反應(yīng)釜釜體設(shè)計(jì)

1、 反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark4 1概述2 HYPERLINK l bookmark20 2工藝設(shè)計(jì)2 HYPERLINK l bookmark22 釜體容積2 HYPERLINK l bookmark28 最大工作壓力2根據(jù)要求操作壓力p=2W HYPERLINK l bookmark30 設(shè)計(jì)壓力P=（）pw，取P=pw=X=；2 HYPERLINK l bookmark38 工作溫度3 HYPERLINK l bookmark40 工作介質(zhì)3 HYPERLINK l bookmark42 3機(jī)械設(shè)計(jì)3 HYPERLINK l b

2、ookmark44 釜體DN、PN的確定3311釜體DN的確定3312釜體PN的確定3釜體壁厚的確定3321筒體壁厚的設(shè)計(jì)3釜體封頭的設(shè)計(jì)3331封頭的選型3332封頭的壁厚的設(shè)計(jì)3333封頭的直邊尺寸、體積及重量的確定4 HYPERLINK l bookmark64 筒體長度H的設(shè)計(jì)4341筒體長度H的設(shè)計(jì)43.4.2釜體長徑比L/Di的復(fù)核4外壓筒體壁厚的設(shè)計(jì)4351設(shè)計(jì)外壓的確定4352試差法設(shè)計(jì)筒體的壁厚4353圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚5外壓封頭壁厚的設(shè)計(jì)5361設(shè)計(jì)外壓的確定5362封頭壁厚的計(jì)算5 HYPERLINK l bookmark120 4總結(jié)6 HYPERLINK l boo

3、kmark122 參考文獻(xiàn)61概述反應(yīng)釜釜體的作用是為物料反應(yīng)提供合適的空間。釜體中的筒體基本上是圓筒，封頭常采用橢圓形封頭、錐形封頭和平蓋，以橢圓形封頭應(yīng)用最廣。根據(jù)工藝需要，釜體上裝有各種接管，以滿足進(jìn)料、出料、排氣等要求。為對(duì)物料加熱或取走反應(yīng)熱，常設(shè)置外夾套或內(nèi)盤管。上封頭焊有凸緣法蘭，用于釜體與機(jī)架的連接。操作過程中為了對(duì)反應(yīng)進(jìn)行控制，必須測(cè)量反應(yīng)物的問的、壓力、成分及其他參數(shù)，容器上還設(shè)置有溫度、壓力等傳感器。支座選用時(shí)應(yīng)考慮釜體的大小和安裝位置，小型的反應(yīng)器一般用懸掛式支座，大型的用裙式支座或支承式支座。釜體結(jié)構(gòu)簡圖(CAD)2工藝設(shè)計(jì)釜體容積對(duì)于反應(yīng)釜，釜體容積通常是指圓柱形筒

4、體及下封頭所包含的容積之和。根據(jù)釜體容積容積V的性質(zhì)，選定H/Di的值，若忽略釜體低封頭容積，可以認(rèn)為(口、V=1DH=1D3=H/D4i4i(D丿ii根據(jù)規(guī)定可知：D=1200mm，又因?yàn)橐话惴磻?yīng)釜的H/D=11.3,，由此可得出ii1V=DH=4i-D34i=1.361.76m3最大工作壓力根據(jù)要求操作壓力久=設(shè)計(jì)壓力p=()p，取p=p=x=；WW液體靜壓Pll.lxl.210m/s2cm2)u0.0132MPa；0.0l32.可以忽略p；Lp/p=二0.024二2.4%5%L0.55計(jì)算壓力p二p+p=p=MPa；cL因此釜體最大工作壓力為工作溫度根據(jù)要求：工作溫度t=100C工作介質(zhì)

5、釜體體內(nèi)的工作介質(zhì)選為聚乙烯3機(jī)械設(shè)計(jì)釜體DN、PN的確定3.1.1釜體DN的確定根據(jù)規(guī)定Di=1200mm由1】314頁表16-1查得釜體的DN二1200mm3.1.2釜體PN的確定因操作壓力p=MPa，故PN=MPaW釜體壁厚的確定3.2.1筒體壁厚的設(shè)計(jì)由公式Sd-pDci2Qt一pc+C得:2+1.0=3.41(mm)1.1x0.5x12002x137x1.0-1.1x0.5考慮C，則S=S+C=mm，圓整S=4mm1nd1n剛度校核：不銹鋼的Smin、3mm考慮筒體的加工壁厚不小于5mm,故筒體的壁厚取S=5mmn釜體封頭的設(shè)計(jì)封頭的選型由文獻(xiàn)1316頁表16-3選釜體的封頭選標(biāo)準(zhǔn)橢

