《攪拌釜式反應(yīng)器設(shè)計(jì)條件》

1112頁7/15/2023長江大學(xué)工程技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)題 目： 學(xué) 生： 系 部： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 輔導(dǎo)教師： 時(shí) 間： 至 設(shè)計(jì)單位修 型式 錐頂平頂拱頂改安裝地點(diǎn)戶外頂棚室內(nèi)容積：V＝10m3設(shè)計(jì)條件

工藝數(shù)據(jù)表反響釜設(shè)計(jì)條件表設(shè)備名稱文件號(hào)外形尺寸：

工 程裝 置工 序階段設(shè)備位號(hào)臺(tái)數(shù)設(shè)備凈質(zhì)量：

具體工程設(shè)計(jì)2工作壓力 釜內(nèi)〔MPa〕 夾套工作溫度 釜內(nèi)〔℃〕 夾套工作介質(zhì)夾套

0.1 eF0.3F5080 g無腐蝕性物料水、蒸汽傳熱面積(m2傳熱面積(m2)3.5設(shè)備容積(m3)10腐蝕裕量(mm)2攪拌器型式平槳式攪拌軸轉(zhuǎn)速(r/min)85電機(jī)功率(Kw)保溫材料/厚度(mm)4.0巖棉/50管口表b符號(hào)DNPN連接面連接標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)DNPN連接面連接標(biāo)準(zhǔn)用途c2iha250.6S0/RFHG20593進(jìn)蒸汽eb250.6S0/RFHG20593壓力表c2500.6S0/RFHG20593手孔d400.6S0/RFHG20593溫度計(jì)e250.6S0/RFHG20593進(jìn)物料f400.6S0/RFHG20593安全閥g400.6S0/RFHG20593出料h250.6S0/RFHG20593排凝液i800.6S0/RFHG20593視鏡gf設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)要求設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

GB150－1998 殼體

主要材料螺栓〔外〕制造、檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)定檢測標(biāo)準(zhǔn)

HG20584－1998

接收接收法蘭

螺母〔外〕螺栓〔內(nèi)〕焊接接頭無損檢測

檢測方法 檢測率％AB RT 20CD RT 20

合格級(jí)別Ⅲ級(jí)Ⅲ級(jí)

內(nèi)件 螺母〔內(nèi)〕墊片主要焊接材料焊接后熱處理其它檢其它檢驗(yàn)要求版次

涂漆、包裝、運(yùn)輸說明 日期

母材牌號(hào)焊接材料牌號(hào)編制 校核 審核FeFegihbc2ihc1edgf編號(hào)名稱DN備注夾套加熱蒸汽系統(tǒng)裝上安全樓板上。工藝條件圖《攪拌釜式反響器設(shè)計(jì)條件》工藝條件圖工藝條件工作壓力工作壓力工作溫度工作介質(zhì)攪拌釜內(nèi)夾套釜內(nèi)夾套釜內(nèi)腐蝕狀況型式轉(zhuǎn)速設(shè)備容積V傳熱面積推舉材料0.1MPa0.3MPa80℃140℃溶液水、蒸汽略微平槳式85r/min1.4Kw3.25m37.1m2Q235－B管管口a進(jìn)蒸汽25b壓力表25c手孔250d溫度計(jì)40e進(jìn)物料25f安全閥40g出料40h排凝液25i視鏡80確定筒體的直徑和高度H/D=1.3i34V34V343.251.3

＝1.47mi圓整到標(biāo)準(zhǔn)公稱直徑系列，選取筒體直徑D＝1400mm。i查附錄得，DN＝1400mm時(shí)標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭高度

=350mm直邊1h=25mm，計(jì)算得每米高筒體的V2

＝1.539m3，外表積V1

=0.398m3hH=VVh=3.250.398=1.853m1V 1.5391筒體高度圓整為H＝1800m于是H/D=1.285 核查結(jié)果符合原定范圍內(nèi)。確定夾套的直徑和高度夾套的內(nèi)徑D=D+100=1500mm〔符合壓力容器公稱直徑系列要求〕j iH=3.25*0.850.398=1.537mj 1.424H=1600mmj則H=H－Hj=200mm這樣便于筒體法蘭螺栓的裝拆0驗(yàn)算夾套傳熱面積+F=9.27m2 >7.1m21 j n即夾套傳熱面積符合設(shè)計(jì)要求確定夾套的材料和壁厚Q235－A4.5～16mm，設(shè)計(jì)150Q235－A的許用應(yīng)力[]t=113MPa，由于有夾套有安全閥所以P＝1.1P w故?。?.60c=0.6mm,單面腐蝕取腐1蝕余量c=1.0mm。2夾套的壁厚計(jì)算如下:t=

