【正文】 作應(yīng)嚴(yán)格按清釜操作法規(guī)定的安全技術(shù)內(nèi)容執(zhí)行。 （９） 3m以上高度作業(yè)必須系好安全帶。 （ 11） 各公用系統(tǒng)總閥不經(jīng)調(diào)度、工段長(zhǎng)許可，不能私自開(kāi)關(guān)。 （ 13） 嚴(yán)禁將過(guò)氧化物引發(fā)劑予堿類、或和其他氧化劑混放在一起，引發(fā)劑操作現(xiàn)場(chǎng)不應(yīng)許超過(guò)十分鐘，用后立即將盛裝物送回庫(kù)內(nèi)。 設(shè)備特點(diǎn)及存在的問(wèn)題和改進(jìn)的意見(jiàn) 設(shè)備特點(diǎn) 體積較大，設(shè)備表面接管較多，工作壓力較大，且介質(zhì)是 有毒的，密封要求嚴(yán)格，適用的溫度、壓力的范圍都很大，適應(yīng)性較強(qiáng)，操作彈性較大。 （２） 非連續(xù)性生產(chǎn)：它大大降低了生產(chǎn)率。所以在加工條件允許的條件下，應(yīng)使釜壁盡量光滑。 （２） 檢查、補(bǔ)充、緊固各部分的螺栓。 （４） 清理釜壁、檢查釜壁的腐蝕情況、測(cè)量壁厚。 2 大修 大修除包括中修內(nèi)容外，其內(nèi)容如下： (1) 全部拆除、檢查、修理或更換攪拌器、傳動(dòng)裝置、機(jī)械密封等零部件。 (3) 檢查釜基礎(chǔ)又無(wú)裂痕，下沉。 (5) 定期進(jìn)行設(shè)備除銹、刷漆、保修。 ℃ 設(shè)計(jì)壓力： 水油比： ∶ 1 引發(fā)劑用量： % 分散劑用量： % 聚合時(shí)間： 11h 輔助時(shí)間： 3h 全年工作時(shí)間： 300 天 單位 VC 純度： % 吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 13 聚合率： 90% 收率： 98% 釜的裝料的系數(shù)： 216。 r 3 0 9 5 6 1 3 . 0 2 21 1 . 2 0 . 1 2 % 0 . 1 2 % 1 1 . 2 0 . 1 2 % 0 . 1 2 %gVXt? ????? ? ? ? ? ? 所以 VC 單體重量為 : Mvc= 加入水量為 : MH2O=== 分散劑 、引發(fā)劑量為 :﹪ X=179。 η 純 =179。 η 聚 =179。 η 收 =179。 反應(yīng)次數(shù) = 179。因攪拌功率與攪拌器直徑的五次方成正比為了降低功率消耗取 Di 小的情況取 H/Di= 釜體內(nèi)直徑、高度的確定 參考實(shí)際 Di=2600 ㎜ ,用類比法取 Dg=Di=2800 ㎜ ,也可參照〈〈化機(jī)基礎(chǔ)〉〉選擇 Di 則 H==2800=4480 取 H=4520 ㎜ H/Di=4520/2800= 得： 釜體直徑 Di=2800， 筒體高度 H=4520 封頭的選擇 碟形封頭流型好但成型困難在設(shè)計(jì)上很少使用；錐型封頭有利于排料但因其有錐形底促使液體形成停滯區(qū)，或使懸浮的固體積聚起來(lái)，產(chǎn)生死區(qū)；半球形封頭其內(nèi)壁產(chǎn)生的應(yīng) 力最小，因此它所需的壁厚最薄，節(jié)省材料，但封頭深度大，制造困難；橢圓形封頭與圓筒對(duì)接時(shí)受力最好，應(yīng)力分布較好，因此我們選擇標(biāo)準(zhǔn)的橢圓形封頭。 +???179。 ??????????m3 2 校核 已知 本釜的裝料系數(shù) ??????李康松： 30 立方米聚合釜的設(shè)計(jì) 16 實(shí)際的裝料系數(shù) ?η =Vg/V 總 =30/= Δη =（φ 理 η ） /φ 理 =（ ） /=2﹪﹤ 3﹪ 所以 釜體高 H 和直徑 Di 選擇較合理。電阻加熱或加熱蛇管或盤管，既可加熱又可冷卻，但是這些方法往往有局限性，如電加熱法只能加熱不能散熱，加熱蛇管裝在釜里，對(duì)于含固體顆粒的物料和粘稠的物料容易堆積和掛料 ，不但影響傳熱效果而且增加攪拌液體的阻力。所以一般 用的最為普遍的還是采用夾套傳熱的方式。不可拆卸式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封可靠。 