1.8m3攪拌式反應(yīng)釜設(shè)計(jì)【含15張CAD圖紙】
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目 錄摘要1關(guān)鍵詞11 前言11.1 反應(yīng)器的現(xiàn)狀及發(fā)展前景11.2 攪拌式反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作原理示圖22 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)內(nèi)容分析3 2.1反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有33 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)3 3.1 釜體DN的確定3 3.1.1 釜體DN的確定3 3.2 釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì)3 3.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定3 3.2.2 筒體壁厚的設(shè)計(jì)4 3.3 釜體封頭的設(shè)計(jì)4 3.3.1 封頭的選型4 3.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定4 3.3.3 封頭的壁厚得設(shè)計(jì)4 3.3.4 封頭的直邊尺寸、體積的確定4 3.4 筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì)5 3.4.1 筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì)5 3.4.2 釜體長(zhǎng)徑比校核5 3.5 外壓筒體壁厚的設(shè)計(jì)5 3.5.1 設(shè)計(jì)外壓的確定5 3.5.2 試差法設(shè)計(jì)外壓筒體的壁厚5 3.5.3 圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚5 3.6 外壓封頭壁厚得設(shè)計(jì)6 3.6.1 設(shè)計(jì)外壓得確定6 3.6.2 封頭壁厚得計(jì)算64 反應(yīng)釜夾套得設(shè)計(jì)6 4.1 夾套釜體DN,PN得確定6 4.1.1 夾套釜體DN得確定6 4.1.2 夾套釜體PN得確定6 4.2 夾套筒體的設(shè)計(jì)7 4.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定7 4.2.2 夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì)7 4.2.3 夾套筒體的高度確定7 4.3 夾套封頭的設(shè)計(jì)7 4.3.1 封頭的選型7 4.3.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定8 4.3.3 封頭的壁厚的設(shè)計(jì)8 4.3.4 封頭的直邊尺寸、體積與重量的確定8 4.3.5 封頭結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)8 4.4 傳熱面積的校核85 反應(yīng)釜釜體及夾套的壓力試驗(yàn)9 5.1 釜體的水壓試驗(yàn)9 5.1.1 水壓試驗(yàn)壓力的確定9 5.1.2 液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核9 5.1.3 壓力表得量程9 5.1.4 水壓試驗(yàn)的操作過程9 5.2.1 氣壓試驗(yàn)壓力的確定9 5.2.2 氣壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核10 5.2.3 氣壓試驗(yàn)的操作過程10 5.3 夾套的液壓試驗(yàn)10 5.3.1 水壓試驗(yàn)壓力的確定10 5.3.2 液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核10 5.3.3 壓力表的量程、水溫的要求10 5.3.4 水壓試驗(yàn)的操作過程106 反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計(jì)11 6.1 釜體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)11 6.1.1 法蘭的設(shè)計(jì)11 6.1.2 密封面形式的選型11 6.1.3 螺栓、螺母的尺寸規(guī)格12 6.1.4 法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料12 6.2 選用手孔,視鏡等和工藝接管的設(shè)計(jì)12 6.2.1 手孔12 6.2.2 視鏡12 6.2.3 進(jìn)料管口12 6.2.4 溫度計(jì)13 6.2.5 出料口13 6.2.6 安全閥接口13 6.2.7 冷凝器接口i和壓力表接管e13 6.2.8 加熱蒸汽進(jìn)口13 6.3 管法蘭尺寸的設(shè)計(jì)13 