化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)-夾套反應(yīng)釜

1、<p>　　本科學(xué)生化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　實(shí)驗(yàn)課程 化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì) </p><p>　　夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計(jì)者

2、姓名: 班級(jí)： 學(xué)號(hào)：</p><p>　　指導(dǎo)老師姓名： 日期：2014年01月10號(hào)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　設(shè)計(jì)一臺(tái)夾套傳熱式的反應(yīng)釜</p><p>　　設(shè)計(jì)參數(shù)和技術(shù)特性

3、指標(biāo)</p><p><b>　　設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　進(jìn)行罐體和夾套設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　選擇支座形式并進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　選擇接管、管法蘭、設(shè)備法蘭、手孔、視鏡等容器附件。</p><p><b>　　繪總裝配圖</b></p&

4、gt;<p><b>　　參考圖見插頁附圖</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》是針對(duì)化學(xué)工程、制藥工程類專業(yè)以及其他相近的非機(jī)械類專業(yè)，對(duì)化學(xué)設(shè)備的機(jī)械知識(shí)和設(shè)計(jì)能力的要求而編寫的。通過此課程的學(xué)習(xí)，是通過學(xué)習(xí)使同學(xué)掌握基本的設(shè)計(jì)理論并且具有設(shè)計(jì)鋼制典型的中、低、常壓化工

5、容器的設(shè)計(jì)和必要的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)。</p><p>　　化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》課程教學(xué)中綜合性和實(shí)踐性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，是學(xué)生體察工程實(shí)際問題復(fù)雜性，學(xué)習(xí)初次嘗試化工機(jī)械設(shè)計(jì)。化工設(shè)計(jì)不同于平時(shí)的作業(yè)，在設(shè)計(jì)中需要同學(xué)獨(dú)立自主的解決所遇到的問題、自己做出決策，根據(jù)老師給定的設(shè)計(jì)要求自己選擇方案、查取數(shù)據(jù)、進(jìn)行過程和設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算，并要對(duì)自己的選擇做出論證和核算，經(jīng)過反復(fù)的

6、比較分析，擇優(yōu)選定最理想的方案和合理的設(shè)計(jì)。</p><p>　　化工設(shè)備課程設(shè)計(jì)師培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)能力的重要事件教學(xué)環(huán)節(jié)。在教師指導(dǎo)下，通過課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立地運(yùn)用所學(xué)到的基本理論并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際的知識(shí)，綜合地分析和解決生產(chǎn)實(shí)際問題的能力。因此，當(dāng)學(xué)生首次完成該課程設(shè)計(jì)后應(yīng)達(dá)到以下幾個(gè)目的：</p><p>　　(1)熟練掌握查血文獻(xiàn)資料、收集相關(guān)數(shù)據(jù)、正確選擇公式，當(dāng)缺乏必要的數(shù)據(jù)時(shí)，尚

7、需要自己通過實(shí)驗(yàn)測定或到生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際查定。</p><p>　　(2)在兼顧技術(shù)先進(jìn)性、可行性、經(jīng)濟(jì)合理的前提下，綜合分析設(shè)計(jì)任務(wù)要求，確定化工工藝流程，進(jìn)行設(shè)備選型，并提出保證該過程正常、安全可行所需的檢測和計(jì)量參數(shù)，同時(shí)還要考慮改善勞動(dòng)條件和環(huán)境保護(hù)的有效措施。</p><p>　　(3)準(zhǔn)確而迅速的進(jìn)行過程計(jì)算及主要設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算及選型。</p><p&g

8、t;　　(4)用精煉的語言、簡潔的文字、清晰地圖標(biāo)來表達(dá)自己的設(shè)計(jì)思想和計(jì)算結(jié)果。</p><p>　　化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很繁瑣的設(shè)計(jì)工作，而且在設(shè)計(jì)中除了要考慮經(jīng)濟(jì)因素外，環(huán)保也是一項(xiàng)不得不考慮的問題。除此之外，還要考慮諸多的政策、法規(guī)，因此在課程設(shè)計(jì)中要有耐心，注意多專業(yè)、多學(xué)科的綜合和相互協(xié)調(diào)。</p><p><b>　　目 錄</b><

