年產(chǎn)1000噸對苯二甲酸二辛酯項目主要設(shè)備設(shè)計計算說明書

1、年產(chǎn)1000噸對苯二甲酸二辛酯項目主要設(shè)備設(shè)計計算說明書年產(chǎn)1000噸對苯二甲酸二辛酯項目主要設(shè)備設(shè)計計算說明書“龍沙杯”華南地區(qū)第三屆大學(xué)生化工設(shè)計創(chuàng)業(yè)大賽年產(chǎn)1000噸對苯二甲酸二辛酯項目主要設(shè)備設(shè)計計算說明書XX學(xué)院DOTP項目設(shè)計策劃團隊指導(dǎo)老師：二九年八月一攪拌反響釜31攪拌反響釜尺寸設(shè)計31.1反響釜體積31.2反響釜直徑和高度31.3壁厚41.4夾套42攪拌器設(shè)計選型52.1葉輪尺寸確立52.2擋板52.3攪拌器的轉(zhuǎn)速62.4攪拌器功率63攪拌軸設(shè)計73.1軸強度計算73.2軸剛度計算84傳動裝置94.1電機94.2減速器95反響釜傳熱計算105.1夾套內(nèi)壁對釜液的傳熱系數(shù)105

2、.2釜壁及垢層傳熱系數(shù)105.3夾套內(nèi)聯(lián)苯對釜壁給熱系數(shù)115.4夾套總傳熱系數(shù)126夾套傳熱面積126.1所需夾套傳熱面積126.2夾套實質(zhì)傳熱面積127附件及開孔設(shè)計137.1開孔及補強137.2軸封137.3底座147.4支座15二水洗釜161水洗釜尺寸設(shè)計161.1水洗釜體積161.2水洗釜直徑和高度171.3壁厚172攪拌器設(shè)計172.1液層高度172.2葉輪182.3攪拌器的轉(zhuǎn)速182.4攪拌功率183攪拌軸設(shè)計193.1軸強度計算203.2軸剛度計算204傳動裝置214.1電機214.2減速器215附件及開孔設(shè)計225.1開孔225.2軸封225.3支座23三乙二醇蒸發(fā)器241主

3、要參數(shù)242蒸發(fā)器選型243蒸發(fā)量、加熱蒸汽耗資量及傳熱面積的計算243.1蒸發(fā)量253.2加熱蒸汽耗資量253.3蒸發(fā)器的傳熱面積264蒸發(fā)器主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算264.1加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計264.2循環(huán)管的選擇264.3加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定274.4分別室直徑與高度的確定275蒸發(fā)裝置的輔助設(shè)備及開孔設(shè)計285.1接收尺寸的確定285.2氣液分別器285.3蒸汽冷凝器295.4淋水板的設(shè)計295.5封頭的選擇315.6底座的選擇315.7法蘭的選擇326計算結(jié)果匯總32四過濾器33五其他設(shè)備331容器儲罐類331.1異辛醇原料儲罐331.2異辛醇計量罐331.3攪拌配料罐3

4、41.4分液罐342換熱類342.1混雜氣體（乙二醇、異辛醇）冷凝器342.2DOTP產(chǎn)品冷凝器352.3乙二醇產(chǎn)品冷凝器353機泵類353.1異辛醇進料泵353.2聯(lián)苯輸送泵363.3料液輸送泵36一攪拌反響釜1攪拌反響釜尺寸設(shè)計1.1反響釜體積由物料衡算結(jié)果可知：生產(chǎn)每釜成品需要廢滌綸的質(zhì)量為：584.53kg；廢滌綸密度，需要異辛醇的質(zhì)量為：1187.32kg；異辛醇密度則廢滌綸所占體積：0.424m3，異辛醇所占體積：1.427m3因此物料整體積為：0.424+1.427=1.851m3由于還有催化劑的加入，故取V=1.860m3考慮到廢滌綸較松弛且呈沸騰狀態(tài)及釜內(nèi)安裝的附件，參照化工

5、設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)，依照標準投料系數(shù)范圍，取反響釜投料系數(shù)為0.7，則所需反響釜體積為：m31.2反響釜直徑和高度參照化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)，取反響釜的長徑比H/Di1.2，反響釜的內(nèi)徑Di由下式估計：由1.1的所得數(shù)據(jù)及長徑比，代入以上公式可求得內(nèi)徑為：1.353m，取圓整值1400mm。采用標準反響釜，詳盡參數(shù)以下：釜體容積2.689m3，封頭容積=0.421m3，采用釜體壁厚s=10mm，封頭直邊高度40mm，曲邊高度350mm，內(nèi)表面積F=2.306m2。則筒體高度為：m，取圓整值1.5m。因此釜的總高度：m1.3壁厚依照設(shè)計任務(wù)，反響釜工作時壓力為0.3MPa，內(nèi)徑1400mm，取設(shè)計壓力p為0