6.3.1 管法蘭的選型13 6.3.2 管法蘭的尺寸13 6.4 墊片尺寸及材質(zhì)14 6.4.1 墊片的結(jié)構(gòu)14 6.4.2 密封面形式及墊片尺寸15 6.5 手孔的設(shè)計(jì)15 6.5.1 手孔的結(jié)構(gòu)15 6.5.2 手孔尺寸15 6.6 視鏡的設(shè)計(jì)16 6.6.1 視鏡的選型17 6.6.2 視鏡的結(jié)構(gòu)17 6.6.3 視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及材料17 6.6.4 視鏡標(biāo)準(zhǔn)件的材料應(yīng)符合表9的規(guī)定17 6.7 支座的選型18 6.7.1 支座的選型及尺寸的初步設(shè)計(jì)17 6.7.2 支座載荷的校核計(jì)算197 攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)19 7.1 攪拌軸直徑的初步計(jì)算19 7.1.1 攪拌軸直徑的設(shè)計(jì)19 7.1.2 攪拌軸剛度校核19 7.2 攪拌軸臨界轉(zhuǎn)速校核計(jì)算19 7.3 聯(lián)軸器的型式及尺寸的設(shè)計(jì)19 7.3.1 聯(lián)軸器型式的確定19 7.3.2 聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及尺寸20 7.3.3 聯(lián)軸節(jié)的零件及材料20 7.4 攪拌槳尺寸的設(shè)計(jì)21 7.4.1 槳式攪拌槳的結(jié)構(gòu)21 7.4.2 槳式攪拌槳的尺寸21 7.4.3 槳式攪拌槳零件明細(xì)表21 7.5 攪拌軸的結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)22 7.5.1 攪拌軸長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)22 7.5.2 攪拌軸的結(jié)構(gòu)228 傳動(dòng)裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)22 8.1 電動(dòng)機(jī)的選型22 8.2 減速器的選型23 8.3 機(jī)架的設(shè)計(jì)23 8.4 底座的設(shè)計(jì)24 8.5 反應(yīng)釜的軸封裝置設(shè)計(jì)24 8.5.1 反應(yīng)釜的軸封裝置的選型24 8.5.2 軸封裝置的結(jié)構(gòu)及尺寸259 焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)25 9.1 釜體上主要焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)25 9.2 夾套上的焊縫結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)2810 固體物料進(jìn)口的開孔及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算29 10.1 封頭開固體物料進(jìn)口后被削弱的金屬面積A的計(jì)算29 10.2 有效補(bǔ)強(qiáng)區(qū)內(nèi)起補(bǔ)強(qiáng)作用的金屬面積的計(jì)算30 10.2.1 封頭起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積A1的計(jì)算30 10.2.2 接管起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積A2的計(jì)算30 10.2.3 焊縫起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積A3的計(jì)算30 10.3 判斷是否需要補(bǔ)強(qiáng)的依據(jù)3011 結(jié)論31參考文獻(xiàn) 31致謝32附錄33331.8m3攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)學(xué) 生:李建軍指導(dǎo)老師:湯興初(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院,長(zhǎng)沙410128)摘 要:攪拌釜式反應(yīng)器由攪拌器和釜體組成。攪拌器包括傳動(dòng)裝置,攪拌軸(含軸封),攪拌槳;釜體包括筒體,夾套和內(nèi)件,盤管,導(dǎo)流筒等。工業(yè)上應(yīng)用的攪拌釜式反應(yīng)器有成百上千種,按反應(yīng)物料的相態(tài)可分成均相反應(yīng)器和非均相反應(yīng)器兩大類。非均相反應(yīng)器包括固-液反應(yīng)器,液-液反應(yīng)器,氣-液反應(yīng)器和氣-液-固三相反應(yīng)器。本次設(shè)計(jì)的釜式反應(yīng)器適用性廣操作彈性大,是工業(yè)生產(chǎn)中最廣泛使用的反應(yīng)器。