【正文】 磅秤安裝面積：4m2物料罐占地面積：2π22/4=比較各層面積，第三層占地面積最大，留出操作空間和維修空間以安全要求。第三層高度：反應(yīng)釜離操作臺(tái)H1+H2=1200+900=2100mm分餾柱及臥式冷凝器高度4000mm 則此層高度為H1+H2+4000=2100+4000=6100mm第二層高度：反應(yīng)釜下部36501200=2450，且與稀釋釜錯(cuò)開(kāi) 稀釋釜離操作臺(tái)H1+H2=1500+1600=3100mm 反應(yīng)釜下部與稀釋釜距離1000mm 則此層高度為2450+1000+3100=6550mm第一層高度：稀釋釜下部HH1=41001500=2600mm 下面預(yù)留1600mm的裝成品空間，包裝箱高度設(shè)為1500mm 此層高度為2600+1600+1500=5700mm綜上所述，選擇層高為7000mm另車間輔助生活用房按普通民房高度構(gòu)造。根據(jù)不飽和聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)工藝要求，采用（4+10+4）10m的對(duì)稱不等式柱網(wǎng)為好，既符合多層廠房的建筑要求，又符合生產(chǎn)工藝要求。廠房柱網(wǎng)布置不僅要考慮工藝特點(diǎn)，同時(shí)要符合建筑規(guī)則。在選擇生產(chǎn)工藝布置形式和進(jìn)行平面設(shè)計(jì)的同時(shí)，還要結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采暖通風(fēng)，水電供應(yīng)等條件綜合考慮，達(dá)到既滿足工藝要求，又能降低造價(jià)的要求。這種布置在建筑上較為合理，而目前多數(shù)樹(shù)脂車間也都采用這種建筑形式。分離式占地面積大，運(yùn)輸線長(zhǎng)，造價(jià)高，便于大型車間以及有危險(xiǎn)的制品的生產(chǎn)。根據(jù)有關(guān)廠家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)2000mm，內(nèi)徑80mm，外徑200mm的管式冷凝器，材質(zhì)選用不銹鋼。根據(jù)換熱面積F=㎡，查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》上冊(cè)，選用固定管式換熱器JB1145—71—2—45，型號(hào)為G500IV—25—35。Δt=(150)㎡K為換熱系數(shù)，由于被冷凝物時(shí)含較多CO2和少量丙二醇的水蒸氣，有相變化，查《化工機(jī)械手冊(cè)》取K=150kcal/㎡h℃?！? C2=1kcal/kg、冷凝面積的確定最大出水率的選擇，在樹(shù)脂成產(chǎn)中，聚酯反應(yīng)得時(shí)間約為14小時(shí)，反應(yīng)初期，由于可反應(yīng)基團(tuán)多，反應(yīng)劇烈，此時(shí)要求冷凝面積最大。臥式冷凝器的選擇：目前化工廠使用熱交換器常用的有列管式換熱器，螺旋板式換熱器，板翅式換熱器，而合成樹(shù)脂廠目前多采用列管式換熱器。分餾冷凝器的選擇：最常用的有塔板式分餾柱和填料式分餾柱兩類。查《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得氣瓶有關(guān)參數(shù)如下：外徑280mm 高1600mm 容積45L壓力150atm 質(zhì)量60kgCO2管路采用DN3/4的1Cr18Ni9Ti管為使供氣平衡，擬采用串聯(lián)一只1000L的緩沖罐D(zhuǎn)N/L=1 DN=1000mm L=1000mm內(nèi)壓耐壓10kgf/cm2 材料為不銹鋼查《材料與零部件》上冊(cè)得δ=5mm封頭選用標(biāo)準(zhǔn)件，查《材料與零部件》上冊(cè)選用DN10005 JB1154—73橢圓形封頭：曲邊高h(yuǎn)=250mm 直邊高h(yuǎn)0=25mm V封= m3 S內(nèi)表 =179。采用數(shù)只氣瓶并聯(lián)，每周（5天工作日）更換一次的方法，可使供氣平衡，并可減少勞動(dòng)強(qiáng)度，并聯(lián)氣瓶數(shù)n=5247。