攪拌反應(yīng)釜課程設(shè)計(jì).doc

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)專 業(yè)： 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間：要 求 與 說(shuō) 明一、學(xué)生采用本報(bào)告完成課程設(shè)計(jì)總結(jié)。二、要求文字（一律用計(jì)算機(jī)）填寫(xiě)，工整、清晰。所附設(shè)備安裝用計(jì)算機(jī)繪圖畫(huà)出。三、本報(bào)告填寫(xiě)完成后，交指導(dǎo)老師批閱，并由學(xué)院統(tǒng)一存檔。目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)5二、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介61.1罐體幾何尺寸計(jì)算71.1.1確定筒體內(nèi)徑71.1.2確定封頭尺寸81.1.3確定筒體高度91.2夾套幾何計(jì)算101.2.1夾套內(nèi)徑101.2.2夾套高度計(jì)算101.2.3傳熱面積的計(jì)算101.3夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算111.3.1強(qiáng)度計(jì)算的原則及依據(jù)111.3.2按內(nèi)壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算121.3.2.1壓力計(jì)算121.3.2.2罐體及夾套厚度計(jì)算121.3.3按外壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行穩(wěn)定性校核141.3.4水壓試驗(yàn)校核16（二）、攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)172.1進(jìn)行傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)172.2作帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算172.2.1計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pc172.2.2選擇V形帶型號(hào)172.2.3選取小帶輪及大帶輪172.2.4驗(yàn)算帶速V182.2.5確定中心距182.2.6 驗(yàn)算小帶輪包角182.2.7確定帶的根數(shù)Z182.2.8確定初拉力Q192.3攪拌器設(shè)計(jì)192.4攪拌軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核192.5選擇軸承202.6選擇聯(lián)軸器202.7選擇軸封型式21（三） 、設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu)21（四）、凸緣法蘭及安裝底蓋224.1凸緣法蘭224.2安裝底蓋23（五）、支座形式245.1 支座的選型245.2支座載荷的校核計(jì)算25(六)、容器附件266.1手孔和人孔276.2設(shè)備接口276.2.1接管與管法蘭276.3視鏡28四、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總31五、參考資料33六、后記35七、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)評(píng)定37八、答辯過(guò)程評(píng)定37一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：夾套反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件：設(shè)計(jì)參數(shù)及要求設(shè)計(jì)參數(shù)及要求簡(jiǎn)圖容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力/MPa0.180.25設(shè)計(jì)壓力/MPa0.20.3工作溫度/100130設(shè)計(jì)溫度/1203腐蝕情況微弱推薦材料Q345R或Q245R攪拌器型式漿式攪拌軸轉(zhuǎn)速/(r/min)200軸功率/kW4工 