1、遼寧工業大學專業課課稈設計（論文）題目：院（系） 機械工程與自動化學院專業班級：學 號：學生姓名：指導教師：教師職稱：起止時間：專業課課程設計（論文）任務書院（系）：機械工程與自動化學院教研室：過程裝備與控制工程學號學生姓名專業班級過程1021設計技術參數釜內夾套工作介質水+固體水蒸氣工作壓力（MPa）0.153.0工作溫度 （C）< 120< 150操作容積 （m3 ）6傳熱面積（M2 ）7課程設計論文>任務2設計內容（1）設計方案確定（2）釜體直徑設計（3 ）筒體及封頭設計（4 ）夾套設計（5 ）密封裝置（法蘭、墊片、螺栓）設計（6 ）傳熱設計（7）攪拌軸、攪拌器及傳動裝

2、置設計及選擇（8）設計軸封形式（9 ）懸掛式支座設計（10）開孔補強設計（11）其它附件設計（12）有關焊接方面的設計（選擇）（13）經濟分析3完成工作量反應釜裝配圖 A0（ 1張） 設計計算說明書一份，A4打印。圖面（20% 說明書（30% 答辯（40% 平時（10%總分成績評定總成績： 指導教師簽字： 目錄前言 1.1 反應釜用途及特征 2.2 反應釜常見類型 2.3 攪拌反應釜 3.第 1 章機械設計 4.1.1 確定筒體的直徑和高度 4.1.1.1 筒體的直徑 5.1.1.2 筒體的高度 5.1.2 確定夾套的直徑和高度 6.1.2.1 夾套的直徑 6.1.2.2 夾套的高度 6.1.

3、3 確定夾套及筒體材料和設計壁厚 7.1.3.1 確定夾套的材料和設計壁厚 7.1.3.2 確定筒體的材料和壁厚 8.1.4 水壓實驗及強度較核 1.01.4.1 內筒體水壓實驗壓力 1.01.4.2 夾套水壓實驗壓力 1.01.4.3 內筒水壓實驗時壁內應力 1.01.4.4 夾套水壓實驗時壁內應力 1.1第二章傳熱計算 1.2.2.1 夾套內的液體向筒體的外壁傳熱 1.22.2 筒外壁和內壁的傳熱 1.32.3 較核外壁溫度 1.4.第三章 攪拌釜密封、攪拌傳動裝備及附屬的計算與選擇 1. 53.1 選擇釜體法蘭 1.5.3.2 攪拌軸、攪拌器及傳動裝置的設計 1.63.2.1 選擇攪拌器

4、、攪拌軸和聯軸器 1.6功率計算 1.6.3.2.3 攪拌軸直徑計算 1.7.3.2.4 選擇攪拌傳動裝置和密封裝置 1.8軸封裝置 1.8.3.3 開孔補強 1.9.3.3.1 氨水進口補強： 2.0.3.3.2 人孔補強： 2.1.3.3.3 溫度計補強： 2.2.補強措施 2.4.3.4 容器支座的選用 2.4.3.4.1 反應釜的總重量計算 2.43.5 人孔、溫度計與工藝接管選擇 2.53.5.1 人孔的選擇 2.5.3.5.2 溫度計的選擇 2.6.3.5.3 工藝接管的選擇 2.7.結束語 2.8.參考文獻 2.9.前言1 反應釜用途及特征反應釜的廣義理解即有物理或化學反應的不銹

5、鋼容器，通過對容器的結構設計與參數 配置，實現工藝要求的加熱、蒸發、冷卻及低高速的混配功能。隨之，反應過程中的壓力 要求對容器的設計要求也不盡相同。生產必須嚴格按照相應的標準加工、檢測并試運行。 不銹鋼反應釜 . 根據不同的生產工藝、操作條件等不盡相同，反應釜的設計結構及參數不 同，即反應釜的結構樣式不同，屬于非標的容器設備。不銹鋼反應釜廣泛應用于石油、化 工、橡膠、農藥、染料、醫藥、食品等生產型用戶和各種科研實驗項目的研究，用來完成 水解、中和、結晶、蒸餾、蒸發、儲存、氫化、烴化、聚合、縮合、加熱混配、恒溫反應 等工藝過程的容器。反應釜是綜合反應容器，根據反應條件對反應釜結構功能及配置附件

