夹套反应釜课程设计说明书.docx
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夹套反应釜课程设计说明书
课程设计说明书
学生姓名:
学号:
学 院:
专业年级:
题目:
夹套反应釜设计
指导教师:
评阅教师:
年月
一.设计内容…………………………………………………………………………………3
二.设计参数………………………………………………………………………………3
三.设计要求…………………………………………………………………………………3
表1几何尺寸…………………………………………………………………………4
表2强度计算…………………………………………………………………………5
表3强度校核…………………………………………………………………………6
表4水压试验校核……………………………………………………………………7
四.搅拌轴、搅拌轴和搅拌连接的结构设计………………………………………………7
五.电动机、减速器等传动装置的设计……………………………………………………8
六.反应釜的其它附件………………………………………………………………………9
七.参考文献…………………………………………………………………………………10
八.设计小结…………………………………………………………………………………11
一:
设计内容
设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐
二:
设计参数和指术性指标
简图
设计参数及要求
容器内
夹套内
工作压力,MPa
设计压力,MPa
工作温度,℃
设计温度,℃
介质
全容积
操作容积,
传热面积,㎡
腐蚀情况
推荐材料
搅拌器型式
搅拌轴转速,r/min
轴功率,kW
接管表
符号
公称尺寸DN
连接面形式
用途
a
25
突面
蒸汽入口
b
25
突面
加料口
c
80
凸凹面
视镜
d
70
突面
温度计管口
e
25
突面
压缩空气入口
f
40
突面
放料口
g
25
突面
冷凝水出口
h
100
突面
手孔
三:
设计要求
进行罐体和夹套设计计算
表1:
几何尺寸
步骤
项目及代号
参数及结果
备注
1-1
1-2
1-3
1-4
1-5
1-6
1-7
1-8
1-9
1-10
1-11
1-12
1-13
1-14
1-15
1-16
1-17
1-18
1-19
1-20
全容积V,m3
操作容积V1,m3
传热面积F,㎡
釜体形式
封头形式
长径比i=H1/D1
初算筒体内径
圆整筒体内径D1,mm
一米高的容积V1m,m3
釜体封头容积V1封,m3
釜体高度H1=(V-V1封)/V1m,m
圆整釜体高度H1,mm
实际容积V=V1m×H1+V1封,m3
夹套筒体内径D2,mm
装料系数η=V操/V
夹套筒体高度H2≥(Ηv-V1封)/V1封,m
圆整夹套筒体高度H2,mm
罐体封头表面积F1封,㎡
一米高筒体内表面积F1m,㎡
实际总传热面积F=F1m×H2+F1封,㎡
由工艺条件给定
计算,V1=Vη
由工艺条件给定
常用结构
常用结构
按表4-1选取(注)
按式4-1计算
按附表4-1选取
按附表4-1选取
附表4-2
按式4-2计算
选取
按式4-3计算
按式4-2选取
选取
按式4-4计算
选取
按附表4-2选取
按附表4-1选取
按式4-5校核
注:
附表和计算式为设计资料蔡纪宁,张秋翔编《化工设备机械基础课程设计指导书》化学工业出版社出版2000年第1版中数据及资料,下同
表2:
强度计算(按内压计算厚度)
步骤
项目及代号
参数及结果
备注
2-1
2-2
2-3
2-4
2-5
2-6
2-7
2-8
2-9
2-10
2-11
2-12
2-13
2-14
2-15
2-16
2-17
2-18
2-19
2-20
2-21
2-22
2-23
2-24
2-25
2-26
设备材料
设计压力(罐体内)p1,MPa
设计压力(夹套内)p2,MPa
设计温度(罐体内)t1,℃
设计温度(夹套内)t2,℃
液注静压力p1H=10-6ρgh,MPa
计算压力p1c=p1+pH,MPa
液注静压力p2H,Mpa
计算压力p2c=p2
罐体及夹套焊接头系数Φ,
设计温度下村料许用[
],MPa
罐体筒体计算厚度
mm
夹套筒体计算厚
mm
罐体封头计算厚
mm
夹套封头计算厚
mm
钢板厚度负偏差C1,mm
腐蚀裕量C2,mm
厚度附加量C=C1+C2,mm
罐体筒体设计厚度
mm
夹套筒体设计厚度
mm
罐体封头设计厚度
mm
夹套封头设计厚度
mm
罐体筒体名义厚度
mm
夹套筒体名义厚度
mm
罐体封头名义厚度
mm
夹套封头名义厚度
mm
据工艺条件或腐蚀情况确定
由工艺条件给定
由工艺条件给定
由工艺条件给定
由工艺条件给定
计算
计算
忽略
计算
选取
选取
计算
计算
计算
计算
选取
选取
计算
计算
计算
计算
计算
圆整选取
圆整选取
圆整选取
