化工设备机械基础课程设计
题 目： 1m3夹套反应釜设计
学 院: 化学与材料工程学院 专 业: 化学工程 班 级: 10化工 姓 名: 学 号: 10111003101 指导老师: 完成日期: 2012年6月1日
温州大学 化工设备机械基础课程设计
夹套反应釜设计任务书
设计者： 班级：10化工 学号：10111003101
指导老师： 日期：
一、设计内容
设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。
二、设计参数和技术特性指标
见下表
三、设计要求
1. 进行罐体和夹套设计计算； 2. 选择支座形式并进行计算； 3. 手孔校核计算；
4. 选择接管、管法兰、设备法兰； 5. 进行搅拌传动系统设计；
（1）进行传动系统方案设计（指定用V带传动）；
（2）作带传动设计计算：定出带型，带轮相关尺寸（指定选用库存电机
Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW）； （3）选择轴承； （4）选择联轴器；
（5）进行罐内搅拌轴的结构设计、搅拌器与搅拌轴的连接结构设计； 6. 设计机架结构；
7. 设计凸缘及安装底盖结构； 8. 选择轴封形式； 9. 绘制装配图； 10. 绘传动系统部件图。
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温州大学 化工设备机械基础课程设计
表1 夹套反应釜设计任务书
简图 工作压力， Mpa 设计压力， MPa 工作温度， ℃ 设计温度， ℃ 介质 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 接管表 符号 a b c d e f g
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设计参数及要求 容器内 0.2 <100 夹套内 0.3 <150 染料及有机溶剂 冷却水或蒸汽 1.0 0.8全容积 >3.5 微弱 Q235-A 推进式 200 4 用途 蒸汽入口 加料口 视镜 温度计管口 压缩空气入口 放料口 冷凝水出口 手孔 公称尺寸连接面形式 DN 25 25 80 65 25 40 25 100 h 温州大学 化工设备机械基础课程设计
目 录
1. 夹套反应釜的结构 ................................................ 5
1.1 夹套反应釜的功能和用途 ...................................... 5 1.2 夹套反应釜的反应条件 ........................................ 5 2. 设计标准 ........................................................ 6 3. 设计方案的分析和拟定 ............................................ 6 4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算 .................................. 7
4.1 罐体和夹套的结构设计 ........................................ 7
4.1.1 罐体几何尺寸计算....................................... 8 4.1.2 夹套几何尺寸计算...................................... 10 4.2 夹套反应釜的强度计算 ....................................... 12
4.2.1 强度计算(按内压计算强度).............................. 12 4.2.2 稳定性校核(按外压校核厚度)............................ 15 4.2.3水压试验校核 .......................................... 21 4.3 反应釜的搅拌器 ............................................. 23
4.3.1 搅拌装置的搅拌器...................................... 23 4.3.2 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计................ 23 4.3.3 搅拌装置的搅拌轴设计.................................. 24 4．4 反应釜的传动装置设计 ...................................... 26
4.4.1 常用电机及其连接尺寸.................................. 26 4.4.2釜用减速机类型、标准及其选用 .......................... 26 4.4.3 V带减速机 ............................................ 27 4.4.4凸缘法兰 .............................................. 30 4.4.5安装底盖 .............................................. 31 4.4.6机架 .................................................. 31 4.4.7联轴器 ................................................ 32 4.5 反应釜的轴封装置设计 ....................................... 33
4.5.1 填料密封.............................................. 33 4.5.2 机械密封.............................................. 33 4.6反应釜的其他附件设计........................................ 34
4.6.1 支座.................................................. 34 4.6.2 手孔和人孔............................................ 35 4.6.3 设备接口.............................................. 35
5. 设计小结 ....................................................... 38 6. 参考文献 ....................................................... 39
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设计说明书
1. 夹套反应釜的结构
夹套反应釜主要由搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管和一些附件组成。 搅拌容器分罐体和夹套两部分，主要由封头和筒体组成，多为中、低压压力容器；搅拌装置由搅拌器和搅拌轴组成，其形成通常由工艺设计而定；传动装置是为带动搅拌装置设置的，主要由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成；轴封装置为动密封，一般采用机械密封或填料密封；它们与支座、人孔、工艺管等附件一起，构成完整的夹套反应釜。
1.1 夹套反应釜的功能和用途
反应釜具有耐高温、耐腐蚀、生产能力强等优点，广泛用于合成塑料、合成橡胶、合成纤维、农药、颜料、树脂、化肥等行业。还用于医药，化工，食品，轻工等行业中的水解，中和，结晶，蒸馏，蒸发，储存等生产环节。釜体上的夹套主要是用于加热和冷却的模块。其中带搅拌的夹套反应釜是精细化工、涂料、热熔胶、医药及食品等工业中常用的反应设备之一。它是一种在一定压力和温度下，借助搅拌器将一定容积的两种（或多种）液体以及液体与固体或气体物料混匀，促进其反应的设备。
1.2 夹套反应釜的反应条件
夹套反应釜的设计要注重反应的条件，一般考虑夹套和搅拌器的材料、上下进出口的设计，主要分为温度、压强、进料口和出料口、材料这几个因素。 温度----这个一般都应当有严格的控制，所以在设计的时候要注意温度计选择。要是反应温度高可能要使用油 浸泡温度计，所以要留可以装油的管槽，要是温度低还要注意冰封现象发生。要是温度在100度到0度之间，要求不高的情况下，可以用塞子直接套温度计（注意压强）。
压强----压强的高低要选择合适的反应釜，一般只要能承受两倍的大气压就可以了。
进料口和出料口----一般进料口做一定大就一个可以了，要注意一些比如回流口、真空口什么的，还有就是出料口的大小，有些物质反应后不容易放出，所