關(guān)鍵詞:反應(yīng)釜; 釜體; 攪拌器Design 1.8m3 Stirred Tank Reactor Author:Li Jianjun Tutor:Tang Xingchu(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University, Changsha 410128)Abstract:Stirred tank reactor by the stirrer and the reactor body. The agitator gear stirring shaft ( with shaft seal), impeller, kettle body including a cylinder, jacket and coil, draft tube etc. Industrial application of stirred tank reactor, there are hundreds of homogeneous reaction and heterogeneous reactor can be divided into two major categories according to the phase of the reaction materials. The non - homogeneous reactor, including the solid - liquid reactor, liquid - liquid reactor, the gas - liquid reactor and gas - liquid - solid three-phase reaction device. The design of the tank reactor wide applicability of the operating flexibility,the most widely used in industrial production reactor.Key words:Reactor; Electric; Agitator; 1 前言1.1 反應(yīng)器的現(xiàn)狀及發(fā)展前景反應(yīng)釜的廣義理解即有物理或化學(xué)反應(yīng)的不銹鋼容器,通過對(duì)容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置,實(shí)現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混合功能。隨之,反應(yīng)過程中的壓力要求對(duì)容器的設(shè)計(jì)要求也不盡相同。生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)加工、檢測(cè)并試運(yùn)行。不銹鋼反應(yīng)釜根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝、操作條件等不盡相同,反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及參數(shù)不同,即反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)樣式不同,屬于廢標(biāo)的容器設(shè)備。不銹鋼反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品等生產(chǎn)型用戶和各種科研實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的研究,用來完成水解、中和、結(jié)晶、蒸餾、儲(chǔ)存、氫化、烴化、聚合、縮合、加熱混配、恒溫反應(yīng)等工業(yè)過程的容器。反應(yīng)釜是綜合反應(yīng)容器,根據(jù)反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)功能及配置附件的設(shè)計(jì)。從開始的進(jìn)料-反應(yīng)-出料均能夠以較高的自動(dòng)化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟,對(duì)反應(yīng)過程中的溫度、壓力、力學(xué)控制(攪拌、鼓風(fēng)等)、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。攪拌釜式反應(yīng)器,這種反應(yīng)器是工業(yè)生產(chǎn)中最廣泛采用的反應(yīng)器形式,適用于各種相態(tài)物料的反應(yīng)。反應(yīng)釜中設(shè)有各種不同型式的攪拌、傳熱裝置,可適應(yīng)不同性質(zhì)的物料和不同熱效應(yīng)的反應(yīng),以保持反應(yīng)物料在釜內(nèi)合理地流動(dòng)、混合和料號(hào)的傳熱。攪拌釜式反應(yīng)器既可間隙操作也可連續(xù)操作或半連續(xù)操作,既可單釜操作,又可多釜串聯(lián)操作。攪拌釜式反應(yīng)器的使用性廣,操作彈性大,濃度容易控制。它通常由釜體、換熱裝置。攪拌器和傳動(dòng)裝置等構(gòu)件組成。