化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)夾套反應(yīng)釜課程設(shè)計(jì)答辯教材課件

夾套反應(yīng)釜夾套反應(yīng)釜課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)參數(shù)要求容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力，Mpa設(shè)計(jì)壓力，Mpa2.82.0工作溫度，℃設(shè)計(jì)溫度，℃<200<250介質(zhì)氯乙烯單體蒸汽全容積，m34.3操作容積，m32.6傳熱面積，m3腐蝕情況微弱推薦材料16MnR攪拌器型式漿式攪拌軸轉(zhuǎn)速，r/min85軸功率，KW2.8課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)參數(shù)要求容器內(nèi)夾套內(nèi)工作壓力，Mpa設(shè)計(jì)目錄

1第二章反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì)2第三章

反應(yīng)釜傳動(dòng)裝置3第四章

攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)4第一章反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)第五章反應(yīng)釜的軸封裝置5第六章反應(yīng)釜的其它附件6目錄1第二章反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì)2第三章反應(yīng)釜傳動(dòng)裝置3第三章

反應(yīng)釜傳動(dòng)裝置第五章反應(yīng)釜的軸封裝置第六章反應(yīng)釜的其它附件第二章反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì)第一章反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)第四章

攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

計(jì)算部分

選型部分第三章反應(yīng)釜傳動(dòng)裝置第五章反應(yīng)釜的軸封裝置第六章反應(yīng)計(jì)算部分計(jì)算部分第一章反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)1.1反應(yīng)釜筒體的設(shè)計(jì)和計(jì)算1.1.1筒體DN的確定對(duì)于直立反應(yīng)釜來(lái)說(shuō)，釜體設(shè)備的全容積是指圓柱形筒體及下封頭容積，

即V=Vg+Vf

式中Vg——設(shè)備筒體部分容積，m3;Vf——封頭容積，m3由于反應(yīng)時(shí)基本處于氣液共存狀態(tài)，換熱一定要及時(shí)，所以主要目的要增大傳熱面積，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)幾種攪拌器的長(zhǎng)徑比大致如附表所示。(參考文獻(xiàn)【1】P287表9-3)所以設(shè)備的長(zhǎng)徑比=1.2第一章反應(yīng)釜釜體的設(shè)計(jì)1.1反應(yīng)釜筒體的設(shè)計(jì)和計(jì)算1.1.設(shè)備條件反應(yīng)溫度小于200℃，物料在反應(yīng)過(guò)程中要呈沸騰的狀態(tài)，并且在反應(yīng)過(guò)程中要進(jìn)行攪拌，根據(jù)操作時(shí)允許的裝滿(mǎn)程度來(lái)確定裝料系數(shù)。本反應(yīng)釜內(nèi)的反應(yīng)物質(zhì)為氯乙烯單體，其粘度遠(yuǎn)小于水，為提高設(shè)備的利用率，故選用η=0.6設(shè)備容積V與操作容積的關(guān)系為Vg=ηV故全容積為V=Vg∕η=4.3確定裝料系數(shù)及全容積設(shè)備條件反應(yīng)溫度小于200℃，物料在反應(yīng)過(guò)程中要呈沸騰的狀態(tài)Di的計(jì)算將L/Di

=1.2，η=0.6代入公式得Di圓整后Di=1600根據(jù)規(guī)定=1600㎜反應(yīng)釜筒體PN的確定根據(jù)設(shè)計(jì)要求，反應(yīng)釜體內(nèi)部壓力為2.8MPa，因此PN=2.8MPaDi的計(jì)算將L/Di=1.2，η=0.6代入反應(yīng)釜筒體封頭的設(shè)計(jì)選型和計(jì)算

1.2.1封頭的選型根據(jù)設(shè)計(jì)要求，該反應(yīng)釜的封頭選用標(biāo)準(zhǔn)為橢圓形封頭，類(lèi)型是EHA。(參考文獻(xiàn)【1】P104圖4-4)1.2.2設(shè)計(jì)參數(shù)的確定Pc=2.8MPaΦ=1(雙面焊接，100％無(wú)損探傷)C1=1㎜C2=1㎜當(dāng)操作溫度為200℃時(shí)，查表得到16MnR材料=170MPa1.2.3封頭壁厚的計(jì)算

