夹套反应釜设计计算

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1、化工机械设备基础课程设计夹套反应釜设计任务书课 程：化工机械设备基础院 系：化工学院专 业：学 号：化学工程与工艺姓 名：目录一. 设计内容3二. 设计参数和指术性指标3三. 设计要求41. 确定筒体和封头的几何尺寸4表1几何尺寸4表2强度计算5表3稳定性校核6表4 水压试验校核72. 选择支座形式并进行计算83. 手孔、视镜选择94. 选择接管、管法兰、设备法兰： 9夹套反应釜设计任务书一：设计内容：设计一台夹套传热式配料罐。二：设计参数和指术性指标:三：设计要求:夹套反应釜设计计算说明书一、确定筒体和封头的几何尺寸表1：几何尺寸步骤项目及代号参数及结果备注1-1全容积V，m30.8由工艺条

2、件给定1-2操作容积V/ m30.64计算，V1=Vn1-3传热面积F,皿3由工艺条件给定1-4釜体形式圆筒形常用结构1-5封头形式椭圆形常用结构1-6长径比i=H /D111.020按表4 2选取（注）1-7初算筒体内径D 34Vn i, m0.9995按式4-1计算1-8圆整筒体内径D1 , mm1000按附表D-1选取1-9米高的容积V ,m31m0.785按附表D-1选取1-10釜体封头容积V1封，m30.1505按附表D-2选取1-11釜体高度H1=（V-V1封）/Vj mm827按式4-2计算1-12圆整釜体高度Hmm900选取1-13实际容积V=V1m X H1+V1封，m30.

3、857按表4 3计算1-14夹套筒体内径D2，mm1100按表4 3选取1-15装料系数n =V操/V=0.800.80计算或选取1-16夹套筒体高度H2N（n v-v1封）/V1m , mm624按式4-4计算1-17圆整夹套筒体高度 mm700选取1-18罐体封头表面积F1封，皿1.1625按附表4-2选取1-19米高筒体内表面积七，皿3.14按附表D-1选取1-20实际总传热面积F=F1m X H2+F1封，皿3.3605按式4-5校核注：附表和计算式为设计资料 蔡纪宁，张秋翔编化工设备机械基础课程设计指导书化学工业出版社出版2000年第1版中数据及资料，下同表2：强度计算（按内压计算厚

4、度）步骤项目及代号参数及结果备注2-1设备材料Q235-B据工艺条件或腐蚀情况确定2-2设计压力（罐体内）p.MPa0.2由工艺条件给 定2-3设计压力（夹套内）P,MPa20.3由工艺条件给 定2-4设计温度（罐体内） C小于100由工艺条件给 定2-5设计温度（夹套内）t, C2小于150由工艺条件给 定2-6液注静压力P1H=10-6p gh,MPa0.0088计算2-7计算压力 P1c=P1+PH,MPa0.2088计算2-8液注静压力P2H,Mpa0忽略2-9计算压力p2p20.3计算2-10罐体及夹套焊接头系数0 ,0.85选取2-11设计温度下村料许用W :, MPa罐体筒体计算

5、厚度s = PD 1, mmi2b - Pc113选取2-121.09计算2-13夹套筒体计算厚5 = PD 2, mm2 一 2。孙：P c1.72计算2-14罐体封头计算厚5 , =p D11 2b 矿一0.5P,mm1.00计算2-15夹套封头计算厚X , _P D,mm1.72计算2-16O =c 2223 W - 0.5Pc钢板厚度负偏差R, mm0.6选取2-17腐蚀裕量C2, mm2.0选取2-18厚度附加量C=C1+C2，mm2.6计算2-19罐体筒体设计厚度o =01 + C,mm3.69计算2-20夹套筒体设计厚度02C = 02 + C,mm4.32计算2-21罐体封头设

6、计厚度0 ；广0 ； +C,mm3.60计算2-22夹套封头设计厚度0 ；c = 0 2+C,mm4.32计算2-23罐体筒体名义厚度0 , mm6圆整选取2-24夹套筒体名义厚度0 , mm2 n6圆整选取2-25罐体封头名义厚度0 , mm1n6圆整选取2-26夹套封头名义厚度0 , mm2 n6圆整选取表3:稳定性校核（按外压校核厚度）序号项目及代号参数及结果备注3-13-2罐体筒体名义厚度0 , mm1n8假设3-3厚度附加量C=C1+C2，mm2.6选取3-4罐体筒体有效厚度0 =01n - C ,mm5.4计算3-5罐体筒体外径Do = D1 + 201 ,mm1016计算3-6筒

7、体计算长度L=H2+1/3h1 +h2 ,mm808.3计算3-7系数L/D100.7956计算3-8系数D10/、e188.15计算系数A0.0006查找3-9系数B90查找3-10许用外压力 b , MPa0.0.4780.3计算稳定P =0.3计算稳定3-20P = Ro / 6 罐体封头名义厚度6 1 , mm8确定表4：水压试验校核序号项目及代号参数及结果备注4-1罐体试验压力0.25计算P1T=1.25p1a / o t MPa4-2夹套水压试验压力0.375计算P2T=1.25p2o / o t MPa4-3材料屈服点应力。s,MPa235计算4-4a 1.039 KN - m,

8、所以容器选用B3型耳式支座是没问题 的。3、手孔、视镜选择：(1)手孔：查参考文献2的附表4-10，根据DN=150mm，PN=1.0Mpa，选择带颈平焊法兰手 孔，其有关资料如下：标准号 HG21530-95 凹凸面 MFM H1=160mm, H2=90mm, m=24.2kg。(2)视镜:由DN=80mm,PN=1.0MPa，可知选择不带颈的视镜，查参考文献可得资料如下:D=145mm,D1=120mm,b1=25mm,b2=14mm 标准号为 JB593-64-24、选择接管、管法兰、设备法兰：1、法兰：设备共需选用4个，其中压力容器法兰1个，管法兰3个。（1）、根据DN=1000mm

9、,PN=0.6MPa，查参考文献2的附表4-4和4-5可知选取 甲型平焊法兰：名称为 法兰-T 1000-0.6 ；具体资料如下：D=1130mm, D1=1090mm, D2=1055mm, D3=1045mm, D4=1042mm, d=23mm;螺柱M20,数量36；凸面法兰质量：80.85kg，凹面法兰质量：78.46kg（2）、图中a,b,e,g接管公称尺寸均为25mm。根据DN=25mm,PN=1.0MPa，查 参考文献2的附表4-12可得有关资料如下：管子外径A=32mm，法兰外径D=100mm，法兰理论质量为0.65kg。（3）、图中d接管公称尺寸为65mm。根据DN=65mm,PN=1.0MPa，查参考文 献2的附表4-12可得有关资料如下：管子外径A=76mm，法兰外径D=160mm，法兰理论质量为1.61kg。（4）、图中f接管公称尺寸为40mm。根据DN=40mm,PN=1.0MPa，查参考文 献2的附表4-12可得有关资料如下：管子外径A=45mm，法兰外径D=130mm，法兰理论质量为1.20kg。2、接管：查参考文献2的附表4-12，根据各种零件的DN不同，PN=1.0Mpa，选取保 温设备接管，由资料可知接管的伸出长度一般为从法兰密封面到壳体外径为150 mm，则接管 a.b.d.e.f.g 长均为 1500mm。