6、球型，代號(hào)EHA、標(biāo)準(zhǔn)JB/T47462002。封頭的壁厚的設(shè)計(jì)由公式S=c一i+Cd2Qt0.5p2c根據(jù)工藝參數(shù)：p=pw=MPa；pc=p+pL=p=；=（雙面對(duì)接焊，100%無損探傷）;C1=mm(GB6654-96)；mm得：Sd1.1x0.5x12002x137x1.0-0.5x1.1x0.5考慮C=0.25mm，圓整得S=4mm1n根據(jù)規(guī)定，取封頭壁厚與筒體壁厚一致S=5mmn3.3.3封頭的直邊尺寸、體積及重量的確定根據(jù)DN=1200mm，由文獻(xiàn)1318頁表16-5知:直邊高度=25mm體積二m3深度h=325mm內(nèi)表面積人=m22質(zhì)量m=63.5kg筒體長度H的設(shè)計(jì)3.4.1

7、筒體長度H的設(shè)計(jì)V=V+V，V=V-V，TFTFV-V4x(1.2-0.2545)H=F=0.LD2314xL224i836m圓整得H=840mm3.4.2釜體長徑比L/Di的復(fù)核H/D=(H+2xh)/Di2i(840+2x325)1200=1.24；H/D=1.24在1.01.3之間，滿足要求。i外壓筒體壁厚的設(shè)計(jì)3.5.1設(shè)計(jì)外壓的確定由設(shè)計(jì)條件可知，夾套內(nèi)介質(zhì)的壓力為常壓，取設(shè)計(jì)外壓P=MPa。3.5.2試差法設(shè)計(jì)筒體的壁厚設(shè)筒體的壁厚S=5mm，貝y：S=S-C=mm，nenD=D+2S=1210mm，得：Ti1210Lcr210y碌mm筒體的計(jì)算長度L=H+1h+hi321=840

8、+(325-25)/3+25=965(mm)/L=965mmVLcr=mm,該筒體為短圓筒。圓筒的臨界壓力為：2.59ES22.59x1.9x105x3.752cre二0.3299MPa)p由P=丁、m=3得：p=3=(MPa)m因?yàn)镻=0.1MPap=MPa,所以假設(shè)S=5mm滿足穩(wěn)定性要求。n故筒體的壁厚S=5mm。n3.5.3圖算法設(shè)計(jì)筒體的壁厚設(shè)筒體的壁厚S=5mm，則S=S-C=mm,D=D+2Snenoin=1210mm,D/S=1210/3.75=322.67。0e筒體的計(jì)算長度：L=H+1h+hi321=840+300/3+25=965(mm)L/D二965/1210=o在文獻(xiàn)

9、2中圖5-5的L/D坐標(biāo)上找到的值，由該點(diǎn)做水平線與對(duì)應(yīng)的oD/S二322.67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)值為：A心。oe由文獻(xiàn)2中選取圖5-12,在水平坐標(biāo)中找到A=X10-4點(diǎn)，由該點(diǎn)做豎直線與對(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)B的值為：B37MPa、E=X105MPa。B根據(jù)P=-得:D/Soep1210-3.75=(MPa)因?yàn)閜=MPap=MPa，所以假設(shè)S=5mm合理，取封頭的壁厚S=5mm。nn外壓封頭壁厚的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)外壓的確定封頭的設(shè)計(jì)外壓與筒體相同，即設(shè)計(jì)外壓p=MPa。封頭壁厚的計(jì)算設(shè)封頭的壁厚S=5mm，貝y：S=S-C

10、=(mm)，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)橢球形封頭K=，nenTOC o 1-5 h zR二KD=X1200=1080(mm),Ri/S=1080/=288iie計(jì)算系數(shù)：0.1250.125A二=R/S288ie=X10-4由文獻(xiàn)1中圖15-7中選取，在水平坐標(biāo)中找到A=X10-4點(diǎn)，由該點(diǎn)做豎直線與對(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)B的值為值為：B53MPa、E=X105MPaB57根據(jù)P=得：P=(MPa).R/S288ie因?yàn)閜=MPap=MPa，所以假設(shè)S=5mm偏大，考慮到與筒體的焊接，取n封頭的壁厚與筒體一致，故取S=5mm。n由在文獻(xiàn)1318中表16-5釜體封頭的結(jié)構(gòu)如圖1-1，封頭質(zhì)量：(kg)圖1-1釜體封頭的結(jié)構(gòu)與尺寸4總結(jié)本文對(duì)反應(yīng)釜的釜體進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，包括釜體的概述、工藝設(shè)計(jì)以及機(jī)械設(shè)計(jì)。通過這次的設(shè)計(jì)，