3.2釜体的气压试验
3.2.1气压试验压力的确定
由反应釜设计条件单可知,釜内有N2 ,故需进行气压试验。 气压试验的压力:pT?1.15p[?] t[?]pT=1.15×1.1×0.3×1.0=0.3795(MPa)
3.2.2气压试验的强度校核
由?max?pT(Di?Sn?C)得:
2(Sn?C)?max=
0.3795(1200?6?1.25) = 48.13(MPa)
2?(6?1.25)∵?max=48.13MPa<0.8?S? =0.8×203×1.0=162.4(MPa) ∴气压强度足够
3.2.3气压试验的操作过程
做气压试验时,将压缩空气的压力缓慢将升至0.03795MPa,保持5min并进行初检。合格后继续升压至0.1898MPa,其后按每级的0.03795MPa级差,逐级升至试验压力0.3795MPa,保持10min,然后再降至0.3302MPa,保压足够长时间同时进行检查,如有泄露,修补后再按上述规定重新进行试验。釜体试压合格后,再焊上夹套进行压力试验。
3.3夹套的液压试验
3.3.1液压试验压力的确定
由反应釜设计条件单可知,反应釜材料为Q235-B,在文献【1】表14-4中对应
Q235-B,100°C内查得对应内许用应力[?]?[?]t?137MPa,[?]?1.0。
[?]t液压试验的压力:pT?1.25p[?]???>1.8时取1.8。
MPap且不小于(+0.1) ,当 tt[?]???pT=1.25×1.1×0.1×1.0=0.1375MPa,(p+0.1)= 0.21MPa
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pT<(p+0.1), 取pT=0.21MPa
3.3.2液压试验的强度校核
由?max?pT(Di?Sn?C) 得:
2(Sn?C)?max=
0.21??1500?6?1.25? = 33.26(MPa)
2??6?1.25?∵?max=33.26MPa <0.9 ?s?=0.9×235×1.0=211.5(MPa)(单面全焊透,100%无损探伤,Ф=1)
∴液压强度足够
3.3.3压力表的量程、水温的要求
压力表的量程:P表= 2pT=2×0.21=0.42MPa或1.5PT?P表?4PT
即0.315MPa? P表?0.84MPa,水温≥5℃。
3.3.4液压试验的操作过程
在保持夹套表面干燥的条件下,首先用水将夹套内的空气排空,再将水的压力缓慢升至0.21MPa,保压不低于30min,然后将压力缓慢降至0.168MPa,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,缓慢降压将夹套内的水排净,用压缩空气吹干。若质量不合格,修补后重新试压直至合格为止。
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第四章 反应釜附件的选型及尺寸设计
4.1釜体法兰联接结构的设计
设计内容包括:法兰的设计、密封面形式的选型、垫片设计、螺栓和螺母的设计。
4.1.1法兰的设计
根据DN=1200mm、PN=0.6MPa,由文献【1】表16-9确定法兰的类型为甲型平焊法兰。
标记:法兰FF1200-0.6 JB/T4701-2002 查文献【1】表16-12可知,法兰材料:16MnR
查文献【1】表16-13可知,螺栓规格:M20;螺栓数量:48
查文献【1】图16-7可确定法兰的结构,表16-3可确定法兰的主要尺寸,如图4—1所示。
图4—1 甲型平焊法兰的结构与尺寸
4.1.2密封面形式的选型
根据PN=0.6MPa<1.6MPa、介质温度65℃和介质的性质,由文献【1】表16-14知密封面形式为光滑面。
4.1.3垫片的设计
根据PN=0.6MPa<1.6MPa、介质温度65℃和介质的性质为弱酸强碱,由文献【1】表16-14可知,垫片选用橡胶垫,材料为中压橡胶石棉板(GB/T539),查文献【2】表8-5可确定其结构及尺寸见图4—2
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图4-2 垫片的结构
4.1.4螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格
本设计选用六角头螺栓(C级、GB/T5780-2000)、Ⅰ型六角螺母(C级、JG/T41-2000) 平垫圈(100HV、JG/T95-2002)
螺栓长度L的计算:
螺栓的长度由法兰的厚度(?)、垫片的厚度(S)、螺母的厚度(H)、垫圈厚度(h)、螺栓伸出长度?0.3?0.5?d确定。
其中
?=58mm、S=3
mm、H=18
mm、h=3mm、螺栓伸出长度取
0.4d=0.4×20.8mm
螺栓的长度L为:L?2??S?H?2h?0.4d
?2?58?3?18?2?3?0.4?20.8
=151.32(mm)
取L=160mm
螺栓标记: JG/T5780-2000 M20?160
螺母标记: JG/T41-2000 M20?2
垫圈标记: JG/T95-2002 20-100HV
4.1.5法兰、垫片、螺栓、螺母、垫圈的材料
根据甲型平焊法兰、工作温度t=55℃的条件,由文献[3]附录8法兰、垫片、螺栓、螺母材料匹配表进行选材,结果如表4—1所示。
表4—1 法兰、垫片、螺栓、螺母的材料
法 兰 16MnR
垫 片 中压橡胶石棉
螺 栓 35
螺 母 25
垫 圈 100HV
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4.2工艺接管的设计
由反应釜设计条件单可知,水出口DN=50mm,电加热器套管DN=65mm,固体
物料进口DN=200mm,工艺物料进口DN=50mm,水进口DN=65mm,放料口DN=100mm,N2(气)接口DN=25mm,安全阀接口DN=32mm。
在文献【2】表8-2对应无缝钢管的公称直径DN可查其外径D0、壁厚Sn.。再由文献【1】P333 管法兰标准的标记示例可推出其标记。 (1)水出口
采用¢57mm×3.5mm无缝钢管,接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰:HG20593 法兰 PL50-0.1 RF 20。 (2)加热器套管
采用?76?4无缝钢管,罐内的接管与下封头内表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法兰:HG20593 法兰 PL65-0.1 RF 20。 (3)固体物料进口
采用¢219mm×4.0mm无缝钢管,罐内的接管与下封头内表面磨平磨平。配用突面板式平焊管法兰:HG20592 法兰 PL200-0.1 RF 20。 (4)工艺物料进口
采用¢57mm×3.5mm无缝钢管,管的一端切成45,伸入罐内一定长度。配用的突面板式平焊管法兰:HG20593 法兰 PL50-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。 (5) 水进口接管
采用¢76mm×3.5mm无缝钢管,罐内的接管与夹套内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰:HG20593 法兰 PL65-0.1 RF 20。 (6)放料口
采用¢108mm×4.0mm无缝钢管,接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰:HG20593 法兰 PL100-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。与其配套的是手动下展式铸不锈钢放料阀,标记:放料阀6-100 HG5-11-81-3. (7)备用口
采用¢108mm×4mm无缝钢管,接管与封头内表面磨平。配用凸面板式平焊管法兰:HG20592 法兰 PL100-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。 (8)N2(气)进口
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