11.2 攪拌式反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工作原理示意圖圖1 反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及原理圖Fig.1 the reactor structure and schematic diagram2 設(shè)計(jì)條件及設(shè)計(jì)內(nèi)容分析由設(shè)計(jì)條件單可知,設(shè)計(jì)的反應(yīng)釜可操作容積為1.8m3、攪拌裝置配置的電動(dòng)機(jī)功率為1.8KW、攪拌軸的轉(zhuǎn)速為60r/min、攪拌槳的形式為框式;加熱的方式為用夾套內(nèi)的導(dǎo)熱油進(jìn)行電加熱:裝置上設(shè)有8個(gè)工藝接管、1個(gè)視鏡、4個(gè)耳式支座、1個(gè)人孔(或固體物料進(jìn)口)。 2.1 反應(yīng)釜設(shè)計(jì)的內(nèi)容主要有:釜體的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)夾套的強(qiáng)度、剛度計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)釜體的法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)、選擇接管、管法蘭;人孔的選型及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算;支座選型及驗(yàn)算;視鏡的選型;焊縫的結(jié)果與尺寸設(shè)計(jì);電機(jī)、減速機(jī)的選型;攪拌軸及框式攪拌槳的尺寸設(shè)計(jì);選擇聯(lián)軸器;設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu)及尺寸;設(shè)計(jì)底蓋結(jié)構(gòu)及尺寸;選擇軸封形式;繪總裝配圖及攪拌軸零件圖等。3 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)3.1 釜體DN的確定3.1.1 釜體DN的確定選取反應(yīng)釜裝料系數(shù)=0.8,由V=V0/,可得設(shè)備體積 V=2.25m3 (1)對(duì)于液液相類型選取H/Di=1.2.由此,估算筒體的內(nèi)徑為 Di=1.337m (2)將計(jì)算結(jié)果圓整至公稱直徑標(biāo)準(zhǔn)系列,選取筒體直徑Di=1400mm。3.2 釜體筒體壁厚的設(shè)計(jì)3.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定取P=1.1PW (3)P=1.1PW=1.10.33=0.33MPa 液體靜力壓力:由于PL=0.1=0.0143P 則Sn=6mm設(shè)計(jì)合理。3.5.3 圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚設(shè)筒體的壁厚6mm,則:=6-1.25 = 4.75,=1212,。在文獻(xiàn)2305頁中圖15- 4中的坐標(biāo)上找到1.102的值,由該點(diǎn)做水平線與對(duì)應(yīng)的線相交,沿此點(diǎn)再做豎直線與橫坐標(biāo)相交,交點(diǎn)的對(duì)應(yīng)為:0.00029。由文獻(xiàn)2307頁中圖15- 7中選取,在水平坐標(biāo)中找到=2.910-4點(diǎn),由該點(diǎn)做豎線與對(duì)應(yīng)的材料溫度線相交,沿此點(diǎn)再做水平線與右方的縱坐標(biāo)相交,得到系數(shù)的值為:37MPa、=1.900105。根據(jù)=得: =0.145() (10)因?yàn)?.1 0.145,所以假設(shè)6合理,取封頭的壁厚6。由文獻(xiàn)2316頁表16-3知,、6的筒體高筒節(jié)鋼板的質(zhì)量約178,則筒體質(zhì)量為:1781.360=242.08()又知1m高的內(nèi)表面積故筒體的內(nèi)表面積:= (11)3.6 外壓封頭壁厚得設(shè)計(jì)3.6.1 設(shè)計(jì)外壓得確定PC=0.1MPa3.6.2 封頭壁厚得計(jì)算設(shè)封頭的壁厚為Sn=6mm Se=Sn-C=4.75mm對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭 K=0.9,Ri=KDi=0.91200=1080mm (12)Ri/Se=1080/4.75=227.4計(jì)算系數(shù)A=0.125/(Ri/Se)= 5.50010-4 由A=5.50010-4可確定B查表15-7得B=63MPa,E=1.91=1.91105MPa由P=B/(Ri/Se)得P=63 /(1080/4.75)=0.2770Mpa=2.770Kgf/cm2P=1.0Kgf/cm2P=2.770Kgf/cm2假設(shè)Sn=6mm合理。