反应工程课程设计
8.1釜体法兰连接结构设计
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。 法兰的设计
根据DN＝2900mm、PN＝0.6MPa，由于筒径较大很难找到适合的压力容器法兰。所以选用。确定法兰的类型为乙型平焊法兰。材料：16MnR
图8—1乙型平焊法兰
表8—1 法兰结构尺寸
公称直径DN/mm 2800 法兰/mm 螺栓 D 2860 D1 2915 D2 2876 D3 2856 D4 2853 ? 96 d 27 规格 M24 数量 76 （以上数据来源有点问题）
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8.2密封面形式的选型
根据PN＝0.6MPa＜1.6MPa、介质温度120℃和介质的性质，由文献【6】表16－14 可知密封面型式为光滑面。
垫片的设计
由文献【6】表331页16-14得垫片选用耐油橡胶石棉垫片，材料为耐油橡胶石棉板（GB/T539），文献【7】表8-5可确定其结构及尺寸，见图
图8—2垫片的结构
8—2垫片的尺寸
D0/mm 2850 di/mm 2800 ?/mm 5
8.3螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格及材料
本设计选用六角头螺栓（C级、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（C级、GB/T41-2000） 平垫圈（100HV、GB/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?=96mm、S=5mm、H=30mm、h=3mm、螺栓伸出长度取0.4d=0.4×27mm 螺栓的长度L为：L?2??S?H?2h?0.4d
=2×96+5+30+6+10.8=237.8mm
取L＝240mm
螺栓标记： GB/T5780-2000 M24
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8.4接管及其法兰选择
水蒸气进口管：?108×4，L=200mm，10号钢 法兰：PN0.6 DN100 HG 20592-97
冷却水出口管：?57×3.5，L=150 mm，无缝钢管 法兰：PN0.6 DN50 HG 20592-97
乙酸进料管
乙酸每小时体积流量为q=23.975×60÷1020=1.41m/h，但所有原料液需在1/2h 进完，
则进料的体积流量为:q0=1.41×2=2.82m/h 设进料的速率为u=1.5m/s，则进口管料的直径为
3
3
d==26.32 mm。 圆整之后取27mm。
因此采用φ32×2.5mm无缝钢管，管的一端切成45°，伸入罐内L=150mm长度。配用突面板式平焊管法兰：N0.25 DN32 HG20952-97
乙醇进料管
乙醇每小时体积流量为q=34.31×46÷1020=1.547m/h，但所有原料液需在1/2h 进完，
则进料的体积流量为:q0=1.547×2=3.095m/h 设进料的速率为u=1.5m/s，则进口管料的直径为
3
3
d==26.99 mm。 圆整之后取27mm。
因此采用φ32×2.5mm无缝钢管，管的一端切成45°，伸入罐内L=160mm长度。配用突面板式平焊管法兰：PN0.25 DN40 HG20952-97 水进料管
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水每小时体积流量为q=33.366×18÷1020=0.589m/h，但所有原料液需在1/2h 进完，
则进料的体积流量为:q0=0.589×2=1.178m/h 设进料的速率为u=1.5m/s，则进口管料的直径为
3
3
d==16.61mm。 圆整之后取17mm。
因此采用φ20×1.5mm无缝钢管，管的一端切成45°，伸入罐内L=120mm长度。配用突面板式平焊管法兰：PN0.25 DN20 HG20952-97
硫酸进料管
硫酸每小时体积流量为q=6.367×1%=0.06367m/h，但所有原料液需在1/2h 进完，
则进料的体积流量为:q0=0.06367×2=0.012734m/h 设进料的速率为u=1.5m/s，则进口管料的直径为
33
d==2.1mm。 圆整之后取6mm。
因此采用φ10×2mm无缝钢管，管的一端切成45°，伸入罐内L=120mm长度。配用突面板式平焊管法兰：PN0.25 DN10 HG20952-97 总物料进口
总物料每小时体积流量为q=6.197m/h，但所有原料液需在1/2h 进完， 则进料的体积流量为:q0=6.197×2=12.394m/h 设进料的速率为u=1.5m/s，则进口管料的直径为
3
3
d==54.91mm。 圆整之后取55mm。
因此采用φ65×5mm无缝钢管，管的一端切成45°，伸入罐内L=200mm长度。配用突面板式平焊管法兰：PN0.25 DN65 HG20952-97
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温度计接管：?45×2.5，L=100mm，无缝钢管 法兰：PN0.25 DN40 HG 20592-97
不凝气体排出管：?32×3.5，L=100 mm，无缝钢管 法兰：PN0.6 DN25 HG 20592-97
8.5人孔设计及补强计算
由于釜体的内径Di=2900>900，因此需要在釜体的封头上设置人孔，以便于安装、维修、检查釜体的内部结构，本设计选用PN0.6、DN450不锈钢A型回转盖带颈平焊法兰人孔，其结构尺寸如图4-5所示。由文献【4】表3-4-1查得其尺寸见表、材料见表。
图8—3 A型回转盖带颈平焊法兰人孔结构
1-人孔接管；2-螺母；3-螺栓；4-法兰；5-垫片；6-手柄；7-法兰盖；8-销轴；9-开口销；10-垫圈；11、12、13、14-轴耳
表8—4回转盖平焊法兰进料口的尺寸
螺栓 公称压力（MPa） 密封面形式 公称直径DN 450 0.6 突面 d w×S D D1 A B 规格 M20×75 数量 16 480×6 590 550 325 150 L 200 H1 220 H2 102 b 28/30 b1 22 b2 26 d 20 重量(kg) 88.9 补强计算
釜体上封头开人孔后被削弱的金属面积A为：
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