由文献【1】表16-3知，DN=1200mm、Sn=6mm的筒体单位高筒节的质量约178kg/m，则筒体质量为178×1.100=195.8kg
1.6外压封头壁厚的设计
1.6.1 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=0.1MPa。
1.6.2 封头壁厚的计算
设封头的壁厚Sn=6mm，则: Se=Sn–C= 6-1.25 = 4.75（mm），对于标准椭球形封头K=0.9，Ri?KDi＝0.9×1200=1080（mm），Ri/Se =1080/4.75 查文献【1】式（15-6）可得，计算系数：A=
0.1250.125=5.5×10-4 ?Ri/Se1080/4.75由文献【1】中图15- 7中选取，在水平坐标中找到A=5.5×10-4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≈68MPa、E=1.900×105MPa
根据[p]=
68B得： [p] =
1080/4.75Ri/Se=0.299（MPa）．
因为p＝0.1MPa < [p]＝0.299MPa，所以假设Sn＝6mm偏大，考虑到与筒体的焊接，取封头的壁厚与筒体一致，故取Sn＝6mm。
由在文献【1】表16-6 中对应DN=1000mm，Sn=6mm釜体封头的结构如图1-1，封头质量：63.5kg。
釜体封头的结构与尺寸如图1-1所示：
图1-1 釜体封头的结构与尺寸
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第二章 反应釜夹套的设计
2.1 夹套的公称直径DN和公称压力PN的确定
2.1.1夹套DN的确定
由于采用水加热，为降低水在夹套内的流动阻力，夹套的筒体内径按国家标准：
Dj = Di + 300 ＝ 1200 + 300 = 1500（mm） 故夹套的DN=1500mm
2.1.2 夹套PN的确定
由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，即pw=0.1MPa，取PN＝0.25MPa。
2.2 夹套筒体的设计
2.2.1 夹套筒体壁厚的设计
因为pw=0.1MPa＜0.3MPa，所以需要根据刚度条件设计筒体的最小壁厚。
∵ Dj＝1500mm＜3800mm，取Smin＝2
Di /1000且不小于3 mm 另加C2（C2=1，尚耐腐蚀材料，单面腐蚀）， ∴Smin＝2×1500/1000+1=4（
mm）
对于碳钢制造的筒体壁厚取Sn＝6mm。
2.2.2 夹套筒体长度Hj的初步设计
根据DN=1200mm，由文献【1】表16-3可知，单位高的容积V=1.131m/m
3由反应釜条件单可知，操作容积V0?1.2m，设备容积V=1.5m，故装料系数
33??V01.2=?0.8，故筒体长度的估算值为： V1.5 H筒≥
?V?VhV1?1.5?0.8?0.2545=0.83598m=835.98mm
1.131圆整后 H筒=836mm
由文献【1】表16-3可知，DN=1500mm、Sn=6mm的筒体单位高筒节的质量为223kg/m，则夹套筒体质量估算为：223×0.836=186.4 kg。
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2.3 夹套封头的设计
2.3.1 封头的选型
查文献【1】表16-4可知,夹套的下封头选标准椭球型，内径与筒体相同（Dj＝1500mm）。代号EHA，标准JB/T4746—2002。夹套的上封头选无折边锥形封头，且半锥角??45、大端直径Di=1500mm、小端直径Dm=1212mm。
?2.3.2 椭球形封头壁厚的设计
由反应釜设计条件单可知，夹套材料为Q235-B，为低碳钢
因为pW为常压＜0.3MPa，所以需要根据刚度条件设计封头的最小壁厚。 ∵ Dj＝1500mm＜3800mm，取S∴Smin＝2×1500/1000+1=4（
min＝2
Di/1000且不小于3 mm 另加C2，
mm），对碳钢质封头壁厚取Sn=6mm。
2.3.3椭球形封头结构尺寸的确定
由文献【1】表16-5,对应DN=1500mm，可得椭球形封头结构尺寸，如表2-1所示：
表2-1椭球形封头结构尺寸
公称直径DN/1500 总深度H/mm 400 内表面积A/m 2容积V/m 32.5568 0.4860 由于封头直边高度h1=25mm，所以h2?375mm.
在文献【1】表16-6中，对应DN=1500mm，Sn=6mm可查得封头质量为：117.7kg
2.3.4椭球形封头结构的设计
封头的下部结构如图2-1所示。
由反应釜设计条件单知：下料口的DN＝100mm，查文献【1】表18-4可知封头下部结构的主要结构尺寸Dmin＝210mm。
2.3.5带折边锥形封头壁厚的设计
考虑到封头的大端与夹套筒体对焊，小端与釜体筒体角焊，因此取封头的壁厚与夹套筒体的壁厚一致，即Sn＝6mm。结构及尺寸如图2-2。
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图 2-1 下封头的结构 图 2-2 上封头的结构
2.4 传热面积的校核
由反应釜设计条件单可知，釜内介质为Fe,Fe,NaOH,可知釜内为吸热反应，需要进行传热面积的校核。
2+3+DN=1200釜体下封头的内表面积Fh = 1.6552m2 DN=1200筒体（1m高）的内表面积F1= 4.77m2
夹套包围筒体的表面积FS=F1×Hj = 4.77×0.836=3.9877m2
Fh+FS= 1.6552+ 3.9877 = 5.6429m2
即：将Fh+FS = 5.6649m2与工艺需要的传热面积F进行比较。若Fh+FS≥F，则不需要在釜内另设置盘管；反之则需要设置盘管。
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第三章 反应釜釜体及夹套的压力试验
3.1釜体的水压试验
3.1.1水压试验压力的确定
由反应釜设计条件单可知，反应釜材料为0Cr18Ni10Ti,在文献【1】表14-4中对应
0Cr18Ni10Ti,65°C内查得对应内许用应力[?]?[?]t?137MPa，[?]?1.0。
[?]t水压试验的压力：pT?1.25p[?]???＞1.8时取1.8.
MPa且不小于(+0.1) ，当p[?]t???t（p+0.1）= 0.43 MPa， 取pT=0.43MPa PT?1.25?1.1?0.3?1.0?0.4125MPa，
3.1.2液压试验的强度校核
由?max?pT(Di?Sn?C) 得：
2(Sn?C)?max＝
0.43?(1200?6?1.25)?54.53MPa
2??6?1.25? 0.9 ?s? =0.9×203×1.0=182.7（MPa）
由?max＝54.53MPa < 0.9 ?s?=182.7MPa， 故液压强度足够
3.1.3压力表的量程、水温及水中Cl?浓度的要求
压力表的最大量程：P
表
=2pT=2×0.43=0.86MPa或1.5PT? P
表
?4PT 即
0.645MPa? P表?1.72MPa
水温≥15℃ ，水中Cl浓度≤25mg/L
?3.1.4水压试验的操作过程
操作过程：在保持釜体表面干燥的条件下，首先用水将釜体内的空气排空，再将水的压力缓慢升至0.43MPa，保压不低于30min，然后将压力缓慢降至0.344MPa，保压足够长时间，检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格，缓慢降压将釜体内的水排净，用压缩空气吹干釜体。若质量不合格，修补后重新试压直至合格为止。水压试验合格后再做气压试验。
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