欢迎来到ag澳门娱乐福利视频_新浪财经!

服务电话:400-323-4333

当前位置:主页 > 产品中心 > >反应釜设计doc

  登录成功,如需使用密码登录,请先进入【个人中心】-【账号管理】-【设置密码】完成设置

  *若权利人发现爱问平台上用户上传内容侵犯了其作品的信息网络传播权等合法权益时,请按照平台侵权处理要求书面通知爱问!

  关于反应釜设计.doc文档,爱问共享资料拥有内容丰富的相关文档,站内每天千位行业名人共享最新资料。

  四 搅拌反应釜的机械设计概述反应釜的机械设计是在工艺设计之后进行的。工艺上给出的条件一般包括:釜体容积、最大工作压力、工作温度、介质腐蚀性、传热面积、搅拌形式、转速和功率、工艺接管尺寸方位等。这些条件通常都以表格和示意图的形式反映在机械设计任务书中。对于机械设计设计者是依据工艺设计提出的要求和条件对搅拌反应釜的容器、搅拌轴、传动装置和轴封装置等进行合理的选型、设计和计算。夹套反应釜的机械设计大体按以下内容和步骤进行:(l)总体结构设计根据工艺要求考虑制造、安装和使用维修方便等确定各部分结构型式和尺寸如封头、传热面、传动类型、轴封和各种附件的结构型式与连接形式等。()选择材料根据压力、温度、介质情况经济合理选材。()计算强度和稳定性对釜体封头、夹套、搅拌轴等进行强度计算和必要时的稳定性计算校核。()零部件设计选用 包括电动机、减速机、联轴器、轴封类型以及机座、底座等有关零部件的选用和设计。()绘制图样 包括总装图、零部件图。标准零部件有标准图纸的要查出标准施工图号不必绘图。()提出技术要求提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。应用标准技术条件的可标注文件号。()编写计算说明书 包括设备设计重要问题的论证主要零部件的机械计算主要零部件设计选用说明等。罐体的尺寸确定及结构选型搅拌罐包括罐体和装焊在其上的各种附件。常用的罐体是立式圆筒形容器它有顶盖、筒体和罐底通过支座安装在基础或平台上。罐体在规定的操作温度和操作压力下为物料完成其搅拌过程提供了一定的空间。为了满足不同的工艺要求或者因为搅拌罐本身自身结构上的需要罐体上装有各种不同用途的附件。例如由于物料在反应过程中常常伴自热效应为了提供或取出反应热需要在罐体的外侧安装夹套或在罐体的内部安装蛇管为了与减速机和轴封相连接顶盖上要焊装底座为了便于检修内件及加料和排料需要装焊人孔、手孔和各种接管为了在操作过程中有效地监视和控制物料的温度、压力和料面高度则要安装温度计、压力表、液而计、视镜和安全泄放装置有时为了改变物料的流型、增加搅拌强度、强化传质和传热还要在罐体的内部焊装挡板和导流筒。但是随着附件的增加往往会给设备的制造和维修带来很多麻烦增加设备的制造和维修费用。所以在确定搅拌罐结构的时候应全面地综合考虑使设备既满足生产工艺要求又做到经济合理实现最佳化设计。搅拌罐零部件种类繁多难以面面俱到地介绍本节根据搅拌设备特点着重介绍其中常用构件的结构型式及强度计算方法。这些构件般都是搅拌罐所固有的而在通常使用的压力容器设计参考资料中又不常见的。 当进行搅拌罐设计时凡是与一般压力容器内容相同的设计项目均应按有关标准规范及压力容器设计参考资料去做。诸如筒体和封头的内压和外压强度设计 观测部件及接管、安全泄放装置、支座、开孔补强、管法兰和设备法兰的设计等等。