夾套反應釜設計計算

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上化工機械設備基礎課程設計： 夾套反應釜設計任務書 課 程： 化工機械設備基礎 專 業(yè)： 化學工程與工藝學 號： 姓 名： 楊麗目 錄一設計內(nèi)容3二設計參數(shù)和指術性指標3三設計要求41確定筒體和封頭的幾何尺寸4表1 幾何尺寸4 表2 強度計算5 表3 穩(wěn)定性校核6 表4 水壓試驗校核72選擇支座形式并進行計算 83手孔、視鏡選擇94選擇接管、管法蘭、設備法蘭：9夾套反應釜設計任務書一：設計內(nèi)容：設計一臺夾套傳熱式配料罐。二：設計參數(shù)和指術性指標： 簡圖設計參數(shù)及要求 容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力，MPa設計壓力，MPa0.20.3工作溫度，設計溫度，1003腐蝕情況微弱材料Q2

2、35-B接管表符號公稱尺寸DN連接面形式用 途a25突面蒸汽入口b25突面加料口c80凸凹面視鏡d70突面溫度計管口e25突面壓縮空氣入口f40突面放料口g25突面冷凝水出口三：設計要求：夾套反應釜設計計算說明書 一、 確定筒體和封頭的幾何尺寸表1： 幾何尺寸步驟項目及代號參數(shù)及結果備注1-11-21-31-41-51-61-71-81-91-101-111-121-131-141-151-161-171-181-191-20全容積V，m3操作容積V1，m3傳熱面積F,釜體形式封頭形式長徑比i=H1/D1初算筒體內(nèi)徑，m圓整筒體內(nèi)徑D1 ，mm一米高的容積V1m ,m3釜體封頭容積V1封 ，m

3、3釜體高度H1=(V-V1封)/V1m，m圓整釜體高度H1,m實際容積V=V1mH1+V1封，m3夾套筒體內(nèi)徑D2，mm裝料系數(shù)=0.8夾套筒體高度H2(v-V1封)/V1封 , m圓整夾套筒體高度H2, mm罐體封頭表面積F1封, 一米高筒體內(nèi)表面積F1m, 實際總傳熱面積F=F1mH2+F1封,0.80.643圓筒形橢圓形1.0200.999510000.7850.15050.87240.90.87511000.850.67457001.16253.143.3605由工藝條件給定計算，V1=V由工藝條件給定常用結構常用結構按表4-2選?。ㄗⅲ┌词?-1計算按附表D-1選取按附表D-1選取按

4、附表D-2選取按式4-2計算選取按表4-3計算按表4-3選取計算或選取按式4-4計算選取按附表4-2選取按附表D-1選取按式4-5校核注：附表和計算式為設計資料 蔡紀寧，張秋翔編化工設備機械基礎課程設計指導書化學工業(yè)出版社出版2000年第1版中數(shù)據(jù)及資料，下同表2： 強度計算（按內(nèi)壓計算厚度）步驟項目及代號參數(shù)及結果備注2-12-22-32-42-52-62-72-82-92-102-112-122-132-142-152-162-172-182-192-202-212-222-232-242-252-26設備材料設計壓力（罐體內(nèi)）p1,MPa設計壓力（夾套內(nèi)）p2,MPa設計溫度（罐體內(nèi)）t

5、1, 設計溫度（夾套內(nèi)）t2, 液注靜壓力 p1H=10-6gh,MPa計算壓力p1c=p1+pH,MPa液注靜壓力p2H,Mpa計算壓力p2c=p2罐體及夾套焊接頭系數(shù),設計溫度下村料許用,MPa罐體筒體計算厚度, mm夾套筒體計算厚, mm罐體封頭計算厚, mm夾套封頭計算厚, mm鋼板厚度負偏差C1, mm腐蝕裕量C2, mm厚度附加量C=C1+C2, mm罐體筒體設計厚度, mm夾套筒體設計厚度, mm罐體封頭設計厚度, mm夾套封頭設計厚度, mm罐體筒體名義厚度, mm夾套筒體名義厚度, mm罐體封頭名義厚度, mm夾套封頭名義厚度, mmQ235-B0.20.3小于100小于15

6、00.00880.208800.30.851131.091.721.001.72 0.62.02.63.093.723.093.726666據(jù)工藝條件或腐蝕情況確定由工藝條件給定由工藝條件給定由工藝條件給定由工藝條件給定計算計算忽略計算選取選取計算計算計算計算選取選取計算計算計算計算計算圓整選取圓整選取圓整選取圓整選取表3: 穩(wěn)定性校核（按外壓校核厚度）序號項目及代號參數(shù)及結果備注3-13-23-33-43-53-63-73-83-93-103-113-123-133-143-153-16 3-173-183-193-20罐體筒體名義厚度 , mm厚度附加量C=C1+C2, mm罐體筒體有效厚

7、度,mm罐體筒體外徑,mm筒體計算長度L=H2+1/3h1 +h2 ,mm系數(shù)L/D10系數(shù)D10/e系數(shù)A系數(shù)B許用外壓力，MPa罐體筒體名義厚度 , mm罐體封頭名義厚度1n ，mm厚度附加量C=C1+C2, mm罐體封頭有效厚度,mm罐體封頭外徑,mm標準橢圓封頭當量球殼外半徑 ，mm系數(shù),MPa系數(shù)B許用外壓力罐體封頭名義厚度 , mm82.85.21016808.30.796195.40.0006800.410.3882.85.21016914.40.0007980.5570.38假設選取計算計算計算計算計算查找查找計算失穩(wěn)確定假設選取計算計算計算查找查找計算穩(wěn)定確定表4： 水壓試驗