44247。反應(yīng)過(guò)程中在真空泵打開(kāi)之前使反應(yīng)在CO2環(huán)境中進(jìn)行（）因此，可得每釜次得耗氣量V=V排+V通=+20=179。同時(shí)幫助去掉水分，加速反應(yīng)進(jìn)行，并起到攪拌作用。1）取L/DN=1 DN=1700mm L=1700mm則V筒=π=封頭按標(biāo)準(zhǔn)JB1154—73設(shè)計(jì)： 曲邊高h(yuǎn)=425mm 直邊高h(yuǎn)0=25mm V封= m3則V總=V筒+2V封=+2= m3總高H=1700+2（425+25）=2600mm2）厚度計(jì)算查《化學(xué)設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》內(nèi)容，得δ=PD內(nèi)/2[σ]φ+C1+C2δ—壁厚 P—內(nèi)壓 D內(nèi)—內(nèi)徑 [σ]—許用應(yīng)力 φ—焊縫系數(shù)C1—鋼板負(fù)偏差 C2—腐蝕余量[σ]= σs/hs=196/=δ=PD內(nèi)/2[σ]φ+C1+C2=1700（2）++1=因此確定封頭與筒體厚度為3mm查《材料與零部件》上冊(cè)得：標(biāo)準(zhǔn)為JB1154—73筒體DN=1700mm L=1700mm δ=3mm封頭DN17002 h=425mm h0=25mm㎡計(jì)量罐重及丙二醇總重W=+（π+2）103=8t查《化工機(jī)械手冊(cè)》—91支座允許負(fù)荷：8噸 支座支撐面積：639cm3支撐單位面上壓力： 重量：選用的墊板材料為1Cr18Ni9Ti，尺寸27024014（mm），支座材料選用A3F鋼。閥門選用內(nèi)螺紋截止閥J11X—10，其上封頭開(kāi)口形式及主要結(jié)構(gòu)尺寸同真空緩沖罐，具體結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)附圖。支座選擇：罐重：W=（π+2）103=查《化工機(jī)械手冊(cè)》選用標(biāo)準(zhǔn)式支座JB1166—81（支撐式支座）： 支撐允許負(fù)荷： 支座支撐面積：172cm2支撐單位面積上的壓力： 重量：真空系統(tǒng)使用閥門查《化工工藝手冊(cè)》P455，選用內(nèi)螺紋截止閥J11X—16具體緩沖罐的結(jié)構(gòu)尺寸見(jiàn)附圖 封頭開(kāi)口：氣壓計(jì)接管 F324 法蘭HG5012—58 其他開(kāi)口均選接管 F803 法蘭HG5012—58 原則：按鋼制石油化工壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定設(shè)計(jì)。所以容積V=2+π1=179。取L/DN=1 DN=1000mm L=1000mm查《材料與零部件》上冊(cè)，可得：壁厚 δ=5mm 腐蝕余量為1mm則L/D0=1000/(1000+2)= D0/δ0=(1000+2)/=查《化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》圖15—3的A=由20g鋼δs=245MPa，查圖15—5得B=40則［P］=Bδ0/D0=40（1000+2）=，且P=1kgf/cm2=,P［P］，因此可選用δ=5mm的鋼板。要求：為外壓容器，按外壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)。要求：真空度：700mmHg 達(dá)到時(shí)間：2min2）抽真空總體積反應(yīng)釜實(shí)際體積為15400L，；緩沖罐取1000L；真空管道及其他容器設(shè)為1914L，總計(jì)為6000L。彎頭；由于溫度降低，p、u增大，ΔP增大，因此所選的泵應(yīng)能滿足最低溫度下的要求，對(duì)于武漢地區(qū)取最低溫度為10℃。材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti含Mo不銹鋼。15247。10247。 苯乙烯選用25000L搪玻璃F型貯罐（HG525379）。