6、的設計。從開始的進料 -反應- 出料均能夠以較高的自動化程度完成預先設定好的反應步 驟，對反應過程中的溫度、壓力、力學控制（攪拌、鼓風等） 、反應物 / 產物濃度等重要參 數進行嚴格的調控。2 反應釜常見類型根據反應釜的制造結構可分為開式平蓋式反應釜、開式對焊法蘭式反應釜和閉式反應 釜三大類，每一種結構都有他的適用范圍和優缺點。反應釜按材質及用途可有以下幾種：（1）不銹鋼反應釜不銹鋼反應釜由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支承等組成。材 質一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳（哈氏、蒙乃爾）合金及其它復合材料；根據反應釜的 制造結構可分為開式平蓋式反應釜、開式對焊法蘭式反應釜和閉式反應釜

7、三大類。不銹鋼 反應釜攪拌形式一般有錨式、 槳式、渦輪式、 推進式或框式等， 攪拌裝置在高徑比較大時， 可用多層攪拌槳葉， 也可根據用戶的要求任意選配。 不銹鋼反應釜的密封型式不同可分為： 填料密封機械密封和磁力密封。加熱方式有電加熱、熱水加熱、導熱油循環加熱、外（ 內）盤管加熱等， 冷卻方式為夾套冷卻和釜內盤管冷卻。 不銹鋼反應釜廣泛應用于石油、 化工、 橡膠、農藥、染料、醫藥、食品，用來完成硫化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的 壓力容器，例如反應器、反應釜、分解鍋、聚合釜等。（2）搪玻璃反應釜 搪玻璃反應釜是將含高二氧化硅的玻璃，襯在鋼制容器的內表面，經高溫灼燒而牢固 地密著于金屬表面

8、上成為復合材料制品。因此搪玻璃反應釜具有玻璃的穩定性和金屬強度 的雙重優點，是一種優良的耐腐蝕設備。 搪玻璃反應釜技術規范： 使用壓力：0.2-0.8Mpa ； 耐酸性：對各種有機酸、無機酸、有機溶劑均有較好的抗蝕性；耐堿性：搪玻璃對堿性溶 液抗蝕性較酸溶液差。瓷層厚度：玻璃設備的瓷層厚度，搪玻璃設備附件的瓷層厚度;耐壓電：搪玻璃具有良好的絕緣性，當搪玻璃在規定厚度內用20KV高頻電火花檢查瓷層時，高頻電火花不能擊穿瓷層；耐沖擊性：玻璃層的內應力越小，彈性 越好，硬度越大，抗彎抗壓強度越高，則耐沖擊就越好。（3）磁力攪拌反應釜 采用靜密封結構，攪拌器與電機傳動間采用磁力偶合器聯接，由于其無接觸

9、的傳遞力 矩，以靜密封取代動密封，能徹底解決以前機械密封與填料密封無法解決的泄漏問題，使 整個介質各攪拌部件完全處于絕對密封的狀態中進行工作，因此，更適合用于各種易燃易 爆、劇毒、貴重介質及其它滲透力極強的化學介質進行反應，是石油、化工、有機合成、 高分子材料聚合、食品等工藝中進行硫化、氟化、氫化、氧化等反應最理想的無泄漏反應 設備。（4）不飽和聚酯樹脂全套設備 不飽和聚脂樹脂設備由立式冷凝器、臥式冷凝器、反應釜、儲水器、分餾柱五部分組 成，適用范圍：用于生產不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂、環氧樹脂、 ABS 樹脂、油漆的關鍵 設備。根據反應釜的密封型式不同可分為：填料密封，機械密封和磁力密封。（5

10、）電加熱反應釜電加熱反應釜具有加熱迅速、 耐高溫、耐腐蝕、 無環境污染等特點， 廣泛應用于石油、 化工、橡膠、農藥、染料、醫藥、食品等行業，也用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、縮 合、聚合等工藝過程。電加熱反應釜材質一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基（哈氏、蒙乃 爾、因康鎳）合金及其它復合材料；根據反應釜的制造結構可分為開式平蓋式反應釜、開 式對焊法蘭式反應釜和閉式反應釜三大類，每一種結構都有他的適用范圍和優缺點。根據 反應釜的密封型式不同可分為：填料密封，機械密封和磁力密封。3 攪拌反應釜攪拌反應釜是化學、醫藥及食品等工業中常用的典型反應設備之一。它是一種在一定 壓力和溫度下，借助攪拌器將一定容積