4 反應(yīng)釜夾套得設(shè)計(jì)4.1 夾套釜體DN,PN得確定4.1.1 夾套釜體DN得確定Di=Di+100=1300+100=1400mm所以DN=1400mm4.1.2 夾套釜體PN得確定Pw=0.4MPa P=1.1Pw=0.44MPa4.2 夾套筒體的設(shè)計(jì)4.2.1 設(shè)計(jì)參數(shù)的確定因?yàn)楦w內(nèi)反應(yīng)物濃度與水相近,故按水計(jì)算反應(yīng)物靜壓,即:P液=1.01039.81.26510-6=0.0124MPa (13) (14)P液不能忽略PC=P+P液=0.11.1+0.0124=0.1224MPa,由于夾套內(nèi)的溫度為125150 故取t=150,查Q235-A的t=113MPa4.2.2 夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì)按強(qiáng)度條件設(shè)計(jì)由公式Sd=PCDi/2t-PC+C (15)得Sd=(0.12241400)/(21130.6-0.1224)+1.0+0.6=2.8642mm圓整Sd=3mm Sn=Sd 因此假設(shè)合理由PC=0.1MPa0.3MPa 按強(qiáng)度設(shè)計(jì)的壁厚不能滿足剛度要求,需按剛度條件重新計(jì)算Di=1500P+0.1=0.68MPa PT=0.80MPa5.1.2 液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核由 (19)得=101.5MPa查表14-4 =203MPa得=101.5MPa0.9=0.92031.0=182.7MPa因此液壓強(qiáng)度足夠5.1.3 壓力表得量程壓力表的最大量程:P表=2PT=20.80=1.60MPa水溫:t15,水中濃度25。5.1.4 水壓試驗(yàn)的操作過程在保持釜體表面干燥的條件下,首先用水將釜體內(nèi)的空氣排空,再將水的壓力緩慢升至0.80,保壓不低于30,然后將壓力緩慢降至0.64 ,并保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間,檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。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。若質(zhì)量不合格,修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。5.2 釜體的氣壓試驗(yàn)5.2.1 氣壓試驗(yàn)壓力的確定由公式PT=1.15P得PT=1.151.10.581=0.7337MPa (20)5.2.2 氣壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核由公式 (21)得=93.045MPa=93.0450.9=0.92031.0=182.7MPa因此氣壓強(qiáng)度足夠5.2.3 氣壓試驗(yàn)的操作過程做氣壓試驗(yàn)時(shí),將壓縮空氣的壓力緩慢升至0.05MPa時(shí),保持5min進(jìn)行初檢合格后繼續(xù)升至0.367 MPa,其后按每級(jí)0.07337MPa為級(jí)差升至0.7337MPa,保持10min,然后降至0.6383 MPa并保持足夠長(zhǎng)時(shí)間同時(shí)進(jìn)行檢查,如有泄露,修補(bǔ)后重新進(jìn)行試驗(yàn),至合格為止。5.3 夾套的液壓試驗(yàn)5.3.1 水壓試驗(yàn)壓力的確定且不小于(+0.1) ,當(dāng)1.8時(shí)取1.8。PT=1.251.10.11=0.1375MPa 因?yàn)镻TP+0.1=1.10.1+0.1=0.21MPa得PT=0.21MPa5.3.2 液壓試驗(yàn)的強(qiáng)度校核由 得=33.26MPa=33.26MPa0.9=0.92350.6=126.9MPa因此強(qiáng)度足夠5.3.3 壓力表的量程、水溫的要求壓力表得量程:P表=2PT=20.21=0.42MPa,水溫 t55.3.4 水壓試驗(yàn)的操作過程在保持夾套表面干燥的條件下,首先用水將夾套內(nèi)的空氣排空,再將水的壓力緩慢升至0.21,保壓不低于30min,然后將壓力緩慢降至0.168,保壓足夠長(zhǎng)時(shí)間,檢查所有焊縫和連接部位有無泄露和明顯的殘留變形。若質(zhì)量合格,緩慢降壓將夾套內(nèi)的水排凈,用壓縮空氣吹干。若質(zhì)量不合格,修補(bǔ)后重新試壓直至合格為止。6 反應(yīng)釜附件的選型及尺寸設(shè)計(jì)6.1 釜體法蘭聯(lián)接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:法蘭的設(shè)計(jì)、密封面形式的選型、墊片設(shè)計(jì)、螺栓和螺母的設(shè)計(jì)。6.1.1 法蘭的設(shè)計(jì)圖3 釜體法蘭Fig.3 The kettle body flang根據(jù)DN=1300mm、,由文獻(xiàn)表16-9確定法蘭的類型法蘭的選型:乙型平焊法蘭法蘭的標(biāo)準(zhǔn)代號(hào):法蘭GII6I-1300 JB/T4702-2000法蘭的材料:Q235A表2 釜體法蘭尺寸Table.2 The kettle body flange dimensions公稱直徑DNmm法蘭,mm螺 栓DD1D2D3D4Ht1d規(guī)格數(shù)量1300146014151376135613537027016211827M24366.1.2 密封面形式的選型因?yàn)镻N=0.6MPa1.6MPa,介質(zhì)溫度:150 查文獻(xiàn)2P331表16-14 知密封面采用光滑面。 