安徽工程大学毕业设计（论文）
效途径和发展趋势。染料生产用反应釜国内多为6000L以下，其它行业有的达30m3；而其它行业可达120 m3。
2、反应釜的搅拌器，已由单一搅拌器发展到用双搅拌器或外加泵强制循环。国外，除了装有搅拌器外，尚使釜体沿水平线旋转，从而提高反应速度。
3、以生产自动化和连续化代替笨重的间隙手工操作，如采用程序控制，既可保证稳定生产，提高产品质量，增加收益，减轻体力劳动，又可消除对环境的污染。
4、合理地利用热能，选择最佳的工艺操作条件，加强保温措施，提高传热效率 使热损失降至最低限度，余热或反应后产生的热能充分地综合利用。热管技术的应用 将是今后的发展方向。
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陈刚：2.4m3搅拌反应釜设计
第2章 反应釜釜体的设计
2.1 釜体DN 、PN的确定 2.1.1 釜体DN的确定
由文献《过程设备设计》表8-5可知几种搅拌设备筒体的高径比如表2-1：
表2-1 几种搅拌设备筒体的高径比 种类 反应釜、混合槽 反应釜、分散槽 聚合釜 搅拌发酵罐 筒体内物料类型 液-液或液-固体系 气液体系 悬浮液、乳化液 气-液体系 高径比 1-1.3 1-2 2.08-3.85 1.7-2.5 由给定参数：反应釜内介质为染料和有机溶剂，由表选取高径比i=1.3 2将釜体视为筒体，由V=(π/4)DiL，L=1.3Di则，
Di?34V （2-1） H?DiDi=1330mm圆整Di=1400mm
2.1.2釜体PN的确定
因设计压力p＝0.7MPa，故：PN＝1.0MPa 2.2 釜体筒体壁厚的设计 2.2.1设计参数的确定
设计压力p：p＝0.7MPa； 计算压力pc： pc=p = 0.7MPa；
设计温度t： t≤110℃；
焊缝系数?： ?＝0.85（面焊全焊透对接接头，局部无损检测）；
材料选择：Q345R（热处理下高强度，韧性好，焊接性能与成型性能良好， 耐腐蚀性能优良）； 许用应力[?]t：根据材料Q345R、设计温度55℃，由文献[1]表D-1知[?]t＝189MPa； 钢板负偏差C1：由文献[2] 表14-6得C1＝0.25 （GB6654-96） 腐蚀裕量C2：C2＝1.0mm（双面腐蚀）。 2.2.2 筒体壁厚的设计
由公式设计壁厚Sd?pcDi?C2 得： t2[?]??pc - 6 -
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Sd ?
0 . 7 ? 1 . 4
? 1 ? 4 . 06 mm
2 ? 189 ? 0 . 85 ? 0 . 7
考虑C1，则Sn?=Sd+C1=4.31mm，
经圆整并考虑钢板常用规格，取故筒体的壁厚取Sn=6mm
2.3 釜体封头的设计 2.3.1 封头的选型
由文献[2]316页表16-3选釜体的封头选标准椭球型，代号EHA、标准JB/T4746—2002。
1.3.2 设计参数的确定
Pc=0.7MPa
； ?＝1.0（整板冲压）
；C2＝1.0mm。 C1＝0.25mm（GB6654-96）2.3.3 封头的壁厚的设计
pcDi?c1?c2t2?????0.5pc得
?n?由公式
?n?3.24?0.25?1.0?4.49mm 圆整得
?n?6mm
根据规定，封头壁厚与筒体壁厚一致，所以封头壁厚为6mm。 2.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定
根据DN=1400mm，由文献[2]318页表16- 5知：
直边高度h1： 25mm 体积VF： 0.398m3
曲边深度h2： 350mm 内表面积A： 2.2346m2 质 量m: 102.9kg 2.4筒体长度H的设计 2.4.1筒体长度H的设计
V?VT?VF，VT?V?VF，
?4Di2H?V?VF
H?V?VF?=1299mm
4D2i圆整得: H =1300mm
2.4.2釜体长径比L/Di的复核
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LDi?H?h1?h21300?25?350??1.196Di1400
在1.0~1.3之间，满足要求。
2.5 外压筒体壁厚的设计 2.5.1设计外压的确定
由设计条件可知，夹套内介质的压力为0.9MPa，取设计外压p=0.9MPa。 2.5.2图算法设计筒体的壁厚
设筒体的壁厚Sn＝12mm，则：Se=Sn?C=12-2= 10mm，Do?Di?2Sn
D0=1420mm，
Se?1424?142.410
筒体的计算长度： L= H+2h1
=1300+2×25 =1350(mm)
LD0?13501424?0.948
在文献[2]中图15- 4的L/Do坐标上找到0.948的值，由该点做水平线与对应的
LD0?0.948线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：A≈0.0001。
由文献[2]中选取图15-6，在水平坐标中找到A=1.0×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数B的值为：B≈130MPa。
根据[p]=
B得： [p] =130/142.4=0.913（MPa）． Do/Se因为p＝0.9MPa < [p]＝0.913MPa，所以假设Sn＝12mm合理，取筒体的壁厚Sn＝12mm。
2.6 外压封头壁厚的设计 2.6.1 设计外压的确定
封头的设计外压与筒体相同，即设计外压p=0.9MPa。 2.6.2 封头壁厚的计算
设封头的壁厚Sn=12mm，则: Se=Sn–C= 12-2= 10（mm），对于标准椭球形封
iS/头K=0.9，Ri?KDi＝0.9×1400=1260（mm），Re =1260/10= 126
计算系数：A?0.1250.125??9.92?10?4。 Ri126S? - 8 -
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由文献[2]中图15- 6中选取，在水平坐标中找到A=9.92×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数B的值为值为：B≈130MPa。
根据[p]=
B
得： [p] ==1.03（MPa）． Ri/Se
因为p＝0.9MPa < [p]＝1.03MPa，所以假设Sn＝12mm合理，，取封头的壁厚为12mm。
由在文献[2]表16-5 釜体封头的结构如图1-1，封头质量：208.0（kg）
图2-1 椭圆型封头
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