1 夾套直徑的確定 根據(jù)〈〈攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)〉〉 P133 表 4— 4 選擇整體式夾套 ,根據(jù)表 4— 5 因 Di=2800㎜在 2021~3000 之間 所以 Dj=Di+200=3000 ㎜ 注： Dj 不應(yīng)取太大否則夾套與內(nèi)筒之間間隔太大就會(huì)降低通道內(nèi)介質(zhì)流速損害傳熱效果。 ? 700+2179。再核算： H 夾 ≥（ V 總 178。 η V 封 )/?????Di2/4) =()/(? 冷水出口 ℃熱水出口8 0 ℃出料℃冷水入口℃熱水入口℃入料2 0 ℃ 圖 22 1 物料吸熱量 水吸收的熱量 Q 水 =m 水 178。（ 179。 20） =179。 △ (Cpt)=mvcCp(t2t1) 因 t2和 t1的 Cp 相差較小，所以取 51℃時(shí) Cp=℃ 由表 2— 2 mvc=13000kg 則有 Qvc=13000(5120)=105kJ 2 釜體吸收的熱量 釜體傳熱面積 A=A 夾 （ H 夾 h1h2） ??Di+FB 由圖 22 橢圓形封頭的短半軸 h1=700 ㎜ , 直邊高 h2=50 ㎜ 封頭面積 FB= ㎡， 由圖 3— 2 得 H 夾 = 則有 A 夾 =（ ） ?????????????????㎡ ?釜體吸熱部分的重量： m 釜 =A 夾 （ S 鋼 r 鋼 +S 不 r 不 ） S 鋼 ， S 不 ———鋼和不銹鋼的厚度用類比法取 S 鋼 =， S 不 = r 鋼 ， r 不 ————鋼和不銹的比重由表 4— 2 得 r 鋼 =7850kg/㎡ , r 不 =7900kg/㎡ 則 m 釜 =179。 179。 105=179。 105） /（ 2100） 李康松： 30 立方米聚合釜的設(shè)計(jì) 20 = 4 所需熱水的量 m 熱水 =Q 總 /（ Cp2t2Cp1t1） 由表 22， T1=90℃ Cp1= kcal/kg℃ T2=80℃ Cp2= kcal/kg℃ 則有 m 熱水 =179。 1 攪拌放出的熱量 由原始數(shù)據(jù)得 Q 攪 =20%N 攪拌軸 由經(jīng)驗(yàn)得 N 攪拌軸 = kw 所以 Q 攪 =20%= 2 聚合熱 單釜一次聚合 VC 的總熱量 m 總 =Qvc 純 = 由原始數(shù)據(jù)得 聚合熱 q=則 聚合放出的總熱量為 Qpvc=11700=17985240kJ 3 洪峰換熱量 平均熱負(fù)荷指數(shù) =總放熱量 /放熱時(shí)間 =Q 攪 + Qpvc/t 熱負(fù)荷指數(shù) R=洪峰換熱量 /平均熱負(fù)荷 由前計(jì)算得： Q 攪 =3600=25560kcal Qpvc=17985240kcal 由原始數(shù)據(jù)得： 熱負(fù)荷指數(shù) R=2 因 而 ， 洪 峰 換 熱 量 Q 峰 = （ Q 攪+Qpvc/t） △ tmA2 A2———冷卻過(guò)程所需傳熱面積 物料 T1=51℃ ———— T2=51℃ 冷卻水 t2=32℃ ———— t1=28℃ △ t1=T1t2=5132=19℃ △ t2=T2t1=5128=23℃ 吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 21 △ tm=(△ t1△ t2)/(ln(△ t1/△ t2)=(1923)/ln(19/23)=℃ 所以 A2=Q 峰 /（ K△ tm） =(2100)= ㎡ 4 所需冷卻水的量 所需冷卻水的量： m 冷水 =Q 峰 /（ Cp2t2Cp1t1） 由表 22， t1=28℃時(shí) Cp1=℃ t2=32℃時(shí) Cp2=℃ 則有 m 冷卻水 =（ 179。 