6、.33MPa。原資料腐化不強，從經(jīng)濟方面考慮，反響釜采用通用資料0Cr18Ni9，查化工設(shè)備機械基礎(chǔ)附表得知0Cr18Ni9資料在205、H/=1.2時，圓筒的壁厚采用10mm，其許用壓力為0.38MPa；橢圓封頭厚度同釜壁，采用10mm，許用壓力為0.49MPa，大于設(shè)計壓力0.33MPa，均吻合設(shè)計要求。1.4夾套采用常用的不能拆式連結(jié)構(gòu)造，夾套與內(nèi)筒之間采用焊接，加工簡單，密封可靠?？紤]加熱介質(zhì)性質(zhì)，采用夾套資料與釜體一致，資料型號為0Cr18Ni9。夾套所需壁厚由下式計算：夾套內(nèi)壓為0.15MPa，計算壓力=0.151.1=0.165MPa，查得在設(shè)計溫度下許用壓力為122MPa，焊接

7、系數(shù)取0.9，腐化裕量C取2mm，故=3.05mm考慮容器在制造、運輸及安裝過程中的剛度強度要求，參照化工設(shè)備機械基礎(chǔ)，采用夾套壁厚為8mm。夾套內(nèi)徑按釜尺寸系列采用，以利于按標準選擇夾套封頭，夾套的內(nèi)徑取1400+1001500mm，吻合壓力容器的公稱直徑。夾套筒體高度由下式估計：0.950m反響釜筒體與上封頭采用法蘭連接，考慮物料的反響情況，采用夾套筒體高度1.2m，夾套頂邊距離法蘭的高度H00.3m，吻合釜體法蘭螺栓的裝拆距離。2攪拌器設(shè)計選型反響釜內(nèi)為液固非均相反響，考慮到加入的物料及物料粘度，采用斜槳式攪拌器。2.1葉輪尺寸確立依照化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)：取0.5，即葉輪直徑d*.5700

8、mm取6，即葉片寬度B=d/6700/6116.7mm，取120mm。取0.25，即葉輪的安裝高度C0.*=350mm取Z2，即葉片數(shù)為2。2.2擋板為了除掉“圓柱狀輾轉(zhuǎn)區(qū)”和“打漩”，以及為了防范固體積聚或液體粘附，在反響釜采用離壁安裝的豎擋板，擋板數(shù)為4，板寬為釜體內(nèi)徑的1/10，即B=140mm。擋板與釜壁的縫隙為板寬的1/6，即1401/623.33，取25mm。2.3攪拌器的轉(zhuǎn)速攪拌器的轉(zhuǎn)速n、直徑d與葉端切線速度u之間有以下關(guān)系式：葉端切線速度反響了攪拌作用的激烈程度，性質(zhì)等來確立，槳式攪拌器的切線速度范圍：依照攪拌目的、物料1.05.0m/s，取u3m/s，則轉(zhuǎn)速：r/min2.

9、4攪拌器功率依照化工廠設(shè)計之攪拌器設(shè)計，斜式攪拌器耗資的功率按羅頓、顧斯許和愛弗蘭脫等導(dǎo)出的一般關(guān)系式計算：功率函數(shù)，以及系數(shù)、（與攪拌器的幾何尺寸相關(guān)）及雷諾數(shù)的值按以下公式計算：代入各數(shù)值，得：其中料液混雜黏度=3.3661.*-33.72310-3kg/(m.s)。由值查槳式攪拌器功率函數(shù)圖（關(guān)系圖），得0.53。將以上數(shù)值代入總公式，得：因此攪拌器功率的耗資為：kW考慮溫度計套管等附件后攪拌功率耗資，則：1.23.24kW3攪拌軸設(shè)計依照軸的各方面要求較高的特點，采用經(jīng)過調(diào)質(zhì)辦理的45#鋼作為軸的資料，其許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：=3040MPa。3.1軸強度計算軸的扭轉(zhuǎn)強度條件是：式中：軸橫截

10、面上的最大剪應(yīng)力，MPa；軸所傳達的扭距，；軸的抗扭截面系數(shù)，；降低后的資料的許用應(yīng)力，MPa。45鋼取30MPa40MPa。而對于實心軸，3.24kW，取=30MPa，則40.01mm3.2軸剛度計算為了防范攪拌軸產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)變形，進而在運轉(zhuǎn)中引起振動，影響正常工作，應(yīng)把軸的扭轉(zhuǎn)變形限制在一個贊同的范圍內(nèi)，即規(guī)定一個設(shè)計的扭轉(zhuǎn)剛度條件。工程上以單位長度的扭轉(zhuǎn)角不得高出許用扭轉(zhuǎn)角作為扭轉(zhuǎn)的剛度條件，即式中：軸扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角，/m；G攪拌軸資料的剪切彈性模數(shù)，MPa，對于碳鋼及合金鋼為8.1104MPa；軸截面的極慣性矩，mm4，對于實心軸；許用扭轉(zhuǎn)角，/m。對于一般傳動攪拌軸，0.51.0