9、;/p><p>　　概述---------------------------------------------------------------------------------------------------------5</p><p>　　罐體和夾套的設(shè)計(jì)-------------------------------------------------------------

10、-------------6</p><p>　　罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)--------------------------------------------------------------6</p><p>　　罐體的幾何尺寸------------------------------------------------------------------------6</p&

11、gt;<p>　　確定筒體內(nèi)徑----------------------------------------------------------------6</p><p>　　確定封頭尺寸----------------------------------------------------------------6</p><p>　　確定筒體高度----------

12、------------------------------------------------------6</p><p>　　夾套的幾何尺寸------------------------------------------------------------------------7</p><p>　　確定夾套內(nèi)徑---------------------------------

13、-------------------------------7</p><p>　　確定夾套高度----------------------------------------------------------------7</p><p>　　夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算-------------------------------------------------------------

14、-8</p><p>　　強(qiáng)度計(jì)算的原則及依據(jù)---------------------------------------------------8</p><p>　　按內(nèi)壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算----------------------------------8</p><p>　　按外壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度校核----------------------

15、-------------9</p><p>　　水壓試驗(yàn)校核計(jì)算---------------------------------------------------------10</p><p>　　夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)一覽表-------------------------------------------------10</p><p>　　幾何尺寸-

16、---------------------------------------------------------------------10</p><p>　　強(qiáng)度計(jì)算----------------------------------------------------------------------11</p><p>　　穩(wěn)定性校核（按外壓校核厚度）-------------

17、------------------------12</p><p>　　水壓試驗(yàn)校核----------------------------------------------------------------13</p><p>　　反應(yīng)釜其它附件---------------------------------------------------------------------

18、--------14</p><p>　　支座----------------------------------------------------------------------------------------14</p><p>　　手孔和人孔-------------------------------------------------------------------

19、-----------15</p><p>　　設(shè)備接口---------------------------------------------------------------------------------15</p><p>　　設(shè)備法蘭----------------------------------------------------------------------

20、15</p><p>　　接管和管法蘭----------------------------------------------------------------16</p><p>　　補(bǔ)強(qiáng)圈-------------------------------------------------------------------------16</p><p>　

21、　液料出料管和過夾套的物料進(jìn)出口----------------------------------16</p><p>　　視鏡----------------------------------------------------------------------------------------17</p><p>　　參考文獻(xiàn)--------------------------

22、------------------------------------------------------------------------18</p><p><b>　　概 述</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)化工設(shè)備的機(jī)械理論知識(shí)，參照給頂工藝參數(shù)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)出符合要求的夾套反應(yīng)釜，其涉及的內(nèi)容如下：</p><p>

23、;　　總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)工藝要求并考慮制造、安裝和維護(hù)檢修的方便，確定各部分結(jié)構(gòu)形式，如封頭型式、傳熱面積、攪拌類型、傳動(dòng)形式、軸封和各種附件的結(jié)構(gòu)形式。</p><p>　　容器的設(shè)計(jì) 其主要內(nèi)容有：</p><p>　　根據(jù)工藝參數(shù)確定各部分幾何尺寸；</p><p>　　考慮壓力、溫度、腐蝕因素，選擇釜體和夾套材料；</p><p>

24、;　　對(duì)罐體、夾套等進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算、校核；</p><p>　　相關(guān)附件的選擇 包括視鏡、法蘭手孔和人孔。 </p><p>　　繪圖 包括裝配圖、部件圖和零件圖。如標(biāo)準(zhǔn)零件、部件，寫出標(biāo)準(zhǔn)號(hào)及標(biāo)記，不必繪圖。 </p><p>　?。?）編制技術(shù)要求 提出制造、裝配、檢驗(yàn)和試車等方面的要求。采用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)條件標(biāo)注文號(hào)。</p>&

