【正文】 m； C3—封頭熱加壓成型時壁厚減薄量，mm； S0—計算壁厚，mm； P—設(shè)計壓力MPa；—設(shè)計溫度時的許用應(yīng)力MPa； —焊縫系數(shù)，若為整塊鋼板制造，則=1。查《化工機械基礎(chǔ)》第362頁表236，取C1=, C2=2mm。再查表235，取=。查表361頁表233，取=133MPa。壁厚計算結(jié)果 S==取與筒體相同的壁厚，即16mm。（7） 夾套筒體與封頭壁厚的確定夾套選用鋼材為16MnR，其溫度使用范圍為20至475℃。筒體壁厚計算公式S=+C查《化工機械基礎(chǔ)》第360頁表232得=173MPa；查第362頁表236，取C1=；C2=2mm；查表235，取=。代入上式計算得： S==夾套封頭計算 C3=(S0+S2)=(+2)= S==取夾套壁厚為8mm。（8） 聚合釜質(zhì)量估算 m筒=716= m封=2479=58kg m法蘭= m夾=558= m夾封=397kg釜質(zhì)量 m釜= m筒﹢m封﹢m法蘭﹢m夾=。4．2．2 管道計算（1） 配料管道① 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：30%AM溶液進料量為2094kg/h，30%AM溶液的密度為=+30%=103kg/cm3,103kg/cm3。30%，取u=。,取u=。② 計算：管道的截面積為圓形，以dAM表示30%AM水溶液管道內(nèi)徑，以d水表示純水管道內(nèi)徑，則由 VS= d=得 VS（AM）=2049/（3600）=104m3/h dAM==≈50mm VS（水）=(3600)=104m3/h d水= =≈25mm( 2 ) 聚合管道以及研磨、水解、干燥管道① 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：因研磨、水解、干燥主物料管道與聚合釜主物料管道性質(zhì)及流量相同，故由聚合釜管道計算作代表。物料流量為2094+=,25%AM溶液密度為=+25%=103kg/cm3,，取u=，故VS==（3600）=104m3/hd===≈80mm其他管道參照《化工工藝設(shè)計手冊》的有關(guān)管道計算，具體管徑見工藝流程圖。4．2．3 泵的選擇主要對聚合釜配料泵進行計算。（1） 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：運輸介質(zhì)：AM水溶液（組成：25%單體，約75%水）； 操作溫度10℃； 配料罐液面壓力：，；流量：（2094+）/=；吸入管管長10m（管徑Ф87mm；閘閥1個；止回閥1個；三通閥2個；90O彎頭2個）；排出管管長20m（管徑Ф87mm；閘閥5個；止回閥1個；換熱器2個；出口變徑1個；三通閥2個；90O彎頭10個）；輸送條件（10℃以下）的25%AM溶液的物性數(shù)據(jù)；黏度：；密度： kg/cm3。（2） 確定流量與揚程： V== m3/h以泵中心線為基準(zhǔn)，在配料罐液面與聚合釜液面的伯努利方程為 H=Z2Z1+++式中=① =（+） U入=（4）(3600)= Re=()/(103)=708004000,為湍流。查《化工原理》上冊第45頁表11，取ε=,則ε/d=；再查第46頁圖13得λ=。查第53頁表53得：三通ζ=；閘閥全開ζ=；止回閥全開ζ=2，ζ入=；90O彎頭：ζ=5=。=（+++2+）=② =（+）因d出=d入，故u出=u入=,Re=708004000為湍流。查《化工原理》上冊第45頁表11，取ε=,則ε/d=；再查第46頁圖13得λ=。查第53頁表53得：三通ζ=2=；閘閥1/2開ζ=5=；止回閥全開ζ=2，；90O彎頭：ζ=10=,ζ出=。得 =（+++2++1）= H=()+++≈20m，則揚程為22m液柱。（3） 選泵：根據(jù)所輸送物料的流量、揚程及性質(zhì)，確定選擇Y型油泵。具體型號《化工工藝設(shè)計手冊》上冊，第789頁表711，確定為ZHW65125，其有關(guān)性能如下： Q= H=22m 電機功率：（4）其他泵的選擇過程與配料泵基本相同，其型號與性能見設(shè)備一覽表。4．2．4 其他設(shè)備選擇 其他設(shè)備的選擇結(jié)果見設(shè)備表。 第五章 廠房布置說明車間為單層輕鋼結(jié)構(gòu)廠房，長66m，寬36m，檐口高13m。設(shè)備布置簡述如下： 配電室設(shè)再車間西南側(cè)，配電室東面依次設(shè)置值班室、操作室及男女更衣室；熱水罐及熱水泵布置在室外；依工藝流程，依次布置配料罐、配料泵，研磨機、造粒機，送料風(fēng)機（一次風(fēng)機、二次風(fēng)機），振動流化床干燥系統(tǒng)，包裝系統(tǒng)等設(shè)備；聚合釜布置時考慮釜底出料口與預(yù)研磨機進料口垂直，主要考慮出料閥門的安裝及檢修和氮氣進口、熱水進口閥門的操作，主要考慮聚合釜的高度及釜底出料口與預(yù)研磨機進料口之間的距離。熟化器出料口與研磨機進料口垂直。大分子熟化器設(shè)上、底部二層鋼平臺，主要考慮大分子熟化器設(shè)上部接管閥門操作，側(cè)面夾套熱水出口閥門操作、壓力表、安全閥的安裝。