11、/m，取0.5/m，由上述可得實心軸直徑：48.31mm攪拌軸的直徑應(yīng)同時滿足強度和剛度兩個條件，取兩者較大值，即取d48.31mm，考慮到軸上鍵或孔對軸橫截面的局部削弱，以及介質(zhì)對攪拌軸的腐化，將攪拌軸直徑增大并圓整，以便與其他零件相當合，取60mm。4傳動裝置4.1電機要確立攪拌器馬達所需要的實質(zhì)功率，除了考慮攪拌液體時戰(zhàn)勝流體摩擦阻力所耗資的功率之外，還要考慮攪拌器空運轉(zhuǎn)時戰(zhàn)勝機械摩擦阻力所需的功率。因此馬達運轉(zhuǎn)時的實質(zhì)功率是兩者之和。一般中小型攪拌器為1.5kW，則馬達運轉(zhuǎn)時實質(zhì)功率3.24+1.54.74kW。一般情況啟動功率可達運轉(zhuǎn)功率的1.5倍，7.11kW，因此實質(zhì)采用7kW的

12、馬達。采用1500r/min的Y系列三相異步電動機，安裝形式為V1(直立)型，型號為Y200M-4，參數(shù)以下：電動機的選型及相關(guān)的參數(shù)項目數(shù)值及說明電動機種類Y系列三相異步電動機標定型號Y200M-4功率/kW7頻率/Hz50電壓/V380功率/kW7轉(zhuǎn)速/r/min1450標準編號GB755-874.2減速器電動機與減速機配套使用。減速機下設(shè)置一機座，安裝在反應(yīng)釜的封頭上。考慮到傳動裝置與軸封裝置安裝時要求保持必然的同心度以及裝卸檢修的方便，常在封頭上焊一底座。整個傳動裝置連同機座及軸封裝置都一起安裝在底座上。依照設(shè)計需要，采用立式擺線針齒行星減速機，型號為：BLD7.5-4-17；參數(shù)以下

13、：項目數(shù)值及說明減速機種類擺線針齒行星減速機標定符號BLD7.5-4-17公稱出軸轉(zhuǎn)速r/min85公稱減速比17減速器的選型及相關(guān)參數(shù)5反響釜傳熱計算5.1夾套內(nèi)壁對釜液的傳熱系數(shù)按ChiltonDrew和Jekens在夾套攪拌器公式：相關(guān)參數(shù)計算以下：（其中：=0.75kcal/kg.；=0.0812kcal/m.h.；=3.*-4kg.s/m2液體在主體溫度下粘度，器壁溫度t200時，3.47；液體在器壁溫度下粘度，器壁溫度210時，3.0。）故內(nèi)壁總傳熱系數(shù)：357.75kcal/m.h.5.2釜壁及垢層傳熱系數(shù)取垢層厚度為0.3mm，查得：1.8kcal/m.h.碳素鋼厚度：，查得：

14、38.0kcal/m.h.5.夾3套內(nèi)聯(lián)苯對釜壁給熱系數(shù)給熱系數(shù)可由lehrer公式計算：相關(guān)數(shù)據(jù)：夾套內(nèi)定性溫度取為tw=210，查得：0.094kcal/m.h.；=0.58kcal/m.h.；=904kg/m3；=1.368kcal/m.h；資料熱膨脹系數(shù)=；常數(shù)m/h2；聯(lián)苯質(zhì)量流量W：W0.*1116kg/h；聯(lián)苯接收內(nèi)徑，=25mm；夾套總高度：1.6m相關(guān)參數(shù)計算：m=2516.21m/h5.42m/h1352.33m/h則*.14287.51kcal/m2.h.5.4夾套總傳熱系數(shù)149.18kcal/m2.h.6夾套傳熱面積6.1所需夾套傳熱面積釜內(nèi)流體升平易保持平衡綜合為1

15、75kcal/h故所需夾套傳熱面積為：5.29m26.2夾套實質(zhì)傳熱面積夾套面積高度為1.6m，下封頭高度為0.39m，則：（1.4-0.39）4.44m2下封頭表面積：m2故夾套實質(zhì)面積為：4.440+2.3066.746m2由于A，因此不需要加盤管。7附件及開孔設(shè)計7.1開孔及補強7.1.1開孔開孔及管口表符號用途/名稱公稱尺寸/mm接收規(guī)格/mm接收外伸長度/mm標準號法蘭形式連接面形式a人孔4004026150HG*WNSOb測溫孔50573.5120HG*WNRFc備用口50573.5120HG*WNRFd進料口80894120HG*WNRFe備用口50573.5120HG*WNRF

