新疆工程学院。
化工设备机械基础课程设计。
题目名称：6.4m3材料为06cr19ni10ti的夹套。
反应釜的设计
系部： 化学与环境工程系
专业班级： 化学工程与工艺13-1班
学生姓名： 宋璐鹏。
指导教师薛风。
完成日期： 2023年1月9日
格式及要求。
1、摘要。1)摘要正文。
(小四，宋体)
摘要内容200～为易，要包括目的、方法、结果和结论。
2）关键词 xxxx；xxxx；xxxx (3个主题词)
小四，黑体)
2、目录格式
目录(三号，黑体，居中)
1 xxxxx（小四，黑体）
xxxxx(小四，宋体)
1.1.1 xxxxx(同上)
3、说明书正文格式：
1. xxxxx (三号，黑体)
1．1 xxxxx(四号，黑体)
1.1.1 xxxxx(小四，黑体)
正文：xxxxx(小四，宋体)
页码居中）4、 参考文献格式：
列出的参考文献限于作者直接阅读过的、最主要的且一般要求发表在正式出版物上的文献。参考文献的著录，按文稿中引用顺序排列。
参考文献内容(五号，宋体)
示例如下：
期刊——[序号]作者1，作者2…，作者n．题(篇)名，刊名(版本)，出版年，卷次(期次)。
图书——[序号]作者1，作者2…，作者n．．书名，版本，出版地，出版者，出版年。
5、.纸型、页码及版心要求：
纸型： a4，双面打印。
页码： 居中，小五。
版心距离：高：240mm(含页眉及页码)，宽：160mm
相当于a4纸每页40行，每行38个字。
6、量和单位的使用：
必须符合国家标准规定，不得使用已废弃的单位。量和单位不用中文名称，新疆工程学院。
课程设计任务书。
2016-2017学年第二学期 2023年1月9日。
摘要。本文简要的介绍了夹套反应釜的设计方法，理论依据和设计思路，在计算方面介绍了反应釜体厚度，反应釜体封头的计算以及外压，内压的计算和夹套的计算，最后还有强度的计算，在强度给定的计算方面包括给定工艺参数进行筒体和夹套的力学计算，反应釜液压实验校验，还有其他方面的计算。
关键词： 釜体厚度反应釜压力容器。
目录。1 反应釜釜体的设计 1
1.1 釜体、的确定 1
1.2 釜体筒体壁厚的设计 2
1.2.1设计参数的确定 2
1.3 釜体封头的设计 2
1.3.1 封头的选型 2
1.3.2 设计参数的确定 2
1.4筒体长度的设计 3
1.4.1筒体长度h的设计 3
1.4.2釜体长径比的复核 3
1.5 外压筒体壁厚的设计 3
1.5.1设计外压的确定 4
1.5.2试差法设计筒体的壁厚 4
1.5.3 图算法设计筒体的壁厚 4
1.6 外压封头壁厚的设计 5
1.6.1 设计外压的确定 5
1.6.2 封头壁厚的计算 5
2反应釜夹套的设计 6
2.1 夹套的、的确定 6
2.1.1夹套的确定 6
2.1.2 夹套的确定 7
2.2 夹套筒体的设计 7
2.2.1 夹套筒体壁厚的设计 7
2.2.2 夹套筒体长度的初步设计 7
2.3 夹套封头的设计 7
2.3.1 封头的选型 7
2.3.2椭球形封头结构尺寸的确定 8
2.3.3带折边锥形封头壁厚的设计 8
3 反应釜釜体及夹套的压力试验 8
3.1釜体的水压试验 8
3.1.2液压试验的强度校核 8
3.1.3压力表的量程、水温及水中浓度的要求 9
3.1.4水压试验的操作过程 9
3.2釜体的气压试验 9
3.2.1气压试验压力的确定 9
3.2.2气压试验的强度校核 10
3.3夹套的液压试验 10
3.3.1液压试验压力的确定 10
3.3.2液压试验的强度校核 10
3.3.3压力表的量程、水温的要求 10
3.3.4液压试验的操作过程 11
4 反应釜附件的选型及尺寸设计 11
4.1釜体法兰联接结构的设计 11
4.1.1法兰的设计 11
4.1.1支座的选型及尺寸的初步设计： 11
4.1.2支座载荷的校核计算 12
5固体物料进口的开孔及补强计算 12
5. 1封头开人孔后被削弱的金属面积的计算 12
6工业设计图 14
7参考资料 15
反应釜设计的有关内容。
一、设计条件及设计内容分析。
化工厂反应釜，内径为1600mm，工作温度为5~105℃，工作压力为1.6mpa，釜体材料选用06cr19ni10ti，采用双面焊对接接头，局部无损检测凸。
形封头上装有安全阀，设计釜体厚度。
反应釜设计的内容主要有：
1）釜体的强度、刚度、稳定性计算和结构设计；
2）夹套的的强度、刚度计算和结构设计；
3）设计釜体的法兰联接结构、选择接管、管法兰；