藝 接 管 表符號(hào)公稱尺寸連接面形式A25PL/RF蒸汽入口B65PL/RF進(jìn)料口C1，2100-視 鏡D25PL/RF溫度計(jì)管口E25PL/RF壓縮空氣入口F40PL/RF放料口G25PL/RF冷凝水出口設(shè)備安裝場(chǎng)合室內(nèi)二、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介 攪拌釜式反應(yīng)器的工藝給出的條件一般包括：釜體容積、設(shè)計(jì)壓力、設(shè)計(jì)溫度、介質(zhì)腐蝕性、傳熱面積、攪拌形式、轉(zhuǎn)速和功率、工藝接管尺寸等。我們作為設(shè)計(jì)者要做的工作就是根據(jù)工藝條件提出的要求和條件，對(duì)攪拌反應(yīng)釜的容器、攪拌軸、傳動(dòng)裝置和軸封裝置結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的選型、設(shè)計(jì)和計(jì)算。攪拌反應(yīng)釜的機(jī)械設(shè)計(jì)大體上按以下步驟進(jìn)行： （1）進(jìn)行罐體的設(shè)計(jì)計(jì)算 （2）進(jìn)行攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) （3）設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu) （4）選擇凸緣法蘭及安裝底蓋結(jié)構(gòu) （5）選擇支座形式及進(jìn)行計(jì)算 （6）選擇容器附件 （7）繪制總裝配圖（A1圖紙） （8）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份三、工藝計(jì)算及主要設(shè)備計(jì)算（一）、罐體和夾套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)夾套式反應(yīng)釜是由罐體和夾套兩大部分組成的。罐體在規(guī)定的操作溫度和操作壓力下，為物料完成其攪拌過(guò)程提供了一定的空間。夾套傳熱是一種應(yīng)用最普遍的外部傳熱方式。罐體和夾套的設(shè)計(jì)主要包括其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，各部分幾何尺寸的確定和強(qiáng)度的計(jì)算與校核。罐體一般是立式圓筒容器，有頂蓋、筒體和罐底，通過(guò)支座安裝在基礎(chǔ)或平臺(tái)上。罐底通常為橢圓形封頭。1.1罐體幾何尺寸計(jì)算1.1.1確定筒體內(nèi)徑一般由工藝條件給定全容積V，筒體內(nèi)徑 按照D1公式 估算 D1 1式中 V工藝條件給定容積，m3； i長(zhǎng)徑比， 其按物料選取，根據(jù)參考文獻(xiàn)1，圖1-1 幾種攪拌釜的長(zhǎng)徑比值選取i=1.3。由任務(wù)書(shū)給出的V=2.5m3，可得D1=1.348m=1348mm，查閱壓力容器公稱直徑GB901919982圖1-2 筒體的容積、面積和質(zhì)量圓整為D1=1400 mm,同時(shí)得到V1m=1.539m3/m， F1m=4.40m2。