11、的兩種（或多種）液體與液體以及液體與固體或氣 體物料混勻，促進其化學反應的設備，通常伴有熱效應，由換熱裝置將所需的熱量輸入或 將生成熱量移出。攪拌反應釜按攪拌裝置的安裝型式可分為立式、臥式、傾斜式和底攪拌 等；按攪拌形式可分為槳式、框式、錨式和推進式、渦輪式等。根據設計任務書要求本次 設計的攪拌反應釜為槳式攪拌反應釜。槳式攪拌反應器在結構上比較簡單，它的攪拌葉一般以扁鋼制造，當釜內物料對碳鋼 有顯著腐蝕性時，可用合金鋼或有色金屬制成，也可以采用鋼制外包香蕉或環氧樹脂，酚 醛玻璃布等方法。槳葉安裝形式分為平直葉和折葉兩種。平直葉是葉面與旋轉方向互相垂 直；折葉則是與旋轉方向成一傾斜角度。平直葉主

12、要使物料產生切線方向的流動，加攪拌 擋板后可產生一定的軸向攪拌效果。折葉與平直葉相比軸向分流略多。槳式攪拌器的運轉 速度較慢，一般為 10-100r/min ，圓周速度在 1.5-3m/s 范圍內比較合適。廣泛用于促進傳 熱可溶固體的混合與溶解以及需在慢速攪拌的情況下，如攪拌被混合的液體及帶有固體顆 粒的液體都是很有效果的。第 1 章機械設計, 安設各種工藝接管釜體的機械設計內容是 : 確定各部分的結構型式和尺寸1.1 確定筒體的直徑和高度夾套式反應釜的釜體是由封頭、筒體和夾套三部分焊接而成，封頭定為標準橢圓形封頭 上封頭與筒體常為焊接,但在筒體直徑DW 1500mm勺場合多用法蘭聯接。筒體的

13、直徑(1) 設備容積:V0V :(1-1)nVo 操作容積,m3裝料系數,根據不同的反應狀態可取0.60.85，反應狀態平穩,可取0.8估算如下:V6 =7.5n3 0.8(2) 筒體內徑:Di =34v(1-2)Di 釜體長度與筒體內徑比值?？砂次锪蠟楣桃合嗷旌希瑒t可取11.3H故選了十，估算筒體內徑為4v ° 4 7.5將估算結果圓整至公稱直徑標準系列。選取筒內直徑D1800mmo筒體的高度(1-3)Vh 封頭容積,m3M 1米高的筒體容積，m3查附表得：封頭容積Vh =1.13m1米高的筒體容積V1故筒體的高度：,=3.142 m3V -Vh 7.51.13H2.028 mV1

14、3.142圓整 H =2000mm。于是H ",復核結果符合原范圍1.2確定夾套的直徑和高度夾套的直徑表1.1筒體和夾套內徑關系Di / mm500600700180020003000Dj / mmDi 50Di 100Di 200對于筒體內徑Di = 2000 3000mm,夾套內徑，Dj = Di 200。因此Dj =2000 200=2200 mm。夾套封頭采用標準橢圓形封頭，并與夾套筒體取相同直徑。夾套直徑DjF= 2200mm夾套的高度估算夾套高度為:HjV0-VhV1米(1-4)Vh 封頭容積，亦M 1米高的筒體容積，m3查附表得:封頭容積Vh =1.13m1米高的筒體容

15、積V3.142mHjV0 -VhV 1米6-1.131.55m3.142取Hj =15°°mm,則H。: H - Hj = 200° -1500 =500亦，便于筒體法蘭螺栓裝拆。2夾套傳熱面積為：F 二 FH Fh =6.8 1,5 4.414,68m滿足要求。1.3確定夾套及筒體材料和設計壁厚確定夾套的材料和設計壁厚選用Q345F為夾套材料。查得鋼材許用應力表，得Q345R在工作溫度為200 E的許用應力；j=183MPa,選取夾套設計壓力為：P=1.1Pv=1.1 0.3=0.33 MPa夾套筒體與內筒的環焊縫采用單面焊，不進行探傷檢查。從安全考慮，夾套上所

16、有焊縫均取焊縫系數，=0.8 ,取壁厚附加量中鋼板厚度負偏差 d二0mm ,單面腐蝕裕量c 2mm。夾套厚度:a 一PDjd 2 I - P(1-5)、；一管箱計算壁厚，mmD圓筒內徑,mmI 材料許用應力,查得卜f =183MPa一焊縫系數焊縫，采用單面焊，局部探傷,取=0.8故夾套厚度得:. 単=0.33 2200 =2.48mm 十、d G C22 匕 1C1 負偏差,C1=0mmC2 腐蝕裕量,C2 =2mm圓整取r =5mm?？紤]到Q345R材質的最小壁厚要求,取夾套筒體壁厚=6mm o 標準橢圓形夾套封頭的壁厚：,PDj0.33 漢 2200'dt2.48mm2丘©