16、s1,2視鏡口80l1,2蒸汽出入口50573.5120HG*WNRFl3冷凝水出口50573.5120HG*WNRFn出料口80894120HG*WNRFWN帶頸平焊法蘭；SO帶頸平焊法蘭；RF密封面形式。7.1.2補強依照化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)，當設(shè)計壓力小于或等于2.5MPa和接收公稱外徑小于或等于89mm時，殼體開孔可不另行補強。因此，各開孔只有人孔需要補強。采用補強圈補強，補強圈與器壁采用搭接結(jié)構(gòu)，資料與器壁相同。為了焊接方便，把補強圈放在外面，單面補強，依照設(shè)計條件以及GB150規(guī)定，采用補強圈厚度為1.5，即6.84mm，取8mm。其中：mm7.2軸封由于反響是加壓的，故在軸與上封頭之

17、間應(yīng)有軸密封。軸封有機械密封和填料密封。機械密封多用在要求較高的場合，其泄漏量小，壽命長，摩擦損耗功率小等優(yōu)點，但裝拆困難，特別是安裝技術(shù)要求高，成本高，不適用于小生產(chǎn)場合。填料密封有結(jié)構(gòu)簡單，裝拆方便，造價廉價，摩擦耗費功率大，有必然泄漏等特點。本設(shè)計反響釜壓力不高，電機功率選得較大，因此比經(jīng)濟方面考慮，采用填料密封：石墨石棉填圈。并采用配套的JXLD型機座，相關(guān)參數(shù)以下(mm)：JXLD型型機型軸徑dHH3重量kgJXLD665660156130外型及聯(lián)接尺寸H1H2H4D1D2D3D4D5D6n1-M1f2b2n2400205504003603165304804108-M12822121

18、8各尺寸符號表示圖：JXLD型機座表示圖7.3底座底座焊接在釜體的上封頭上。減速機的機座和軸封裝置的定位安裝面均在底座上，這樣可使兩者在安裝時有必然的同心度，保證攪拌軸既可與減速機順利連接，又可使使攪拌軸穿過軸封裝置，進而能夠優(yōu)異運轉(zhuǎn)。采用底座資料為Q235-A。安裝時，先將攪拌軸、減速機及機座與軸封裝置同底座裝置好，放在上封頭上，地址找準試運轉(zhuǎn)順利后才將底座點焊定位于封頭上爾后卸去整個傳動裝置和軸封裝置，再將底座與封頭焊牢。7.4支座采用耳式支座（簡稱耳座），由筋板和支腳板組成，優(yōu)點是簡單、輕盈，為了減少對器壁產(chǎn)生的局部應(yīng)力，在支座與器壁間加一墊板。以以下列圖所示：耳式支座表示圖1-墊板；2

19、-筋板；3-支腳板形式、結(jié)構(gòu)、規(guī)格尺寸、資料及安裝要求按JB/T4725-92耳式支座作標準，采用A型耳式支座（有較寬的安裝尺寸，又稱長臂支座），標準耳式支座資料采用Q235-AF。設(shè)備總重量估計：每釜投料量：由物料衡算可知投料量為：1788.05kg反響釜質(zhì)量：筒體、封頭、夾套均為碳素鋼，其密度為：筒體質(zhì)量：kg上、下封頭的質(zhì)量：由化工設(shè)備機械基礎(chǔ)可查得，公稱直徑為1400mm的標準橢圓型封頭的質(zhì)量為：183kg，因此上、下封頭的質(zhì)量為：kg夾套的質(zhì)量：kg則反響釜的總質(zhì)量為：923kg聯(lián)苯質(zhì)量：kg傳動裝置質(zhì)量：考慮電動機、減速器、攪拌機及機座等隸屬構(gòu)件，約310kg故設(shè)備總質(zhì)量為：178

20、8.05+923+275+310=3296.05kg即設(shè)備總重量為：G3296.059.81*N依照釜徑及支座系列標準，采用贊同載荷為60kN的A型支座，各參數(shù)尺寸見下表：表五A型支座系列參數(shù)尺寸（mm）支座號支座本體贊同載荷(kN)適用容器公稱直徑DN高度H地腳螺栓支座質(zhì)量（kG）d規(guī)格A型4601000200025030M2411.1底板筋板墊板l1b11s1l2b22l1b11e20014014701601608315250840標記為：JB/T4725-92，耳座A4，資料為Q235-AF。二水洗釜1水洗釜尺寸設(shè)計1.1水洗釜體積進料溫度為170，該溫度下異辛醇密度，乙二醇密度。物料所

