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化工设备机械基础课程设计 ——夹套反应釜的设计
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六盘水师范学院化学与化学工程系
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课程设计任务书
设计题目：夹套反应釜的设计
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设计内容：1.夹套反应釜主要工艺尺寸的计算
3.搅拌器、传动装置、轴封装置选型 2.标准化零、部件选型及补强计算 4.绘制夹套反应釜总装配图
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化学与化学工程 系 化学工程与工艺 专业 01 班
学生姓名 ### 学号 13410###### 设计日期 . 29 至 . 4
设计指导教师(签名) 2015年 7月 日
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1.设计任务
设计一夹套反应釜。设计参数及要求见下表。
设计参数及要求 容器内 工作压力/MPa 设计压力/MPa 工作温度/℃ 设计温度/℃ 介质 全容积/m3 操作容积/m3 传热面积/m2 腐蚀情况 推荐材料 搅拌器型式 搅拌轴转速/（r/min） 轴功率/kW 长径比 ！ ＜120 染料及有机溶剂 . 夹套内 、 ＜150 冷却水或蒸汽 7 微弱 Q235-B ： 桨式 60 2.设计项目
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1) 罐体和夹套的设计
包括：罐体和夹套的结构设计、罐体及夹套几何尺寸计算、夹套反应釜的强
度计算、人孔、接口管等。
2) 反应釜搅拌器的选型及计算
包括：反应釜搅拌器选型及主要尺寸确定、挡板的安装方式确定等。 3）反应釜的传动装置选型及计算
包括：电动机选型、减速机选用、机架选型、搅拌轴的材料、轴径及强度计算等。
4）轴封装置选型及计算
填料密封与机械密封结构及主要尺寸确定。
？
5) 标准化零、部件选择及补强计算。
包括：（1）人孔选型：PN,DN,标记或代号。补强计算。
（2）接管及法兰选型：根据结构选型统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。
（3）其它标准件选型。
6) 绘制夹套反应釜总装配图(1号)；
3.设计要求
1）计算单位一律采用国际单位； 2）计算过程及说明应清楚；
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3）所有标准件均要写明标记或代号；
4）设计计算书目录要有序号、内容、页码；
5）设计计算书中与装配图中的数据一致。若装配图中有修改，在说明书中要注明变
更；
6）书写工整，字迹清晰，层次分明；
7）设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，装订成册。
4.设计说明书的内容
1）符号说明
[
2）前言
（1）设计条件； （2）设计依据；
（3）设备结构形式概述。 3）材料选择
（1）选择材料的原则；
（2）确定各零、部件的材质。
4）罐体、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置主要工艺尺寸的计算、选型
(
5）标准化零、部件选型及补强计算
（1）接管及法兰选型：统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）。补强计算。
（2）人孔选择：PN,DN,标记或代号。补强计算。 （3）其它标准件选择。 6）结束语
对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。
7）谢辞
8）主要参考资料
】
主要参考文献
1.谭蔚.化工设备设计基础[M].天津：天津大学出版社，2008．
2.朱思明. 化工设备机械基础[M].上海：华东化工学院出版社，1992．
3.贺匡国.化工容器及设备简明设计手册[M]，北京：劳动人事出版社，1987． 4.施云海.化工热力学[M]，上海：华东理工大学出版社，1988． 5.《钢制压力容器》GB150-1998．
（
化工设备机械基础课程设计指导书
一 课程设计的目的、意义