一、罐体的长径比和装料量在知道搅拌罐操作时盛装物料的容积以后 首先要选择适宜的长径比(HD)和装料量确定筒体的直径和高度(见图)。(一)罐体的长径比选择罐体的长径比应考虑的主要因素有个方面即长径比对搅拌功率的影响、对传热的影响以及物料搅拌反应特性对长径比的要求。.罐体长径比对搅拌功率的影响  一定结构型式搅拌器的桨叶直径同与其装配的搅拌罐罐件内径通常有一定的比例范围。随着罐体长径比的减小即高度减小而直径放大搅拌器桨叶直径也相应放大。在固定的搅拌轴转数下搅拌器功率与搅拌器桨叶直径的次方成正比。所以随着罐体直径的放大搅拌器功率增加很多这对于需要较大搅拌作业功率的搅拌过程是适宜的否则减小长径比只能无谓地损耗一些搅拌器功率长径比则可以考虑选得大一些。.罐体长径比对传热的影响罐体长径比对夹套传热有显著影响。容积一定时长径比越大则罐体盛料部分表面积越大夹套的传热面积也就越大。同时长径比越大则传热表面距离罐体中心越近物料的温度梯度就越小有利于提高传热效果。因此单从夹套传热角度考虑一般希望长径比取得大一些。.物料特性对罐体长径比的要求。某些物料的搅拌反应过程对罐体长径比有着特殊要求例如发酵罐之类为了使通入罐内的空气与发酵液有充分的接触时间需要有足够的液位高度就希望长径比取得大一些。根据实践经验几种搅拌罐的长径比大致如表所示。表几种搅拌罐的HD值(二)搅拌罐装料量选择了罐体长径比之后还要根据搅拌罐操作时所允许的装满程度考虑选择装料系数r然后经过初步计算、数值圆整及核算最终确定筒体的直径和高度。.装料系数 罐体全容积V与罐体的公称容积(即操作时盛装物料的容积)Vg。有如下关系Vg=Vη(m) ()设计时应合理地选用装料系数η值尽量提高设备利用率。通常η可取。如果物料在反应过程中要起泡沫或呈沸腾状态η应取低值约为如果物料反应平稳η可取(物料粘度较大可取大值。).初步计算筒体直径 知道了筒体的长径比和装料系数之后还不能直接算出筒体直径和高度因为当筒体直径不知道时封头的容积就不知道罐体全容积也就不能最后确定。为了便于计算先忽略封头的容积认为:(m)式中Di及H单位是m。把罐体长径比代入上式为:(m) ()将式(I)代入式()并整理:(m) ().确定筒体直径和高度将式()计算出的结果圆整成标准直径代入式()算出筒体高度:()再将上式算出的筒体高度进行圆整然后核算HDi及η如大致符合要求便可。 顶盖的结构及强度计算一、顶盖搅拌罐顶盖在受压状态下操作常选用椭圆形封头。设计时一般先算出顶盖承受操作压力所需要的最小壁厚然后根据顶盖上密集的开孔情况按整体补强的方法计算其壁厚再加上壁厚附加量经圆整即是采用的封头壁厚。一般搅拌器重量及工作载荷对封头稳定性影响不大时不必将封头另行加强如果搅拌器的工作状况对封头影响较大则要把封头壁厚适当增加些。例如封头直径较大而壁厚较薄刚性较差不足以承受搅拌器操作载荷因传动装置偏载而产生较大弯矩(如某些三角皮带传动)搅拌操作时轴向推力较大或机械振动较大由于搅拌轴安装位置偏离罐体几何中心线或者由于搅拌器几何形状的不对称而产生的弯矩等等。必要时也可在搅拌罐罐体之外另做个框架将搅拌装置的轴承安装在框架上由框架承担搅拌器的操作载荷。对于常压或者操作压力不大而直径较大的设备顶盖常采用薄钢板制造的平盖即在薄钢板上加设型钢(槽钢或工字钢)制的横梁用以支承搅拌器及其传动装置。