搅拌反应釜设计1 - 图文(2)

一般选取筒体和封头的壁厚相同，取δn=3.30 4.2外压设计 计算反应釜筒体与釜底部分壁厚

夹套内的蒸汽压力使釜体受外压作用，设计外压为0.44 Mpa 假设δn=12mm,则δe=(12-0.8-2)mm=9.2mm 筒体外径D0=D1+2δn=1700+2×10=1720mm

查表DN 1700mm时，半椭球型封头总深度H=h+h1=375mm,又对于EHA椭圆形封头有Di/2(H-h)=2,则h=25mm

则L=H2+h+1/3h1=1300+25+1/3×350=1442mm 则D0/δe=1720/9.2≈187 L/D0=1442/1720=0.838 查表有A=0.0006 B=75

[P]=Bδe/D0=75/187=0.40>0.3 满足要求 δn=12mm

封头一般选择半椭球型封头。一般选取筒体和封头的壁厚相同。 取δn=12mm

4.3内压设计与外压设计两者取较大值。

取δn=12mm

4.4釜体的顶盖只受内压作用，并不受外压作用，为了便于制造，选取顶盖的壁厚与釜底璧相同。

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5.水压试验

分别对筒体和夹套进行水压试验。 5.1确定水压试验的试验压力值；

釜体水压试验压力pT = p + 0.1 =0.32 Mpa ； 夹套水压试验压力pT = p + 0.1 =0.54Mpa。 5.2计算水压试验时的器壁应力值； 器壁应力值 σT=PT[Di+δe]/2δe σσ

T（釜体）

=0.32 ×[1700+9.2]/（2×9.2）=29.70Mpa =0.54×[1800+9.2]/（2×9.2）=531Mpa

T（夹套）

5.3校核强度

查表在设计温度下16MnR,σS=345Mpa，Q235-C，σS=235Mpa 筒体及夹套均满足σT≦0.9σSφ，符合要求。 6.选择搅拌器、搅拌轴和联轴器

选择设计任务书推荐的圆盘涡轮式斜叶搅拌器。查表，由反应釜内径1700mm，由Dj/Di=0.33得到Dj=561m，即选取搅拌器外径561mm，叶片数量Z=6，斜叶的斜角为45°。

搅拌轴直径d=A(P/n)1/3,取A=108，则d=35.3 mm,开一个键槽，轴径扩大5%，则d=37.1mm。考虑到搅拌时介质腐蚀影响，故取搅拌轴的最小直径为40mm。

搅拌轴直径d=40mm，选择搅拌轴的材料为45钢，45钢的许用剪应力为40Mpa，转速160r/min，功率5.6Kw。

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搅拌器的标记：搅拌器300-40 HG5—221--85 夹壳联轴器的标记： 联轴器DN40 HG—5—213—85 7. 选择搅拌传动装置和密封装置

选用釜用立式减速器：按搅拌功率和转速选择电动机：Y132S2-4额定功率5.6kW，满载时效率为85.5%,转速2900r/min；选用两级齿轮减速器LC-100-6，输出转速1440r/min传动效率0.96，输出功率为5.6*0.96*0.855=4.6kw符合搅拌要求。

由搅拌轴直径DN30选择减速器机架：查P467表18-35选择双支点机架，机架公称直径为200mm,

记为：

HG 21567-95 机架 A 200-30

按照反应釜的操作条件选择带冷却水套碳钢填料箱，公称轴径DN40的填料箱标记为：

填料箱 PN0.6 DN30 HG 5—1410—81 8. 选择釜体法兰

按照釜内操作压力、温度和釜体直径，查教材P250表10-1 初选型平焊法兰（JB/T 4701--2000），法兰材料为16MnR。再查教材P261表10-10，公称压力PN0.25的16MnR乙型平焊法兰在操作温度150℃时的最大允许工作压力为0.26Mpa,大于釜体设计压力，所选乙型平焊法兰适用。

参考教材P271表10-15，选择耐油石棉橡胶垫片和光滑面型法

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兰密封面。法兰和垫片标记为：

法兰 RF 1700—0.25 JB/T 4701—2000 垫片 1700-0.25 JB/T 4704—2000 查教材P254表10-3，法兰的重量约160.2kg。 9.选择容器支座

有保温的反应釜选用立时容器的耳式B型支座。反应釜的总重量包括物料（或水压试验时的水）重量，釜体和夹套的重量，法兰、电机、减速器、搅拌器的重量。

9.1 当釜体和夹套内都充满水时的重量比物料重，水重W1为：

W1 =[

?4D12H1??4D2(H?H1)?Vf?Vf1] ?

式中的封头容积Vf和Vf1查教材表，Vf=0.6999 ，Vf1 =0.827。 W1=[3.14/4×1.82×1.3+3.14/4×1.72×（1.5-1.3）+0.0.6999+0.827]*1×103 =5287kg

9.2 釜体和夹套的重量可查教材P194表8-24进行计算。釜体DN1700×11每米筒体的重量为422kg，夹套DN1800×6每米筒体重量为223kg，封头重量分别为254.4和142.0kg，则釜体和夹套的重量W2为：

W2 = 422×1.5+223×1.3+254.4*2+142≈1574kg

9.3 电机重约40kg，减速器重约60kg，搅拌装置重约40kg，釜体法兰重约120kg，保温层重约100kg，则附件重W3为：

W3 = 40+60+40+120+100 =360kg

9.4 反应釜总重W = W1+W2+W3 = 5287+1574+360= 7221kg

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其总重力Q为72.21Kn

反应釜安装四个支座，但计算支座承载能力时只按两个支座考虑，每个支座应承载约36KN，查教材P346表13-6，选择适用容器公称直径1300-2600mm承载能力为100KN带垫板的耳式支座，其标记为：

JB/T 4725—92 耳座B5 10.选择手孔、视镜和工艺接管 10.1选择手孔的公称直径和材料

选择平盖手孔的材料为：16MnR ,公称直径DN250，公称压力PN0.25 板式平焊法兰。其标记为：

手孔 APN 0.25 DN250 JB 589-79 10.2 选择视镜的公称直径和材料

选择普通不带颈碳钢视镜，公称直径DN80，公称压力PNO.25 其标记为：

视镜IPN0.25 DN80 HGJ 501--86-4 10.3 选择工艺接管 10.3.1 进料管

进料管公称直径DN50，选用无缝钢管φ57×3.5，伸进釜内一端截成45°斜口指向釜体中央，外伸100mm，内伸150mm。 10.3.2 出料管

出料管公称直径DN65，选用无缝钢管φ76×4，外伸200mm。 10.3.3 加热蒸汽进口管

加热蒸汽进口管公称直径DN32，选用无缝钢管φ38×3.5，外伸

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