化工设备机械基础课程设计是学生学完化工设备机械基础课程后，培养学生设计能力的重要教学环节。它除了要求学生具备一定的理论知识外，更注重和强调运用所学知识分析和解决实际问题的能力。设备设计基础课程是高等工科院校必不可少的一门应用型技术基础课程，重在培养学生的认知能力、应用能力和创新能力，具有理论性和实践性很强的特点，是学习专业课程和从事机械类技术工作的必备基础。设备设计基础课程设计是该课程的最后一个教学环节，也是机械基础系列课程全部结束后的一次综合性、实践性教学环节。按照机械基础系列课程要求，设备设计基础课程设计应以设计为主线，突出工程意识、创新意识与综合设计能力，并将此作为课程体系的总体思路。设备设计课程设计的教学目标是使学生具备较宽厚的专业基础知识，较扎实的机械创新设计综合能力和较高的综合素质。
二 教学内容及基本要求 1）总体结构设计
,
包括：筒体、封头、夹套、支座、搅拌类型、传动形式、轴封和各种附件等。
2）容器的设计
包括：根据工艺参数确定各部分几何尺寸；考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体和夹套材料；对罐体、夹套等进行强度和稳定性计算、校核。 3）搅拌器设计
包括：根据搅拌器类型确定相关位置和尺寸。 4）传动系统设计
包括：选择电动机、确定传动类型、选择减速机、联轴器、机座及底座设计等。 5）轴封装置选择及尺寸确定
~
包括：选择并确定轴封及相关零部件。
6）标准化零、部件选择及补强计算
包括：（1）人孔选型：PN,DN,标记或代号；补强计算。
（2）接管及法兰选型：根据结构选型统一编制表格。内容包括：代号，PN,DN,法兰密封面形式，法兰标记，用途）；补强计算。
（3）其它标准件选型。
7）绘制夹套反应釜总装备图(1号)：工艺尺寸、接管管口方位图、操作条件及接
管表等。
8）对本设计的评述
9）设计说明书内容包括：设计任务、目录、主要工艺尺寸计算及标准化零、部件
选型及补强计算、设计评述、参考资料。
、
三 化工设备设计基础课程设计说明书格式
化工设备设计基础课程设计报告由说明书和图纸组成，说明书应包括以下内容：
1）标题页(封面) 2）设计任务书、指导书 3）目录
4）夹套反应釜主要工艺尺寸计算、搅拌器选型计算、传动系统设计、轴封装置选择及尺寸确定
5）标准化零、部件选择及补强计算 6）设计结果概要或设计一览表
…
7）对本设计的评述
8）附图(夹套反应釜总装配图：1号) 9）参考文献
四 学时分配
1. 查阅文献，拟定设计路线，作设备结构设计及主要工艺尺寸计算 1天 2. 搅拌器、传动装置、轴封装置、标准化零、部件选型及补强计算 1天 3. 编写说明书，具体按照上面(三)的要求认真书写，说明书应留有备注栏(约4cm)，分
量在15页以上，并装订成册 1天
、
4.绘制夹套反应釜总装配图(2号) 2天 5.答辩，进行随即抽答，答辩完后上交说明书和图纸 1天
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前言
化工设备机械基础》化学工程、制药工程类专业以及其他相近的非机械类专业，对化下设备的机械知识和设计能力的要求而编写的。通过此课程的学习，是通过学习使同学掌握基本的设计理论并具有设计钢制的、典型的中、低、常压化工容器的设计和必要的机械基础知识。
化工设备课程设计是培养学生设计能力的重要实践教学环节。在教师指导下，通过裸程设计，培养学生独立地运用所学到的基本理论并结合生产实际的知识，综合地分析和解决生产实际问题的能力。因此，当学生首次完成该课程设计后，应达到一下几个目的：
⑴ 熟练掌握查阅文献资料、收集相关数据、正确选择公式，当缺乏必要的数据时，尚需要自己通过实验测定或到生产现场进行实际查定。 ⑵ 在兼顾技术先进性、可行性、经济合理的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常、安全可行所需的检测和计量参数，同时还要考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。
⑶ 准确而迅速的进行过程计算及主要设备的工艺设计计算及选型。 根据反应釜的使用，考虑当地气候条件和地理位置
。
目录
1设计方案的分析和拟定 .................................... 1
【
设计条件‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥1
2 反应釜釜体的设计 ....................................... 3 3材料选择 ............................................... 3 罐体和夹套的结构设计 .................................. 3 罐体几何尺寸计算 ..................................... 3 确定筒体内径及公称直径 ............................. 3 确定夹套筒体高度 ................................... 4 校核传热面积 ....................................... 4