4）人孔的选型及补强计算；
5）支座选型及验算；
6）视镜的选型；
7）焊缝的结构与尺寸设计；
8）电机、减速器的选型；
9）搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计；
10）选择联轴器；
11）设计机架结构及尺寸；
12）设计底盖结构及尺寸；
13）选择轴封形式；
14）绘**配图及搅拌轴零件图等。
1.1.1 釜体的确定。
将釜体视为筒体，取l/d=1.1
由v=(π4) ，l=1.1
则 1600mm
由表查得釜体的=1600mm
1.1.2釜体pn的确定。
因操作压力=1.6，故：＝1.6
di = 1600mm; tw =5~105℃;
pw = 1.6mpa; pc = 1.1mpa = 1.76mpa（装有安全阀）
φ =0.85（双面焊对接接头， 局部探伤）
c2 = 0（对不锈钢，当介质腐蚀性轻微时）
材质：0cr19ni9ti [σt =112.9mpa（按教材附录9表16-2，内插法取值）
σ] 137mpa
由文献316页表16-3选釜体的封头选标准椭球型，代号eha、标准jb/t4746—2002。
= 0.85（双面焊对接接头， 局部探伤）；
1.3.3 封头的壁厚的设计
由公式得：考虑 (按教材表4-9取值，gb4237-92《不锈钢热轧钢板》)
c=+=0.8mm， 名义壁厚：sn=s+c+圆整。
s+c=14.8+0.8=15.6mm
根据规定，取封头壁厚与筒体壁厚一致。
1.3.4封头的直边尺寸、体积及重量的确定。
根据，由文献[1]318页表16- 5知：
直边高度： 25 体积： 0.2545
深度： 325 内表面积a： 1.6552
质量m: 63.5kg
圆整得： h=840mm
在1.0~1.3之间，满足要求。
由设计条件单可知，夹套内介质的压力为常压，取设计外压=0.1。
设筒体的壁厚＝5，则： =5-1.25 = 3.75，1210，
由得： =1.17×1210= 25430.11
筒体的计算长度′=+
′=965＜＝25430.11 ，∴该筒体为短圆筒。
圆筒的临界压力为：
由、=3得： 0.33/3 =0.11（）
因为＝0. 1 < 0.11， 所以假设＝5满足稳定性要求。
故筒体的壁厚＝5。
设筒体的壁厚＝5，则： =5-1.25 = 3.75，
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：≈0.00013。
由文献[2]中选取图5-12，在水平坐标中找到=1.3×10-4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：≈37、=1.
93×105。
根据=得：==0.12（）．
因为＝0.1 <＝0.12，所以假设＝5合理，取封头的壁厚＝5。
封头的设计外压与筒体相同，即设计外压=0.1。
设封头的壁厚=5，则： =5-1.25 = 3.75（），对于标准椭球形封头=0.9，＝0.9×1200=1080（），1080/3.75 = 288
计算系数： =
由文献[1]中图15- 7中选取，在水平坐标中找到=4.340×10-4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：≈53、=1.
900×105
根据=得：==0.198（）．
因为＝0.1 <＝0.198，所以假设＝5偏大，考虑到与筒体的焊接，取封头的壁厚与筒体一致，故取＝5。
由在文献[1]318中表16-5 釜体封头的结构如下图， 1600mm
由夹套的筒体内径与釜体筒体内径之间的关系可知：
考虑到1300一般不在取值范围，故取=1400mm
由设备设计条件单知，夹套内介质的工作压力为常压，取＝0.25
因为为常压＜0.3，所以需要根据刚度条件设计筒体的最小壁厚。
∵＝1400＜3800，取min＝2 /1000且不小于3 另加， ∴min＝3+1=4（），圆整=5。
对于碳钢制造的筒体壁厚取＝6。
==0.45841m=458.41mm
圆整后=460mm
夹套的下封头选标准椭球型，内径与筒体相同（＝1400）。代号eha，标准jb/t4746—2002。夹套的上封头选带折边锥形封头，且半锥角因为为常压＜0.
3，所以需要根据刚度条件设计封头的最小壁厚。
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