，主要考慮出料口與預(yù)研磨機進料口之間的距離，并考慮底部夾套熱水進口閥門操作。 本設(shè)計消防水系統(tǒng)按同一時間發(fā)生火災(zāi)計，室內(nèi)消防水用量10L/S，室外消防水用量35L/S，合計消防水用量45L/S，火災(zāi)持續(xù)3個小時。采用廠外供給，地下鋪設(shè)管道形式引進消防水。 總 結(jié)通過大量的文獻查閱和工藝設(shè)計工作，得出以下設(shè)計結(jié)論：根據(jù)自由基聚合反應(yīng)機理，采用水溶液聚合及氧化還原引發(fā)體系制備了溶解性較好的超高分子量水解聚丙烯酰胺。系統(tǒng)地考慮了引發(fā)溫度、引發(fā)劑濃度、單體濃度等因素對水解聚丙烯酰胺分子量的影響，選擇與之相配套的水解設(shè)備系統(tǒng)。在設(shè)計工作中，工藝流程和設(shè)備型號經(jīng)過多次選擇和修改論證，完成了包括配料、聚合、研磨、水解、干燥、包裝的工藝流程圖的設(shè)計。, , , , 。提出了合理的造粒工藝與設(shè)備，大大提高了設(shè)備的可靠性與膠塊的造粒效果，設(shè)計出了年產(chǎn)5000噸，分子量在2500萬以上，產(chǎn)品的各項性能指標(biāo)等同或優(yōu)于同類產(chǎn)品。 致 謝有幸在材化學(xué)院學(xué)習(xí)，四年來，在院領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)懷和老師們的辛勤指導(dǎo)下，我完成了本科學(xué)業(yè)的學(xué)習(xí)及此次課程設(shè)計工作。通過課程設(shè)計，我感到自己的理論水平和實踐應(yīng)用能力有了較大的提高，為此，我衷心感謝為我完成設(shè)計而付出辛勤勞動的老師以及給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們。課程設(shè)計的三個多月時間里，章祥林作為第一導(dǎo)師多次帶領(lǐng)我們到設(shè)計院進行實地學(xué)習(xí)，任琳老師在設(shè)計過程中對我們進行了輔導(dǎo)工作，為此他們付出了心血和辛勤勞動，在此我再次表示誠摯的謝意！參 考 文 獻[1]、楊基和、蔣培化主編，〈〈化工工程設(shè)計概論〉〉，中國石化出版社，2005年8月第一版[2]、趙德仁，張慰盛主編，〈〈高聚物合成工藝學(xué)〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，1997年6月第二版[3]、陳昀主編，〈〈高聚物合成工藝設(shè)計〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年8月第一版[4]、嚴(yán)瑞寶主編，〈〈水溶性聚合物〉〉，北京化學(xué)工業(yè)出版社，1998年[5]、譚天恩、竇梅、周明華等，〈〈化工原理〉〉上、下冊，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年8月[6]、化學(xué)工業(yè)部設(shè)備設(shè)計技術(shù)中心，〈〈化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)手冊〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，1990年[7]、趙軍主編，〈〈化工設(shè)備機械基礎(chǔ)〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年[8]、張福遠(yuǎn)，〈〈化工機械基礎(chǔ)〉〉，中國石化出版社，1999年[9]、中國石化集團上海工程有限公司編，〈〈化工工藝設(shè)計手冊〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2003年[10]、侯文順主編，〈〈化工設(shè)計概論〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2005年5月第5版[11]、方道斌 郭睿威 哈潤華等編著，〈〈丙烯酰胺聚合物〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年4月第一版[12]、馬沛生主編，〈〈有機化合物實驗物性數(shù)據(jù)手冊〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2006年8月第一版[13]、王延吉主編，〈〈有機化工原料〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2004年1月第4版[14]、劉道德等編著，〈〈化工設(shè)備的選擇與設(shè)計〉〉，中南大學(xué)出版社，2002年[15]、鄺生魯主編，〈〈化學(xué)工程師技術(shù)全書〉〉，化學(xué)工業(yè)出版社，2001年 31