，過程中難 免疏忽與錯誤， 希望 有關老師同學能及時給予指出。 在此特別感謝。