【正文】 t＜所以水壓實驗強(qiáng)度足夠。 攪拌裝置的設(shè)計（1）攪拌器的結(jié)構(gòu)型式： 選定為平槳攪拌器（2）攪拌器尺寸的計算 知DN=4200mmDJ==4200=2100mm取攪拌器離底高度h=h=4200=1050mm 取攪拌器的寬度b= b=4200=420mm 取槳葉數(shù)Z=2（3）攪拌附件的設(shè)置 擋板數(shù)目：4塊寬度：1/10D=1/104200=420mm方式：緊貼著釜壁且垂直于釜壁。（4）確定攪拌轉(zhuǎn)速 n=120r/min （5）計算攪拌功率攪拌液體時，產(chǎn)生循環(huán)流量及克服流體摩察阻力所需的功率叫攪拌功率。由于攪拌釜中液體運動的狀況十分復(fù)雜，攪拌功率目前尚不能用理論算出，只能通過實驗獲得它和該系統(tǒng)其它變量之間的經(jīng)驗關(guān)系型，然后再按經(jīng)驗關(guān)系型計算出攪拌功率。 攪拌功率關(guān)系式[7]如下： Ps=Npρn3d5 式中 Ps——攪拌功率 Np——功率數(shù) ρ——被攪拌介質(zhì)的密度 d——攪拌器的直徑 n——攪拌器的轉(zhuǎn)速 開啟式直葉渦輪式攪拌器有折流擋板 查文獻(xiàn)得Np= 已知 ρ=103 Kg/m3 n=120/min d=1680 mm Ps=Npρn3d5 =103(120/60) 3 =，可選用功率為800KW的電動機(jī) 傳熱裝置的校核Q=KiAi(t0ti)……………………………………………………………………()式中 Q——傳熱速率 Ki——總傳熱系數(shù) Ai——傳熱內(nèi)壁（過程一側(cè)）表面積 t0 ——載熱體的溫度（外側(cè)） ti ——過程加工流體的溫度（內(nèi)側(cè)）不考慮污垢層，則 1/K=1/α1+1/α2+∑δ/λ其中K——總傳熱系數(shù) αα2——釜壁內(nèi)側(cè)、外側(cè)對流傳熱系數(shù) ∑δ/λ——釜壁固體部分（包括結(jié)垢部分）的總熱阻 δ——各固體部分的厚度 λ——相應(yīng)的熱導(dǎo)率 傳熱系數(shù)的計算(1)釜側(cè)的給熱系數(shù)α1 = (λ1/D)(ρ1nd2/μ1)2/3(Cp1μ1/λ1)1/3(181。1/181。w)……………………..........…...()α1——釜側(cè)的給熱系數(shù)D——反應(yīng)釜的內(nèi)徑，md——攪拌器的直徑，mλ1——流體的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m℃)ρ1——釜內(nèi)液體密度，kg/m3μ1——釜內(nèi)流體粘度，Cp1——釜內(nèi)液體的比熱容，J/(kg℃)n——攪拌器的轉(zhuǎn)速，r/sμw——釜內(nèi)側(cè)壁上的粘度Pa .S 已知反應(yīng)釜物料的物性資料如下 ρ1=103kg/m3 Cp1=103 J/(kg℃)λ1=(m℃)μ1= SD= md=n=2r/sμw = .S α1 = (λ1/D)(ρ1nd2/μ1)2/3(Cp1μ1/λ1)1/3(181。1/181。w) =() (2(103))2/3 (103103/) 1/3() =(m2℃) (2)夾套側(cè)的傳熱系數(shù)的計算 傳熱按自然對流來計算 α2=...................................................................()α2——釜側(cè)的給熱系數(shù)ρ2——夾套層冷卻水密度，kg/m3λ2——流體的導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m℃)β2——冷卻水的體積膨脹系數(shù)，℃－1C2——冷卻水的比熱容，J/(kg℃)μ2——冷卻水粘度，PaS tw2——水側(cè)壁上的溫度,℃，tm——冷卻水平均溫度，℃查水的物性參數(shù)得：ρ2=λ2=（m℃）β2=104℃－1C2=103 J/（kg℃）μ2=Stm=℃ tw2 ℃ tw1——釜內(nèi)側(cè)壁溫，℃；Q——聚合釜導(dǎo)熱強(qiáng)度,J/sF——聚合釜傳熱面積,m2——夾套層鋼或污垢層的厚度，m。