1.1.2確定封頭尺寸反應(yīng)釜筒體與夾套最常用的封頭型式是標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的橢圓封頭類型代號(hào)為EHA，其內(nèi)徑與筒體內(nèi)徑相同，根據(jù)筒體內(nèi)徑D1=1400mm,參閱3可選取以下信息： 曲邊高度h1（mm） 350 直邊高度h2 (mm) 25 內(nèi)表面積F封（m2） 2.2346 容積V封（m3） 0.3977 圖1-3 以內(nèi)徑為公稱直徑的橢圓封頭的型式和尺寸1.1.3確定筒體高度 反應(yīng)釜容積V通常按下封頭和筒體兩部分容積之和計(jì)算。則筒體高度按公式計(jì)算，并進(jìn)行圓整。 H1=（VV封）/V1m 4式中 V封封頭容積，m3； V1m1m高筒體容積，m3/m； V1m=1.539m3/m，V封= 0.3977m3 H1=（2.50.3977）/1.539=1.366m=1366mm 圓整后H1=1400mm 當(dāng)筒體高度確定后，應(yīng)按圓整后的筒體高度修正設(shè)計(jì)容積，則 V修正=V1mH1V封=1.5391.40.3977=2.5523 m31.2夾套幾何計(jì)算夾套的結(jié)構(gòu)尺寸常根據(jù)安裝和工藝兩方面的要求而定。夾套和筒體的連接常焊接成封閉結(jié)構(gòu)。1.2.1夾套內(nèi)徑夾套下封頭直徑D2可根據(jù)筒體內(nèi)徑D15： 表1-1 夾套直徑 D2 /mmD1500-600700-18002000-3000D2 因?yàn)镈1=1400mm在700-1800mm之間，所以D2=D1+100=1400+100=1500mm1.2.2夾套高度計(jì)算 夾套高H2由傳熱面積決定，不能低于料液高。若裝料系數(shù)沒(méi)有給定，則應(yīng)合理選用裝料系數(shù)的值，盡量提高設(shè)備利用率。通常取=0.6-0.85。染料及有機(jī)溶劑的粘度較大，選用=0.8。 夾套高H2由公式 H2=（VV封）/V1m 6其中操作容積V1=V=0.82.5=2.0 m3 H2=(0.82.55230.3977）/1.539=1.0684m=1068.4mm圓整為H2=1100mm1.2.3傳熱面積的計(jì)算夾套所包圍罐體的表面積（筒體表面積F筒封頭表面積F封）一定要大于工藝要求的傳熱面積F，即 F筒F封 F 6式中 F筒 筒體表面積F筒，F(xiàn)筒=H2F1m，m2 F封封頭面積，m2 F1m1m高筒體內(nèi)表面積，m2/m F筒 =H2F1m=1.1004.40=4.84m2 ， F筒F封=4.842.2346=7.0746m2 3m2因此符合傳熱要求。因圓筒型夾套傳熱面積小，故選用圓筒型夾套。 圖1-4 U型夾套與圓筒型夾套的比較 1.3夾套反應(yīng)釜的強(qiáng)度計(jì)算當(dāng)反應(yīng)釜的幾何尺寸確定后，則要根據(jù)已知的公稱直徑、設(shè)計(jì)壓力和設(shè)計(jì)溫度進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，確定罐體及夾套的筒體和封頭的厚度。1.3.1強(qiáng)度計(jì)算的原則及依據(jù) 根據(jù)任務(wù)書(shū)給出的條件，反應(yīng)釜體內(nèi)為正壓外帶夾套，被夾套包圍的罐體分別按內(nèi)壓和外壓計(jì)算，罐體內(nèi)壓為0.2MPa，外壓為極限時(shí)最大內(nèi)外壓差 0.3MPa；其余部分按內(nèi)壓圓筒設(shè)計(jì)。 圓筒為正壓外帶夾套：7 （1）當(dāng)圓筒體的公稱直徑DN600mm時(shí)，被夾套包圍部分的筒體分別按內(nèi)壓和外壓計(jì)算，取其中最大值；其余部分按內(nèi)壓圓筒設(shè)計(jì)。 （2）當(dāng)圓筒體的公稱直徑DN600mm時(shí)，全部圓筒分別按內(nèi)壓圓筒和外壓圓筒計(jì)算，取其中較大值。