21、占體積：冷卻水所占：取投料系數(shù)為0.8,則水洗釜體積：1.2水洗釜直徑和高度采用釜內(nèi)徑，筒體高度=1400，由內(nèi)徑采用壁厚的標準橢圓封頭：曲邊高度，直邊高度，內(nèi)表面積，內(nèi)容積，則該釜全容積：與所需體積相當，故所選合適。釜的總高度：1.3壁厚水洗釜在常壓下操作，設(shè)計壓力為一個大氣壓，操作溫度為60，采用0Cr18Ni9作為釜資料，在60許用應(yīng)力為130MPa。采用雙面焊，局部無損探傷，取焊縫系數(shù)0.9；一般鋼板負誤差：；單面腐化：，故考慮容器在制造、運輸及安裝過程中的剛度強度要求，取標準壁厚8mm。封頭厚度與筒體厚度相同，亦滿足設(shè)計要求。2攪拌器設(shè)計2.1液層高度液層高度：2.2葉輪采用斜槳式攪

22、拌器。依照化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)：取0.5，即葉輪直徑d*.5700mm取6，即葉片寬度B=d/6700/6116.7mm，取120mm。取0.25，即葉輪的安裝高度C0.*=350mm取Z2，即葉片數(shù)為2。2.3攪拌器的轉(zhuǎn)速依照化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)：攪拌器的轉(zhuǎn)速n、直徑d與葉端切線速度u之間有以下關(guān)系式：葉端切線速度反響了攪拌作用的激烈程度，依照攪拌目的、物料性質(zhì)等來確立，槳式攪拌器的切線速度范圍：1.05.0m/s，考慮物料，取u3m/s，則轉(zhuǎn)速：r/min2.4攪拌功率設(shè)備采用斜槳式攪拌器，其功率耗資按下式計算：系數(shù)、及指數(shù)的值與攪拌器的幾何尺寸相關(guān)，按以下公式計算：其中：乙二醇所占的摩爾比為：同

23、理，可分別求出異辛醇所占的摩爾比為：0.0380，水所占的摩爾比為：0.9281由混雜液體的粘度公式：-6.645得=代入各數(shù)值，得：由值查槳式攪拌器功率函數(shù)圖（關(guān)系圖），可得0.48，將以上數(shù)值代入總公式，得：，則：kW考慮溫度計套管等附件后攪拌功率耗資，則：1.22.51kW3攪拌軸設(shè)計依照軸的各方面要求較高的特點，采用經(jīng)過調(diào)質(zhì)辦理的45#鋼作為軸的資料，其許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力為：=3040MPa。3.1軸強度計算軸的扭轉(zhuǎn)強度條件是：式中：軸橫截面上的最大剪應(yīng)力，MPa；軸所傳達的扭距，；軸的抗扭截面系數(shù)，；降低后的資料的許用應(yīng)力，MPa。45鋼取30MPa40MPa。而對于實心軸，2.51kW，

24、取=30MPa，則36.753.2軸剛度計算為了防范攪拌軸產(chǎn)生過大的扭轉(zhuǎn)變形，進而在運轉(zhuǎn)中引起振動，影響正常工作，應(yīng)把軸的扭轉(zhuǎn)變形限制在一個贊同的范圍內(nèi)，即規(guī)定一個設(shè)計的扭轉(zhuǎn)剛度條件。工程上以單位長度的扭轉(zhuǎn)角不得高出許用扭轉(zhuǎn)角作為扭轉(zhuǎn)的剛度條件，即式中：軸扭轉(zhuǎn)變形的扭轉(zhuǎn)角，/m；G攪拌軸資料的剪切彈性模數(shù)，MPa，對于碳鋼及合金鋼為8.1104MPa；軸截面的極慣性矩，mm4，對于實心軸；許用扭轉(zhuǎn)角，/m。對于一般傳動攪拌軸，0.51.0/m，取0.5/m，由上述可得實心軸直徑：25.02攪拌軸的直徑應(yīng)同時滿足強度和剛度兩個條件，取兩者較大值，即取d36.75，考慮到軸上鍵或孔對軸橫截面的局部

25、削弱，以及介質(zhì)對攪拌軸的腐化，將攪拌軸直徑增大并圓整，以便與其他零件相當合，取直徑d=45。4傳動裝置4.1電機與主反響釜相同，除了考慮攪拌液體時克服流體摩擦阻力所耗資的功率之外，還要考慮水洗釜空轉(zhuǎn)時，戰(zhàn)勝機械摩擦阻力所需的功率。因此馬達運轉(zhuǎn)時的實質(zhì)功率是兩者之和。參照主反響釜，馬達運轉(zhuǎn)時實質(zhì)功率2.51+1.53.66kW。一般情況啟動功率可達運轉(zhuǎn)功率的1.5倍，5.49kW，因此實質(zhì)采用5kW的馬達。采用1500r/min的Y系列三相異步電動機，安裝形式為V1(直立)型，型號為Y200M-4，參數(shù)以下：電動機的選型及相關(guān)參數(shù)項目數(shù)值及說明電動機種類Y系列三相異步電動機標定型號Y200M-4

