有攪拌裝置的夾套反應釜
前言 《化工裝置機械基礎》化學工程、製藥工程類專業以及其他相近的非機械類專業，對化下裝置的機械知識和設計能力的要求而編寫的。通過此課程的學習，是通過學習使同學掌握基本的設計理論並具有設計鋼製的、典型的中、低、常壓化工容器的設計和必要的機械基礎知識。
化工裝置機械基礎課程設計是《化工裝置機械基礎》課程教學中綜合性和實踐性較強的教學環節，是理論聯絡實際的橋梁，是學生體察工程實際問題複雜性，學習初次嘗試化工機械設計。化工設計不同於平時的作業，在設計中需要同學獨立自主的解決所遇到的問題、自己做出決策，根據老師給定的設計要求自己選擇方案、查取資料、進行過程和裝置的設計計算，並要對自己的選擇做出論證和核算，經過反覆的比較分析，擇優選定最理想的方案和合理的設計。
化工裝置課程設計是培養學生設計能力的重要實踐教學環節。在教師指導下，通過裸程設計，培養學生獨立地運用所學到的基本理論並結合生產實際的知識，綜合地分析和解決生產實際問題的能力。因此，當學生首次完成該課程設計後，應達到一下幾個目的：
⑴ 熟練掌握查閱文獻資料、收集相關資料、正確選擇公式，當缺乏必要的資料時，尚需要自己通過實驗測定或到生產現場進行實際查定。
⑵ 在兼顧技術先進性、可行性、經濟合理的前提下，綜合分析設計任務要求，確定化工工藝流程，進行裝置選型，並提出保證過程正常、安全可行所需的檢測和計量引數，同時還要考慮改善勞動條件和環境保護的有效措施。
⑶ 準確而迅速的進行過程計算及主要裝置的工藝設計計算及選型。
⑷ 用精煉的語言、簡潔的文字、清晰地圖表來表達自己的設計思想和計算結果。
化工裝置機械基礎課程設計是一項很繁瑣的設計工作，而且在設計中除了要考慮經濟因素外，環保也是一項不得不考慮的問題。除此之外，還要考慮諸多的政策、法規，因此在課程設計中要有耐心，注意多專業、多學科的綜合和相互協調。
1 設計方案的分析和擬定6）
2. 反應釜釜體的設計6）
2.1罐體和夾套的結構設計6）
2.2 罐體幾何尺寸計算7）
2.2.1確定筒體內徑7）
2.2.2 確定封頭尺寸7）
2.2.3 確定筒體的厚度hi8）
2.3 夾套幾何尺寸計算8）
2.4 夾套反應釜的強度計算9）
2．4.1 強度計算的原則及依據9）
2.4.2 按內壓對圓筒和封頭進行強度計算9）
2.4.3 按外壓對筒體和封頭進行強度校核10）
2.4.4 夾套厚度計算11）
2.4.5 水壓試驗校核計算11）
3反應釜的攪拌裝置12）
3.1 攪拌器的安裝方式及其與軸連線的結構設計12）
3.2 攪拌軸設計13）
4 反應釜的傳動裝置14）
4.1 常用電機及其連線14）
4.2 釜用減速機型別，標準及其選用14）
4.3 凸緣法蘭15）
4.4 安裝底蓋15）
4.5 機架15）
4.6 聯軸器16）
5 反應釜的軸封裝置16）
6 反應釜的其他附件16）
6.1 支座16）
6.2人孔17）
6.3 裝置介面17）
7 反應釜的裝配圖17）
課程設計任務書
設計目的：把所學《化工裝置機械基礎》及相關知識，在課程設計中綜合運用，把化工工藝條件與化工裝置設計有機地結合起來，鞏固和強化有關機械課程的基本理論和基本知識。
設計要求：設計時要有較精確的設計內容和步驟，乙份設計計算說明書，(設計計算說明書是圖紙設計的理論依據，是設計計算的整理和總結，是審核設計的技術檔案之一。主要內容有：
1 . 目錄； 2 . 設計任務書； 3.
設計方案的分析和擬定； 4. 各部分結構尺寸的確定和設計計算； 5. 設計小結 ； 6.