1.3.2按內(nèi)壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算1.3.2.1壓力計(jì)算 材料選擇Q235B，由設(shè)計(jì)壓力P1（罐體內(nèi)）0.2MPa，設(shè)計(jì)壓力P2（夾套內(nèi)）0.3MPa，可得： 工作壓力（罐體內(nèi)）為0.2/1.1=0.18MPa 工作壓力（夾套內(nèi)）為0.3/1.2=0.25MPa8設(shè)計(jì)溫度（罐體內(nèi)）t1120；溫度（夾套內(nèi)）t2 C1=0.6mm)同理： 夾套筒體名義厚度=5mm； 罐體封頭名義厚度=5mm； 夾套封頭名義厚度=5mm；1.3.3按外壓對(duì)筒體和封頭進(jìn)行穩(wěn)定性校核假設(shè)一：罐體筒體名義厚度=5 mm； 厚度附加量C= C1 +C2=2.5 mm；13罐體筒體有效厚度=-C=5-2.5=2.5 mm；罐體筒體外徑=+2=1400+25=1410mm； 筒體計(jì)算長(zhǎng)度L=+=1100+350=1217 mm；14式中 夾套筒體高度=1100mm； 曲邊高度，350mm 系數(shù)=1217/1410=0.863； 系數(shù)=1410/2.5=564 系數(shù)A15圖10-3得：A=0.00012； 系數(shù)B16圖10-4得：B不存在，故采用公式：許用外壓P= =0.0218MPa（其中E=1.54105）0.3MPa，滿足對(duì)穩(wěn)定性的要求。假設(shè)罐體封頭名義厚度=10mm；罐體封頭鋼板厚度負(fù)偏差C1=0.8mm；罐體封頭厚度附加量C= C1 +C2=2.8 mm；罐體封頭有效厚度=C=102.8=7.2 mm；罐體筒體外徑=+2=1400+210=1420 mm； 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭當(dāng)量球殼外半徑=0.91420=1278 mm；系數(shù)=0.0007，系數(shù)B=98；許用外應(yīng)力=0.497MPa0.3MPa； 罐體封頭最小厚度=0.15%=14000.0015=2.1mm（小于，滿足要求）。1.3.4水壓試驗(yàn)校核 罐體試驗(yàn)壓力=1.250.2=0.25MPa，當(dāng)設(shè)計(jì)溫度小于200時(shí)，二者接近，可以忽略。17 夾套水壓試驗(yàn)壓力=1.250.3=0.375MPa； 材料屈服點(diǎn)應(yīng)力=235MPa ； =0.90.85235=179.8MPa ，表示為水壓試驗(yàn)時(shí)的許可應(yīng)力。 罐體圓筒應(yīng)力：=24.1MPa79.8MPa； 夾套內(nèi)壓試驗(yàn)應(yīng)力: =39.25MPa 5 r/min。選取滑動(dòng)率0.02，則大帶輪直徑d2=（1-0.02i d1=0.984.8106=498.6mm。圓整后取d2=500mm，選用YP系列帶傳動(dòng)減速機(jī)。2.2作帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算按設(shè)計(jì)書(shū)任務(wù)要求，選用電機(jī)Y132M26，轉(zhuǎn)速960r/min,功率5.5kW。2.2.1計(jì)算設(shè)計(jì)功率Pc 查得工作情況系數(shù)KA= 1.218 ，故 Pc= KA P= 1.2 5.5=6.6kW2.2.2選擇V形帶型號(hào) 根據(jù)PC=6.6kW，n1=960r/min,初步選用B型帶19。2.2.3選取小帶輪及大帶輪 選取小帶輪基準(zhǔn)直徑d1=125 mm20，公式得： d2=（n1d1）/n2=（960125）/200=600mm；21即取d2=600 mm2.2.4驗(yàn)算帶速V =（3.14125960）/（601000）=6.28 m/s；在(5-25m/s) 范圍內(nèi)，帶速合適。2.2.5確定中心距 在0.7（+）21 包角合適。2.2.7確定帶的根數(shù)Z 因d1=125 mm ，=600 mm，帶速v=6.28 m/s；，傳動(dòng)比i=/d1=4.8由n1=960r/min，d1=125 mm；用內(nèi)插法得：P0=1.64kW； KB=1.9875； Ki=1.14 =0.23kW由=125得=0.84，=1.00： =4.20，取z=5根。