17、; 、n =、d G C2 = 2.4802 = 4.48 mm考慮到Q345R材質的最小壁厚要求，取圭寸頭壁厚：=6mm確定筒體的材料和壁厚筒體材料也選用Q345R筒體受內壓取設計壓力P=0.22Mpa，設計溫度為 因筒體受內外壓力的作用，現分兩部分分別計算筒體的厚：(1 )按內壓為0.22Mpa設計壁厚：=1.42mmPDj0.22 20002 I；、n 二、d G C2 =1.42 0 2 2 二 5.42mm考慮Q345R材質的最小壁厚要求，取釜體筒體壁厚=8mm(2)按外壓為0.33Mpa設計壁厚：D°=Di - 2 2000 - 22016mm ,、e 二 “ C| C2

18、 = 8 0 2 2 - 4mm取標準橢圓封頭曲面高度h1 =550mm，直邊高度h2 =25mm , 則筒體實際長度L為：22(1-6)L = H h 2h2 二 200055025 2 二 2383mm33筒體的臨界長度Lcr為:Lcr =1.17D0D° =1.17 漢 2008漢2008:4=54700mm(1-7)因為L: Lcr所以此釜體圓筒為短圓筒則釜體圓筒的臨界壓力Pcr為:心二5巳=2.59EtL(1-8)DoPcr 臨界壓力，MPaEt 彈性模量，取2.1 lOMPa則：2.5Pcr =2.59 2.1 10520080.068Mpacr23832008筒體的許用

19、外壓力'P I為：p豆 二068 =0.023 MPa ： p = 0.33MPa m 3因為 W p，所以釜體筒體壁厚取8mm不可行?，F取=16mm，所以、e =12mm。(1-9)則修改后臨界壓力為：F、2.5A I'FC 2.59 2.1 10520241.21MPa2383a2024筒體的許用外壓力'p I為:P上=1 =0.4MPJm 3因為1 p，且比較接近，所以取筒體:n "6mm ,此時承受外壓和內壓時，強度均能滿足要求 標準橢圓形筒體封頭的壁厚為：按內壓0.22 Mpa設計封頭壁厚：PD2 匕-0.5P0.22漢 20002 183 0.85

20、-0.5 0.22二 1.42mm、n = d G C2 = 1.42 0 2 2 = 5.42mm考慮Q345R材質的最小壁厚要求，取筒體封頭壁厚與筒體相同 、：n =6mm按外壓0.33Mpa設計封頭壁厚:右、2 IP=0.0833Et<kD0 J k系數比，查教材得，k=0.9Et 彈性模量，取2.1 1/MP(1-10)IP ' - 0.0833 2.1 105120.9 2024= 0.722MPa因為P 1 ' P ,且比較接近，所以取封頭"6mm1.4水壓實驗及強度較核內筒體水壓實驗壓力j b】Pt 二 1.25p t，p 0.1 ijPt =0.

21、22 0.1 =0.32MaPt =1.25P =0.275Ma(1-11)取二者中大者，PT =0.32Ma夾套水壓實驗壓力PtPt丘二 1.25p t,p 0.1I E J=0.33 0.1 =0.43MaPt= 1.25P =0.4125Ma取二者中大值，Pt =0.43Ma內筒水壓實驗時壁內應力匚T下封頭斤 P De 二 °32 °。22 2°°° 12 二 27.67MP, 0吐2、e212夾套水壓實驗時壁內應力Pj Pij Dj 、e 0.43 0.0142200 4Cj128MPa :：: 0.9；s2、e8可見水壓實驗時內筒夾套

22、壁內應力都小于0.9；二,水壓實驗安全，當夾套作水壓實時，釜體將受外壓作用，因夾套的實驗壓力為二Tf=0.45MPa,而筒體的許用外壓為IP ：二0.52Mpa。故不需要沖壓使筒體保持穩定。表1.2夾套及釜體壁厚6釜體夾套筒體166封頭166第二章傳熱計算2.1夾套內的液體向筒體的外壁傳熱由化工原理中附表8知，操作壓力P=0.33MPa下，飽和水蒸氣溫度t 133.3C3查得水蒸氣的比汽化熱r二2168 10 J/kg。假設外壁溫度為：128C冷凝液膜的平均溫度為:tm128 133.32-130.65:C查得水的物性參數密度：亠 934.2 Kg / m3導熱系數: =0.686w/(mk)