參考資料。)cad圖紙一張，用a2紙列印。
設計內容：設計一張帶有攪拌裝置的夾套反應釜。
第三組組長：張定成
設計人： 張定成
設計任務書
1 設計方案的分析和擬定
根據任務書中的要求，乙個夾套反應釜主要有攪拌容器、攪拌裝置、傳動裝置、軸封裝置、支座、人孔、工藝接管等一些附件構成。而攪拌容器又可以分為罐體和夾套兩部分。攪拌裝置分為攪拌器和攪拌軸，根據任務說明書的要求本次設計攪拌器為漿式攪拌器；考慮到機械軸封的實用性和應用的廣泛性，所以軸封採用機械軸封。
在閱讀了設計任務書後,按以下內容和步驟進行夾套反應釜的機械設計。
（1）總體結構設計。根據工藝的要求，並考慮到製造安裝和維護檢修的方便來確定各部分結構形式。
（2）攪拌器的設計。
①根據工藝引數確定各部幾何尺寸；
②考慮壓力、溫度、腐蝕因素，選擇釜體和夾套材料；
③對罐體、夾套進行強度和穩定性計算、校核；
（3）傳動系統設計，包括選擇電機、確定傳動型別、選擇聯軸器等。
（4）決定並選擇軸封型別及有關零部件。
（5）繪圖，包括總圖、部件圖。
（6）編制技術要求，提出製造、裝配、檢驗和試車等方面的要求。
2. 反應釜釜體的設計
反應釜是有罐體和夾套兩部分構成，罐體是反應的核心，為物料完成攪拌過程提供乙個空間。夾套為反應的操作溫度提供保障，是乙個套在罐體外的密封空間容器。
2．1罐體和夾套的結構設計
罐體採用立式的圓筒形容器，有筒體和封頭構成。通過支座安裝在基礎平台上。封頭一般採用橢圓形封頭。
由於筒體內徑di<1200mm，因此下封頭與筒體的連線採用焊接連線。而為了拆卸清洗方便，上封頭採用法蘭與筒體連線。
夾套型式與罐體大致一致。
2.2 罐體幾何尺寸計算
2.2.1確定筒體內徑
一般有工藝條件給定容積v、筒體內徑di 估算：
式中i為長徑比即： ，有表4-2選取。根據題意取i=1.0，
已知v=1.0,則di =1084mm, 將di 圓整到公稱直徑系列，則
di =1000(mm).
2.2.2 確定封頭尺寸
（1）橢圓封頭選取標準件，它的內徑與筒體內徑相同，標準橢圓封頭尺寸見附表4-2.即dn=di =1000（mm）
曲邊高度 hi =250mm 直邊高度h2=25mm 容積v=0.1505m3
（2）封頭厚度計算
由公式其中pc =0.2 =113mp (由參考文獻附表9查的)
封頭焊接採取雙面焊、全焊透，區域性無損傷 ，則φ=0.85
計算s=0.7×1400/(2113×0.85-0.5×0.7)=5.1 mm
由參考文獻一表4-9查得：負偏差 c1=0.5mm
由參考文獻一表4-11查得：腐蝕裕量c2=1.5mm
計算名義厚度 sn=s+c1+c2+δ=5.1+1.5+0.5+0.9=8mm
故封頭厚度取8mm
（3）由於s<10mm 則封頭的直邊高度 h2 =25mm
有附表4-2 知封頭內表面積a=2.2346m2 容積v=0.3977m3
2.2.3 確定筒體的厚度hi
反應釜容積v通常按下封頭和筒體兩部分容積之和計算。則筒體高度hi按下式計算並進行圓整：hi=(v－v封)/vim
式中v封封頭容積：0.3997 m3
vim1m高筒體容積（見附表4-1）：vim =1.539 m3 /m
得 hi= (2.5-0.3977)/1.539=1.3660m
圓整後的hi=1.4m=1400mm
按筒高圓整後修正實際容積：
v= vim×hi + v封 =1.4*1.539+0.3977=2.55 m3 >2.5 m3
2.3 夾套幾何尺寸計算
夾套和筒體的連線常焊接成封閉結構，夾套的結構尺寸常根據安裝和工藝兩方面的要求而定。夾套的安裝尺寸見圖4-6，夾套內徑d2可根據筒體內徑d1按表4-3選取：d2 =d1+100=1500mm
夾套下封頭型式同筒體封頭，直徑d2與夾套筒體相同。
夾套高h2有傳熱面積而決定，不能低於料液高，
裝料係數 ： y=操作容積/全容積=2÷2.5=0.8
夾套高h2 計算：h2 = （ηv-v封）÷vim 代入數值計算
得：h2 =1.04 m
夾套所包圍的罐體的表面積，一定要大於工藝要求的傳熱面積f，即：
f封＋f筒》=f 其中 f筒=h2 ×f1m
故 f封＋f筒 =2.2346＋4.40×1.04=7.07>=7㎡
夾套反應釜
目錄一 關於夾套反應釜設計任務說明2 二 夾套反應釜設計3 1.夾套反應釜的總體結構3 2.罐體和夾套的設計3 3.反應釜的攪拌裝置13 4.反應釜的傳動裝置16 5反應釜的軸封裝置22 6反應釜其它附件23 三 附表28 1 筒體的容積 面積和質量28 2 以內徑為公稱直徑的橢圓封頭的型式和尺寸2...
夾套反應釜設計小結
通過此次的課程設計.使我更加紮實的掌握了有關機械方面的知識，為期將近三周的課程設計，經過反覆的修改設計，終於完成了夾套反應釜的設計，現在寫起心得總結的時候真的是頗有感慨啊，記得xx老師剛開始在課堂上和我們說要做課程設計的時候，都不知道課程設計是怎麼一回事，似乎離我好遙遠，我不認識它，它更不認識我一樣...
夾套反應釜課程設計說明書
課程設計說明書 學生姓名學號 學院專業年級 題目夾套反應釜設計 指導教師 評閱教師 年月一 設計內容3 二 設計引數3 三 設計要求3 表1 幾何尺寸4 表2 強度計算5 表3 強度校核6 表4 水壓試驗校核7 四 攪拌軸 攪拌軸和攪拌連線的結構設計7 五 電動機 減速器等傳動裝置的設計8 六 反應...