反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)計(jì)算

過(guò)程裝備與控制工程課程設(shè)計(jì)

Coursedesignofprocessequipmentandcontrolengineering反響釜的設(shè)計(jì)計(jì)算1.任務(wù)書(shū)主要內(nèi)容：1設(shè)計(jì)方案確實(shí)定及工藝流程的說(shuō)明；2反響器的工藝計(jì)算；3根本尺寸計(jì)算及根本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；4殼體、開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng)與攪拌軸及耳式支座的強(qiáng)度校核；5繪制反響器的裝配圖。2.設(shè)計(jì)條件：乙酸酐分解式為該反響的反響速率方程為，反響溫度下反響速率常數(shù)為0.08。每小時(shí)處理量為，原料中乙酸的濃度。試設(shè)計(jì)一臺(tái)連續(xù)操作釜式反響器到達(dá)要求：3.接近設(shè)計(jì)條件的實(shí)物圖4.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果原料的處理量反響時(shí)間5.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果反響體積反響器的有效體積：反響器的實(shí)際體積：6.工藝設(shè)計(jì)計(jì)算局部結(jié)果參數(shù)匯總—原料液中乙酸酐的起始濃度，9.5×10^-2mol/L；—反映后乙酸酐的濃度，7.6×10^-3mol/L；—有效體積，1.44m3；—反響時(shí)間，143.75min；—乙酸酐的轉(zhuǎn)化率92％?！獑挝粫r(shí)間原料液處理量，0.6m3/h；—反響器的實(shí)際體積，1.8m3；—裝料系數(shù)0.8；

7.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局部釜體結(jié)構(gòu)形式的選擇筒體：圓柱形釜底的封頭形狀：標(biāo)準(zhǔn)橢圓型頂蓋連接方法：不可拆換熱器形式：U形夾套8.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果釜體直徑的計(jì)算對(duì)于直立反響釜來(lái)說(shuō)，釜體容積通常是指圓柱形筒體及下封頭所包含的容積之和，根據(jù)釜體容積和物料性質(zhì)，選定值，估算筒體內(nèi)徑。由于此反響為液—液反響，故而取，先忽略釜體封頭的容積。9.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果筒體內(nèi)徑：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圓整取10.

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果釜體高度的計(jì)算查表可知，直徑為1300mm的橢圓封頭總深度，內(nèi)外表積，。11.12.13.結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算結(jié)果計(jì)算厚度：14.15.結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算結(jié)果夾套的選擇夾套的內(nèi)徑1300mm夾套高度0.63m夾套筒體厚度計(jì)算厚度：0.41mm設(shè)計(jì)厚度：2.41mm名義厚度：6mm夾套封頭厚度計(jì)算厚度：0.41mm設(shè)計(jì)厚度：2.41mm名義厚度：6mm16.結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算結(jié)果反響釜的攪拌裝置攪拌功率的計(jì)算粘度計(jì)算公式解得攪拌器直徑d=400mm葉片直徑b=80mm葉輪轉(zhuǎn)速n=238.8r/min雷諾數(shù)17.結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算結(jié)果經(jīng)查?過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)?功率曲線可知，功率準(zhǔn)數(shù)Np=6攪拌功率P=3.91kw葉輪距槽底的安裝高度Hi=400mm擋板寬度Wb=120mm電機(jī)的選用電動(dòng)機(jī)功率P=4.57kw根據(jù)電動(dòng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)，查?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)?，電動(dòng)機(jī)可選用Y·132M2-6，功率5.5kw，轉(zhuǎn)速960r/min。18.結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算結(jié)果減速機(jī)的選用根據(jù)軸轉(zhuǎn)速960r/min，電動(dòng)機(jī)功率為5.5kw。查表可知：應(yīng)選用滾筒減速機(jī)，編號(hào)為96012。聯(lián)軸器的選用查?機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)?可知：聯(lián)軸器應(yīng)選GY4，類(lèi)型為凸緣聯(lián)軸器。攪拌軸材料的選擇常用優(yōu)質(zhì)碳素鋼有35、45、50鋼，其中以45鋼應(yīng)用最多。攪拌軸受到扭轉(zhuǎn)和彎曲的組合作用，其中以扭轉(zhuǎn)為主。本次設(shè)計(jì)選用45鋼作為攪拌軸的材料。19.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果攪拌軸直徑的計(jì)算攪拌軸的材料選為45鋼，軸材料剪切彈性模量，許用剪切應(yīng)力軸傳遞最大轉(zhuǎn)矩：攪拌軸為實(shí)心軸，那么直徑：d=0.045m20.結(jié)構(gòu)計(jì)算計(jì)算結(jié)果主要接管尺寸的計(jì)算進(jìn)料管和出料管