式子中是一經(jīng)驗(yàn)式。因所選的為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，所以K=1將確定的參數(shù)代入公式=13.23mm反應(yīng)釜筒體封頭的設(shè)計(jì)選型和計(jì)算

1.2.1封頭的選型9設(shè)計(jì)厚度=13.23+1.0=14.23㎜名義厚度（圓整量）=14.23+1+?=15.23+?圓整后取=16㎜1.4.4封頭深度計(jì)算H=Di∕4故封頭深度為H=400mm設(shè)計(jì)厚度=13.23+1101.3反應(yīng)釜筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì)1.3.1反應(yīng)釜筒體長(zhǎng)度H計(jì)算橢圓形封頭的容積帶入已知的數(shù)據(jù)，則

筒體每米高容積帶入相關(guān)數(shù)據(jù)，則則筒體高度估算為H=圓整后取得H=1800㎜1.3反應(yīng)釜筒體長(zhǎng)度H的設(shè)計(jì)1.3.1反應(yīng)釜筒體長(zhǎng)度H計(jì)111.3.2反應(yīng)釜體長(zhǎng)徑比L/Di復(fù)核反應(yīng)釜體長(zhǎng)度L=H+h+其中：H為筒體h為標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭直變長(zhǎng)為橢圓深度L=1800+25+×400=1958mm圓整后L=2000mm長(zhǎng)徑比復(fù)核與所選用的長(zhǎng)徑比基本相符。1.3.2反應(yīng)釜體長(zhǎng)徑比L/Di復(fù)核121.4反應(yīng)釜筒體壁厚設(shè)計(jì)內(nèi)壓容器的壁厚計(jì)算公式為

代入數(shù)據(jù)得

設(shè)計(jì)厚度=13.29+1.0=14.29㎜名義厚度（圓整量）=14.29+1+?=15.29+?圓整后取=16㎜筒體的壁厚和封頭的相同所以選=16㎜1.4反應(yīng)釜筒體壁厚設(shè)計(jì)內(nèi)壓容器的壁厚計(jì)算公式為132.1夾套釜體DN、PN的確定2.1.1夾套釜體DN的確定夾套直徑與筒體直徑的關(guān)系（參閱文獻(xiàn)【3】表18—3）㎜2.1.2夾套釜體PN的確定由設(shè)計(jì)要求知夾套內(nèi)部壓力為2.0MPa，因此夾套釜體PN=2.0MPa第二章反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì)Di500-600700-18002000-3000DjDi+50Di+100Di+2002.1夾套釜體DN、PN的確定第二章反應(yīng)釜夾套的設(shè)計(jì)Di2.2夾套筒體的設(shè)計(jì)2.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定

Pc=2.0MPaΦ=1（雙面焊接，100％無(wú)損傷探傷）C1=1mmC2=1mm查表得到16MnR的2.2.2夾套筒體壁厚的設(shè)計(jì)內(nèi)壓薄壁圓通的厚度設(shè)計(jì)可由公式代入數(shù)據(jù)mm設(shè)計(jì)厚度mm名義厚度=11.97+1=12.97mm圓整后名義厚度mm2.2夾套筒體的設(shè)計(jì)2.2.1設(shè)計(jì)參數(shù)的確定152.2.3夾套筒體長(zhǎng)度橢圓形封頭的容積代入數(shù)據(jù)=0.6431102筒體每米高容積代入數(shù)據(jù)2.2698007則夾套筒體高度估算為m圓整后=1000mm2.2.3夾套筒體長(zhǎng)度162.3夾套封頭的設(shè)計(jì)2.3.1封頭的選型根據(jù)設(shè)計(jì)要求可選用橢圓形封頭，類(lèi)型是EHA2.3.2設(shè)計(jì)參數(shù)的確定Pc=2.0MPaΦ=1（雙面焊接，100％無(wú)損探傷）㎜㎜在250℃時(shí)16MnR的2.3.3夾套封頭壁厚的設(shè)計(jì)將已知參數(shù)代入公式

