《夹套反应釜设计》PPT课件

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1、立式带夹套的反应釜设计带有搅拌装置的釜式反应器是化工、医药、染料、涂料等行业生产中常用的典型设备反应釜通常由釜体、传热、搅拌、传动、密封等装置及有关附件组成。搅拌轴夹套釜体机架减速器电动机密封装置搅拌桨温度计釜体是物料进行反应的空间，由筒体及上、下封头组成。传热装置是为了提供化学反应所需的热量或带走反应生成的热量。除了图中所用的夹套传热外，还有蛇管形式的传热装置。搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其作用是迅速均匀地混合物料，强化传质传热过程，从而加快反应速率。为使搅拌器能够以一定的转速转动，需要设置与之配套的由电

2、动机和减速机等组成的传动装置。反应釜上除了有设备法兰、管法兰等静密封结构外，还有保证转轴密封的动密封装置。附件根据工艺设计所确定的操作容积、工作压力、工作温度、介质情况、传热面积、搅拌形式、转速和功率、以及管口尺寸和方位等工艺条件，选择各零部件的材料，确定反应釜釜体、夹套的结构型式和尺寸;通过强度、刚度和稳定性计算确定反应釜壳体、夹套壳体的壁厚和搅拌抽直径，并根据有关的标准对搅拌器、传动装置、密封装置和各种附件进行选型;绘出所需的装配图与必要的零部件图。立式带夹套的反应釜设计内容一、釜体的结构型式反应釜的釜体

3、由圆筒形壳体、上封头和下封头组成。封头型式多为椭球形，但对于含有固体颗粒或粘度较大物料的釜体，其下封头常采用便于出料的锥型封头。筒体与下封头一般采用焊接。上封头与筒体的连接方式由釜体的直径确定。当釜体直径Di＜800时，人在釜内的活动空间较小，故一般采用法兰联接。当釜体直径Di＞800时，封头与筒体也可焊接。内件的装拆可通过封头上的人孔进入釜内来完成，有时为方便装拆和检修，既用法兰来连接封头和筒体，又在封头上开设人孔。(1)筒体的直径和高度反应釜的外形尺寸如图所示。DiDjHHj反应釜的外形①筒体直径的确定立

4、式反应釜釜体的容积通常是指圆柱形筒体和下封头包含的容积，即：将釜体视为圆柱形筒体，初步估算釜体的内径，取将选定的值代入上式，可初步估算出釜体的内径。考虑到釜体的内径应符合压力容器公称直径的标准。②筒体的长度的确定筒体的长度可由下式确定二、釜体壁厚的设计(1)内压筒体壁厚的设计①设计参数的确定根据设备设计条件单中提供的有关技术特性参数和要求，确定设计参数。设计压力：无安全装置取＝1.1；装安全阀取＝(1.05～1.1)；装爆破膜取；计算压力：，＜5％，可以忽略；设计温度：取操作介质的最高温度；焊缝系数：根据筒体

5、纵向焊缝的结构和无损探伤的要求壁厚附加量：＝0.25mm；取值见有关文献②筒体壁厚的设计碳钢、低合金制筒体壁厚的设计采用试差法；高合金制筒体的壁厚由壁厚计算公式确定。③筒体的强度校核(2)内压封头壁厚的设计①封头的选型釜体的上下封头一般采用椭球型或碟型，且尽可能选用标准封头。当釜内有固体物料或物料粘度较大，下封头可选用锥形封头，以便卸料。②设计参数的确定见筒体设计参数的确定。③封头壁厚的计算设计方法与内压筒体壁厚的设计方法相同。当封头壁厚小于筒体壁厚时，将封头的壁厚调整至与筒体的壁厚一致；当封头壁厚大于筒体壁

6、厚时，将封头的直边部分进行加工，以便等壁厚焊接和降低边缘应力。三、外压釜体壁厚的设计当夹套内介质的工作压力高于釜内压力时，被夹套包覆的釜体为外压容器，为防止釜体发生失稳，需要对其进行稳定性计算。(1)外压圆筒壁厚的计算------简化公式设计法①设计外压的确定根据设计条件单中釜体和夹套内介质的工作压力，确定设计外压。②圆筒壁厚的计算假设圆筒的壁厚为，由=–C、分别计算出、由公式计算出临界长度值由或计算出筒体的计算长度将与进行比较，若＞，筒体为长圆筒；若＜，筒体为短圆筒长圆筒临界压力：短圆筒临界压力：由计算出[

7、p]，对于圆筒m=3。将p与[p]进行比较，若p≤[p]，则假设合理；反之不合理，重新设计，直至满足p≤[p]为止。(2)图算法外压圆筒所需的壁厚可利用教材中外压容器设计一章中的图10-15～10-20进行计算，过程如下：假设圆筒的壁厚为，由、，分别计算出、LL在图10-15的坐标中找到的值，将此点沿水平方向右移与对应的/线相交，当＞50时取50；＜0.05时取0.05。过此交点向下作垂直线与水平轴相交，找到交点的系数A值。根据圆筒的材料选用图10-16～图10-20，在图的下方找到系数A值，若A在曲线的右侧

8、，在此点作一垂直线与对应的材料设计温度线相交，交点水平对应的值即为系数B。圆筒的许用外压按下式计算：若A在曲线的左侧，圆筒的许用外压[p]按下式计算：将p与[p]进行比较，若p≤[p]，则假设合理；反之不合理，需要重新设计，直至满足p≤[p]为止。(3)外压封头壁厚的设计①设计外压的确定封头的设计外压与筒体相同。②封头壁厚的计算设封头的壁厚为，令=–C，根据封头的形式确定当量半径，计算出/。用A=0