26、功率kW5頻率Hz50電壓V380轉(zhuǎn)速r/min1440標準編號GB755-874.2減速器與主反響釜相似，依照設(shè)計需要，采用立式擺線針齒行星減速機，型號為：BLD5.5-4-17，參數(shù)以下：減速器的選型及相關(guān)參數(shù)項目數(shù)值及說明減速機種類擺線針齒行星減速機標定符號BLD7.5-4-17公稱出軸轉(zhuǎn)速r/min85公稱減速比175附件及開孔設(shè)計5.1開孔軸孔與攪拌軸吻合，取45mm；進、出料孔取50mm；測溫孔取25mm；入水孔取60mm。水洗釜為常壓操作，不用補強。5.2軸封水洗釜是常壓操作，采用一般的石墨石棉填圈密封。采用配套的JXLD型機座，各部分尺寸以下(mm)：JXLD型機座選型及相關(guān)參

27、數(shù)JXLD型型機型軸徑dHH3重量kgJXLD665660156130外型及聯(lián)接尺寸H1H2H4D1D2D3D4D5D6n1-M1f2b2n2400205504003603165304804108-M128221218聯(lián)軸器：采用剛性突緣式聯(lián)軸器。5.3支座采用耳式支座，形式、結(jié)構(gòu)、規(guī)格尺寸、資料及安裝要求按JB/T4725-92耳式支座作標準，采用A型耳式支座，標準耳式支座資料采用Q235-AF。設(shè)備總重量估計：每釜料液質(zhì)量：水洗釜設(shè)備質(zhì)量：筒體質(zhì)量：上、下封頭的質(zhì)量：kg則kg傳動裝置質(zhì)量：考慮電動機、減速器、攪拌機及機座等隸屬構(gòu)件，約310kg故水洗釜設(shè)備和物料總質(zhì)量為：2035+558

28、.57+3102903.57kg即總重量為：G2957.579.81*.02N設(shè)備總重量約為30kN，依照釜徑及支座系列標準，采用贊同載荷為60kN的A型支座，各參數(shù)尺寸見下表：A型支座系列參數(shù)尺寸(mm)支座號支座本體贊同載荷(kN)適用容器公稱直徑DN高度H地腳螺栓支座質(zhì)量（kG）d規(guī)格A型4601000200025030M2411.1底板筋板墊板l1b11s1l2b22l1b11e20014014701601608315250840標記為：JB/T4725-92，耳座A4，資料為Q235-AF。三乙二醇蒸發(fā)器1主要參數(shù)：180.00kg；1431.67kg；1593.67kg料液濃度()

29、：0.11(wt%)質(zhì)量分率；產(chǎn)品濃度()：0.9(wt%)質(zhì)量分率辦理量():1593.67(kg/h)加料方式：泡點進料原料液溫度：50混雜液汽化的溫度：104.52蒸發(fā)器選型中央循環(huán)管式蒸發(fā)器適用于辦理結(jié)垢不嚴重、腐化性較小的溶液。這種蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，傳熱較好，操作可靠等優(yōu)點，應(yīng)用十分廣泛，有“標準蒸發(fā)器“之稱。本次設(shè)計采用的是中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，蒸發(fā)過程中采用飽和蒸汽間壁加熱。常把作熱源用的蒸汽稱做一次蒸汽，從溶液蒸發(fā)出來的蒸汽叫做二次蒸汽。蒸發(fā)設(shè)備的作用是使進入蒸發(fā)器的原料液被加熱，部分氣化，獲取濃縮的完成液，同時需要排出二次蒸氣，并使之與所夾帶的液滴和霧沫相分別。3蒸發(fā)量

30、、加熱蒸汽耗資量及傳熱面積的計算由已知：原料液流量為1593.67=1593.67/1=1594kg/h。設(shè)計加熱蒸汽的絕對壓強為0.4MPa，蒸發(fā)室的絕對壓強為0.12MPa；依照化工原理（上冊）表5-2蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)K值采用蒸發(fā)器的平均總傳熱系數(shù)為1200W/(.)。由于乙二醇的質(zhì)量；水的質(zhì)量為因此原料液組成=（質(zhì)量分數(shù)，下同）本設(shè)計將乙二醇提純到90%，此時完成液組成為0.9。3.1蒸發(fā)量蒸發(fā)量的計算公式為3.2加熱蒸汽耗資量因乙二醇水溶液組成較大時，稀釋熱不能夠忽略，應(yīng)用溶液的焓衡算求加熱蒸汽耗資量，即由化工原理上冊附表查得壓強為0.4MPa時飽和蒸汽壓的參數(shù)為：溫度=143.4蒸

