化工设备机械。
姓名： 王云霞。
学号：20132000108
反应釜釜体的设计。
1.釜体、的确定。
1.1 釜体的确定。
将釜体视为筒体1000 mm
因操作压力＝0.2，故：＝0.2
2. 釜体筒体壁厚的设计。
2.1设计参数的确定。
设计压力：＝（1.05～1.1），取＝1.1=1.1×0.5=0.55mpa；
液体静压：≈；
计算压力： =0.2132；
设计温度： 120℃ ；
焊缝系数：＝1.0（双面对接焊，100%无损探伤）；
许用应力：根据材料q235-b、设计温度120℃，由文献知＝113；
钢板负偏差：＝0.25（gb6654-96）
腐蚀裕量：＝1.0（双面腐蚀）。
2.2 筒体壁厚的设计。
由公式得：根据规定，则。
则mm此厚度需检验，待定。
3 . 釜体封头的设计。
3.1 封头的选型。
釜体的封头选标准椭球型，代号eha、标准jb/t4746—2002。
3.2 设计参数的确定。
1.0（整板冲压）；
0.25（gb6654-961.0。
3.3 封头的壁厚的设计
由公式得：根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致。
此厚度需检验，待定。
3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定。
根据，由文献[1]196页表8- 27知：
直边高度： 25 体积： 0.151
深度内表面积a： 1.163
质量m: 54 kg
4.筒体长度的设计。
4.1筒体长度h的设计。
由设计条件已知 h=1000 mm
4.2釜体长径比的复核。
在1.0~1.3之间，满足要求。
5 外压筒体壁厚的设计。
5.1设计外压的确定。
由设计条件单可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压=0.2。
5.2试差法设计筒体的壁厚。
设筒体的壁厚＝6，则： =6-1.25 = 4.75，1012，
由得： =1.17×1012= 17282.6
筒体的计算长度′=+
′=1108＜＝17182.6 ，∴该筒体为短圆筒。
圆筒的临界压力为：
由、=3得： 0.75/3 =0.25（）
因为＝0. 2 < 0.25， 所以假设＝6满足稳定性要求。
故筒体的壁厚＝6。
5.3 图算法设计筒体的壁厚。
设筒体的壁厚＝6，则： =6-1.25 = 4.75，
筒体的计算长度：′
在文献[2]中图5- 5的坐标上找到0.7975的值，由该点做水平线与对应的线相交，沿此点再做竖直线与横坐标相交，交点的对应值为：≈0.00014。
由文献[2]中选取图5-12，在水平坐标中找到=1.4×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为：≈52、=2.
1×105。
根据=得： =
因为＝0.2 <＝0.244，所以假设＝6合理，取筒体的壁厚＝6。
根据以上计算验证最后筒体壁厚：＝6
6 外压封头壁厚的设计。
6.1 设计外压的确定。
封头的设计外压与筒体相同，即设计外压=0.2。
6.2 封头壁厚的计算。
设封头的壁厚=6，则： =5-1.25 = 4.75（），对于标准椭球形封头=0.9，＝0.9×1000=900（），900/4.75 =189.5
计算系数： =
由文献[1]中图15- 7中选取，在水平坐标中找到=6.6×10-4点，由该点做竖直线与对应的材料温度线相交，沿此点再做水平线与右方的纵坐标相交，得到系数的值为值为：≈100、=2.