df=16mm查手冊(cè)取無(wú)縫鋼管，法蘭選用板式平焊鋼管法蘭PL2.5，B型，DN50。冷卻水管的計(jì)算

ds=26.6mm查手冊(cè)取無(wú)縫鋼管，法蘭選用板式平焊鋼管法蘭PL2.5，B型，DN40。21.主體設(shè)備配置圖22.強(qiáng)度校核壓力試驗(yàn)，選用液壓試驗(yàn)內(nèi)筒水壓試驗(yàn)故在做水壓試驗(yàn)時(shí)，內(nèi)筒穩(wěn)定性符合要求23.強(qiáng)度校核墊板厚度250mm墊板寬度200mm支座數(shù)量4支座高度200mm上蓋板寬度70mm上蓋板厚度16mm筋板長(zhǎng)度205mm筋板內(nèi)側(cè)間距125mm筋板厚度8mm底板寬度160mm底板長(zhǎng)度310mm螺紋中心至底板外緣距離50mm底板厚度10mm支座筋板設(shè)計(jì)溫度下的拉伸彈性模量19700Mpa設(shè)計(jì)溫度下支座材料的許用應(yīng)力113Mpa支座材料的屈服強(qiáng)度235Mpa底板的許用彎曲應(yīng)力141Mpa筋板材料的許用應(yīng)力141Mpa地腳螺栓材料Q235B，腐蝕裕量3mm，規(guī)格M24每個(gè)支座的地腳螺栓個(gè)數(shù)1個(gè)。地腳螺栓常溫下的許用應(yīng)力147Mpa地腳螺栓常溫下的許用切應(yīng)力117.6Mpa支撐面許用耐壓應(yīng)力11.768Mpa耳式支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)24.強(qiáng)度校核水平風(fēng)載荷和地震載荷計(jì)算〔地震為九度〕支座本體計(jì)算單個(gè)支座本體承受的實(shí)際載荷單個(gè)支座本體允許載荷可以查表可知BN型耳式支座系列參數(shù)尺寸，可知[Q]=30KN。那么有：,支座本體平安25.強(qiáng)度校核支座處殼體內(nèi)應(yīng)力的計(jì)算應(yīng)力校核支座上端A點(diǎn)支座下端B點(diǎn)：經(jīng)計(jì)算校驗(yàn)合格支座處殼體所受的支座彎矩3370KN·mm由壓力引起的一次總體薄膜應(yīng)力周向應(yīng)力16.38Mpa由壓力引起的一次總體薄膜應(yīng)力軸向應(yīng)力8.19Mpa支座彎矩引起的最大應(yīng)力周向應(yīng)力57.869Mpa支座彎矩引起的最大應(yīng)力軸線應(yīng)力32.328Mpa支座彎矩引起的最大應(yīng)力周向應(yīng)力146.7Mpa支座彎矩引起的最大應(yīng)力軸向應(yīng)力229.4Mpa26.強(qiáng)度校核地腳螺栓的強(qiáng)度驗(yàn)算式中，摩擦系數(shù)取支座與根底墊板之間鋼對(duì)鋼的靜摩擦系數(shù)0.3〔按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)〕。計(jì)算得的值小于0，說(shuō)明不承受剪切力。開(kāi)口補(bǔ)強(qiáng)的計(jì)算被削弱的金屬面積A=168.2㎡封頭起補(bǔ)強(qiáng)作用金屬面積A1=1516.5㎡因?yàn)?，所以需要補(bǔ)強(qiáng)圈進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)27.強(qiáng)度校核攪拌軸剛度的校核為了防止攪拌軸產(chǎn)生過(guò)大的扭轉(zhuǎn)變形，從而