6.1.3 螺栓、螺母的尺寸規(guī)格本設(shè)計(jì)選用六角頭螺栓(C級(jí)、GB/T5780-2000)、型六角螺母(C級(jí)、GB/T41-2000)平墊圈(100HV、GB/T95-2002)螺栓長(zhǎng)度的計(jì)算:螺栓的長(zhǎng)度由法蘭的厚度()、墊片的厚度()、螺母的厚度()、墊圈厚度()、螺栓伸出長(zhǎng)度確定。其中=46、=2、=30、=3、螺栓伸出長(zhǎng)度取=10 螺栓的長(zhǎng)度L為L(zhǎng)=2+=140m取140螺栓標(biāo)記: GB/T5780-2000 螺母標(biāo)記: GB/T41-2000 墊圈標(biāo)記: GB/T95-2002 24-100HV 6.1.4 法蘭、墊片、螺栓、螺母、墊圈的材料表3 配用件材料Table.3 With pieces of material墊片螺栓螺母法蘭墊圈耐油橡膠石棉A級(jí)鋼A級(jí)鋼1Cr18Ni10Ti0Cr18Ni10Ti6.2 選用手孔,視鏡等和工藝接管的設(shè)計(jì)6.2.1 手孔由平蓋手孔(JB/T589-1979)或板式平焊法蘭手孔(HG21529-1995),選用光滑密封的平蓋手孔APN1,DN250 JB/T589-1979.。6.2.2 視鏡有標(biāo)準(zhǔn)壓力容器視鏡(HG/T21619-21620-1986)或組合式視鏡(HG21505-1992),選用碳鋼帶頸視鏡IPN1,DN80(HG/T21619-21620-1986)。6.2.3 進(jìn)料管口采用c1-2采用無縫鋼管,管的一端切成,伸入罐內(nèi)一定長(zhǎng)度。配用法蘭PN0.6,DN50,HG20592-1997(鋼制管法蘭型式、參數(shù)(歐洲體系))。6.2.4 溫度計(jì)加強(qiáng)套管溫度計(jì)的選用參考生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品目錄,選用公稱直徑65mm,配凸面板式平焊管法蘭PN0.6MPa,DN65,HG20593-1997(板式平焊鋼制管法蘭)。6.2.5 出料口出料口h采用764無縫鋼管,配法蘭PN0.6,DN65,HG20592-1997(鋼制管法蘭型式、參數(shù)(歐洲體系))。6.2.6 安全閥接口安全閥接管a采用453.5無縫鋼管,接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用法蘭PN0.6,DN40,HG20592-1997(鋼制管法蘭型式、參數(shù)(歐洲體系))。6.2.7 冷凝器接口i和壓力表接管e冷凝器接口i和壓力表接管e都采用323.5無縫鋼管,接管與封頭內(nèi)表面磨平。配用法蘭PN0.6,DN25,HG20592-1997(鋼制管法蘭型式、參數(shù)(歐洲體系))。6.2.8 加熱蒸汽進(jìn)口加熱蒸汽進(jìn)口管g采用383.5無縫鋼管,配法蘭PN0.6,DN32,HG20592-1997(鋼制管法蘭型式、參數(shù)(歐洲體系))。6.3 管法蘭尺寸的設(shè)計(jì)6.3.1 管法蘭的選型突面板式平焊法蘭代號(hào)PL 標(biāo)準(zhǔn)號(hào)HG20593圖4 管法蘭Fig.4 Pipe flanges6.3.2 管法蘭的尺寸表4 管法蘭尺寸Table.4 Pipe flange size接管名稱公稱直徑DN連接尺寸法蘭蓋厚度C理論質(zhì)量(kg)法蘭蓋外徑D螺栓孔中心直徑K螺栓孔直徑L螺栓孔數(shù)量n螺紋Th手孔2503753351812M162420.2視鏡80190150184M12183.86進(jìn)料管口50140110144M12161.86溫度計(jì)65160130144M12162.45出料口65160130144M12162.45安全閥40130100144M12161.59冷凝液出口2510075114M10 140.82壓力表接口2510075114M10140.82加熱蒸汽管口3212090144M12161.346.4 墊片尺寸及材質(zhì)6.4.1 墊片的結(jié)構(gòu)工藝接管配用的突面板式平焊管法蘭的墊片尺寸、材質(zhì)由文獻(xiàn)41251頁表12-26查如表所示。圖5 管道法蘭用軟墊片F(xiàn)ig.5 Pipe flanges with a cushion sheet6.4.2 密封面形式及墊片尺寸表5 密封面形式及墊片尺寸Table.5 Sealing surface form and size of washer接管名稱密封面型式墊片尺寸mm墊片材料外徑D內(nèi)徑d厚度手孔R(shí)F2592112中壓石棉橡膠板視鏡RF120872中壓石棉橡膠板進(jìn)料管口RF87572中壓石棉橡膠板溫度計(jì)RF109762中壓石棉橡膠板出料口RF109762中壓石棉橡膠板安全閥RF75462中壓石棉橡膠板冷凝液出口RF57272中壓石棉橡膠板壓力表接口RF57272中壓石棉橡膠板加熱蒸汽管RF65322中壓石棉橡膠板6.5 手孔的設(shè)計(jì)6.5.1 手孔的結(jié)構(gòu)由于釜體的內(nèi)徑,因此不需要在釜體的封頭上設(shè)置人孔,本設(shè)計(jì)選用板式平焊法蘭手孔。 