&
计算筒体、封头厚度 ................................. 4
按外压校核罐体厚度 ................................. 6 水压试验校核 ...................................... 7 4搅拌器、传动装置、轴封装置的选型 ........................ 8 反应釜的搅拌装置 ...................................... 8 搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计 ............ 8 搅拌轴设计 ........................................ 8 反应釜的传动装置 ...................................... 9
》
联轴器 ................................................ 9
反应釜的轴封装置 .................................. 10 5标准化零、部件选型、补强计算及其它标准件选择 ........... 11
常用电机及其连接 .................................... 11 釜用减速机类型，标准及其选用 ........................ 11 凸缘法兰 ............................................ 11 安装底盖 ............................................ 12 机架 ................................................ 12
·
反应釜的其他附件 .................................... 12
支座 ............................................. 12 人孔 .............................................. 13 设备接口 ......................................... 13 结束语 .................................................. 14 符号说明 ................................................ 15 谢辞 .................................................... 16 附录 .................................................... 17
，
主要参考文献 ............................................ 20
1设计方案的分析和拟定
化工设备机械基础课程设计是《化工设备机械基础》课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是学生体察工程实际问题复杂性，学习初次尝试化工机械设计。本次设计是关于反应釜的设计，在老师给定的相关条件下，充分利用课堂上学到的理论知识发散思维、
扩宽视野使之能更好的联系实际的生产，在实际的操作中我们应考虑的问题非常多，比如说：釜体容积、容器的受压情况、操作的压力、操作的温度等等。充分考虑上述条件的同时设计出符合标准的夹套反应釜。这样不仅使我们所学的理论知识的到进一步的提高，也使我们可以了解到更多的实际生产中应该注意的问题，使我们收益匪浅。根据任务书中的要求，一个夹套反应釜主要有搅拌容器、搅拌装置、传动装置、轴封装置、支座、人孔、工艺接管等一些附件构成。而搅拌容器又可以分为罐体和夹套两部分。搅拌装置分为搅拌器和搅拌轴，根据任务说明书的要求本次设计搅拌器为浆式搅拌器；考虑到机械轴封的实用性和应用的广泛性，所以轴封采用机械轴封。
1.1 设计条件
设计条件，应根据设计任务提供原始数据和工艺要求进行设计，即首先满足工艺设计条件。
。
设计条件常用设计条件图表示，主要包括简图，设计条件等内容。简
图示意地画出了容器的主体，主要内件的形状，部分结构尺寸，支座形势及其他需要表达的内容。