25、lt;p>　　本設(shè)備按照GB 150—1998《鋼制壓力容器》進(jìn)行制造、實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)收，并接受國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒發(fā)的《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》的監(jiān)督。</p><p>　　2.焊接采用電弧焊。</p><p>　　3.焊接接頭型式及尺寸處圖中注明外，按GB 985—88規(guī)定；角焊縫的腰高按薄板的厚度；法蘭焊接按相應(yīng)的法蘭的標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。</p><p>　　4

26、.筒體、封頭及其相連接的對(duì)接焊接接頭應(yīng)進(jìn)行X射線探傷檢查，檢測長度不得少于各條焊接接頭長度的20%，且不小于250mm，Ⅲ級(jí)為合格。</p><p>　　5.設(shè)備制造完畢后，設(shè)備內(nèi)以0.55Mpa（表壓）進(jìn)行水壓試驗(yàn)，合格后焊接夾套，夾套以0.65Mpa（表壓）進(jìn)行水壓試驗(yàn)。</p><p>　　6.設(shè)備上凸緣與安裝底座的連接表面，應(yīng)在組焊后加工。</p><p>

27、　　7.設(shè)備組裝后，在攪拌軸上端軸封處測定軸的徑向擺動(dòng)量不得大于0.5mm，攪拌軸軸向竄動(dòng)量不得大3 mm。</p><p>　　8. 設(shè)備組裝后，低于臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，先運(yùn)轉(zhuǎn)十五分鐘后，以水代料，并使設(shè)備內(nèi)達(dá)到工作壓力；超過臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，直接以水代料，嚴(yán)禁空遠(yuǎn)轉(zhuǎn)，并使設(shè)備內(nèi)達(dá)到工作壓力，進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)，時(shí)間不少一小時(shí)。在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，不得有不正常的噪音和振動(dòng)燈不良現(xiàn)象。</p><p>　　10.管口

28、及支座方位按本圖（或管口及支座方位見管口方位圖）</p><p><b>　　罐體和夾套的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　罐體一般是立式圓筒形容器，有頂蓋、筒體和罐底，通過支座安裝在基礎(chǔ)或平臺(tái)上。罐底通常為橢圓形封頭，對(duì)于常壓或操作壓力不大而直徑較大的設(shè)備，頂蓋可采用薄鋼板制造的平蓋，并在薄鋼板上加設(shè)

29、型鋼制的橫梁，用以支承攪拌器及其傳動(dòng)裝置。頂蓋與筒體的連接形式分為可拆和不可拆兩種筒體內(nèi)徑D1≤1000mm，宜采用可拆連接。當(dāng)要求可拆時(shí)做成法蘭連接。夾套的形式與罐體相同。</p><p><b>　　罐體幾何尺寸計(jì)算</b></p><p>　?。?）、確定筒體內(nèi)徑</p><p>　　將釜體視為圓柱形筒體， 一般由工藝條件給定容積V、筒體

30、內(nèi)徑D1按式1估算：</p><p><b>　　式1</b></p><p>　　式中V——工藝條件給定容積，m3;</p><p>　　i——長徑比， i=H1/D1=1.1（按物料的類型選取，見表1）</p><p>　　當(dāng)D1估算值圓整到公稱直徑系列，見附表D-1。取D1=1700mm</p>&l

31、t;p><b>　　表1</b></p><p>　?。?）、確定封頭尺寸</p><p>　　封頭選用橢圓封頭，型號(hào)是JB/T 4746-2002</p><p>　?。?）、確定筒體高度 </p><p>　　立式反應(yīng)釜釜體的容積通常是指圓柱形筒體和下封頭包含的容積，即：V=V筒+V封。DN=1800mm時(shí)，查

