机械5

搅拌釜式反应器由搅拌器和釜体组成。搅拌器包括传动装置，搅拌轴（含轴封），搅拌桨;釜体包括筒体，夹套和内件，盘管，导流筒等。工业上应用的搅拌釜式反应器有成百上千种，按反应物料的相态可分成均相反应器和非均相反应器两大类。非均相反应器包括固-液反应器，液-液反应器，气-液反应器和气-液-固三相反应器。其工作原理主要是，由电动机带动减速机，减速机通过联轴器连接搅拌轴，带动轴的转动，从而带动搅拌桨的旋转，达到搅拌的目的。本次设计的釜式反应器适用性广操作弹性大，是工业生产中最广泛使用的反应器。在设计中主要包括对反应釜整体尺寸的设计，以及各部件的设计。除此之外，还对各主要部分进行强度校核，以确保反应釜在操作时更加安全，符合使用寿命。近几年来，随着工业的发展，化工设备的使用需求也是与日俱增，反应容器的生产更是越来多。反应釜应用范围较广，在各行各业都有广泛的应用。搅拌釜式反应器的使用范围广，操作灵活度大，浓度容易控制。正是其实用性强的这一特点，确立其在工业生产中的主体地位。 关键词：反应釜；电动机；搅拌器 Abstract The stirred reactor by the stirrer a
nd the reactor body. The agitator gear stirri
ng shaft ( with shaft seal), impeller, kettle body i
ncludi
ng a cyli
nder, jacket a
nd coil, draft tube etc. I
ndustrial applicatio
n of stirred ta
nk reactor, there are hu
ndreds of homoge
neous reactio
n a
nd heteroge
neous reactor ca
n be divided i
nto two major categories accordi
ng to the phase of the reactio
n materials. The
no
n - homoge
neous reactor, i
ncludi
ng the solid - liquid reactor, liquid - liquid reactor, the gas - liquid reactor a
nd gas - liquid - solid three-phase reactio
n device. its worki
ng pri
nciple is mai
nly drive
n by the motor reducer, reducer stirri
ng shaft through the shaft coupli
ng, drive shaft rotatio
n, thus promote the rotatio
n of the impeller, achieve the goal of stirri
ng The desig
n of the ta
nk reactor wide applicability of the operati
ng flexibility,the most widely used i
n i
ndustrial productio
n reactor. I
n mai
nly i
ncludi
ng the reactio
n kettle i
n the desig
n of the overall size of the desig
n, a
nd the desig
n of parts. I
n additio
n, also the mai
n part for stre
ngth checki
ng, to e
nsure the reactio
n kettle more safety i
n operatio
n, co
nforms to the service life. I
n rece
nt years, with the developme
nt of the i
ndustry, the use of chemical equipme
nt dema
nd is also i
ncreasi
ng, the reactio
n co
ntai
ner productio
n is the more to more. The reactio
n kettle has a wide applicatio
n ra
nge, has a wide applicatio
n i
n all walks of life. Stirred ta
nk reactor usi
ng ra
nge is wide, operati
ng flexibility, co
nce
ntratio
n is easy to co
ntrol. This characteristic of its stro
ng practicability, establish the subject positio
n i
n i
ndustrial productio
n. Key words：Reactor; Electric; Agitator; 目录 第一章绪论………………………………………………………………………………1 1前言……………………………………………………………………………1 1.1反应器的现状及发展前景………………………………………………………1 1.2搅拌式反应釜结构设计及其工作原理示图……………………………………1 2基于solidworks的现代设计……………………………………………………………2 第二章反应釜参数设计………………………… …………………………………3 3设计条件及设计内容分析………………………………………………………………3 4反应釜设计的内容主要…………………………………………………………3 5反应釜釜体的设计………………………………………………………………………3 5.1釜体DN的确定……………………………………………………………3 5.2釜体筒体壁厚的设计…………………………………………………3 5.2.1设计参数的确定…………………………………………………3 5.2.2筒体壁厚的设计………………………………………………………4 5.3釜体封头的设计…………………………………………………………… 4 5.3.1封头的选型………………………………………………………4 5.3.2设计参数的确定………………………………………………………4 5.3.3封头的壁厚的设计……………………………………………………4 5.3.4封头的直边尺寸、体积的确定…………………………………4 5.4筒体长度H的设计……………………………………………………………5 5.4.1筒体长度H的设计………………………………………………5 5.4.2釜体长径比校核…………………………………………………5 5.5外压筒体壁厚的设计……………………………………………………5 5.5.1设计外压的确定………………………………………………5 5.5.2试差法设计外压筒体的壁厚…………………………5 5.6外压封头壁厚的设计……………………………………………………5 5.6.1设计外压的确定…………………………………………………5 5.6.2封头壁厚的计算…………………………………………………5 6反应釜夹套的设计………………………………………………………………6 