mm圓整后㎜2.3夾套封頭的設(shè)計(jì)2.3.1封頭的選型172.4對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度校核根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】附表9-1得到：常溫下[σ]=170MPa在操作溫度下（250℃）=156MPa在操作時(shí)夾套的內(nèi)壓P=2.0MPa筒體的內(nèi)壓Pc=2.8MPaΦ=1因?yàn)椋篜<Pc所以在進(jìn)行校核時(shí)筒體應(yīng)該按照筒體的內(nèi)壓P=2.8MPa進(jìn)行校核，夾套按照夾套的內(nèi)壓p=2.0MPa進(jìn)行校核。2.4.1夾套（內(nèi)壓容器的試壓）：液壓：Pt=1.25p=1.25×2.0×=2.72氣壓：Pt=1.15p=1.15×2.0×=2.51=14－2=12㎜=345MPa2.4對(duì)筒體和封頭進(jìn)行強(qiáng)度校核根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】附表9-1得18液壓：===194.03MPa0.9Φ=0.9×1×345=310.5MPa因?yàn)?lt;0.9Φ，所以水壓試驗(yàn)驗(yàn)證強(qiáng)度足夠。氣壓：===179.05MPa0.8Φ=0.8×1×345=276MPa因?yàn)?lt;0.8Φ，所以氣壓實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證強(qiáng)度足夠液壓：==192.4.2筒體（內(nèi)壓容器的試壓）液壓：Pt=1.25p=1.25×2.8×=3.81氣壓：Pt=1.15p=1.15×2.8×=3.51=16－2=14㎜=345MPa液壓：===194.03MPa0.9Φ=0.9×1×345=310.5MPa因?yàn)?lt;0.9Φ，所以水壓試驗(yàn)驗(yàn)證強(qiáng)度足夠。2.4.2筒體（內(nèi)壓容器的試壓）20氣壓：===218.55MPa0.8Φ=0.8×1×345=276MPa因?yàn)?lt;0.8Φ，所以氣壓實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證強(qiáng)度足夠氣壓：==212.5法蘭連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)法蘭連接是由一對(duì)法蘭、數(shù)個(gè)螺栓和一個(gè)墊片（圈）所組成。法蘭在螺栓預(yù)緊力的作用下，把處于法蘭密封表面上的凹凸不平處填滿(mǎn)，這樣就為阻止介質(zhì)泄漏形成了初始密封條件。壓力容器法蘭從整體看有三種形式：甲型平焊法蘭；乙型平焊法蘭；長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭。參閱文獻(xiàn)【2】表10-1及文獻(xiàn)【1】附表14-1，根據(jù)它們的公稱(chēng)直徑（即與法蘭配用的容器內(nèi)徑）和公稱(chēng)壓力（可以理解為法蘭的實(shí)際壓力），選定法蘭類(lèi)型為長(zhǎng)頸對(duì)焊法蘭。其主要尺寸如下表。2.5法蘭連接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)法蘭連接是由一對(duì)法蘭、數(shù)個(gè)螺栓和一個(gè)第四章

攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)4.1反應(yīng)釜的攪拌裝置在反應(yīng)釜中，為增加反應(yīng)速率、強(qiáng)化傳質(zhì)或傳熱效果以及加強(qiáng)混合等作用，常常裝設(shè)攪拌裝置。攪拌裝置由攪拌器與攪拌軸組成，攪拌器形式很多，通常由工藝確定。攪拌軸可用實(shí)心或空心直軸，碳鋼材料常選用45號(hào)鋼，有防腐或污染要求的場(chǎng)合，應(yīng)采用不銹耐酸鋼。4.2攪拌器的設(shè)計(jì)攪拌器又稱(chēng)攪拌槳或葉輪。它的功能是提供工藝過(guò)程所需的能量和適宜的流動(dòng)狀態(tài)，以達(dá)到攪拌的目的。攪拌器的型式主要有：槳式、推進(jìn)式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶式。根據(jù)任務(wù)說(shuō)明書(shū)要求，并參閱【3】表18-5，選取攪拌器，其參數(shù)如下表第四章攪拌裝置的選型與尺寸設(shè)計(jì)4.1反應(yīng)釜的攪拌裝置攪拌器主要參數(shù)Di=0.5DN=0.5×1600=800b=0.15Di=0.15×800=180攪拌槳的攪拌效果和攪拌效率與其在釜體的位置和液柱的高度有關(guān)。攪拌槳浸入液體內(nèi)的最佳深度為下封頭與圓筒交界處。由所選封頭可知，攪拌槳高度為400mm。型式直徑Dj(mm）葉寬（mm）轉(zhuǎn)速（r/min)直葉80012085攪拌器主要參數(shù)型式直徑Dj(mm）葉寬（mm）轉(zhuǎn)速（r/4.3攪拌軸直徑的初步計(jì)算4.3.1攪拌軸的直徑的計(jì)算