32、表得V封=0.6999m3,V1m=2.270m3</p><p><b>　　式2</b></p><p>　　式中V封——封頭容積（見附表D-2），m3；</p><p>　　V1m——1米高的筒體容積（見附表D-1），m3/m。</p><p>　　當(dāng)筒體高度確定后，應(yīng)按圓整后的筒體高度修正實(shí)際容積，則圓整后的釜體

33、高度H1=1900mm。</p><p><b>　　式3</b></p><p>　　式中V封——封頭容積（見附表D-2），m3；</p><p>　　V1m——1米高筒體容積（見附表D-1），m3/m。</p><p>　　H1——圓整后的筒體高度,m。</p><p>　　3、夾套幾何尺寸計(jì)

34、算</p><p><b>　　（1）夾套內(nèi)徑</b></p><p>　　夾套和筒體的連接常焊接成封閉結(jié)構(gòu)。夾套的結(jié)構(gòu)尺寸常根據(jù)安裝和工藝兩方面的要求而定。夾套的內(nèi)徑D2可根據(jù)筒體內(nèi)徑D1選取D2=D1+100=1800mm</p><p>　　表2 夾套直徑D2 （mm）</p><p>　　夾套下封頭型式同罐體封

35、頭，其直徑D2與夾套筒體相同。</p><p><b>　?。?）夾套高度</b></p><p>　　夾套高H2由傳熱面積決定，不能低于料液高。通常由工藝給定裝料系數(shù)η，或根據(jù)已知操作容積和全容積進(jìn)行計(jì)算，即η=操作容積/全容積。裝料系數(shù)沒有給定，則應(yīng)合理選用裝料系數(shù)的值，盡量提高設(shè)備利用率。通常取=0.6～0.85。如物料在反應(yīng)過程中要起泡或呈沸騰狀態(tài)，應(yīng)取低值，

36、=0.6～0.7；如物料反應(yīng)平穩(wěn)或物料粘度較大時(shí)，應(yīng)取大值，=0.8～0.85所以取0.8。夾套高H2按下式估算。</p><p><b>　　式4</b></p><p>　　式中V封——封頭容積（見附表D-2），m3；</p><p>　　V1m——1米高筒體容積（見附表D-1），m3/m。</p><p>　　夾

37、套所包圍的罐體的表面積（筒體表面積F筒+封頭表面積F封）一定要大于工藝要求的傳熱面積F，即</p><p>　　式中F筒——筒體表面積，F(xiàn)筒=H2×F1m=1.5×5.34=8.01㎡</p><p>　　F封——封頭表面積（見附表D-2），F(xiàn)封=3.2662㎡</p><p>　　F1m——1m高內(nèi)表面積（見附表D-1），㎡/m，</p&

38、gt;<p>　　F=F封+F筒=3.2662+8.01=11.2762≥9滿足要求。 式5</p><p>　　當(dāng)筒體與上封頭用法蘭連接時(shí)，常采用甲型平焊法蘭連接，這是壓力容器法蘭中的一種，甲型平焊法蘭密封面結(jié)構(gòu)常用平密封面和凹凸密封面兩種。平密封面法蘭見附圖1。</p><p>　　4、夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算<

39、/p><p>　?。?）強(qiáng)度計(jì)算的原則及依據(jù)</p><p>　　當(dāng)夾套的反應(yīng)釜幾何尺寸確定后，則根據(jù)已知的公稱直徑、設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定罐體及夾套和封頭的厚度。</p><p>　　強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)考慮以下幾種情況。</p><p>　　a.圓筒內(nèi)為常壓外帶夾套時(shí)：</p><p>　　當(dāng)圓筒的公稱直徑DN≥6

