畢業(yè)設(shè)計(jì)-夾套式攪拌反應(yīng)釜設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-09-17 12:53本頁面
【正文】 h；操作溫度：搪玻璃設(shè)備加熱和冷卻時，應(yīng)緩慢進(jìn)行。我廠之玻璃層在規(guī)定厚度內(nèi)，用直徑30mm，重量112g鋼球沖擊時，其沖擊功為282103J（優(yōu)等品指標(biāo)為260103J）（3）磁力攪拌反應(yīng)釜 采用靜密封結(jié)構(gòu)，攪拌器與電機(jī)傳動間采用磁力偶合器聯(lián)接，由于其無接觸的傳遞力矩，以靜密封取代動密封，能徹底解決以前機(jī)械密封與填料密封無法解決的泄漏問題，使整個介質(zhì)各攪拌部件完全處于絕對密封的狀態(tài)中進(jìn)行工作，因此，更適合用于各種易燃易爆、劇毒、貴重介質(zhì)及其它滲透力極強(qiáng)的化學(xué)介質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，是石油、化工、有機(jī)合成、高分子材料聚合、食品等工藝中進(jìn)行硫化、氟化、氫化、氧化等反應(yīng)最理想的無泄漏反應(yīng)設(shè)備。根據(jù)反應(yīng)釜的密封型式不同可分為：填料密封，機(jī)械密封和磁力密封。電加熱反應(yīng)釜材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基（哈氏、蒙乃爾、因康鎳）合金及其它復(fù)合材料；根據(jù)反應(yīng)釜的制造結(jié)構(gòu)可分為開式平蓋式反應(yīng)釜、開式對焊法蘭式反應(yīng)釜和閉式反應(yīng)釜 三大類，每一種結(jié)構(gòu)都有他的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。 攪拌反應(yīng)釜 攪拌反應(yīng)釜是化學(xué)、醫(yī)藥及食品等工業(yè)中常用的典型反應(yīng)設(shè)備之一。攪拌反應(yīng)釜按攪拌裝置的安裝型式可分為立式、臥式、傾斜式和底攪拌等；按攪拌形式可分為槳式、框式、錨式和推進(jìn)式、渦輪式等。 槳式攪拌反應(yīng)器在結(jié)構(gòu)上比較簡單，它的攪拌葉一般以扁鋼制造，當(dāng)釜內(nèi)物料對碳鋼有顯著腐蝕性時，可用合金鋼或有色金屬制成，也可以采用鋼制外包香蕉或環(huán)氧樹脂，酚醛玻璃布等方法。平直葉是葉面與旋轉(zhuǎn)方向互相垂直；折葉則是與旋轉(zhuǎn)方向成一傾斜角度。折葉與平直葉相比軸向分流略多。廣泛用于促進(jìn)傳熱可溶固體的混合與溶解以及需在慢速攪拌的情況下，如攪拌被混合的液體及帶有固體顆粒的液體都是很有效果的。 選擇反應(yīng)釜的類型 帶攪拌的夾套式反應(yīng)釜：主要由攪拌容器、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。 確定筒體的直徑和高度 夾套式反應(yīng)釜的釜體是由封頭、筒體和夾套三部分焊接而成，封頭定為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，上封頭與筒體常為焊接，但在筒體直徑D≤1500mm的場合多用法蘭聯(lián)接?？砂次锪蠟楣桃合嗷旌?，則可取1～。選取筒內(nèi)直徑，Di=1400mm。 1米高的筒體容積= m3。 于是，復(fù)核結(jié)果符合原范圍。因此 Dj =1400+100=1500mm。夾套封頭直徑，DjF=1500mm。 夾套傳熱面積為 F=F1HJ+Fh=+= m2 要求傳熱面積：7 m2，所以滿足要求。 查得鋼材許用應(yīng)力表，得16MnR在工作溫度為150℃的許用應(yīng)力[σ]t =170MPa,選取夾套設(shè)計(jì)壓力為： P=== 夾套筒體與內(nèi)筒的環(huán)焊縫采用雙面焊,不進(jìn)行探傷檢查。 