31、汽焓液體焓由化工原理上冊附表查得壓強為0.12MPa時飽和蒸汽壓的參數(shù)為：溫度=104.5蒸汽焓原料液的焓，完成液的焓將已知值代入焓衡算式：解得D=1691kg/h而Q=D(3.3蒸發(fā)器的傳熱面積因此為了安全，取S=1.221.53=25.844蒸發(fā)器主要結(jié)構(gòu)尺寸的計算4.1加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計蒸發(fā)器加熱管采用：，的無縫鋼管S蒸發(fā)器的傳熱面積，m2L加熱管長度，m；d0加熱管外徑，m；當加熱管的規(guī)格與長度確立后，可由下式初步估計所需管子數(shù)，因加熱管固定在管板上，考慮管板厚度所據(jù)有的傳熱面積，則計算時的管長應(yīng)用（L0.1）m.4.2循環(huán)管的選擇中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的循環(huán)管截面積可取加熱管總

32、截面積的40%-100%。加熱管的總截面積可按n計算。循環(huán)管內(nèi)徑以D1表示，對于加熱面積較小的蒸發(fā)器，應(yīng)去較大的百分數(shù)，取加熱管的面積80%，則采用管子的直徑為：循環(huán)管管長與加熱管管長相同為1.9m。4.3加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定加熱室的內(nèi)徑取決于加熱管和循環(huán)管的規(guī)格、數(shù)目及在管板的排列方式。加熱管在管板上的排列方式有三角形排列、正方形排列、同心圓排列。本次設(shè)計管子按正三角形排列，取加熱管的管心距故管束中心線上管數(shù)初步估計加熱室內(nèi)徑，即其中取。則查化工設(shè)備機械基礎(chǔ)的國家標準壓力容器公稱直徑表，采用加熱室殼體內(nèi)徑，壁厚。按加熱管的排列方式和管心距作圖經(jīng)過作圖，求得加熱管數(shù)，而初步估計其相對誤

33、差因此誤差不大，計算合理，因此加熱室的規(guī)格一次選定。4.4分別室直徑與高度的確定由附錄查得0.12MPa壓強蒸汽的密度為0.*kg/，因此二次蒸汽的體積流量為確立了分別室的體積，其高度與直徑吻合以下關(guān)系，蒸發(fā)體積強度，m3/(m3.s)；一般用贊同值為本次設(shè)計取贊同的蒸發(fā)體積強度U為1.5。利用此關(guān)系確立高度和直徑時應(yīng)試慮以下原則：(1)分別室的高度與直徑之比。對于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，其分別室一般不能夠小于1.8m，以保證足夠的霧沫分別高度。分別室的直徑也不能夠太少，否則二次蒸汽流速過大，以致霧沫夾帶現(xiàn)象嚴重。故本次設(shè)計取分別室的高度為1.9m。(2)在條件贊同的情況下，分別室的直徑盡量與加熱

34、室相同，這樣可使結(jié)構(gòu)簡單制造方便。(3)高度和直徑都適于施工現(xiàn)場的布置。故分別室直徑為，取圓整值高徑比在12范圍內(nèi)。5蒸發(fā)裝置的輔助設(shè)備及開孔設(shè)計5.1接收尺寸的確定（1）溶液的出入口取規(guī)格管。2）加熱蒸氣入口與二次蒸汽出口取規(guī)格管。3）冷凝水出口取規(guī)格管。5.2氣液分別器蒸發(fā)操作時，二次蒸汽中夾帶大量的液體，雖在分別室獲取初步的分別，但是為了防范損失適用的產(chǎn)品或防范污染冷凝液，還需設(shè)置氣液分別器，以使霧沫中的液體齊聚并與二次蒸汽分別，故氣液分別器或除沫器。選擇慣性式除沫器，其工作原理是利用帶有液滴的二次蒸汽在突然改變運動方向時，液滴因慣性作用而與蒸汽分別。在慣性式除沫器的主要尺寸關(guān)系：；其中