40、00㎜時(shí)，被夾套包圍部分的筒體按外壓（指夾套壓力）圓筒設(shè)計(jì)，其余部分按常壓設(shè)計(jì)；</p><p>　　b.圓筒內(nèi)為真空外帶夾套時(shí)：</p><p>　　當(dāng)圓筒的公稱直徑DN≥600㎜時(shí)，被夾套包圍部分的筒體按外壓（指夾套壓力+0.1MPa）圓筒設(shè)計(jì)，其余部分按真空設(shè)計(jì)；</p><p>　　當(dāng)圓筒的公稱直徑DN≤600㎜時(shí)，全部筒體按外壓（指夾套壓力+0.1MPa）

41、圓筒設(shè)計(jì)；</p><p>　　c.圓筒內(nèi)為正壓外帶夾套時(shí)：</p><p>　　當(dāng)圓筒體的公稱直徑DN≥600㎜時(shí)，被夾套包圍部分的筒體分別按內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計(jì)算，取其中較大值；其余部分按內(nèi)壓圓筒設(shè)計(jì)。</p><p>　　當(dāng)圓筒的公稱直徑DN≤600㎜時(shí)，全部筒體按內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計(jì)算，取其中最大值。</p><p>　?。?）按內(nèi)壓

42、對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算</p><p>　　由工藝條件及微弱的腐蝕情況，確定設(shè)備的材料為Q235R(3-16)，由工藝知罐體內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力，夾套內(nèi)的設(shè)計(jì)壓力p2=0.4MPa罐體的設(shè)計(jì)溫度t1﹤120℃，夾套的設(shè)計(jì)溫度t2<150℃。在設(shè)計(jì)溫度下[σ]t=113MPa</p><p>　　液柱靜壓力p1H=10-6ρgH1=10-6×9.8×H1</p>

43、;<p>　　= 10-6×9.8×103×1.9</p><p>　　=0.01862 MPa</p><p>　　液柱將壓力，由于小于設(shè)計(jì)壓力的5%，故可以忽略不計(jì)。</p><p>　　計(jì)算壓力p1c=p1+p1h=0.2+0.01862=0.21862MPa</p><p>　　計(jì)算壓力p2

44、c=p2=0.4MPa</p><p>　　由單面焊接局部無損傷?=0.8</p><p><b>　　罐體筒體計(jì)算厚度</b></p><p><b>　　夾套筒體計(jì)算厚度</b></p><p><b>　　罐體封頭計(jì)算厚度</b></p><p>

45、<b>　　夾套封頭計(jì)算厚度</b></p><p>　　對(duì)碳素鋼、低合金鋼制容器，D1≤3800mm，δmin≥2D1/1000且不小于3mm；D1＞3800mm,δmin=D1/1000+4mm</p><p>　　對(duì)高合金鋼制容器δmin不小于2mm</p><p>　　故取最小厚度作為計(jì)算厚度δ1=δ1’=δmin=2D1/1000=2

46、×1700/1000=3.4mm</p><p>　　δ2=δ2’=δmin=4.0+0.5=4.5mm</p><p>　　查文獻(xiàn)[1]表9-10，得C1=0.50mm</p><p>　　查文獻(xiàn)[1],取單面腐蝕，得C2=1mm</p><p>　　罐體筒體設(shè)計(jì)厚度δ1d=δ1+C2=3.4+1=4.4mm</p>

47、<p>　　夾套筒體設(shè)計(jì)厚度δ2d=δ2+C2=4.0+1=5mm</p><p>　　罐體封頭設(shè)計(jì)厚度δ/1d=δ/1+C2=3.4+1=4.4mm</p><p>　　夾套封頭設(shè)計(jì)厚度δ/2d=δ/2+C2=4.0+1=5mm</p><p>　　罐體筒體名義厚度δ1n=δ1d=4.4mm δmin-δ1 =3.4-2.06=1.34>

48、;0.5=C1</p><p>　　夾套筒體名義厚度δ2n=δ2d=5.5mm δmin-δ1’=4.5-4.0=0.5>0.5=C1 </p><p>　　罐體封頭名義厚度δ/1n=δ/1d=4.4mm δmin-δ2 =3.4-2.06=1.34>0.5=C1</p><p>　　夾套封頭名義厚度δ/2n=δ/2d=5.5mm