型钢应满足下列强度条件:a…(kgfcm)  ()式中:Mmax…单根型钢承受的最大弯曲力距(kgf.cm)W型钢的抗弯模量(从材料手册中查取)(cm)。l同时型钢的挠度也不应忽略。对于载荷作用在型钢长度方向中间处的情况最大挠度按下计式算:。  ()式中:P一单根型钢所承受的载荷(kgf)。l型钢的长度(cm)E材料的弹性模量(kgf/mm)J型钢的截向惯性矩(从材料手册中查取)(cm)二、底座结构底座焊接在罐体的顶盖上用以连接减速机和轴的密封装置图(a)~(f)为整体式底座图(g)、(h)为分装式底座。各种型式底座的特点如下:图(a):底座与封头接触处做成平面加工方便简单。底座外周焊一圆环与封头焊成一体。该结构在设计中采用较多。图(b):底座与封头接触处为平面其间隙中间垫一适当直径的圆钢后再焊成一体。图(c):在底座的底面车成一斜面约度使外周与封头吻合然后焊成一体。图(d):底座底面的曲率做成与封头相应部分外表面的曲率相同使底向全部与封头吻合。在加工中不易做到一般很少采用。图(g):适用于衬里设备。衬里设备也可使用图(a)(d)所示底座亦可如图(e)那样用衬里层包覆。图(f)适用于碳钢或小锈钢制设备。加工方便设计中采用较多。图(g):加工方便。图(h):加工困难设计中不宜采用。为了保证既与减速机牢固连接又使穿过密封装置的搅拌轴运转顺利要求轴的密封装置与减速机安装时有一定的同心度为此常常采用整体式底座。如果减速机底座和轴封底座的直径相差差很多做成一体不经济则可采用分装式底座。视搅拌罐内物料的腐蚀情况底座有衬里和不衬里的两种。不衬里的底座材料可用QB或QR。要求衬里的则在可能与物料接触的底座表面衬一层耐腐蚀材料通常用不锈钢。为便于和底座焊接车削应在衬里焊好后进行。 传热部件的结构及强度计算夹套在罐体外侧以焊接连接或法兰连接的方法装设各种形状的钢结构使其与罐体的外表面形成密闭的空间在此空间内通入载热流体以加热或冷却物料维持物料的温度在预定的范围内这种钢结构件统称之为夹套。根据夹套结构型式的不同可分为多种类型。图是石油化工行业使用较多的几种结构型式。据资料设计全书推荐各种类型夹套的适用范围见表。表 各种类型夹套的适用范围夹套型式温度(℃)压力(kgfcm)整体夹套半圆管夹套~型钢夹套~蜂窝夹套~   (一)整体夹套搅拌罐上采用最多的夹套型式是整体夹套由于应用广泛工程上习惯简称为夹套。这种夹套是在罐体的外面再套上一个直径稍大的容器。结构简单方便基本上不需要维修。缺点是换热面积受到罐体几何形状的限制而不能做得太大。.整体夹套的结构类型 按照对罐体的包覆程度夹套可分为种类型(图)。)型仅圆筒的。部分有夹套用在需要加热面积不大的场合。)型为圆筒的一部分和下封头包有夹套。这种夹套是常用的典型结构。)型是为了减小罐体的外压计算长度(当按外压计算罐体壁厚时)L或者为了实现在罐体的轴线方向分段地控制温度、进行加热和冷却而采用的分段夹套各段之间设置加强圈或采用能够起到加强圈作用的夹套封口件。此结构适用于罐体细长的场合。)型为全包覆式夹套。与前种夹套比较具有最大的换热面积。.整体夹套的尺寸及连接型式 整体夹套和罐体有种连接型式即不可拆卸式和可拆卸式分别见图及图。不可拆卸式夹套的结构简单密封可靠主要适用于碳钢制的搅拌设备。如果罐体材质是不锈钢而夹套为普通碳钢时应在结构的处理上避免不锈钢罐体直接与碳钢件焊接以防止在焊缝处渗入过量碳元素使不锈钢产生局部腐蚀如图(a)、(b)、(h)等。