軸的強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)根據(jù)軸的承載情況，采用相應(yīng)的計(jì)算方法。對(duì)于只傳遞扭矩的圓截面，其強(qiáng)度條件為其中，式中——軸的扭剪應(yīng)力，MPa；T——扭距，N·mm；——抗扭截面模量，；對(duì)圓截面軸，=/160.2P——軸所傳遞的功率，KW；n——軸的轉(zhuǎn)速，r/min；d——軸的直徑，mm；——軸的材料的許用應(yīng)力，MPa。4.3攪拌軸直徑的初步計(jì)算4.3.1攪拌軸的直徑的計(jì)算25對(duì)于既傳遞扭矩又承受彎矩的軸，也可采用上式初步估算軸的直徑；但應(yīng)將軸的許用剪應(yīng)力適當(dāng)降低，以彌補(bǔ)彎矩對(duì)軸的影響。將降低后的許用應(yīng)力代入上式，可得如下設(shè)計(jì)公式A是由軸的材料和承載情況確定的系數(shù)。查閱參考文獻(xiàn)【3】第十一章235頁(yè)，得A=118，所以d=118=37.8mm。根據(jù)安裝軸上零件及其他結(jié)構(gòu)上的要求，軸徑還需要適當(dāng)增加5%—15%，通常得增加2—4mm的腐蝕裕量。所以d=37.81.15+4=47.47mm圓整得50mm。軸的材料：45鋼對(duì)于既傳遞扭矩又承受彎矩的軸，也可采用上式初步估算軸的直徑；264.3.2攪拌軸剛度校核電動(dòng)機(jī)功率P=4.0KW，攪拌軸的轉(zhuǎn)速n=85r/min，材料為45鋼，=40MPa，剪切彈性模量G=8MPa,許用單位扭轉(zhuǎn)角=/m。由Tmax=9.55（Nmm)得所以圓軸的剛度足夠。4.3.2攪拌軸剛度校核274.4攪拌軸長(zhǎng)度設(shè)計(jì)根據(jù)所選聯(lián)軸器，傳動(dòng)軸伸入釜體長(zhǎng)度L1=350mm，（參考文獻(xiàn)【2】P470，表18—37）可知L=H-L1-L2，其中H為釜體高度，L2為槳葉距釜底距離。封頭的深度為400mm。H=400+1800+400=2600mm.槳葉距釜底距離L2的確定：L2=400mm所以，攪拌軸長(zhǎng)度L=2600-350-400=1950mm傳動(dòng)軸軸徑d（mm）