49、δmin-δ2’=4.5-4.0=0.5>0.5=C1 </p><p>　　(3)按外壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度校核</p><p>　　罐體筒體名義厚度δ1n=δ1d=4.4mm</p><p>　　厚度附加量C=C1+C2=0.50+1=1.50mm</p><p>　　罐體筒體有效厚度δ1e=δ1n-C=4.4-1.5=2.9m

50、m</p><p>　　罐體筒體外徑D0=D1-2δ1n=1700+2×4.4=1708.8mm</p><p>　　筒體計(jì)算長度L=H2+1/3h1=1500+1/3×450=1650mm</p><p>　　系數(shù)L/D0=1650/1708.8=0.966</p><p>　　系數(shù)D0/δe=1708.8/2.9=58

51、9</p><p>　　系數(shù)A=0.000095</p><p><b>　　系數(shù)B，無數(shù)據(jù)</b></p><p>　　許用外壓 0.0215<0.4</p><p>　　所以4.4mm的鋼板不能用。</p><p>　　假設(shè)名義厚度為12mm，由表可知 ，則</p>&l

52、t;p>　　厚度附加量C=C1+C2=0.80+1=1.80mm</p><p>　　罐體筒體的有效厚度δ1e=δ1n-C=12-1.8=10.2mm</p><p>　　罐體筒體外徑D0=D1-2δ1n=1700+2×12=1724 mm </p><p>　　筒體計(jì)算長度L=H2+1/3h1=1500+1/3×450=1650m

53、m</p><p>　　系數(shù)L/D0=1650/1724=0.957</p><p>　　系數(shù)D0/δe=1724/10.2=169</p><p>　　系數(shù)A=0.00066MPa</p><p><b>　　系數(shù)B=92MPa</b></p><p><b>　　許用外壓 </

54、b></p><p>　　故容器穩(wěn)定性滿足要求</p><p>　　假設(shè)罐體封頭的名義厚度為12mm，由表可知，則</p><p>　　厚度附加量C=C1+C2=0.80+1=1.80mm</p><p>　　罐體封頭的有效厚度δ1e’=δ1n’-C=12-1.8=10.2mm</p><p>　　罐體封頭外徑D

55、0’=D1’-2δ1n’=1700+2×12=1724 mm </p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭當(dāng)量球殼半徑R0’=0.9DO’=0.9×1724=1552mm</p><p><b>　　系數(shù)MPa</b></p><p>　　系數(shù)B=112MPa</p><p><b>　　許用外壓&l

56、t;/b></p><p>　　故橢圓形封頭穩(wěn)定性滿足要求</p><p>　　罐體封頭的最小厚度δmin=0.15%D1=0.15%×1700=2.55mm≤δe=10.2mm滿足要求。</p><p>　　（4）水壓試驗(yàn)校核計(jì)算</p><p><b>　　罐體試驗(yàn)壓力</b></p>

57、<p><b>　　夾套水壓試驗(yàn)壓力</b></p><p>　　查文獻(xiàn)得σs=235MPa,σT≤0.9?σs=169.2MPa</p><p>　　罐體圓筒應(yīng)力<169.2MPa</p><p><b>　　故筒體水壓校核合格</b></p><p>　　夾套內(nèi)壓試驗(yàn)應(yīng)力<

58、169.2MPa</p><p>　　故夾套水壓校核合格。</p><p>　　5、夾套反應(yīng)釜設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)一覽表</p><p><b>　　（1）幾何尺寸</b></p><p><b>　　（2）強(qiáng)度計(jì)算</b></p><p><b>　　(3)穩(wěn)定性校核&l

