温州大学 化工设备机械基础课程设计
以要设计合适。
材料----一般反应釜都是玻璃的，要是工业生产最好用搪瓷的，搅拌的金属要注意保护不要被腐蚀，放料活塞要可以防腐。
还有就是夹套的进出水的控制，防止部分比如盐水的滞留。
2. 设计标准
（1）HG/T 20569-94 《机械搅拌设备》 （2）GB 150-1998 《钢制压力容器》
（3）HG 21563~21572-95 HG 21537.7~8-92 《搅拌传动装置》 （4）TCED S8-90 《压力容器强度计算书统一格式》 （5）CD 130A20-86 《化工设备设计文件编制规定》
3. 设计方案的分析和拟定
由夹套反应釜设计任务书可知，本次设计内容是设计一台夹套传热式带搅拌的配料罐。任务书中已经给定此夹套反应釜一些设计参数及要求，我先对已有数据进行进一步分析并确定此次设计的总体设计方向。
此次我要设计的是全容积为1m3，操作容积为0.8m3的夹套反应釜。
1、设计压力：容器内的设计压力为0.2MPa，夹套内的设计压力为0.3MPa，由此可知本反应釜是在常压下工作 。
2、设计温度：容器内的设计温度<100℃，夹套内的设计温度<150℃，设计温度均不高，不需要对反应釜作保温措施。
3、介质选择：容器内的介质为染料及有机溶剂,夹套内的介质为冷却水或蒸汽。
4、搅拌器：选用推进式搅拌器，搅拌轴转速为200 r/min，轴功率为4kW。 5、材料选择：任务书上的推荐材料为最常用的Q235-A碳素钢材，由此釜中的其他接管法兰等钢材也选用Q235-A碳素钢材。封头为标准的椭圆封头，材质也选用Q235-A碳素钢。
6、传动系统：任务书指定选用库存电机Y1322-6，转速960r/min,功率5.5kW，
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给定搅拌传动系统用V带传动。
7、接管设计：已知反应釜的用途为传热带搅拌，因此反应釜需要蒸汽入口、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。任务书中已经分别给出相应的公称尺寸：蒸汽入口公称尺寸DN=25、加料口公称尺寸DN=25、视镜公称尺寸DN=80、温度计管口公称尺寸DN=65、压缩空气入口公称尺寸DN=25、放料口公称尺寸DN=40、冷凝水出口公称尺寸DN=25、手孔公称尺寸DN=100。
8、焊接选择：焊接采用电弧焊，焊条牌号：采用J 507焊条。
9、法兰焊接：法兰焊接按相应法兰标准的规定，角焊缝及搭接焊缝的焊叫尺寸按两焊件中较薄板的厚度。
10、检验事项：（1）、容器上的A类和B类焊缝应进行X射线探伤检查，探伤长度为20%，X射线探伤应符合JB4730-94《压力容器安全技术监察规程》规定，Ⅲ级为合格.（2）、设备制造完毕后设备内0.25MPa进行水压试验，合格后焊上夹套，夹套内以0.38MPa进行水压试压。（3）、设备上凸缘与安装底座的连接表面，应在组焊后加工，安装时轴线应处于垂直状态，搅拌轴轴封处轴的径向摆动量不得大于0.5mm,搅拌轴轴向窜动量不得大于0.3mm。（4）、设备制造完毕后以水代料试运转1小时，应使设备达到工作压力，试运转过程中不得有不正常的噪音和震动。
此外，设计中还需选择接管、管法兰、设备法兰、轴承、联轴器、轴封形式，最后完成设计时，需将设计的反应釜绘制成装配图及绘出传动系统部件图。
4. 各部分结构尺寸的确定和设计计算
4.1 罐体和夹套的结构设计
罐体一般是立式圆筒形式容器，有顶盖、筒体、罐底，通过支座安装在基础平台上。罐底通常为椭圆形封头。顶盖在受压状态下常选用椭圆形封头，对于常
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压或操作压力不大而直径较大的设备，顶盖可采用薄钢板制造的平盖，并在薄钢板上加设型钢（槽钢和工字钢）制的横梁，用以支承搅拌器及其传动装 置。
顶盖和钢底分别与筒体相连。罐底与筒体的连接常采用焊接连接。顶盖与筒体的连接型式分为开拆和不可拆两种，筒体直径D1?1200㎜，宜采用可拆连接。当要求可拆时，做成法兰连接。夹套型式与罐体相同。
4.1.1 罐体几何尺寸计算
1、釜体形式为常用结构圆筒形，封头形式为常用结构椭圆形。原始尺寸如下表4-1：
表4-1 原始尺寸
全容积V（m3） 操作容积V1（m3） 传热面积F（m2）
1.0 0.8 3.5 2、几种搅拌釜的长径比i值如下表4-2,此次设计任务的内物料为液-液相物料，所以i的取值范围为1～1.3。又因为设计容器不大，为使直径不致太小，在顶盖上容易布置接管和传动装置，故选取i =H1/D1=1.2。
表4-2 i取值
种类 一般搅拌器 发酵罐类
初算筒体内径D1按式
D1?3设备内物料类型 液-固相或液-液相物料 气-液相物料 i 1～1.3 1～2 1.7～2.5
4V ?i8
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计算,得 D1?3
按下表4-3筒体的容积、面积和质量,选取圆整筒体内径D1 =1000mm，一米高的容积 V1m=0.785m3，内表面积F1m=3.14m2。
表4-3筒体的容积、面积和质量
4V34?1??1.0621m ?i??1.2
按附表4-4 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸,选取釜体封头容积
V1封=0.1505 m3
表4-4 以内径为公称直径的椭圆封头的型式和尺寸
釜体高度H1按式
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?? H1?V?V1封/V1m
计算,得
?? H1?V?V1封/V1m=（1-0.1505）/0.785=1.0822m
选取圆整釜体高度 H1=1000 mm
实际容积V按式
V?V1m?H1?V1封 计算,得
V?V1m?H1?V1封=0.785*1.000+0.1505=0.9355m3
4.1.2 夹套几何尺寸计算
按表4-5夹套直径D2 选取夹套筒体内径 D2=D1+100=1100 mm,
表4-5 夹套直径D2
装料系数η按式
计算，得
??V操/V
??V操/V=0.8/1.0=0.8
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