+C=

0.331.5103

+1.6=5.259mmd

21130.60.33標(biāo)準(zhǔn)橢圓形夾套封頭的壁厚為:t= PDj

+C=

0.33150021130.60.50.33

1.6=5.255mm圓整至鋼板規(guī)定尺寸，并查閱封頭標(biāo)準(zhǔn),選取夾套的筒體和封頭壁厚。確定內(nèi)筒的材料和壁厚12mm,并取c1筒體有效壁厚t=12-2.8=9.2mme

=0.8mmc2

=2mmD0=1400+2*12=1424

D01424/9.2154.78t

ej 2 3L/D0

=1741/1424=1.223 D0和0和e

L/D0A＝5.2104，再查B＝65MPa[p]=

65

0.42MPa>0.33MPaD /t 1950[p]p且比較接近12mm假設(shè)選取筒體下封頭壁厚12mm 并取c=0.8mmc=2mm則，1 2t=12-2.8＝9.2mme標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭的外壓計(jì)算當(dāng)量球面半徑:R=KD=0.91000=900mmi iA= 0.125 9.11041260/9.2B＝92MPa許用外壓力 [p]= 92 0.53MPa>p=0.315Mpa1260/9.212mm,符合設(shè)計(jì)要求12mm。水壓試驗(yàn)及其強(qiáng)度校核內(nèi)筒水壓試驗(yàn)壓力 P=P+0.1=0.21MPa P=1.25P=0.13MPa取二者最大值P

T T=0.21MPaT夾套水壓試驗(yàn)壓力P＝P+0.1＝0.43Mpa P=1.25P=0.4125MPa取夾套水壓試驗(yàn) PTj

T T=0.43MPa內(nèi)筒水壓試驗(yàn)時(shí)壁內(nèi)應(yīng)力：P P

[D(tn

T 2(tn

P P

[KDO.5(tn

Tf 2(tn

夾套水壓試驗(yàn)時(shí)壁內(nèi)應(yīng)力P[D (t

Tj j n

64.35MPaTj 2(t n

2(101.6)0.6P[KD 0.5(t

15000.5(101.6)] Tj j n

57.77MPaTjf

2(tn

2(101.6)0.6由于Q235－A在常溫時(shí)s＝235MPa0.9s＝211.5MPa水壓試驗(yàn)時(shí)內(nèi)筒夾套都小于０.９s,故水壓試驗(yàn)安全。0.21MPa,夾套水壓試驗(yàn)時(shí)PTj

0.43MPa故夾套在進(jìn)展水壓時(shí)筒體內(nèi)需要充壓才能保持筒體穩(wěn)定。選擇釜體法蘭依據(jù)DN=1400mm，p=0.3MPa 由于PN不會(huì)超過0.6Mpa,可以選用甲型平焊法蘭。確定為RF型、甲型平焊法蘭.其尺寸為D=1530D=1490D=1455 D=1441 D=14381 2 3 4墊片材料為石棉橡膠板，選用墊片為1440*1440*3 ，JB/T4704-2023選擇攪拌器、攪拌軸和聯(lián)軸器依據(jù)工藝條件要求，查閱《槳式攪拌器〔HG/T2501.4－1991〕選取攪拌器外徑500mm,攪拌軸直徑d＝50mm的平槳式攪拌器標(biāo)記為：攪拌器500－50 HG/T2501.4－1991P3n348545鋼，鋼的許用扭應(yīng)力為[]=3P3n3485d=A