2.2.8確定初拉力Q m=0.17kg，得到： =214.4 N；由公式算出作用在軸上的力為 Q=2zsin=25214.4 sin 62.5=1901.8 N242.3攪拌器設(shè)計(jì) 攪拌裝置由攪拌器、軸及其支撐組成。攪拌器的形式很多，根據(jù)任務(wù)說(shuō)明書(shū)的要求，本次設(shè)計(jì)采用的是漿式攪拌器。其機(jī)械設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是：確定攪拌器直徑、攪拌器與攪拌軸的連接結(jié)構(gòu)、進(jìn)行攪拌軸的強(qiáng)度設(shè)計(jì)和臨界轉(zhuǎn)速校核、選擇軸的支撐結(jié)構(gòu)。由工藝條件確定選漿式攪拌器，查表得：D1 /DJ 取1.25:12:1 H0/DJ 取1:12:1則 攪拌器直徑：900mm 液面高度：900mm2.4攪拌軸的設(shè)計(jì)及強(qiáng)度校核攪拌軸的機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容同一般傳動(dòng)軸，主要是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和強(qiáng)度校核。（1）攪拌軸的材料：選用45鋼（2）攪拌軸的結(jié)構(gòu)：用實(shí)心直軸，因是連接的為槳式攪拌器，故采用光軸即可。（3）攪拌軸強(qiáng)度校核： 軸扭轉(zhuǎn)的強(qiáng)度條件是：max=MT/WP 對(duì)45鋼，= 35 MPa 對(duì)實(shí)心軸，WP = d3 / 16 = 12560 mm容易得出，=15.2 35 ，所以選d=40mm，強(qiáng)度足夠。按強(qiáng)度計(jì)算軸徑：d 365P/（n）= 30.3，所以也證明選取d=40mm 強(qiáng)度足夠。項(xiàng)目及代號(hào)參數(shù)及結(jié)果備注軸功率P4kW由工藝條件確定軸轉(zhuǎn)速200r/min由工藝條件確定軸材料45鋼常用軸傳遞轉(zhuǎn)矩MT=9.55106（P/n）191.0 N.mm計(jì)算材料許用扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力35MPa選取按強(qiáng)度計(jì)算軸徑：d 365P/ （n）= 30.3故取攪拌軸軸徑為40mm 計(jì)算表2.1 攪拌器尺寸 2.5選擇軸承 一般攪拌軸可依靠減速器內(nèi)的一對(duì)軸承支承。當(dāng)攪拌軸較長(zhǎng)時(shí)，軸的剛度條件變壞。為保證攪拌軸懸臂穩(wěn)定性，軸的懸臂長(zhǎng)L1，軸徑d和兩軸承間距B應(yīng)滿足以下關(guān)系：L1/B45；L1/d4050。攪拌軸的支承常采用滾動(dòng)軸承。安裝軸承處的公差帶常采用K6.外殼孔的公差帶常采用H7 。安裝軸承處軸的配合表面粗糙度Ra取0.8 1.6 。外殼孔與軸承配合表面粗糙度Ra取1.6 。 2.6選擇聯(lián)軸器 常用的電機(jī)和減速機(jī)輸出軸與傳動(dòng)軸之間及傳動(dòng)軸與攪拌軸之間的連接，都市通過(guò)聯(lián)軸器來(lái)連接的。 扭矩Tca = KAT = 1.3955（P/n）=247 N .m 。按軸徑d=40mm，由Tca 及n條件查標(biāo)準(zhǔn)尺寸，查得TL6的數(shù)據(jù)為d=40mm，許用最大扭矩為250 N .m ，nmax = 2800r/min ，滿足要求。 所以選用TL6型彈性聯(lián)軸器。2.7選擇軸封型式 反應(yīng)釜中應(yīng)用的軸封結(jié)構(gòu)主要有兩大類，填料箱密封和機(jī)械密封?？紤]到釜內(nèi)的物料具有易燃性和一定的腐蝕性，因此選用填料密封。根據(jù)PW0.25、120、n=200r/min、d=40mm。 