59、t;/b></p><p><b>　　（4）水壓試驗(yàn)校核</b></p><p>　　第二章 反應(yīng)釜其他附件</p><p><b>　　1、支座</b></p><p>　　夾套反應(yīng)釜多為立式安裝，最常用的支座為耳式支座。標(biāo)準(zhǔn)耳式支座（JB/T4725—92）分為A型和B型兩種。當(dāng)設(shè)備需要

60、保溫或直接支承在樓板上時(shí)選B型，否則選A型。本設(shè)計(jì)選B型。其主要尺寸見下表：</p><p>　　每臺(tái)反應(yīng)釜常用4個(gè)支座，但承重計(jì)算時(shí)，考慮安裝誤差造成的受力情況變壞，應(yīng)按兩個(gè)支座計(jì)算。</p><p>　　耳式支座實(shí)際承受載荷是近似計(jì)算：</p><p><b>　　=52kN</b></p><p>　　式中 Q

61、——支座實(shí)際承受的載荷，kN；</p><p>　　D——支座安裝尺寸，mm； </p><p>　　g——重心加速度，取g=9.8m/s2；</p><p>　　Ge——偏心載荷，N；</p><p>　　h——水平力作用點(diǎn)至底板高度，mm；h=250mm</p><p>　　k——不均勻系數(shù)，安裝3個(gè)支座時(shí)，取k

62、=1，安裝3個(gè)以上時(shí)，取k=0.83；</p><p>　　m0——設(shè)備總質(zhì)量（包括殼體及其附件，內(nèi)部介質(zhì)及保溫層的質(zhì)量），kg；m0=8200kg</p><p>　　n——支座數(shù)量；n=2</p><p>　　Se——偏心距，mm；</p><p>　　P——水平力，取pe和pw的大值，N。p=18081</p><p

63、>　　當(dāng)容器高徑比不大于5，且總高度H0不大于10m時(shí)，pe和pw可按下式計(jì)算，超出此范圍的容器不推存使用耳座。</p><p><b>　　水平地震力pe：</b></p><p>　　式中 αe——地震系數(shù)。</p><p><b>　　水平風(fēng)載荷pw：</b></p><p>　　式中

64、 D0——容器外徑，有保溫層時(shí)取保溫層外徑，mm；D0=1824mm</p><p>　　fi——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按設(shè)備質(zhì)心所處高度取；fi=1.00</p><p>　　H0——容器總高度，mm；H0=H1+h1=1900+450+450=2800mm</p><p>　　q0——10m高度處的基本風(fēng)壓值，N/m2。q0=550</p><

65、p><b>　　所以p=pe</b></p><p>　　Q=52kN<60kN小于允許載荷，所選支座符合要求。</p><p><b>　　2、手孔和人孔</b></p><p>　　手孔和人孔的設(shè)置是為了安裝、拆卸、清洗和檢修設(shè)備內(nèi)部的裝置。</p><p>　　手孔直徑一般為150

66、～250mm，應(yīng)使工人帶上手套并握有工具的手能方便的通過。</p><p>　　當(dāng)設(shè)備的直徑大于900mm時(shí)，應(yīng)開設(shè)人孔。人孔的形狀有橢圓形和圓形兩種。圓形人孔制造方便。應(yīng)用較為廣泛。人孔的大小及位置應(yīng)以人進(jìn)出設(shè)備方便為原則，對(duì)于反應(yīng)釜，還要考慮攪拌器的尺寸，一便攪拌軸及攪拌器能通過人孔放入罐體內(nèi)。</p><p>　　手孔和人孔的種類較多，且大部分有標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)采用人孔，為回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊

67、法蘭人孔，其主要尺寸見下表：</p><p><b>　　3、設(shè)備接口</b></p><p>　　化工容器及設(shè)備，往往由于工藝操作等原因，在筒體和封頭上需要開一些各種用途的孔。</p><p><b>　　（1）、設(shè)備法蘭</b></p><p>　　容器法蘭有甲型平焊法蘭（JB/T4701—20