圆整选取
表3:
强度校核(按外压校核厚度)
序号
项目及代号
参数及结果
备注
3-1
3-2
3-3
3-4
3-5
3-6
3-7
3-8
3-9
3-10
3-11
3-12
3-13
3-14
3-15
3-16
3-17
3-18
3-19
3-20
罐体筒体名义厚度
mm
厚度附加量C=C1+C2,mm
罐体筒体有效厚度
mm
罐体筒体外径
mm
筒体计算长度L=H2+1/3h1,mm
系数L/D0
系数DO/δe
系数A
系数B
许用外压力
罐体筒体名义厚度
,MPa
罐体封头名义厚度δ1n,mm
厚度附加量C=C1+C2,mm
罐体封头有效厚度
mm
罐体封头外径
mm
标准椭圆封头当量球壳外半径
,mm
系数
MPa
系数B
许用外压力
罐体封头名义厚度
mm
假设
选取
计算
计算
计算
计算
计算
查找
查找
计算失稳
确定
确定
选取
计算
计算
计算
查找
查找
计算稳定
确定
表4:
水压试验校核
序号
项目及代号
参数及结果
备注
4-1
4-2
4-3
4-4
4-5
4-6
罐体试验压力
夹套水压试验压力p2τ=1.25p1[σ]
材料屈服点应力δs,MPa
σ1τ≤0.9φσs,MPa
罐体圆筒应力σ1τ=P1τ(D1+δe)/2δe,MPa
夹套内压试验应力σ2τ=P1τ(D1+δe)/2δe,MPa
计算
计算
计算
计算
计算
计算
四.搅拌轴、搅拌器和搅拌轴的连接结构设计
﹙1﹚桨式搅拌器的选择:
N/n=,则有
则桨式搅拌器的主要尺寸可由表4-5选取,起主要尺寸选取如下:
(mm)
Dj
d
螺栓
螺钉
δ
B
C
m
f
e
质量kg
d0
数量
d1
数量
﹙2﹚搅拌轴的设计
1.搅拌轴的结构:
2.搅拌轴的形位公差和表面粗糙度要求:
n=r/min直线度允许差1000:
3.搅拌轴的强度计算:
a.轴功率P=由工艺条件确定
b.轴转数n=r/min由工艺条件确定
c.轴材料钢常用
d.轴传递的扭矩T=
e.材料许用扭转剪应力[τ]=mPa
f.系数Ao=112
g.轴端直径d>=
h.开2个键槽,轴径扩大7%:
d=34.1x(1+7%)=36.4
j.圆整轴端直径d=mm圆整选取
五.电动机,减速器等传动装置的设计
﹙1﹚电动机的选取:
型号
额定功率
满载功率
堵转转矩
最大转矩
KW
r/min
﹙2﹚减速器的选择:
由表4-11选取减速器如下:
根据转速n=r/min可选用减速器:
功率P=1.5KW转速n=r/min
﹙3﹚选择凸缘法兰:
根据安装底盖等尺寸要求可选法兰如下:
文献2附表4-6(mm)
公称直径DN
d1
d2
k
d3
d4
h1
h2
h4
螺栓
d5
R1
R2
质量kg
R型
数量
螺数
d6
h
﹙4﹚安装底盖
选择安装底盖的主要尺寸如下(mm)
公称直径DN
机架公称直径
d2
K
ds
h7
S
传动轴直径d
D6(h7)
R2
d10
﹙5﹚机架
选取机架及主要尺寸如下:
(mm)
机架代号
H1
H3
H4
H5
H6
输入端接口
输出端接口
D1
D2
D3
N1-m
D4
D5
D6
a
n2-Φ
﹙6﹚搅拌轴轴端尺寸:
(mm)
机架代号
h1
h2
h3
h4
d0
d1
d2
M1
D3
(hg)
d4
R1
t1
b1
H
H2
质量
﹙7﹚联轴器的选择:
由附表5-10选取主要尺寸如下:
(mm)
标准符号
孔径
Ma×Nm
主要尺寸(mm)
质量kg
D
D1
D2
H
H1
H2
H3
d0
n
dm
r
六.反应釜的其他附件:
1.耳式支座:
由附表4-9选取型耳式支座如下:
(mm)
允许载荷
适用容器公称直径
高度
底板
垫板
L1
b1
δ1
s1
L3
b3
δ3
e
允许载荷
支座号
B型筋板
地脚螺栓
支座质量kg
L2
b2
δ2
KN
⑵.人孔:
根据材料选取回转盖颈平焊法兰人孔,其主要尺寸如下:
按附表4-11选取型:
(mm)
公称直径
管外径
连接尺寸
六角头螺栓螺柱
密封面尺
法兰厚度
法兰内径
法兰理论质量
法兰外径
螺栓孔中心圆直径
螺栓孔直径
螺栓孔数量
螺纹
栓长度
柱长度
d
F1
⑶接管与管法兰
接管的伸出长度为从法兰密封面到壳外径为mm,,考虑到保温要求时,可伸出长度为mm,由附表4-12可选出法兰尺寸:
(mm)
⑷补强圈
采用补强圈时,可参照下列数据选取:
Φ108×6,Φ133×6,Φ159×8,Φ219×8,Φ273×8
查附表4-13选取尺寸如下:
(mm)
公称直径
外径
厚度
质量kg
⑸.液体出料管:
管径公称直径DN=mm。
⑹.过夹套的物料进口:
d=100+DN=mm
⑺.视镜:
由附表4-14查得数据如下:
(mm)
公称直径
公称压力MPa
D
D1
Dh×s
H
防腐型
n×d
视镜质量kg
总量kg
⑻密封:
采用密封。
七.参考文献
八.设计小结
- 配套讲稿:
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