夾套厚度： （34） 式34：—管箱計(jì)算壁厚，mm —圓筒內(nèi)徑，mm —材料許用應(yīng)力，查得=170MPa —焊縫系數(shù)，焊縫采用雙面焊，局部探傷，取= 故夾套厚度得： mm (35) 式35：—負(fù)偏差，查得=0 mm —腐蝕裕量，查得=2 mm 所以夾套厚度： mm 圓整取 mm。 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形夾套封頭的壁厚： mm mm 選夾套封頭的壁厚與筒體相同為： mm 形狀如圖： 確定筒體的材料和壁厚 筒體材料也選用16MnR，筒體受內(nèi)壓取設(shè)計(jì)壓力為P=，設(shè)計(jì)溫度為120℃ 因筒體受內(nèi)外壓力的作用，現(xiàn)分兩部分分別計(jì)算筒體的壁厚：（1）： mm mm 考慮16MnR材質(zhì)的最小壁厚要求，取釜體筒體壁厚 mm（2）： mm， mm。 現(xiàn)取 mm，所以 mm。 標(biāo)準(zhǔn)橢圓形筒體封頭的壁厚為： （1）： mm mm 考慮16MnR材質(zhì)的最小壁厚要求，取筒體封頭壁厚與筒體相同， mm。 水壓實(shí)驗(yàn)及強(qiáng)度較核 內(nèi)筒體水壓實(shí)驗(yàn)壓力 PT =+= PT== Mpa 取二者中大者，為方便壓力表讀數(shù)， 取 PT= 夾套水壓實(shí)驗(yàn)壓力 PT=+= MPa PT== MPa 取 PTj= MPa 內(nèi)筒水壓實(shí)驗(yàn)時壁內(nèi)應(yīng)力 MPa 夾套水壓實(shí)驗(yàn)時壁內(nèi)應(yīng)力 MPa 水壓試驗(yàn)強(qiáng)度校核 因16MnR在常溫時σs=340 MPa，=340= MPa ，水壓實(shí)驗(yàn)安全，當(dāng)夾套作水壓實(shí)時，釜體將受外壓作用，因夾套的實(shí)驗(yàn)壓力為σTf= MPa ，而筒體的許用外壓為[P]= MPa。 （mm）釜體夾套筒體106封頭106 釜體結(jié)構(gòu)簡圖主視圖 釜體結(jié)構(gòu)簡圖俯視圖 傳熱 夾套內(nèi)的液體向筒體的外壁傳熱 由《化工原理》中附表8知，操作壓力P=，飽和水蒸氣溫度ts= ℃。假設(shè)外壁溫度為128 ℃。k） 黏度μ=106pa（mk） 黏度 比熱容 cp=4204 J/（kg?k） β=104 k1 Pr= Δt== Pr Gr=1013=1013 查《化工原理》表4－4得： c= n=1/3 壁熱阻，污垢熱阻都可忽略 總傳熱系數(shù)： 解得： K=860 熱負(fù)荷：Q=KAΔtmΔtm（℃）12830 80 48 所以可得： 帶入Δtm得：Q=kAΔtm=860=864196 水的平均溫度： ℃ 比熱容： cp=103 J/（kg 較核外壁溫度 由于Q= KAΔtm=α3AΔt 即：860=8406（） 解得 t= ℃ ，因此符合要求。查化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊，選擇甲型平焊法蘭(JB115882),法蘭材料為16MnR。 參考化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊資料選擇石棉膠墊片查 化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊，選用甲型平焊法蘭凸面密封面，公稱壓力Pn=，公稱直徑Dz=1400。電動機(jī)經(jīng)減速機(jī)將轉(zhuǎn)速減至工藝要求的攪拌轉(zhuǎn)速，再通過聯(lián)軸器帶動攪拌軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動攪拌器轉(zhuǎn)動。減速機(jī)下設(shè)置一機(jī)座，安裝在反應(yīng)釜的封頭上
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