最大投料體積為：苯乙烯7450247。稀釋釜用攪拌器：功率P=40kw 攪拌速度n=80r/min P/n=40/80=查《材料與零部件（上）》選用框式攪拌器II212095 HG 75778 材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti。在合成樹(shù)脂生產(chǎn)中，多選用框式攪拌器，也稱錨式攪拌器其結(jié)構(gòu)比較堅(jiān)固，底部形狀與反應(yīng)釜封頭形狀相似。=，,過(guò)量系數(shù)為（）/=%，可行。查表選用不銹鋼K型14000L反應(yīng)釜，相關(guān)參數(shù)如下：公稱容積：14000L 實(shí)際容積：15400L 電機(jī)功率25kw傳熱面積： 允許攪拌速度：63125r/min允許工作壓力：罐內(nèi)≤ 夾套內(nèi)≤允許工作溫度：罐內(nèi)0—200℃ 夾套內(nèi)0—200℃、稀釋釜選型稀釋釜物料容積V=20103247。=，因此選用14000L反應(yīng)釜，247。根據(jù)耐熱溫度，選擇不銹鋼反應(yīng)釜。反應(yīng)釜與稀釋釜選型主要是依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模來(lái)確定其大小型號(hào)。熱載體從室溫10℃升溫到230Q1’=CMΔT=（23010）=105kcalQ’=Q+Q1’=106+105kcal=106kcal 理論總功率P= =106/（3600）= 考慮到熱損失實(shí)際總功率P’==6設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)[11]通過(guò)物料衡算與熱量衡算，為設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，下面就車間中的主要設(shè)備進(jìn)行選型與設(shè)備。 則冷載體總?cè)莘e:V=（V1’+ V2’+ V3’+ V4’）= 總油量為:V=179。冷載體：冷油管容積:V1’=πD2L=π[（6035）+20]= 反應(yīng)釜夾套容積:V2’=0加熱器殼程容積:V3’=179。 179。熱載體：熱油管容積V1=πD2L=π（35+20）= 反應(yīng)釜夾套容積V2=A(D1DN)=（26002400）/2103=179。選用兩臺(tái)油泵，一開(kāi)一備，確保在生產(chǎn)過(guò)程中能穩(wěn)定持續(xù)的輸送載體。熱油管總長(zhǎng)60m，經(jīng)過(guò)加熱器和反應(yīng)釜夾套；冷油管總長(zhǎng)60m，經(jīng)過(guò)冷凝器和反應(yīng)釜夾套。因此選用DN80的20號(hào)鋼管作為出油管，回油管選d=。設(shè)油管內(nèi)熱載體流速為5m/s，V=。 u——流體的流速，m/s。、物料加熱時(shí)間及熱載體進(jìn)出口溫度確定，熱載體進(jìn)出口溫度分別為230℃，210℃、熱載體與物料之間熱平衡計(jì)算根據(jù)Q=CMΔT，得M=Q/(CΔT)= 106/［（230210）］=105kg則熱載體的流量為W=M/=105/=104kg/h體積流量為V=M/796=10℃聯(lián)甲苯甲烷參數(shù)如下：μ=；Cp=104kgKΔHm=Tmk1/M=吸熱量Q3=C3M3(T2T1)+ ΔHmM3 =(16010)+=105kcal物料的總吸熱量：Q=Q1+Q2+Q3=106kcal、熱載體的選用熱載體溫度需高達(dá)230—250℃，因此選用聯(lián)甲苯甲烷作為熱載體，使用聯(lián)甲苯甲烷時(shí)，設(shè)備不需要耐壓很高卻可以得到搞的加熱溫度，這是它的明顯優(yōu)點(diǎn)。K；ΔHm=Tmk1/M查《化工工程手冊(cè)》第一篇，取k1=ΔHm=131吸熱量Q2=C2M2(T2T1)+ ΔHmM2 =（16010）+=105kcal順 酐：C3=K吸熱量：Q1=C1M1(T2T1) =（16010）=105kcal苯 酐：C2=反應(yīng)體系中三種物料的吸熱情況分別為：丙二醇：C1=[8]、物料吸熱物料吸熱主要反映在物料從室溫10℃升到反應(yīng)溫