λi——夾套層鋼或污垢的導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m℃）；tw2=107103/(33600)/128 (+)=℃ ，50w/(m℃)(m℃)分別是20R鋼和污垢的導(dǎo)熱系數(shù)。則α2= = =K已知聚合釜的壁厚δ=42mm λ=50 W/（m℃）忽略污垢的熱阻傳熱系數(shù)K公式為: 1/K=1/α1＋1/α2＋δ/λ….......…………………………………………….() =1/＋1/＋+ = K=（m2℃）Δtm的計算已知釜內(nèi)溫度T=60℃，夾套內(nèi)冷水由t1=5℃升至t2=25℃ Δtm= [ (t1－T) ( t2－T ) ]/ ln[(t1－T)/ ( t2－T ) ] = [（605）（6025）]/ ln[（605）/（6025）] =℃面積的計算由能量衡算知，107KJ，降溫時間為6h，則單位時間內(nèi)通過傳熱面的熱量為 Q=107/（363600） = 106 kJ/s 又 Q=KAΔtm 其中 A——傳熱面積，m2 A=Q/（KΔtm） = 106/（） = A128 m2故該整套夾套攪拌器符合要求。 經(jīng)計算，且參考日本信越的127m3的聚合反應(yīng)釜得出，由于聚合反應(yīng)的需要，反應(yīng)釜要加攪拌裝置和夾套。反應(yīng)過程中需要密封，以防空氣進(jìn)入，所以要選擇封閉式的搪玻璃反應(yīng)釜(HG 2372—92)。根據(jù)工藝要求和塔的公稱直徑為4200mm，塔設(shè)備的支座選為圓筒形裙式支座?；A(chǔ)環(huán)尺寸Dob=Dis+300=4200+300=4500mm Dib = D is300=4200300=3900mm裙座與塔體采用對接焊縫的結(jié)構(gòu)型式。則聚合釜技術(shù)參數(shù)： 聚合釜的技術(shù)參數(shù)公稱直徑DN，mm4200容積系數(shù)VN/VJ 夾套傳熱面積，m2128容器內(nèi)公稱壓力，Mpa夾套內(nèi)公稱壓力，Mpa介質(zhì)溫度范圍及容器質(zhì)0~100 Q20R攪拌軸公稱直徑dN，mm2100攪拌軸轉(zhuǎn)速，r/min120電動機(jī)功率，KW800支座型式圓筒形裙式支座軸密封機(jī)械密封攪拌器型號平槳式攪拌器支座與塔體結(jié)構(gòu)型式對接焊縫 人孔的設(shè)計 為方便釜的清理及檢修，在聚合釜頂開一人孔。選用公稱壓力為PN=（HG 21523—95），人孔公稱直徑選定為DN=500mm。采用榫槽面密封面（TG型）和石棉橡膠板墊片。結(jié)構(gòu)明細(xì)表如下： 人孔結(jié)構(gòu)明細(xì)表件號標(biāo)準(zhǔn)號名 稱數(shù) 量材料/類別代號/Ⅴ1筒節(jié)120R2HGJ 46—48—91法蘭1 20（鍛件）3HGJ 69—91HGJ 70—91HGJ 71—91墊片1石棉橡膠墊片柔性石墨復(fù)合墊聚四氟乙烯包覆墊4HGJ 61—63—91法蘭蓋1 20R5HGJ 75—91螺柱20356HGJ 75—91螺母40257吊環(huán)1Q235—AF8轉(zhuǎn)臂1Q235—AF9GB 95—85墊圈201100HV10GB 41—86螺母M2024級11 吊鉤1Q235—AF件號標(biāo)準(zhǔn)號名 稱數(shù) 量材料/類別代號/Ⅴ12環(huán)1Q235—AF13無縫鋼管12014支承板120R(1)氯乙烯計量槽的設(shè)計：VL =Vs =圓整后取計量槽體積為44000L(2)無離子水計量槽的設(shè)計：VL =Vs = 圓整后取計量槽體積為72200L(3)聚乙烯醇計量槽的設(shè)計：VL =Vs =由于用量小，可將槽放大6倍圓整后取計量槽體積為200L(4)IPP計量槽的設(shè)計：VL =Vs = 由于用量小，可將槽放大6倍圓整后取計量槽體積為100L(5)助劑調(diào)配槽的設(shè)計：VL =Vs = 圓整后取計量槽體積為72200L(6)料漿貯槽的設(shè)計：VL =Vs = 圓整后取計量槽體積為87600L 容器匯總表序號設(shè)備公稱容積/L數(shù) 量設(shè)備外型大小/mm1聚合釜1270003216。