68、00）、乙型平焊法蘭（JB/T 4702—2000）、長頸法蘭（JB/T 4703—2000）三種，設(shè)計(jì)時(shí)首先由法蘭的公稱壓力PN、公稱直徑DN由教材中的壓力容器法蘭分類及參數(shù)表確定確定其型式，然后根據(jù)法蘭型式及其PN 、 DN ，由對(duì)應(yīng)的容器法蘭標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)出法蘭的結(jié)構(gòu)和尺寸。 </p><p>　　容器法蘭的密封面形式有平面密封面、凹凸密封面、榫槽密封面、環(huán)密封面。密封面的形式可根據(jù)操作介質(zhì)、法蘭的公稱壓力PN

69、 、工作溫度由教材中的壓力容器法蘭墊片選用表確定。</p><p>　　根據(jù)材質(zhì)的不同，墊片分為非金屬墊片、組合式墊片和金屬墊片三種，墊片的形式可根據(jù)操作介質(zhì)、法蘭的公稱壓力PN 、工作溫度、法蘭的型式由壓力容器法蘭墊片選用表確定。墊片的尺寸由法蘭的公稱壓力、公稱直徑根據(jù)墊片的標(biāo)準(zhǔn)確定。壓力容器法蘭非金屬軟墊片的結(jié)構(gòu)見圖、尺寸查壓力容器法蘭非金屬軟墊片的標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p>　　根據(jù)設(shè)

70、計(jì)溫度及所用材料，選用公稱壓力0.6MPa，公稱直徑1700mm的平密封面乙型平焊法蘭。 法蘭PI 1700-0.6 JB/T 4702-2000 </p><p><b>　　(2)接管和管法蘭</b></p><p>　　接管和管法蘭是用來與管道或其他設(shè)備連接的。標(biāo)準(zhǔn)管法蘭的主要參數(shù)是公稱直徑（DN）和公稱壓力（PN）。</p><

71、p>　　接管的伸長度一般為從法蘭密封面到殼體外徑為150mm。</p><p><b>　?。?）、補(bǔ)強(qiáng)圈</b></p><p>　　容器開孔后由于殼體材料的削弱，出現(xiàn)開孔應(yīng)力集中現(xiàn)象。因此要考慮補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)圈就是用來彌補(bǔ)設(shè)備殼體因開孔過大而造成的強(qiáng)度損失的一種常用形式。補(bǔ)強(qiáng)圈形狀應(yīng)與被補(bǔ)強(qiáng)部分相符，使之與設(shè)備殼體密切貼合，焊接后能與殼體同時(shí)受力。補(bǔ)強(qiáng)圈上有一小

72、孔，焊后同如壓縮空氣，以檢查焊縫的氣密性。補(bǔ)強(qiáng)圈的厚度和材料一般均與設(shè)備殼體相同。</p><p>　?。?）、液體出料管和過夾套的物料進(jìn)出口</p><p>　　出料管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要從物料易放盡、阻力小和不易堵塞 等因素考慮。另外還要考慮溫差應(yīng)力的影響。</p><p>　　液體出料管和過夾套的物料進(jìn)出口的主要尺寸見下表：</p><p>&

73、lt;b>　　4、視鏡</b></p><p>　　視鏡主要用來觀察設(shè)備內(nèi)物料及其反應(yīng)情況，也可作為料面指示鏡，一般成對(duì)使用，當(dāng)視鏡需要斜裝或設(shè)備直徑較小時(shí)，采用有頸視鏡。本設(shè)計(jì)采用帶燈有頸視鏡，所選視鏡主要尺寸見下表：</p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]趙軍等編.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)(

74、第二版)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.</p><p>　　[2]蔡紀(jì)寧等編.化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010.</p><p>　　[3]候淳,帶剛性耳式支座的計(jì)算[J].有色冶金設(shè)計(jì)與研究.2009(05).</p><p>　　[4]GB 150-1998鋼制壓力容器[M].中國標(biāo)準(zhǔn)化出版社.</p>