【正文】 的直徑和高度 在已知攪拌器的操作容積后，首先要選擇罐體適宜的高徑比（ H/Di），以確定罐體的直徑和高度。因此一般情況下，高徑比應選擇大一些。 高徑比的確定通常才用經(jīng)驗值表 [6] 種類 罐體物料類型 H/Di 一般攪拌釜 液 — 固或液 — 液相物料 1~ 氣 — 液相物料 1~2 發(fā)酵罐類 氣 — 液相物料 ~ 假定高徑比為 H/Di=，先忽略罐底容積 ?????????? iii DHDHDV 344 ??[7] mDi ? 取標準 mmmD i 3 0 0 ?? 9 標準橢球型封頭參數(shù)見表 [8] 公稱直徑（ mm） 曲面高度（ mm） 直邊高度（ mm） 內(nèi)表面積（ m2） 容積（ m3） 3000 750 40 筒體的高度 mmmDVH i 2 ???????? ??? 釜體高徑比的復核 0 0 03 3 9 02 ???? ii D hHDH 滿足要求 。 由此選用 16MnR 卷制 16MnR 材料在 120℃是的許用應力 [σ ]t=170MPa 焊縫系數(shù)的確定 取焊縫系數(shù)φ =（雙面對接焊， 100％無損探傷） 腐蝕裕量 C2=2mm 筒體的壁厚 計算厚度 ? ? mmPDPS ct ic ???? ????? ?[10] 鋼板負偏差 mmC ? 設計厚度 mmCCSS d ??????? 圓整取 7mm 按鋼制容器的制造取壁厚 mmSn 8? 10 釜體封頭厚 計算厚度 ? ? mmPDPS ct ic ????? ????? ? 鋼板負偏差 mmC ? 設計厚度 mmCCSS d ??????? 圓整取 7mm 按鋼制容器的制造取壁厚 mmSn 8? 第 5 章 反應釜夾套的設計 夾套 DN、 PN 的確定 夾套的 DN 由夾套的筒體內(nèi)徑與釜體筒體內(nèi)徑之間的關(guān)系可知： mmDD ij 3 0 0 02 0 03 0 0 02 0 0 ????? 夾套的 PN 由設備設計條件可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的工作壓力為常壓，取 PN=，由于壓力不高所以夾套的材料選用 Q235— B 卷制 Q235— B 材料在 120℃是的許用應 力 [σ ]t=113MPa 焊縫系數(shù)的確定 取焊縫系數(shù)φ =（雙面對接焊， 100％無損探傷） 腐蝕裕量 C2=2mm 夾套筒體的壁厚 計算厚度 ? ? mmPDPS ct ic ???? ????? ? 鋼板負偏差 mmC ? 11 設計厚度 mmCCSS d ??????? 圓整取 6mm 按鋼制容中 DN=3200mm 的壁厚最小不的小 8mm 所以取 8nS mm? 夾套筒體的高度 mD vfVHij 43 . 8 22 7 . 5 4 22?? ????? ?? 夾套的封頭 夾套的下封頭選標準橢球封頭，內(nèi)徑與筒體（ mmDj 0023? ）相同。 計算厚度 ? ? mmPDPS ct ic ????? ????? ? 鋼板負偏差 mmC ? 設計厚度 mmCSS d 21 ??????? 圓整取 6mm 按鋼制容中 DN=3200mm 的壁厚最小不的小于 8mm 所以取 8nS mm? 帶折邊錐形封頭的壁厚 考慮到風頭的大端與夾套筒體對焊，小端與釜體筒體角焊，因此取封頭的壁厚與夾套筒體壁厚一致，即 mmSn 8? 傳熱面積校核 由于反應釜內(nèi)進行的反應是放熱反應，產(chǎn)生的熱量不僅能夠維持反應的不短進行，且會引起反應釜內(nèi)的溫度升高。如果反應釜內(nèi)進行的是吸熱反應，則需進行傳熱面積的校核。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將釜體內(nèi)的 水 排凈，用壓縮空氣吹干釜體。 水 壓試驗合格 后再做 氣壓試驗 。若質(zhì)量合格，緩慢降壓將釜體內(nèi)的 水 排凈，用壓縮空氣吹干釜體。 水 壓試驗合格 后再做 氣壓試驗 。 同一攪拌操作可以用多種不同構(gòu)型的攪拌設備來完成，但不同的實施方案所需的設備投資和功率消耗是不同的，甚至會由成 倍的差別。根據(jù)介質(zhì)黏度由小到大，各種攪拌器的選用順序是推進式、渦輪式、槳式、錨式和螺帶式。制乳濁液、懸浮液或固體溶解宜選渦輪式，其循環(huán)量大和剪切強。對結(jié)晶過程，小晶粒選渦輪式，大晶粒選槳葉式為宜。 攪拌槳的尺寸及安裝位置 葉輪直徑與反應釜的直徑比一般為 ~[12]，一般取 ，所以葉輪的直徑 mmDd i 9903 0 0 ???? ，取 1000d mm? ； 葉輪據(jù)槽底的安裝高度 1 1 .0 1 .0 1 0 0 0 1 0 0 0H d m m? ? ? ?； 葉輪的葉片寬度 0 .2 0 .2 1 0 0 0 2 0 0W d m m? ? ? ?，取 200W mm? ； 葉輪的葉長度 0 .2 5 0 .2 5 1 0 0 0 2 2 5l d m m? ? ? ?，取 250l mm? ； 液體的深 度 2 1 .0 3 3 5 0H H m m?? ； 擋板的數(shù)目為 4，垂直安裝在槽壁上并從槽壁地延伸液面上，擋板寬度mmDW b 3 0 03 0 0 ???? 槳葉數(shù)為 6，根據(jù)放大規(guī)則，葉端速度設為 ,則攪拌轉(zhuǎn)速為： 4 .3 4 .3 1 .5 2 /3 .1 4 1 .0n r sd?? ? ??， 取 /n r s? 攪拌功率的計算 采用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。 ecR 可以查表 ??8 上湍流一層流大的轉(zhuǎn)折點得出。/m。 16 攪拌抽臨界轉(zhuǎn)速校核計算 由于反應釜的攪拌軸轉(zhuǎn)速 n =90 /minr ＜ 200 min/r ， 故不作臨界轉(zhuǎn)速校核計算。標記為： DN 40 HG 21570— 95。 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。 =1987Kg 錯誤 !未找到引用源。 2=1100Kg 錯誤 !未找到引用源。 = 錯誤 !未找到引用源。 2= 錯誤 !未找到引用源。 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(jié)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。 換熱量為 /hKJ 。 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(jié) 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。 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。 由于首次做 反應釜 設計，過程中難 免疏忽與錯誤， 希望 有關(guān)老師同學能及時給予指出。