8、校核序號項目及代號參數(shù)及結果備注4-14-24-34-44-54-6罐體試驗壓力p1T =1.25p1/ t MPa夾套水壓試驗壓力p2T =1.25p2 / t MPa材料屈服點應力s,MPa10.9s,MPa罐體圓筒應力1t=P1(D1+e)/2e,MPa夾套內(nèi)壓試驗應力2t=P1(D1+e)/2e, MPa 0.250.375235179.817.0179.828.1179.8計算計算計算計算計算計算2、選擇支座形式并進行計算(1)確定耳式支座實際承受載荷QQ=(m0g+Ge)/kn+4（hPe+GeSe）/n 10-3m0為設備總質(zhì)量(包括客體及其附件,內(nèi)部介質(zhì)及保溫的質(zhì)量)Q1為釜體

9、和夾套筒體總重載荷，查附表4-1，有：Dg=1000mm, =8m 的1米高筒節(jié)的質(zhì)量q1=199kg,Dg=1100mm, =8m 的1米高筒節(jié)的質(zhì)量q2=219kg, 故 Q1=H1q1+H2q2=0.9199+0.7219=332.4kgQ2為釜體和夾套封頭重載荷，查附表4-3Dg=1000mm, =8m 的封頭的質(zhì)量72.05kg，Dg=1100mm, =8m 的封頭的質(zhì)量86.49kg,Q2=72.052+86.49=230.59kgQ3為料液重載荷，由于水的密度大于有機溶劑的密度，故按水壓試驗時充滿水計算，r=1000kg/m,現(xiàn)以夾套尺寸估計。由附表4-3，有：Dg=1100mm

10、的封頭容積V封=0.2122m3 1米筒節(jié)的容積V1=0.958 m。故 Q3=9.8Vr=9.8（2V封+1.0V1米）=9.8（20.2122+1.00.958）1000=13547.52N 則：Q3=13547.52/9.8=1382.4kg。Q4=為保溫層加附件重載荷，手孔重載荷忽略，其它附件1000N。m=332.4+230.59+1382.4+1000/9.8=2047.43kg（2）初定支座的型號及數(shù)量并算出安裝尺寸容器總重量約2047.43kg，選B3型支座本體允許載荷Q=30KN四個。=(D1+2n+3)-(b2-22) +2(l2-s1)=(1000+28+28)-(125

11、-28)+2(205-50)=1233mm 確定水平力P，因為容器置于室內(nèi)，不考慮風載，所以只計算水平地震力Pe，根據(jù)抗震8度取e=0.45，于是 Pe =0.50.452047.439.8=4.515KN 確定偏心載荷及偏心距。偏心載荷Ge幾乎沒有，可忽略，于是偏心距Se也為零。 (h取180mm)，則：Q =（2047.439.8）/（0.834）+（44515180）/（41233） 10-3=6.70KNM=Q(l2-s1)/10=6.70(205-50)/ 1000=1.039KNm 當e=8-2.8=5.2mm,DN=1000mm,筒體內(nèi)壓P=0.2Mpa,材料Q235-B用B3型

12、耳式支座時，M=1.7KNm1.039 KNm,所以容器選用B3型耳式支座是沒問題的。 3、手孔、視鏡選擇： （1）手孔： 查參考文獻2的附表4-10，根據(jù)DN=150mm，PN=1.0Mpa,選擇帶頸平焊法蘭手孔，其有關資料如下：標準號 HG21530-95 凹凸面 MFM H1=160mm, H2=90mm, m=24.2kg。（2）視鏡：由DN=80mm,PN=1.0MPa,可知選擇不帶頸的視鏡，查參考文獻可得資料如下:D=145mm,D1=120mm,b1=25mm,b2=14mm 標準號為 JB593-64-24、選擇接管、管法蘭、設備法蘭：1、法蘭：設備共需選用4個，其中壓力容器法

13、蘭1個，管法蘭3個。（1）、根據(jù)DN=1000mm,PN=0.6MPa,查參考文獻2的附表4-4和4-5可知選取 甲型平焊法蘭 ：名稱為 法蘭-T 1000-0.6 ；具體資料如下：D=1130mm, D1=1090mm, D2=1055mm, D3=1045mm, D4=1042mm, d=23mm;螺柱M20, 數(shù)量 36；凸面法蘭質(zhì)量：80.85kg，凹面法蘭質(zhì)量：78.46kg（2）、圖中a,b,e,g接管公稱尺寸均為25mm。根據(jù)DN=25mm,PN=1.0MPa,查參考文獻2的附表4-12可得有關資料如下：管子外徑A=32mm，法蘭外徑D=100mm，法蘭理論質(zhì)量為0.65kg。（3）、圖中d接管公稱尺寸為65mm。根據(jù)DN=65mm,PN=1.0MPa，查參考文獻2的附表4-12可得有關資料如下：管子外徑A=76mm，法蘭外徑D=160mm，法蘭理論質(zhì)量為1.61kg。（4）、圖