伸入釜體長(zhǎng)度L1(mm)503504.4攪拌軸長(zhǎng)度設(shè)計(jì)根據(jù)所選聯(lián)軸器，傳動(dòng)軸伸入釜體長(zhǎng)度L1選型部分選型部分氯乙烯單體氯乙烯或氯乙烯與另一單體混合在水介質(zhì)中于攪拌下懸浮聚合制得聚合物。該聚合物堆積密度高，在自由流動(dòng)，脫單體，膠凝，和吸收增塑劑方面得到改善。氯乙烯單體氯乙烯或氯乙烯與另一單體混合在水介質(zhì)中于攪拌下懸浮長(zhǎng)徑比的影響（1）對(duì)攪拌功率的影響，因?yàn)閿嚢韫β逝c攪拌槳葉直徑的五次方成正比，如果攪拌槳葉的直徑歲釜體長(zhǎng)徑比的減小而增大時(shí)，將會(huì)增大攪拌功率。（2）對(duì)傳熱的影響，當(dāng)使用夾套傳熱時(shí)，長(zhǎng)徑比的增大會(huì)使夾套的傳熱面積增大，同時(shí)改善傳熱效果。（3）工藝上的特定要求，例如物料反應(yīng)，要求通入反應(yīng)釜的空氣與物料要有足夠的接觸時(shí)間，這樣液位就必須有一定的高度，因而反應(yīng)釜的長(zhǎng)徑比應(yīng)滿(mǎn)足這樣的特定要求。長(zhǎng)徑比的影響（1）對(duì)攪拌功率的影響，因?yàn)閿嚢韫β逝c攪拌槳葉直法蘭的選型平焊鋼法蘭:適用于公稱(chēng)壓力不超過(guò)2.5MPa的鋼管道連接.平焊法蘭的密封面可以制成光滑式,凹凸式和榫槽式三種.光滑式平焊法蘭的應(yīng)用量最大.多用于介質(zhì)條件比較緩和的情況下，如低壓非凈化壓縮空氣、低壓循環(huán)水，它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格比較便宜

對(duì)焊鋼法蘭:用于法蘭與管子的對(duì)口焊接,其結(jié)構(gòu)合理,強(qiáng)度與剛度較大,經(jīng)得起高溫高壓及反復(fù)彎曲和溫度波動(dòng),密封性可靠.公稱(chēng)壓力為0.25～2.5MPa的對(duì)焊法蘭采用凹凸式密封面.法蘭的選型平焊鋼法蘭:適用于公稱(chēng)壓力不超過(guò)2.5MPa的鋼管化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)夾套反應(yīng)釜課程設(shè)計(jì)答辯教材ppt課件電機(jī)的選型Y112M-2型號(hào)轉(zhuǎn)速（

）功率(Kw)效率(%)質(zhì)量(kg)Y112M-22890485.546Y112M-2電機(jī)參數(shù):

額定功率：4KW

額定電流：8.2A

轉(zhuǎn)速：2890r/min

效率：88.5%

功率因數(shù)：0.87

堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：2.2倍

堵轉(zhuǎn)電流：7.0倍

最大轉(zhuǎn)矩：2.3倍

噪聲：74dB(A)

振動(dòng)速度：1.8mm/s

重量：45KG繞組參數(shù)：

槽數(shù)：30

線(xiàn)規(guī)：1.06

每槽線(xiàn)數(shù)：48

繞組形式：同心式

節(jié)距：1～16、2～15、3～14；1～14、2～13

接法：三角形線(xiàn)重：3.7KG電機(jī)的選型Y112M-2型號(hào)轉(zhuǎn)速（）功率(Kw)效率(%)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)夾套反應(yīng)釜課程設(shè)計(jì)答辯教材ppt課件LC100兩級(jí)圓柱齒輪減速機(jī)1、LC型減速機(jī)傳動(dòng)性能特點(diǎn)

a、使用范圍廣：適用于普通以及防爆場(chǎng)合，滿(mǎn)足化工、石油、輕工、食品、有色冶金等工業(yè)生產(chǎn)的需要。

b、結(jié)構(gòu)緊湊：本機(jī)為兩級(jí)同中心距斜齒輪傳動(dòng)。體積小、重量輕、密封性能好。

c、傳動(dòng)平穩(wěn)、噪聲低：采用斜齒嚙合，傳動(dòng)平穩(wěn)。

d、使用壽命長(zhǎng)：齒輪材料為合金銅，耐磨損、制造精度高。

e、效率高，承載能力強(qiáng)：效率高達(dá)96％以上，對(duì)節(jié)省電能優(yōu)點(diǎn)顯著。LC100兩級(jí)圓柱齒輪減速機(jī)1、LC型減速機(jī)傳動(dòng)性能特點(diǎn)

a化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)夾套反應(yīng)釜課程設(shè)計(jì)答辯教材ppt課件聯(lián)軸節(jié)聯(lián)軸節(jié)，又名聯(lián)軸器。coupling用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。立式夾殼