填料式的高度H由壓力而定，壓力越高，所需填料環(huán)數(shù)越多，H就越大，通常取H=3S。 填料式寬度S根據(jù)軸的直徑確定，得 S=（D-d）/2 查得，S=10mm。 根據(jù)PW0.25、120、n=200r/min、d=40mm。選用R40 HG 21537-1992 表2.2 填料密封的主要尺寸（mm） 軸徑d D2 D2 D3 H 螺柱401751451103158-184xM16（3） 、設(shè)計(jì)機(jī)架結(jié)構(gòu)機(jī)架是安裝減速機(jī)用的，它的尺寸應(yīng)與減速機(jī)底座尺寸相匹配。其選用類型有三種，無(wú)支點(diǎn)機(jī)架、單支點(diǎn)機(jī)架和雙支點(diǎn)機(jī)架。 （1）無(wú)支點(diǎn)機(jī)架 機(jī)架本身無(wú)軸的支承點(diǎn)，攪拌機(jī)是以減速機(jī)輸出軸的兩個(gè)支承軸承位受力支點(diǎn)?？捎糜趥鲃?dòng)小功率、不受或只受較小軸向負(fù)荷、攪拌不太強(qiáng)烈的攪拌裝置。攪拌軸與減速機(jī)的聯(lián)接必須用剛性聯(lián)軸器25。（2）單支點(diǎn)機(jī)架單支點(diǎn)機(jī)架的選擇條件如下：電動(dòng)機(jī)或減速機(jī)有一個(gè)支點(diǎn)，經(jīng)核算可承受攪拌軸的載荷；攪拌容器內(nèi)設(shè)有底軸承，作為一個(gè)支點(diǎn)；軸封本體設(shè)有可以作為支點(diǎn)的軸承；在攪拌容器內(nèi)、軸中部設(shè)有導(dǎo)向軸承，可以作為一個(gè)支點(diǎn)。當(dāng)按上述條件選用單支點(diǎn)機(jī)架時(shí)，減速器輸出軸與攪拌器之間采用彈性聯(lián)軸器；當(dāng)不具備上述條件而選用單支點(diǎn)機(jī)架時(shí)，減速器輸出軸與攪拌器之間采用剛性聯(lián)軸器。（3）雙支點(diǎn)機(jī)架在不宜采用單支點(diǎn)機(jī)架或無(wú)支點(diǎn)機(jī)架時(shí)，可以選用雙支點(diǎn)機(jī)架，但減速器輸出軸與攪拌器之間必須采用彈性聯(lián)軸器連接。綜上所述，此次設(shè)計(jì)選用的是單支點(diǎn)機(jī)架。單支點(diǎn)機(jī)架比無(wú)支點(diǎn)機(jī)架更適合較強(qiáng)烈的、傳動(dòng)功率較大的攪拌，且無(wú)雙支點(diǎn)機(jī)架結(jié)構(gòu)復(fù)雜。根據(jù)軸封形式26，設(shè)計(jì)選用的填料密封，故選擇B型單支點(diǎn)機(jī)架27，且V帶傳動(dòng)減速機(jī)自帶機(jī)架，機(jī)架材料選用灰鑄鐵28。 （四）、凸緣法蘭及安裝底蓋4.1凸緣法蘭凸緣法蘭一般焊接于攪拌器封頭上，用于連接攪拌傳動(dòng)裝置。設(shè)計(jì)采用R型突面凸緣法蘭，查表即圖6-1和6-2所示其主要尺寸如下：凸緣法蘭DN=250mm； d1=245mm；d2=395mm；k=350mm；d3=280mm；d4=300mm， 螺旋數(shù)量：12個(gè)，螺紋：M20，質(zhì)量：102kg 圖4-1 R型凸緣法蘭 圖4-2 凸緣法蘭的密封面尺寸 4.2安裝底蓋安裝底蓋采用螺栓等緊固件，上與機(jī)架連接，下與凸緣法蘭連接。是整個(gè)攪拌傳動(dòng)裝置與容器連接的主要件。設(shè)計(jì)選取了RS型安裝底蓋，其主要尺寸如下(單位：mm)：查表即圖6-3和6-4（已知凸緣法蘭DN=250mm）因安裝底蓋的公稱直徑與凸緣法蘭相同27，則安裝底蓋公稱直徑：250mm，可得d2=395, k=350, d5=22, d6=290, s=40, d9=110, k2=145, d10=M16圖4-3 RS型安裝底蓋 圖4-4 安裝底蓋外形尺寸表 （五）、支座形式5.1 支座的選型由于立式反應(yīng)釜為夾套傳熱帶攪拌的配料罐，屬于保溫型,所以選擇標(biāo)準(zhǔn)耳式B型，標(biāo)準(zhǔn)號(hào)為JB/T4725-92,材料為Q235-A,數(shù)目為4個(gè)。