6.1夹套釜体DN，PN的确定…………………………………………………6 6.1.1夹套釜体DN的确定………………………………………………6 6.1.2夹套釜体PN的确定………………………………………………6 6.2夹套筒体的设计…………………………………………………………6 6.2.1设计参数的确定…………………………………………………6 6.2.2夹套筒体壁厚的设计……………………………………………6 6.2.3夹套筒体的高度确定…………………………………………6 6.3夹套封头的设计………………………………………………………7 6.3.1封头的选型………………………………………………………7 6.3.2设计参数的确定…………………………………………………7 6.3.3封头的壁厚的设计………………………………………………7 6.3.4封头结构的设计………………………………………………………7 6.4传热面积的校核……………………………………………………………8 7反应釜釜体及夹套的压力试验…………………………………………………8 7.1釜体的水压试验…………………………………………………………8 7.1.1水压试验压力的确定……………………………………………8 7.1.2液压试验的强度校核………………………………………………8 7.1.3压力表得量程……………………………………………………9 7.1.4水压试验的操作过程……………………………………………9 7.2釜体的水压试验…………………………………………………………9 7.2.1气压试验压力的确定……………………………………………9 7.2.2气压试验的强度校核……………………………………………9 7.2.3气压试验的操作过程……………………………………………9 7.3夹套的液压试验…………………………………………………………9 7.3.1水压试验压力的确定……………………………………………9 7.3.2液压试验的强度校核……………………………………………10 7.3.3压力表的量程、水温的要求……………………………………10 7.3.4水压试验的操作过程…………………………………………10 8反应釜附件的选型及尺寸设计…………………………………………………10 8.1釜体法兰联接结构的设计……………………………………………10 8.1.1法兰的设计……………………………………………………10 8.1.2密封面形式的选型……………………………………………10 8.1.3螺栓、螺母的尺寸规格…………………………………………10 8.1.4法兰、垫片、螺栓、螺母、垫圈的材料………………………12 8.2选用手孔，视镜等和工艺接管的设计…………………………………12 8.2.1手孔………………………………………………………………12 8.2.2进料管口…………………………………………………………12 8.2.3温度计……………………………………………………………12 8.2.4出料口……………………………………………………………12 8.2.5安全阀接口………………………………………………………12 8.2.6冷凝器接口i和压力表接管e……………………………………12 8.2.7加热蒸汽进口………………………………………………………13 8.3垫片尺寸及材质………………………………………………………13 8.3.1垫片的结构……………………………………………………13 8.3.2密封面形式及垫片尺寸………………………………………13 8.4手孔的设计……………………………………………………………13 8.4.1手孔的结构……………………………………………………………14 8.4.2手孔尺寸……………………………………………………………15 第三章搅拌系统的设计……………………………………………………16 9支座的选型……………………………………………………………………16 9.1支座的选型及尺寸的初步设计………………………………………18 9.2支座载荷的校核计算…………………………………………………16 10搅拌装置的选型与尺寸设计…………………………………………………………17 10.1搅拌轴直径的初步计算………………………………………………………17 10.1.1搅拌轴直径的设计……………………………………………………17 10.1.2搅拌轴刚度校核………………………………………………………17 10.2搅拌轴临界转速校核计算……………………………………………………17 10.3联轴器的型式及尺寸的设计…………………………………………………17 10.3.1联轴器型式的确定……………………………………………………17 10.3.2联轴器的结构及尺寸…………………………………………………18 10.3.3联轴节的零件及材料…………………………………………………18 10.4搅拌桨尺寸的设计…………………………………………………………19 10.4.1框式搅拌桨的结构……………………………………………………19 10.4.2框式搅拌桨的尺寸……………………………………………………19 10.4.3框式搅拌桨零件明细表………………………………………………19 10.5搅拌轴的结构及尺寸的设计…………………………………………………10 10.5.1搅拌轴长度的设计……………………………………………………20 10.5.2搅拌轴的结构…………………………………………………………20 11传动装置的选型与尺寸设计…………………………………………………………20 11.1电动机的选型…………………………………………………………………21 11.2减速器的选型…………………………………………………………………21 11.3机架的设计……………………………………………………………………22 11.4底座的设计……………………………………………………………………22 11.5反应釜的轴封装置设计………………………………………………………23 11.5.1反应釜的轴封装置的选型……………………………………………23 11.5.2轴封装置的结构及尺寸………………………………………………23 第四章焊缝及其他部件强度校核……………………………………………24 12焊缝结构的设计………………………………………………………………………24 12.1釜体上主要焊缝结构的设计…………………………………………………24 12.2夹套上的焊缝结构的设计………………………………………………24 13固体物料进口的开孔及补强计算……………………………………………………28 13.1封头开固体物料进口后被削弱的金属面积A的计算………………………28 13.2有效补强区内起补强作用的金属面积的计算……………………………28 13.2.1封头起补强作用金属面积A1的计算…………………………………28 13.2.2接管起补强作用金属面积A2的计算…………………………………29 13.2.3焊缝起补强作用金属面积A3的计算…………………………………29 13.3判断是否需要补强的依据…………………………………………………29 14三维图的展示……………………………………………………………29 结语……………………………………………………………………………………31 致谢………………………………………………………………………………………32 参考文献………………………………………………………………………………33