课程设计的依据是根据GB150—1998《钢制压力容器标准》。 在阅读了设计任务书后,按以下内容和步骤进行夹套反应釜的机械设计。
（1）总体结构设计根据工艺的要求，并考虑到制造安装和维护检修的方便来确定各部分结构形式。 （2）搅拌器的设计
① 根据工艺参数确定各部几何尺寸；
② 考虑压力、温度、腐蚀因素，选择釜体和夹套材料； ③ 对罐体、夹套进行强度和稳定性计算、校核；
~
（3）传动系统设计，包括选择电机、确定传动类型、选择联轴器等。
（4）决定并选择轴封类型及有关零部件。 （5）绘图，包括总图、部件图。
（6）编制技术要求，提出制造、装配、检验和试车等方面的要求。
]
|
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2 反应釜釜体的设计
反应釜是有罐体和夹套两部分构成，罐体是反应的核心，为物料完成搅拌过程提供一个空间。夹套为反应的操作温度提供保障，是一个套在罐体外的密封空间容器。
3材料选择
（1）选择材料的原则； （2）确定各零、部件的材质。
-
（3）罐体、夹套、主要工艺尺寸的计算
罐体和夹套的结构设计
罐体采用立式的圆筒形容器，有筒体和封头构成。通过支座安装在基础平台上。封头一般采用椭圆形封头。由于筒体内径Di<1800mm，因此下封头与筒体的连接采用焊接连接。而为了拆卸清洗方便，上封头采用法兰与筒体连接。 夹套型式与罐体大致一致。
罐体几何尺寸计算
确定筒体内径及公称直径
Hi
=，Di
一般有工艺条件给定全容积V=m3，操作容积V1=m3，长径比即：i
由表4-2选取。筒体内径Di 估算：Di34V4*6 =3= m i1.1
|
将Di 圆整到公称直径系列，则DN=Di =1800 mm。 确定夹套筒体高度
1m高的容积V1m= m（按表D-1选取）， 罐体封头容积
V13
封= m（按表D-2选取）。
3
罐体筒体高度H1=（VV1封）/V1m= /= m。 圆整罐体筒体高度H1=2200 mm。
3
m实际容积VV1m*H1V1封=*+=
夹套筒体内径D2=Di+100=1800+100=1900 mm。
$
装料系数=V1/V=6=（按=~选取），所以取=。
夹套筒体高度H2≥（V-V1封）/V1m=（*）/= m 圆整夹套筒体高度H2=1900 mm 校核传热面积
罐体封头表面积F1封= m2（查表D-2，DN=1800） 1m高筒体内表面积F1m= m2（查表D-1，DN=1800） 实际总传热面积F=F1m*H2+F1封=*+= m2＞7 计算筒体、封头厚度
】
设备材料选取Q235-B，
罐体内液柱静压力p1H= 106gh= MPa 罐体内压力p1c=p1+p1H=+= MPa
夹套内液柱静压力p2H=0 MPa 夹套内压力p2c=p2= MPa
罐体及夹套焊接连接头系数Φ=（按参考文献[1]表9-6选取，局部无损探伤）
设计温度下材料的许用应力t
=113 MPa 罐体筒体厚度p1cD112tp=
0.622*18002*113*0.850.622= mm
1c。
夹套筒体厚度2cD22p2tp=
0.8*19002c2*113*0.850.8= mm
罐体封头厚度p1＇=1c*D12t0.5p=
0.622*18001c2*113*0.850.622*0.5= mm夹套封头厚度0.85*19002＇=
2*113*0.850.8*0.5= mm
取最小厚度min作为计算厚度=9 mm 按双面腐蚀取腐蚀裕量C2= mm
罐体筒体设计厚度1d=+ C2=9+2=11 mm 夹套筒体设计厚度2d=+ C2=9+2=11 mm 罐体封头设计厚度1d＇=+ C2=9+2=11 mm
《
夹套封头设计厚度2d＇=+ C2=9+2=11 mm 钢板厚度负偏差C1= mm
罐体筒体名义厚度1n=1d=11 mm 夹套筒体名义厚度2n=2d=11 mm 罐体封头名义厚度1n＇=1d＇=11 mm 夹套封头名义厚度2n＇=2d＇=11 mm
按外压校核罐体厚度
根据以上计算结果假设罐体筒体名义厚度n=11 mm
》
厚度附加量C=C1+C2=+2= mm
罐体筒体有效厚度e=n-C== mm
罐体筒体外径D0=D1+2n=1800+2*11=1822 mm
111筒体长度LH2h1=1900+**1800=2050 mm
334系数LD=2050/1822=
0
系数
D0e=1822/=
由参考文献[1]图11-5查得，系数A= 系数B ---
\\
2AE2*0.00035*2*105 MPa＜，不满足要求。因此许用外压p
3D0/e3*222.19重设名义厚度n=18 mm
罐体筒体有效厚度e=n-C== mm
罐体筒体外径D0=D1+2n=1800+2*18=1836 mm
111筒体长度LH2h1=1900+**1800=2050 mm