每臺(tái)反應(yīng)釜常用4個(gè)支座，但作承重計(jì)算時(shí)，考慮到安裝誤差造成的受力情況變壞，應(yīng)按兩個(gè)支座計(jì)算29 。 (1)粗略估算反應(yīng)釜的總質(zhì)量m0釜體筒體質(zhì)量m1DN=1400mm，=10mm的筒節(jié)，每米的質(zhì)量q1=348kg所以m1= q1H1=3481.0=348kg釜體封頭的質(zhì)量m2DN=1400mm，=10mm查表橢圓形封頭質(zhì)量得其質(zhì)量m2=172.7kg夾套筒體質(zhì)量m3DN=1500mm，=10mm的筒節(jié)，每米的質(zhì)量q1=372kg所以m1= q1H1=3721.0=372kg夾套封頭質(zhì)量m4DN=1500mm，=10mm橢圓形封頭質(zhì)量其質(zhì)量m2=197.4kg物料質(zhì)量m5m5=0.81.11031=0.88103kg附件質(zhì)量m6=70kg所以反應(yīng)釜的總質(zhì)量m0= m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6 =348+172.7+372+197.4+880+70=2040.1kg (2)粗選耳式支座的型號(hào)每個(gè)支座承受的重量Q=mg/2=2040.19.8/2=9996.49N根據(jù)DN=1400mm , Q=9996.49kN，初選B型耳式支座，支座號(hào)為4。30標(biāo)記： JB/T4725-92 耳座B4材料：Q235-A 表5.1 B型耳式支座主要尺寸H底板筋板墊板地腳螺栓支座重量規(guī)格 kg25020014014702901401031525084030M2415.75.2支座載荷的校核計(jì)算耳式支座實(shí)際承受的載荷按下式近似計(jì)算： Q-支座實(shí)際承受的載荷，KN； D-支座安裝尺寸，mm； g-重力加速度，取g=9.8m/； Ge-偏心載荷，N； h-水平力作用點(diǎn)至底板高度，mm； K-不均勻系數(shù)，安裝3個(gè)支座時(shí)，取K=1，安裝3個(gè)以上支座時(shí)，取K=0.83 -設(shè)備總質(zhì)量，kg ； n-支座數(shù)量； -偏心距，mm； P-水平力，取Pe和Pw的大值，N； 當(dāng)容器高徑比大于5，且總高度不大于10mm 時(shí)，Pe和Pw可按Pe=ag和Pw=1.2計(jì)算，超出此范圍的容器本標(biāo)準(zhǔn)不推薦使用耳座。 Pe=ag=0.242040.149.8=4798.32N式中 Pe-水平地震力，N； a-地震影響系數(shù)，對(duì)7.8.9度地震設(shè)防烈度分別取0.08（0.12）、0.16（0.24）、0.32； Pw=1.2=6091.8N式中 Pw-水平風(fēng)載荷，N； -容器外徑，mm,有保溫層時(shí)取保溫層外徑；=1420mm -容器總高度，mm；6500mm -10m 高度處的基本風(fēng)壓值，N/；=550m2 -風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按設(shè)備質(zhì)心所處高度??；對(duì)于B類地面粗糙度的fi按下表取值： 表5.2 風(fēng)壓高度變化系數(shù)設(shè)備質(zhì)心所在高度m 101520風(fēng)壓高度變化系數(shù)fi11.441.25取fi=1 又有D=+2（290-70）=1869.16mmGe=0,=2040.1kg，=4，=Pw=6091.8N，h=1500mm 將已知值代入得 =10.91KN因?yàn)?10.91KNQ=60KN，所以選用的耳式支座滿足要求。(六)、容器附件6.1手孔和人孔 手孔和人孔的設(shè)置是為了安裝、拆卸、清洗和檢修設(shè)備的內(nèi)部裝置。手孔直徑一般為150-250mm，應(yīng)使工人戴上手套并握有工具的手能方便地通過(guò)。