4200 79002氯乙烯計量槽440003216。3800 40003無離子水計量槽722003216。4000 58004聚乙烯醇計量槽2003216。600 7205IPP計量槽1003216。300 8006助劑調(diào)配槽722003216。4000 58007料漿貯槽876003216。4000 7020碳鋼管計算式為： 式中，D：最經(jīng)濟(jì)管徑，mm G：流量，kg/s ：密度，kg/m3(1)聚合工藝管道計算已知每套裝置每批的投料量為： 物 料 質(zhì) 量 相對密度 氯乙烯 無離子水 1 聚乙烯醇 過氧化二碳酸二異丙酯 加熱水 105kg 冷卻水 105kg (2)氯乙烯輸料管的計算與選型輸料時間： h質(zhì)量流量：ms=體積流量：Vs=（1000）=查《化工原理》[9]上冊表11取u= m/s，由Vs= uπD2/4得 D =……………………………………………………………….() =查《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》:選ф1403 mm的冷軋無縫鋼管實際流速 u=4Vs/πD2=4()=根據(jù)計算結(jié)果，可選用型號為：3臺80Y—60的輸送泵并聯(lián)。(3)無離子水輸料管的計算與選型輸料時間： h質(zhì)量流量：ms=體積流量：Vs=查《化工原理》上冊表11取u=，由Vs=uπD2/4得 D =（4 Vs /u/π）=查《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》:選ф1805mm熱軋無縫鋼管實際流速 u=4Vs/πD2=4()= m/s根據(jù)計算結(jié)果，可選用型號為：IS150—125—250的輸送泵。(4)助劑輸料總管的計算與選型輸料時間： h質(zhì)量流量：ms=體積流量：Vs=查《化工原理》上冊表11,取u=，由Vs=uπD2/4得D =（4 Vs /u/π）=查《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》:選ф1405mm的熱軋無縫鋼管實際流速 u=4Vs/πD2=4()= m/s根據(jù)計算結(jié)果，可選用型號為：3臺80Y—60B的輸送泵并聯(lián)。(5)出料管的計算與選型輸料時間：質(zhì)量流量：ms=體積流量：Vs=查《化工原理》上冊表11取u= m/s，由Vs= uπD2/4 D =（4 Vs /u/π）=查《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》:選ф95實際流速 u=4Vs/πD2=4 /( 2)=(6)熱水輸料管的計算與選型輸料時間：質(zhì)量流量：ms=105/3/=體積流量：Vs=查《化工原理》上冊表11取u=，由Vs= uπD2/4得 D =（4 Vs /u/π）=查《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》:選ф121實際流速 u=4Vs/πD2=4( 2)=根據(jù)計算結(jié)果，可選用型號為：IS100—80—125的輸送泵(7)冷卻水輸料管的計算與選型輸料時間：質(zhì)量流量：ms=105/3/=105kg/h體積流量：Vs=105/999=查《化工原理》上冊表11取u=，由Vs= uπD2/4得 D =（4 Vs /u/π）=查《化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊》:選ф1144mm的熱軋無縫鋼管實際流速 u=4Vs/πD2=4( 2)=根據(jù)計算結(jié)果，可選用型號為：IS100—80—125的輸送泵 管道型號匯總表（G816387）