334系数LD=2050/1836=
0
系数
D0e=1822/=
由参考文献[1]图11-5查得，系数A=
.
系数B ---
2AE2*0.0009*2*105 许用外压p= MPa ＞，满足要求。
3D0/e3*120.78
假设罐体封头名义厚度n＇=18 mm 罐体封头钢板厚度负偏差C1= mm 罐体封头厚度附加量C=C1+C2=+2= mm 罐体封头有效厚度e＇=n＇-C== mm
罐体封头外径D0＇=D1＇+2n＇=1800+2*18=1836 mm 标准椭圆封头当量球壳外半径R0＇=D0＇=*1836= mm
、
系数A=(R0＇/e＇)==
由参考文献[1]图11-8查得系数B=130
许用外压pB/(R0＇/e＇)=130/（）= MPa＞，满足要求。 罐体封头最小厚度min＇%D1=%*1800= mm＜e，满足要求。
水压试验校核
罐体试验压力p1T1.25p1=*= MPa t=*=1 MPa t夹套水压试验压力p2T1.25p2材料Q235-B屈服点应力s=235 MPa
￥
T0.9s=**235= MPa罐体圆筒应力1T强度足够
夹套内压试验应力2T试验强度足够
p1TD1e0.75*(180015.2)==＜ MPa，罐体水压试验
2*15.22ep2TD2e1*(190015.2)==63＜ MPa，夹套水压
2*15.22e
4搅拌器、传动装置、轴封装置的选型
。
反应釜的搅拌装置
搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑组成。搅拌器的形式很多，根据任务说明书的要求，本次设计采用的是浆式搅拌器。其机械设计的主要内容是：确定搅拌器直径、搅拌器与搅拌轴的连接结构。、进行搅拌轴的强度设计和临界转速校核、选择轴的支撑结构。
由表4-4 查的D1/DJ取：1~2：1 H0/DJ=1:1~2:1 由实际情况取D1/DJ=：1 H0/DJ=1:1 则： 搅拌器直径 DJ=900mm
液面高度： H0=900mm
搅拌器的安装方式及其与轴连接的结构设计
桨式搅拌器结构如图4-7所示，其桨叶为两叶。轴转速为50r/min ,采用双层桨安装。搅拌器与轴的连接常用螺栓对夹。器主要尺寸有表4-5查的：
~
dJ=900mm d=50mm
螺栓：d0 :M16 数量 4 螺钉：d1 :M16 数量 1 S=16 b=90 c=150 m=110 f=45 e=5 搅拌轴设计
搅拌轴的机械设计内容同一般传动轴，主要是结构设计和强度校核
（1） 搅拌轴的材料：选用 Q 235-A
（2） 搅拌轴的结构：用实心直轴，因是连接的为桨式搅拌器，故采用光
轴即可。
（3） 搅拌轴强度校核
（
轴扭转的强度条件是： 1.公式9-5）
对Q235-A [τ]k=12~20Mpa
Tmax[]kWp （参考文献
对实心轴 Wp=πd3/16=24531mm3 Tθ=×106 p/n=133700N•mm
5.5Mpa[]kmax 则： 故 d=50mm 强度足够
（1） 搅拌轴的形位公差和表面粗糙度的要求：
一般搅拌轴要求运转平稳，为防止轴的弯曲对轴封处的不利影响，因此轴安装和加工要控制轴的直度。 当转速 n<100r/min 时直度允许误差：1000：。
轴的表面粗糙度可按所配零件的标准要求选取。 （2） }
（3）
搅拌轴的支撑
一般搅拌轴可依靠减速器内的一对轴承支承。当搅拌轴较长时，轴的刚度条件变坏。为保证搅拌轴悬臂稳定性，轴的悬臂长L1，轴径d 和两轴承间距B应满足以下关系：L1/B≤4―5; L1/d≤40―50
搅拌轴的支承常采用滚动轴承。安装轴承处的公差带常采用K6.外壳孔的公差带常采用H7 。安装轴承处轴的配合表面粗糙度Ra取 ~ 外壳孔与轴承配合表面粗糙度Ra取
反应釜的传动装置
反应釜的搅拌器是由传动装置来带动。传动装置设置在釜顶封头的上部，
其设计内容一般包括：电机；减速机的选型；选择联轴器；选用和设计机架和底座等。
联轴器
常用的电机和减速机输出轴与传动轴之间及传动轴与搅拌轴之间的连接，都是通过联轴器连接的。常用的类型很多，选取刚性凸缘联轴器。主要尺寸以及型式见附图5-5，尺寸见附表5-10. 选用GT-45 质量：17K g.
~
反应釜的轴封装置
轴封式搅拌设备的一个重要组成部分。其任务是保证搅拌设备内处于一定的正压和真空状态以及防止物料溢出和杂质的掺入。鉴于搅拌设备以立式容器中心顶插式为主，很少满釜操作，轴封的对象主要为气体；而且搅拌设备由于反应工况复杂，轴的偏摆震动大，运转稳定性差等特点，故不是所有形式的轴封都能用于搅拌设备上。
反应釜搅拌轴处的密封，属于动密封，常用的有填料密封和机械密封两种形式。他们都有标准，设计时可根据要求直接选用。
这次设计选用机械轴封。