(42.6～38.6)mm3－11幾種常用軸材料的[]及A軸的材料軸的材料Q2,35,2035,1Cr18Ni9Ti4540Cr,35SiMn,40mNb,38SiMnMo,3Cr13[T]/MPa12～2020～3030～4040～52A160～135135～118118～107107～98考慮到鍵槽可能對(duì)軸的強(qiáng)度的減弱和物料對(duì)軸的腐蝕，并可以取攪拌軸的d＝50mm。查閱標(biāo)準(zhǔn)《攪拌傳動(dòng)裝置——聯(lián)軸器〔HG2157199〕50mm的聯(lián)軸器的最大扭矩Mn

]≈515N?m3－12，選取工作狀況系數(shù)K＝1.5，聯(lián)軸器的計(jì)算扭矩M

njM KMnj

1.595504.0253N?m<[M ]85 n3－12工作狀況系數(shù)K工工作原動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)扭矩變化很小的機(jī)械1.3扭矩變化很小的機(jī)械1.5扭矩變化中等的機(jī)械1.7機(jī)扭矩變化和沖擊載荷中等的機(jī)械1.9扭矩變化和沖擊載荷很大的機(jī)械2.3夾殼聯(lián)軸器的標(biāo)記為：聯(lián)軸器DN50 HG21570－1995選擇攪拌傳動(dòng)裝置和密封裝置依據(jù)設(shè)計(jì)條件，查閱標(biāo)準(zhǔn)《攪拌傳動(dòng)裝置－傳動(dòng)軸、減速器型〔HG21568－1995〕及其附錄《單級(jí)立式擺線鐘輪BLD1.5－229Y〔Y90L－4,額定功率：1.5kw1400r/min，依據(jù)表3－130.95＝1.425kw，符合攪拌要求。HG21566－1995，依據(jù)所選減速機(jī)設(shè)計(jì)減速機(jī)機(jī)架。依據(jù)操作條件選用帶襯套及冷卻水套鑄填料箱，查閱《攪拌傳〔HG21537—1992〕DN50的填料箱，標(biāo)記為：填料箱PN0.6DN50HG/T21537.7—1992校核L/B和L/d1 1作用，得L 2100m，參考《單支點(diǎn)機(jī)架〔HG2151995，機(jī)1座J－B－50尺寸，可得B≈565mm。/B2100/5653.72<4 L1

/d2100/5042<50均符合要求。容器支座的選用計(jì)算反響釜因需外另保溫，應(yīng)選用B型懸掛式支座。反響釜的總質(zhì)量包括物料〔或水壓試驗(yàn)的水〕W1

,釜體和夾套的質(zhì)量W2

,電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)、攪拌裝置、法蘭、保溫層等附件W。3當(dāng)釜內(nèi)、夾套內(nèi)布滿水時(shí)的質(zhì)量比物料重，由此W[D2H1 4 j j

D2(HH4

)Vj

hj [ 1.521.6 0004 43402kg第 10 頁 共 12 頁7/15/2023 釜體和夾套的質(zhì)量可以查手冊(cè)或自行計(jì)算，由此W＝418×1.8+278×1.6+208×2+1381751kg2電動(dòng)機(jī)和減速機(jī)總質(zhì)量約100kg,攪拌裝置質(zhì)量約40kg，筒體法77.7kg100kg50kg，由此W＝100+40+77.7+100+50＝367.7kg3反響釜總質(zhì)量W＝W1

+W+W2

＝3402+1751+367.7＝5520kg55kN4個(gè)支座，但按3個(gè)支座承受計(jì)算，查閱標(biāo)準(zhǔn)《耳式JB/T4729，可以選用承載力氣為20kN的支座B2JB/T4725——1992材料為Q235－B選用手孔、視鏡、溫度計(jì)和工藝接收〔HG21529－2023〕,選用手孔形式a式，PN＝0.6MPaDN＝250mm.RFDN250PN0.6HG21529－2023a承受323.5無縫鋼管,PN0.6DN25HG20593－1997冷凝液出口管h和壓力表接收b都選用323.5無縫鋼管配法蘭PN0.6 DN25HG20593－1997第 11 頁 共 12 頁7/15/2023 加強(qiáng)套管溫度計(jì)d的管口選用453.5進(jìn)料管口e承受323.5無縫鋼管，配法蘭 PN0.6 HG20593－1997安全閥接收f承受323.5無縫鋼管，配法蘭PN0.6 HG20593