本設(shè)計(jì)未設(shè)手孔，設(shè)有旋轉(zhuǎn)快開(kāi)人孔一個(gè)。根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，選用回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭手孔，回轉(zhuǎn)蓋帶頸平焊法蘭手孔的主要尺寸31。密封面型式：突面（RF型） 公稱壓力：1.0MPa公稱直徑：DN=450mm 總質(zhì)量：130Kg 螺柱：20個(gè)螺母：40個(gè) 螺柱：M241256.2設(shè)備接口 化工容器及設(shè)備，往往由于工藝操作等原因，在筒體和封頭上需要開(kāi)一些各種用途的孔。6.2.1接管與管法蘭管法蘭分PN系列（歐洲體系）和Class系列（美洲體系），PN系列管法蘭的公稱壓力等級(jí)用PN表示。PN系列管法蘭公稱尺寸用DN表示，根據(jù)鋼管外徑分A.B兩個(gè)系列，A系列為國(guó)際通用系列（俗稱英制管），B系列為國(guó)內(nèi)沿用系（俗稱公制管）。 根據(jù)任務(wù)書(shū)要求選用B系列,歐洲體系（PN系列）PN16突面（RF）B板式平焊（PL）鋼制管法蘭及緊固件主要尺寸得32: 表6.1 鋼制管法蘭及緊固件主要尺寸 根據(jù)上表數(shù)據(jù)得: （1）蒸汽入口A、溫度計(jì)接口D、壓縮空氣入口E、冷卻水出口G的公稱尺寸DN=25，采用323.5無(wú)縫鋼管，法蘭PL25（B）-10，HG20592； （2）放料口的公稱尺寸DN=40，采用453.5無(wú)縫鋼管，法蘭PL40（B）-10，HG20592-97；甲型平焊法蘭-FM 1100-0.25 ；法蘭-M 1100-0.25；凸緣法蘭 R300 16Mn；防沖板50x50x10材料Q235-A；擋板800x80x12 ，材料Q235-A；法蘭墊片選耐酸石棉板，=2mm。 （3）加料口B的公稱尺寸DN=65 ，采用 766無(wú)縫鋼管，法蘭PL65（B）-10，HG20592； （4）視鏡C1，2的公稱尺寸DN=100，采用108無(wú)縫鋼管6.3視鏡視鏡主要用來(lái)觀察設(shè)備內(nèi)物料及其反應(yīng)情況，也可作為料面指示鏡使用，當(dāng)視鏡需要斜裝或設(shè)備直徑較小時(shí)，采用帶頸視鏡，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖: 圖6-1視鏡主要技術(shù)參數(shù) 殼體材質(zhì)：碳鋼WCB、不銹鋼304、321、316、316L、鋼內(nèi)襯四氟。 視窗材質(zhì)：鋼化硼硅玻璃、石英玻璃。 密封材質(zhì)：丁腈橡膠、聚四氟乙烯、石墨金屬纏繞執(zhí)片。 工作壓力（MPa）：0.6 工作溫度（）：0250、 0800表6.2 主要材料表殼體材質(zhì)碳鋼WCB、不銹鋼304、321、316、316L視窗材料鋼化硼硅玻璃石英玻璃工作溫度（）02500800公稱壓力（MPa）0.60.62.5密封件材質(zhì)丁腈橡膠、聚四氟乙烯、石墨金屬纏繞執(zhí)片連接形式螺紋連接、法蘭連接允許急變溫度（）60任務(wù)書(shū)要求視鏡DN=100,帶燈有頸視鏡主要尺寸得：表6.3 視鏡主要尺寸 四、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表3.2 罐體的幾何尺寸 項(xiàng)目及代號(hào) 參數(shù)及結(jié)果備注全容積V，m32.5由工藝條件給定裝料系數(shù)0.8選取操作容積V1，m32.0計(jì)算筒體型式圓筒型常用結(jié)構(gòu)封頭型式橢圓型常用結(jié)構(gòu)夾套型式圓筒型計(jì)算與選取長(zhǎng)徑比 1.3選取初算罐體筒體內(nèi)徑D1，m1.348計(jì)算圓整罐體筒體內(nèi)徑D1，mm1400選取1m高的容積V1m，m31.539選取罐體封頭容積V封，m30.3977選取罐體筒體高度 H1=（VV封）/V1m，m 1.366計(jì)算圓