机械轴封是一种功耗小，泄露率低，密封性能可靠，使用寿命长的转轴密封。主要用于腐蚀、易燃、易爆、剧毒及带有固体颗粒的介质中工作的有压和真空设备。
由于机械轴封的结构形式很多。且大都有标准。附图5-9和附表5-15给出了202型标准机械密封结构及尺寸。
。
—
5标准化零、部件选型、补强计算及其它标准件选择
常用电机及其连接
设备选用电机主要是考虑到它的系列，功率，转速，以及安装形式和防爆要求等几项内容。最常用的为Y系列全封闭自扇冷式三相异步电动机。
—
电机功率必须满足搅拌器运轴功率与传动系统，轴封系统功率损失的要求，还要考虑到又时在搅拌过程操造作中会出现不利条件造成功率过大。
PdPPm电机功率可按下式确定：
式中：p= η= ~ (有表4-8选取) 设计采用机械轴封，功率消耗小，Pm= 则： Pd=
釜用减速机类型，标准及其选用
反应釜的立式减速机的选用根据：轴转速 n=50r/min 电机功率为 查表 4-11 可选 ：BLD摆线针轮行星减速机，其尺寸从HG 5-745-78 标准中选取。
，
由表4-11 选的：电动机 功率为 转速为 1430r/min 查附表5-4 选取电动机型号为：Y112M-4 额定功率为4KW 满载转速为1440r/min
凸缘法兰
凸缘法兰一般焊接于搅拌器封头上，用于连接搅拌传动装置。设计采用R型突面凸缘法兰，其形式见附图4-4，其尺寸有附表4-6查找。
选择R型突面凸缘法兰，其尺寸如下：DN=400mm d1=410mm d2=565mm k=515mm d3=430mm d4=455mm
螺栓数量：16 ，螺纹：M24 。质量：46Kg
安装底盖
—
安装底盖采用螺栓等紧固件，上与机架连接，下与凸缘法兰连接。是整个搅拌传动装置与容器连接的主要连接件。设计选取了RS型安装底盖。其主要尺寸查图4-15和附表4-7 和4-8，内容如下(单位：mm)：DN=400, d2=565 k=515 d5=16-26 d6=415 s=50 d9=176 k2=210 d10=8-M16
机架
机架是安装减速机用的，它的尺寸应与减速机底座尺寸相匹配。其选用类型有三种，本次选用无支点机架。
常用的无支点机架见附图5-1，尺寸见附表5-6.
选用WJ90型无支点机架，H1=40mm H2=25 H3=7 H4=8 D1=400 D2=450 D3=490 D4=430 D5=515 D6 =565 H=660 质量：170Kg
反应釜的其他附件
支座
夹套反应釜多为立式安装，最常用的支座为耳式支座。标准耳式支座（JB/T 4725-92）分为A型和B型两种。当设备需要保温或直接支撑在楼板上时选用B型，否则选择A型。
*
设计中选取B型，支座数为4个。允许载荷为100KN 型式见附图4-9 ，尺寸见附表4-9.
支座质量为： 地脚螺栓： M24. 人孔
人孔的设置是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部的装置。
设备的直径大于900mm，应开设人孔。人孔的形状有圆形和椭圆形两种。圆形人孔制造方便。应用较为广泛。人孔的大小及位置应以人进出设备方便为原则，对于反应釜，还要考虑搅拌器的尺寸，一便搅拌轴及搅拌器能通过人孔放入罐体内。其主要尺寸见附表4-11 ，型式见附图4-11.
密封面型式：突面（RF型） 公称压力： 公称直径 ：DN=450mm 总质量：125Kg 螺柱：20个 螺栓：40个。 螺柱：M24-125 设备接口
`
化工容器及设备，往往由于工艺操作等原因，在筒体和封头上需要开一些各
种用途的孔。
接管和法兰是用来与管道和其他设备连接的。标准管法兰的主要参数是公称直径和公称压力。管子的公称直径和与钢管的外径的关系见表4-13.
接管的伸长度一般为从法兰密封面到壳体外径为150mm。
液体出料管的设计主要从无聊易放尽、阻力小和不易堵塞等原因考虑。另外还要考虑温差应力的影响。
}
、
结束语
…
学以致用是最完美的结局。由于所学知识有限，在设计中还有很多不明之处，需要继续学习，以补充知识的缺陷。通过设计，使我学到了分析，考虑，解决问题的综合能力，增加了设计的经验，而且通过绘制设备图也提高了自己的手工绘制图标的能力，真的是受益匪浅。通过与同学的交流和探讨，查阅文献资料，查阅互联网以及在老师的指导帮助下，问题都得到很好的解决。这让我深深意识到自己知识体系的漏洞，自己知识体系的不足，但同时也深刻体会到同学间的团结互助的精神。
由于首次做设计，过程中难免疏忽与错误，感谢有关老师同学能及时给予指出。
\\
！
符号
V
V1
全容积
操作容积符号说明
单位
—
符号m3
$
F1m
m3
F
意义
高筒体内表面积】
实际总传热面积
m2m2
意义
1m
单位
i 长径比 — p罐体内液柱静压力 1H Di
内径 mm p罐体内压力 1c .
