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化 工 机 械 与 设 备 课 程 设 计
学
院:
化学工程学院
班
级:
化工 10-4 班
姓
名:
张雅俊
学
号:
10402010435
指导教师: 田小宁
2013 年 6 月 16 日
任务书
PAGE \* ROMAN
PAGE \* ROMAN I
《化工机械与设备》课程设计任务书
班级 化工 10-4 班 姓名 张雅俊 一、设计题目: 夹套反应釜设计
二、设计参数与技术指标
简图设计参数及要求
简图
设计参数及要求
容器内
夹套内
工作压力
/MPa
设计压力
0.18
0.25
0.55
0.65
介质
染料及有机
溶剂
蒸汽
全容积/m3
操作容积/m3 传热面积/m2 腐蚀情况 推荐材料 搅拌器型式搅拌轴转速/
(r/min)
轴功率/kW
1
0.8×全容积
3
微弱
Q345R
推进式
200
4
接管表
用途
蒸汽入口
加料口视镜 温度计口
压缩空气入口放料口冷凝水
出口
/MPa
工作温度/℃
100
130
设计温度/℃
120
150
符号
公称尺
寸 DN
连接面
形式
A
25
PL/RF
B
65
PL/RF
C1,2
100
-
D
25
PL/RF
E
25
PL/RF
F
40
PL/RF
G
25
PL/RF
任务书
II
II
三、设计项目
进行罐体和夹套设计
进行搅拌传动系统设计
①进行传动方案设计计算(指定用 V 带传动)。
②作带传动设计计算。
③进行上轴的结构设计及强度校核。
④选择轴承、进行轴承寿命校核。
⑤选择联轴器。
⑥进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的链接结构设计。
⑦选择轴封形式。
设计机架结构。
选择凸缘法兰及安装底盖结构。
选择支座形式并进行计算。
选择接管、管法兰、设备法兰、手孔、视镜等容器附件。
绘制装配图(A3 纸张),图纸包括:技术要求、技术特性表、接管表、标题栏、明细表。
四、设计说明书内容
封面
任务书
目录
文本(设计项目计算、选型、参考文献等)
装配图(附录)
成绩评定 指导教师 田小宁
2013 年 06 月 16 日
目录
II
II
目 录
《化工机械与设备》课程设计任务书 I
罐体和夹套设计 1
罐体和夹套的结构设计 1
罐体几何尺寸计算 1
确定筒体内径 1
确定封头尺寸 1
确定筒体的高度 Hi 2
夹套几何尺寸计算 2
夹套反应釜的强度计算 3
强度计算的原则及依据 3
按内压对圆筒和封头进行强度计算 3
按外压对筒体和封头进行强度校核 3
夹套厚度计算 4
水压试验校核计算 5
反应釜的搅拌装置 5
搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 5
搅拌轴设计 6
搅拌轴的结构 6
确定最小轴径 6
搅拌轴强度校核 6
搅拌轴的形位公差和表面粗糙度的要求 6
搅拌轴的支撑 7
反应釜的传动装置 7
常用电机及其连接 7
釜用减速机类型,标准及其选用 7
法兰的选择 7
安装底盖 7
机架选择 7
联轴器 8
反应釜的轴封装置 8
反应釜的其他附件 8
接管与管法兰 8
手孔和人孔 9
视镜 9
设备接口 10
参考文献 11
附 录 12
化工机械与设备课程设计
PAGE
PAGE 10
罐体和夹套设计
反应釜是有罐体和夹套两部分构成,罐体是反应的核心,为物料完成搅拌过程提供一个空间。夹套为反应的操作温度提供保障,是一个套在罐体外的密封空间容器。
罐体和夹套的结构设计
罐体采用立式的圆筒形容器,有筒体和封头构成。通过支座安装在基础平台上。封头一般采用椭圆形封头。由于筒体内径 Di1200mm,因此下封头与筒体的连接采用焊接连接。而为了拆卸清洗方便,上封头采用法兰与筒体连接。
夹套型式与罐体大致一致。
罐体几何尺寸计算
确定筒体内径
一般有工艺条件给定容积 V、筒体内径 D1 估算
34V?
3
4V
? i
1
式中 i 为长径比即:
Hi ???1
H
D
1
由参考文献 2 中表 4-2 选取。根据题意取i=1.0,已知V=1.0m3,则D1 =1084mm,
将 D1 圆整到公称直径系列,则
D1=1100(mm).
确定封头尺寸
(1)椭圆封头选取标准件,它的内径与筒体内径相同,标准椭圆封头尺寸见附表 4-2.即 DN=D1 =1000(mm)
由附表 4-2 知曲边高度 hi =250mm 直边高度 h2=25mm 容 积 V 封
=0.1505 m3
(2)封头厚度计算
? ?p
? ?
由公式
s ???c
2 ? t ? ? 0.5 p
c
其中 Pc =0.55
?? ?t
=170MP (由参考文献附表 9 查的)
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