28） = 所需傳熱面積 A=（ A1， A2） max=A2= ㎡ 所需最大水量： m 水 =（ m 冷 , m 熱 ） max=將所得數(shù)據(jù)列入下表 : 表 25（ 單位是 kcal/h） 加 熱 物料中 Q 水 (kJ) Qvc (kJ0 Q 釜 (kJ) A1（㎡） m 熱 (kg/h) 3105 8105 135000 655 冷 卻 攪拌熱 Q 攪 (kw) Q 合 (kJ) A2（㎡） m 冷 (kg/h) 17985240 75.67 198 所需最大傳熱面積 Amax (㎡ ) 所需最大水量 (kg/h) 釜體內(nèi)冷管的計(jì)算 由 中計(jì)算得夾套的傳熱面積 A 夾 = ㎡ ㎡ ，可見(jiàn)夾套的傳熱面積滿足不了所需的傳熱面積，必須加內(nèi)冷管，內(nèi)冷管的傳熱系數(shù) K 比夾套大，故傳熱效果好，且起到一定得擋板作用，避免漩渦的產(chǎn)生，強(qiáng)化攪拌強(qiáng)度，提高傳熱效率，但 PVC 易堆積物料，影響傳熱效率，且給檢修造成麻煩，因而內(nèi)冷管不易復(fù)雜。 4179。π（ d－ 2t） L= 校核 ： A 實(shí) = ㎡ A 需 = ㎡ ∴ A 實(shí) 〉 A 需 ∴滿足要求 釜體工藝尺寸列入下表： 表 27 iD (mm) 2800 夾套高度 H夾（ mm） 5188 釜體高度（ mm） 6000 需要的傳熱面積（㎡） 吉林化工學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 23 夾 套 的 直 徑 D夾（ mm） 3000 實(shí) 際 傳 熱 面 積（㎡） 攪拌器設(shè)計(jì) 槳葉的形式，安裝方式、尺 寸 參閱《攪拌設(shè)備設(shè)計(jì)》 D/T 在 ～ 之間 ,《化機(jī)基礎(chǔ)》選漿式攪拌器 D=1/3～2/3D 取 D==179。葉輪個(gè)數(shù)： n=攪拌槽的直徑液體的當(dāng)量水深=攪拌槽的直徑 平均比重實(shí)際液體深度 ? 所以 冷攪時(shí) 葉輪個(gè)數(shù) n=(179。 )/= 轉(zhuǎn)化率 90% n=(179。但若相距太近，則來(lái)自相鄰葉輪的液流可能相互干擾，而引起不充分的混合。則： 葉輪間距 =179。 =，最上層葉輪離液面至少有 倍葉輪直徑，特別是不設(shè)擋板，液面中心有下陷時(shí)更要注意。本釜有內(nèi)冷管起擋板作用，且上部葉輪用平槳，只有切向流動(dòng)。 =～ 槳 == 取上槳距液面距離 = 李康松： 30 立方米聚合釜的設(shè)計(jì) 24 所需槳數(shù) =葉輪間距 槳DZ ?? +1= ??+1=4 四個(gè)葉輪中兩個(gè)平槳，兩個(gè)上 45176。平槳攪拌器（ HG— 220— 65） 最下層槳采用斜槳，除產(chǎn)生徑向流動(dòng)，有破碎作用外，還有向上的軸向翻騰，起到強(qiáng)烈的攪拌作用，免去了產(chǎn)生死區(qū)的可能。查《材料與零部件》上冊(cè) P610 知 3 層為平槳， 4 層為斜槳。 1 冷攪時(shí)功率的計(jì)算 攪拌溫度 20，屬于“混合和攪拌”類型的聚合釜的攪拌器，混合的目的是使物料強(qiáng)烈流動(dòng)，以提高傳熱及傳質(zhì)速率，攪拌程 度的級(jí)別是根據(jù)任務(wù)的“難度”來(lái)區(qū)別的，所謂“難度”是指相互混合的流體的粘度差別和比重類別。 π /4179。先假設(shè)攪拌在湍流下進(jìn)行，試取 D/T=,N*q= 而 NQ=Q/(ND3) 所以 N=Q/( NQD3)=(179。 () 179。 103=179。 106 則 軸功率 P=nγ gN3D5/(179。 179。 2 熱攪時(shí)功率的計(jì)算 顆粒雷諾系數(shù)： NRE 時(shí)， 呈層流狀態(tài) NRE 1000 時(shí)， 呈 完全湍流狀態(tài) ≤ NRE≤ 1000 時(shí)，呈 過(guò)渡流狀態(tài) (1) 轉(zhuǎn)化率為 80% 假設(shè)為層流狀態(tài) 參閱參 [10]P123 式 (5— 69)有 ut=d2(ρ pρ ) g/(18μ ) 式中 , ut— 極限沉降速度 ρ p — 51℃ 時(shí) PVC 的密度 1400 ㎏ /m3 ρ — 51℃時(shí) ,水的密度 ㎏ /m3 d— 平均粒度 : 179。 103ps,90%時(shí) ,179。 103)2179。 (18179。 103)=NRE=dutρ /μ =179。 179。 103)= ∴假設(shè)成立 根據(jù)式 P152 式（ 5— 72） ud=fwut ud— 設(shè)計(jì)沉降速度 fw— 顆粒沉降校正因數(shù) 因?yàn)? 水油比 ∶ 1，則重