公称直径
mm
p夹套内液柱静压力 DN2H
V…
m3
p夹套内压力 1m
1m高的容积2c
V罐体封头容积
(
Φ
焊接连接头系数
1封
m3
H罐体筒体高度 mm ~ 1
t
设计温度下材料的许用
应力 D
、
厚度
2
夹套筒体内径
mm
装料系数 — （
s
屈服应力 H夹套筒体高度 mm
2 p
许用外压 F1封
罐体封头表面积 m2
罐体圆筒应力 1T *
厚度负偏差
mm
C夹套内压试验应力
2T
1
【
:
谢辞
在为期一周的设计里，我们能把理论上的知识很好的用在了设计方面，我感到很自豪也很高兴，感谢连老师，感谢他让我们有这样的实践机会。由于是
、
MPa MPa MPa MPa —
MPa mm
MPa
]
MPa MPa MPa
初次做化工设备机械设备课程设计，所学知识有限。所以，在设计整个过程中难免遇到这样那样的难题不知该如何处理，幸好有老师耐心教诲，给予我们及时必要的指导，通过与同学的交流和探讨，查阅文献资料，查阅互联网以及在老师的指导帮助下，问题都得到很好的解决。在此向两位老师和同学表以最诚挚的感谢！
】
<
附录
附表1：碳素钢、普通低合金钢钢板许用应力
常温强度指标 σb /MPa 375 * 在下列温度（℃）下的许用应力/MPa ≤20 20100 150 0 30250 0 400 、 ] 钢号 板厚 /mm Q235-B（热轧） 3-16 σs /MPa — 235 225 235 225 245 )350 77 75 86 83 92 86 83 77 425 450 475 ] …Q235-B（热轧） >16-40 375 Q235-C（热轧） 3-16 375 Q235-C（热轧） >16-40 375 6-16 16-36 38-60 <400 400 400 390 10113 113 113 94 86 5 ： 113 107 99 91 83 113 { 11125 125 104 95 125 6 ? 11125 125 101 92 119 0 ~ 1210133 133 110 132 3 1 ` 104 95 * > 、 79 77 86 79 77 71 125 119 ~ 83 78 75 68 61 61 61 61 41 41 41 41 20R（热轧或正火） 235 133 132 126 116 11225 133 126 119 0 10205 128 115 110 3 345 170 170 170 170 101 92 92 … >60-100 ) 84 : 134 `6-16 16MnR（热轧或正火） 16-36 38-60 >60-100 510 & 490 470 460 15325 163 163 163 9 【156 144 13147 4 138 125 93 93 93 ^66 66 66 66 43 43 43 43 125 305 285 157 157 157 ~150 153 14153 150 1 11128 6 116 109 10109 3 93
6-8 15MnVR（热轧或正火） 6-16 16-36 36-60 ！
550 530 510 490 18390 183 183 183 3 \" 17390 177 177 177 7 — 17370 170 170 170 0 $ 】 17183 2 17177 2 16170 3 163 153 14159 7 14159 7 13150 8 141 131 ` ， ： 350 163 163 163 163 附表2：钢制压力容器的焊接接头系数值
焊接接头形式 双面焊对接接头和相当于双面焊的全熔透对接接头 单面焊对接接头（沿焊缝根部全长有紧贴基本金属的垫板） 无损伤检测比例 100％ 局部 100％ 局部 Φ值 &
附表3：钢板厚度负偏差
钢板厚度 负偏差C1 钢板厚度 负偏差C1 % 、 /
附表4：筒身常量
公称直径DN/mm 1米高容器体积V/m3 1米高容器内表面积Fi/m2 1米高容器钢板质量Kg 钢板厚度mm
1600 2000 2200 2400 2600 10 397 422 446 471 496 14 557 695 764 834 902
附表5：封头常量
公称直径DN/mm 1600 2000 2200 2400 3200 曲面高度h1/mm 400 500 590 600 800 直边高度h0/mm 25 25 40 40 40 内表面积F/m2 容积V/m3 厚度δ/mm 14 14 14 14 16 质量G/kg 315 486 616 728 1460
主要参考文献
[1]赵军，张有忱，段成红.化工设备机械基础（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2007 [2]蔡纪宁，张莉彦.化工设备机械基础课程设计指导书（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2010
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