圖6 手孔結(jié)構(gòu)圖Fig.6 Hand hole structure6.5.2 手孔尺寸表6 固體物料進(jìn)口的尺寸Table.6 Solid material inlet size公稱壓力PN(MPa)公稱直徑DNDD1bb1b20.6250375335242124H1H2螺栓螺母螺栓螺柱螺母螺柱總質(zhì)量(kg)數(shù)量直徑長(zhǎng)度數(shù)量數(shù)量直徑長(zhǎng)度1909012M16751224M169539.6表7 明細(xì)表Table.7 List序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)名稱數(shù)量材料列別代號(hào)1筒節(jié)120(鋼管)2HGJ75-1991螺栓見尺寸表4.6級(jí) 4.6級(jí)螺柱35353HGJ75-1991螺母見尺寸表4級(jí)254級(jí)254HGJ45-1991法蘭1Q235-A20R5HGJ69-1991HGJ70-1991HGJ71-1991墊片1石棉橡膠板墊柔性石墨復(fù)合墊柔性石墨復(fù)合墊聚四氟乙烯包覆墊6GB61-1991法蘭蓋1Q235-A20R7把手1Q235-AF6.6 視鏡的設(shè)計(jì)視鏡主要用來觀察設(shè)備內(nèi)物料及其反應(yīng)情況,也可以作為液面指示鏡。常用的視鏡有視鏡、帶頸視鏡和壓力容器視鏡(分別有帶頸和不帶頸兩種)幾種。6.6.1 視鏡的選型帶頸視鏡 JB595-64鋼制不銹鋼帶頸視鏡6.6.2 視鏡的結(jié)構(gòu) 圖7 視鏡結(jié)構(gòu)Fig.7 Mirror structure6.6.3 視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及材料由文獻(xiàn)附錄六確定視鏡的規(guī)定標(biāo)記、標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào)、視鏡的尺寸及材料。標(biāo)記:視鏡,DN=80mm 標(biāo)準(zhǔn)圖號(hào):JB595-64。表8 視鏡的尺寸Fig.8 Mirror structure公稱直徑DN公稱壓力PNMPa視鏡視鏡片密封墊螺 柱XDKGh1h2h3d1Sdgidgo數(shù)量n螺紋801.020316512511016302510015801024M16注:表內(nèi)未注明單位的均為mm。6.6.4 視鏡標(biāo)準(zhǔn)件的材料應(yīng)符合表9的規(guī)定。表9 標(biāo)準(zhǔn)件材料Table.9 The standard materials序號(hào)名稱數(shù)量材料備注III1視鏡玻璃1鋼化硼硅玻璃2視鏡座1Q245R0Cr18Ni93密封墊2改性、填充聚四氟乙烯板或合成纖維橡膠壓制板4壓緊環(huán)1Q245R0Cr18Ni95螺 母見尺寸表8級(jí)A2-70GB/T 6170-20006雙頭螺柱見尺寸表8.8級(jí)A2-70GB/T 897-19887螺塞M6435JB/ZQ 4452-19976.7 支座的選型6.7.1 支座的選型及尺寸的初步設(shè)計(jì)懸掛式支座的選型由于設(shè)備外部設(shè)置有100的保溫層,所以選耳式B型支座,支座數(shù)為4個(gè) 。懸掛式支座的尺寸的初步設(shè)計(jì)反應(yīng)釜總質(zhì)量的估算:mF=m1+m2+m3+m4+m5 式中:m1釜體的質(zhì)量(Kg);m2夾套的質(zhì)量(Kg);m3攪拌裝置的質(zhì)量(Kg)m4附件的質(zhì)量(Kg);m5保溫層的的質(zhì)量(Kg)物料總質(zhì)量的估算:mw=mj+md式中:mj釜體介質(zhì)的質(zhì)量(Kg);md夾套內(nèi)水的質(zhì)量(Kg)反應(yīng)釜的總質(zhì)量估算為2000Kg,物料的質(zhì)量為2484Kg(以水裝滿釜體和夾套計(jì)算),裝置的總質(zhì)量:m=mF+mw=2000+2484=4484(Kg) 每個(gè)支座承受的重量Q約為:44849.81/221.9716(KN)根據(jù)DN=1400mm、Q=21.9716KN由文獻(xiàn)2附表16-23初選B型耳式支座,支座號(hào)為3。表10 B型耳式支座的尺寸(mm)Table.10 Type B lug support size ( mm )底板筋板墊板地腳螺栓支座重量規(guī)格2001601051050205125825020083030M248.36.7.2 支座載荷的校核計(jì)算耳式支座實(shí)際承受的載荷按下式近似計(jì)算: (22)式中D=1533.2, (23)9.81,=4500,=4,=0,將已知值代入得 因?yàn)镼=30KN,所以選用的耳式支座滿足要求。7 攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)7.1 攪拌軸直徑的初步計(jì)算7.1.1 攪拌軸直徑的設(shè)計(jì) 電機(jī)的功率P1.8KW ,攪拌軸的轉(zhuǎn)速n60r/min,材料為45鋼 , 40,剪切彈性模量G8104MPa,許用單位扭轉(zhuǎn)角1.0/m。由 (24)得:() 利用截面法得:()由 (25)得: 攪拌軸為實(shí)心軸,則: 得mm取d=40mm7.1.2 攪拌軸剛度校核 得 (26)
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