1×105
根据=得： =0.53（）．
因为＝0.2 <＝0.53，所以假设＝6偏大，考虑到与筒体的焊接，取封头的壁厚与筒体一致，故取＝6。
由在文献[1]318中表16-5 釜体封头的结构如图1-1，封头质量：63.5（）
反应釜夹套的设计。
2.1 夹套的、的确定。
2.1.1夹套的确定
设计要求已给出 mm
2.1.2 夹套的确定。
由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取＝0.2
2.2 夹套筒体的设计。
2.2.1 夹套筒体壁厚的设计。
mpa则 mpa
s=筒体壁厚：4 mm
2.2.2 夹套筒体长度的初步设计。
由设计图可以得出=1000-150+250+25+300/2=1275 mm
圆整后 =1280 mm
2.3 夹套封头的设计。
2.3.1 封头的选型。
夹套的下封头选标准椭球型，内径与筒体相同（＝1300）。代号eha，标准jb/t4746—2002。夹套的上封头选带折边锥形封头，且半锥角。
2.3.2 椭球形封头壁厚的设计。
因为为常压＜0.2，所以需要根据刚度条件设计封头的最小壁厚。
1300＜3800，取min＝2/1000且不小于3 另加，∴min＝3+1=4（）
2.3.3椭球形封头结构尺寸的确定。
由文献[1]318页表16－5。见表2-1
表2-1 封头尺寸。
封头的下部结构如图2-1。由设备设计条件单知：下料口的＝57，封头下部结构的主要结构尺寸＝100。
2.3.4带折边锥形封头壁厚的设计。
考虑到封头的大端与夹套筒体对焊，小端与釜体筒体角焊，因此取封头的壁厚与夹套筒体的壁厚一致，即＝4。结构及尺寸如图2-2。
图 2-1 下封头的结构图 2-2 上封头的结构。
反应釜釜体及夹套的压力试验。
3.1釜体的水压试验。
3.1.1水压试验压力的确定。
水压试验的压力：且不小于(+0.1)，查。0，（ 0.1）= 0.65， 取=0.688
3.1.2水压试验的操作过程。
操作过程：在保持釜体表面干燥的条件下，首先用水将釜体内的空气排空，再将水的压力缓慢升至0.688，保压不低于30，然后将压力缓慢降至0.
55，保压足够长时间，检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格，缓慢降压将釜体内的水排净，用压缩空气吹干釜体。若质量不合格，修补后重新试压直至合格为止。
水压试验合格后再做气压试验。
反应釜附件的选型及尺寸设计。
4.1釜体法兰联接结构的设计。
设计内容包括：法兰的设计、密封面形式的选型、垫片设计、螺栓和螺母的设计。
4.1.1法兰的设计。
(1)根据＝1000mm、＝0.2，确定法兰的类型为甲型平焊法兰。
标记：法兰ff1000-0.2 jb/t4701
材料：0cr18ni10ti
2）法兰的结构和主要尺寸如图4—1 如表4—1
图4—1 甲型平焊法兰。
表 4—1 法兰结构尺寸。
4.1.2密封面形式的选型。
根据＝0.2＜1.6、介质温度120℃和介质的性质，知密封面形式为光滑面。
4.1.3垫片的设计。
垫片选用耐油橡胶石棉垫片，材料为耐油橡胶石棉板（gb/t539），结构及尺寸见图4—2 和。尺寸见表4-2
图4-2 垫片的结构。
表4-2 垫片的尺寸。
4.1.4螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格。
本设计选用六角头螺栓（b级、gb/t5780-2000）、ⅰ型六角螺母（b级、gb/t41-2000）
平垫圈（100hv、gb/t95-2002）
螺栓长度的计算：
螺栓的长度由法兰的厚度（）、垫片的厚度（）、螺母的厚度（）、垫圈厚度（）、螺栓伸出长度确定。
其中=60、=2、=30、=34、螺栓伸出长度取=0.3×27.7
螺栓的长度为：
取＝170螺栓标记： gb/t5780-2000
螺母标记： gb/t41-2000
垫圈标记： gb/t95-2002 24-100hv
4.1.5法兰、垫片、螺栓、螺母、垫圈的材料。
根据甲型平焊法兰、工作温度=130℃的条件，由文献[3]附录8法兰、垫片、螺栓、螺母材料匹配表进行选材，结果如表4—2所示。
表4—3 法兰、垫片、螺栓、螺母的材料。
4.2工艺接管的设计。
由gb_t_17395-1998查无缝钢管。
1） 蒸汽进口、冷凝水出口接管。
采用57×3.5无缝钢管，罐内的接管与夹套内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：hg20592 法兰 pl50-0.2 rf 20。
2）温度计接口。
采用32×3.5无缝钢管，伸入釜体内一定长度。配用突面板式平焊管法兰：hg20592 法兰 pl25-0.2 rf 0cr18ni10ti。
3）放料口。
采用57×3.5无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：hg20592 法兰 pl50-0.2 rf 0cr18ni10ti
4）视镜。采用无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：hg20592 法兰 pl80-4 rf 0cr18ni10ti。
4.3管法兰尺寸的设计。
工艺接管配用的突面板式平焊管法兰的结构如图。根据pn=0.2mpa、和接管的，由板式平焊管法兰标准（hg20592）确定法兰的尺寸。管法兰的尺寸见表4-3。
图4—3 板式平焊管法兰。
表4-4 板式平焊管法兰的尺寸（hg20592）
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