反应釜的设计及其制造工艺规程模板.doc

前言1、课题背景及意义反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程压力容器，材质通常有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基（哈氏、蒙乃尔、因康镍）合金及其它复合材料。不锈钢反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等生产型用户和多种科研试验项目标研究，用来完成水解、中和、结晶、蒸馏、蒸发、储存、氢化、烃化、聚合、缩合、加热混配、恒温反应等工艺过程容器。不锈钢反应釜依据不一样生产工艺、操作条件等不尽相同，反应釜设计结构及参数不一样，即反应釜结构样式不一样，属于非标容器设备。搅拌机操作性能直接关系到产品质量、能耗和生产成本，工程界和学术界对搅拌混合全部很重视，进行了大量研究工作，取得了不少研究结果。搅拌器是化学工程和生物工程中最常见也是最关键单元设备之一。现在，搅拌器选型和内构件设计在很大程度上依靠试验和经验，对放大规模还缺乏深入认识，对于能耗和生产成本只能在一定规模生产装置上对比后才能得出结论，因为对产品回收率和质量要求越来越高，对搅拌器研究日趋深入，已从早期对搅拌功率和混合时间研究，20世纪80年代对反应釜内流体速度场分布研究，进入20世纪90年代以来搅拌釜内三维流场数值模拟研究。流场数值模拟必需在深入进行流体力学研究基础上，综合考虑流体流动三维性、随机性、非线性和边界条件不确定性。经过数值模拟不仅能够处理反应器放大机理，而且能够优化设计开发新型高效搅拌器，使机械搅拌器设计理论愈加完善。对于不一样介质，不一样化学反应过程，要求搅拌装置结构和搅拌速度不一样，依据不一样场所通常分为以下多个情况：1、液-液互溶系统场所，通常采取低速搅拌就能足够完成，这种场所常见浆叶式搅拌装置。2、液-液互不相溶场所，这种场所则需要强烈上下翻滚，常见浆叶搅拌器，在釜体内加有一定形状挡板，或采取推进式搅拌器。3、反应介质里有少许固体且不易沉降时可采取比较缓解搅拌，反之当反应介质或反应过程生成物中固体较多，且轻易沉降时必需采取强烈上下翻动搅拌，这些搅拌均属于固-液相搅拌系统。2、课题起源、研究目标课题起源于本人顶岗实习单位——张家港化工机械股份实际课题。研究目标：设计一台常温常压下使用搅拌类无夹套反应釜；经过这个简单反应釜设计，熟悉反应釜基础设计思绪和方法，能了解并掌握该设备传动结构设计及其相关工艺。经过此次设计使自己对反应釜相关设计工艺有全方面了解，并掌学会了这压容器设计总体步骤及相关准则参考。在本人设计课题中搅拌器中所搅拌介质是二甲苯，在该设备要求中反应搅拌机目标是由电机作为驱动装置，经减速器联轴器带到桨叶旋转使物料搅拌均匀3、课题研究内容、方法研究内容：1、反应釜设计方案分析和确定2、反应釜釜体分析和设计3、搅拌装置选择4、传动装置设计第一章反应釜设计方案分析和确定第1.1节反应釜相关设计要求设计技术特征表密度（Kg/M³）900-1050粘度()100介质名称二甲苯设计压力（MPa）0.125MPa工作压力(MPa)常压（0.1MPa）工作温度(℃)常温（25℃）搅拌目标搅拌均匀设计容积(m3)3．0搅拌器型式螺旋推进式电机功率(KW)电机防护等级IP54电机防爆等级dⅡBT4搅拌转速(r/min)281叶端线速度(m/s)6.6物料流动方向向下第1.2节设计方案分析和确定依据任务书中要求，一个无夹套反应釜关键有搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管等部分附件组成。而搅拌容器即为罐体。搅拌装置分为搅拌器和搅拌轴，依据任务说明书要求此次设计搅拌器为推进式搅拌器；考虑到机械轴封实用性和应用广泛性，所以轴封采取机械轴封。在阅读了设计任务书后,按以下内容进行无夹套反应釜机械设计。（1）总体结构设计。依据工艺要求，并考虑到制造安装和维护检修方便来确定各部分结构形式。（2）传动系统设计，包含选择电机、确定传动类型、选择联轴器等。（3）搅拌器设计。①依据工艺参数确定各部几何尺寸；②考虑压力、温度、腐蚀原因，选择釜体材料；③对罐体进行强度和稳定性计算、校核；（4）决定并选择轴封类型及相关零部件。（5）绘图，包含总图、部件图。第二章反应釜釜体设计反应釜是由罐体和搅拌装置两大部分组成，罐体是反应关键，为物料完成搅拌过程提供一个空间。釜体设计包含罐体材料选择，罐体几何尺寸（包含内直径Di、高度H、容积V及壁厚δ）计算，强度校核等。第2.1节罐体结构设计罐体采取立式圆筒形容器，由筒体和封头组成。经过支座安装在基础平台上。封头通常采取椭圆形封头。而为了拆卸清洗方便，上部采取平盖法兰和筒体连接，下部采取椭圆封头和筒体连接。反应釜釜体主材预选择GB24511-牌号06Gr19Ni10美标ASME（）SA240型号304对于直立反应釜来说，釜体设备容积通常是指圆柱形筒体及下封头所包含容积。