35、：；。由加熱蒸氣入口與二次蒸汽出口接收尺寸，因此：；從管規(guī)格表格中采用周邊的標準管以下：5.3蒸汽冷凝器蒸汽冷凝器的作用是用冷卻水將二次蒸汽冷凝。二次蒸汽與冷卻水直接接觸進行熱交換，其冷卻收效好，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價格廉價，因此被廣泛采用。因此，采用多孔板式蒸氣冷凝器。冷凝器的直徑選5.4淋水板的設(shè)計淋水板數(shù)：，淋水板取4塊淋水板間距：；L末0.15m又L0=D+(0.150.3)m；取因此?。?；弓型淋水板的寬度：最上面一塊=（0.80.9）D，其他各淋水板B=D/2+0.05m因此，淋水板堰高h：D500mm,因此h=40mm淋水孔徑：冷卻水循環(huán)使用,取d=10mm淋水孔數(shù)：淋水孔冷卻水流

36、速；由于計算值值偏低，故設(shè)計取一般當冷卻水溫高升23時，單位面積冷卻水量約為11.7m3/（h），本次設(shè)計水進冷凝器溫度為25，出冷凝器的溫度為45。故?。篨=30kg由上面的計算可知：實質(zhì)取將上面的計算所得的數(shù)據(jù)待入下式，能夠計算得淋水孔數(shù)為：考慮到長遠操作易堵,最上一板孔數(shù)為其他各板孔數(shù)為5.5封頭的選擇一般情況下蒸發(fā)罐多采用半橢球形封頭和碟形封頭,本設(shè)計采用標準半橢球形封頭封頭,詳盡參數(shù)見下表所示：標準半橢球形封頭封頭資料碳素鋼低碳合金鋼復(fù)合鋼板不銹鋼封頭壁厚/mm4810182039101820直邊高度/mm254050254050設(shè)計蒸發(fā)罐所用的資料為低碳合金鋼，為了方便，上下封頭資

37、料也選擇低碳合金鋼,壁厚為10mm，因此選擇直邊高度為40mm。5.6底座的選擇底座的選擇主要考慮設(shè)備試水質(zhì)量，本設(shè)計的試水質(zhì)量為1431.67kg,依照加熱室的直徑及支座系列標準，采用贊同載荷為20kN的A型支座，各參數(shù)尺寸見下表：A型支座系列參數(shù)尺寸（mm）支座號支座本體贊同載荷(kN)適用容器公稱直徑DN高度H地腳螺栓支座質(zhì)量（kG）d規(guī)格A型220500100016024M203.0底板筋板墊板l1b11s1l2b22l1b11e125808401001005200160624標記為：JB/T4725-92，耳座A4，資料為Q235-AF。5.7法蘭的選擇參照化工設(shè)備設(shè)計基礎(chǔ)，本次設(shè)計

38、采用平焊法蘭（GB9119.7-78），資料為全為Q235-A，詳盡見下表：連接件管法蘭的選擇（GB9119.7-78）連接件上封頭下封頭加熱蒸汽入口管汽凝冷水管原料液入口管循環(huán)管二次蒸汽出口管公稱直徑120080073686048073所選法蘭Dg1200Dg800Dg73Dg68Dg60Dg480Dg73鑒于影響連接件的密封性的主要因素為墊片，一般墊片采用耐油橡膠石棉網(wǎng)，厚度為2mm。6計算結(jié)果匯總計算結(jié)果以下表所示：蒸發(fā)器的主要參數(shù)加熱器直徑800mm溶液出入口內(nèi)徑60加熱管數(shù)目80蒸汽出入口內(nèi)徑73mm分別室直徑1200mm冷凝水出口內(nèi)徑68mm分別室高度1900mm循環(huán)管的直徑480

39、mm四過濾器該設(shè)計反響流程為間歇操作，采用工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛的板框壓濾機。板框壓濾機結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、占地面積較小而過濾面積較大，適應(yīng)能力。按國家編制的壓濾機系列標準及規(guī)定代號，依照生產(chǎn)任務(wù)需要，采用板框壓濾機型號為：BAS20/635-25，詳盡參數(shù)以下：壓濾機的選型及相關(guān)參數(shù)項目數(shù)值及說明種類板框壓濾機型號BAS20/635-25排出方式暗流式壓緊方式手動壓緊操作壓力/MPa0.3框內(nèi)每邊長/mm635框厚/mm25過濾面積/20濾框總?cè)莘e/0.262生產(chǎn)能力m3/h8五其他設(shè)備1容器儲罐類1.1異辛醇原料儲罐備用原料一周，每天需要異辛醇764.0532292.15kg（數(shù)據(jù)來自物料衡算，下同），考慮裝料系數(shù)，即體積為即體積為3.44，則一周所需異辛醇體積為3.44724.11，應(yīng)采用一個容積為25.0的原料儲罐。1.2異辛醇計量罐每釜反響所需異辛醇的質(zhì)量為1187.32kg，其體積為2.20（同上），因此采用一個容積為2.50的計量罐。1.3攪拌配料罐攪拌罐中增加了催化劑，需要攪拌溶解混