23、黏度：二-21.77 10P, s所以 氏二ts -tw =133.3 -128 = 5.3°C 而 H=1500+25+1/3 550=1708mm假設液膜為層流，即可計算：:-=1.13S2gk3r、HAt1/4= 1.13934.82 漢 9.81 漢 0.6863 漢 2168疋10321.67 10J 1.708 5.3=8398.6(2-1 )檢驗Re數Re4 一壯t4 8398.6 1.708 5.32168 103 216.7 10= 647.3 ： 1800(2-2)為層流2.2筒外壁和內壁的傳熱o由材料可查得：=47.6W/(m C)_47.6b 0.016-29

24、75(2-3)由于能量守恒得：>2 t外- t內 =' 1 ts -tw 解得 內=12°.5C120.5 552= 87.75°C液體溫度從3080C，取平均溫度為55C查水的物性參數:密度 t = 966.2kg /m3導熱系數=67.82 10W/(m K)黏度二-326.5 10Fa s比熱容 Cp =4204J / kg K6.79 10，Fr =2.03 t =120.5 -55 =65.5°C432= 1.9 10136.79 109.81 65.5 1.708966.2(2-4)316.5 10“1313FrGr -1.9 1013

25、2.03 =3.857 10查化工原理表3-5得：c "七厶n胡/3，3=汀 GrPr 0.135 6782 10-21.708(3.857 漢 1013 J' =1811壁熱阻，污垢熱阻都可忽略 總傳熱系數：11K 1+2-31= 8398. 629751 8 1 1(2-5)48帶入 ：tm得Q二丄 3080t 二2比熱容：Cp =4.1765 103水的平均溫度:= 559J/(kg k)密度卜-985.6kg/m3熱負荷:Q。二VCp t3= 985.6 6 55 4.1765 10 =1358398272J(2-6)QdQ二空鑒斗292s1051430K =992.

26、7熱負荷：Q二KA.vtm表2.1切隨溫度分布丄 tm 0C133.31283080103.348.訃空15所以可得KA %=992.714.68 72.15=1051430因為1292s < 1700s，所以合理。2.3較核外壁溫度由于 Q =KA tm = ： 3A t即：992.7 72.2 =7254 (133.3_t)解得t =132.2 :C，因此符合要求。第三章攪拌釜密封、攪拌傳動裝備及附屬的計算與選擇3.1選擇釜體法蘭根據筒內操作壓力，溫度和筒外直徑選擇合適的法蘭及其相配套的墊片。查化工設備設計手冊，選擇乙型平焊法蘭(JB1158 -82),法蘭材料為Q345R公稱壓力

27、為Pn =0時P下的乙型平焊法蘭在操作溫度為 -20 200：C時的允許工作壓力為0.6Mpa，大于 筒體設計壓力，所選的甲型平焊法蘭合適。參考化工設備設計手冊資料選擇石棉膠墊片Pn - 0.6，公稱直徑查化工設備設計手冊，選用乙型平焊法蘭凸面密封面，公稱壓力Dz =2000。圖3、乙型平焊法蘭3.2攪拌軸、攪拌器及傳動裝置的設計選擇攪拌器、攪拌軸和聯軸器反應釜的傳動裝置通常設置在反應釜的頂蓋（上封頭）上，一般采用立式布置。電動 機經減速機將轉速減至工藝要求的攪拌轉速，再通過聯軸器帶動攪拌軸旋轉，從而帶動攪 拌器轉動。電動機與減速機配套使用。減速機下設置一機座，安裝在反應釜的封頭上。考 慮到傳

28、動裝置與軸封裝置安裝時要求保持一定的同心度以及裝卸檢修的方便，常在封頭上 焊一底座。整個轉動裝置連同機座及軸封裝置都一起安裝在底座上。根據上述情況，攪拌反應釜傳動裝置的設計內容一般包括：電動機、減速機和聯軸器 的選用，選用或設計機座和底座等。功率計算（1）攪拌器葉輪和容器條件: 葉輪形式：槳式容器內徑：Di = 2000 mm葉輪直徑：d =Dl = 1000mm2槳葉數量：Z=2容器內液柱高度：h二2000mm葉輪與容器底距離： A =d = 600mm葉輪潛液深度:S=2Dj=2 2000 =1333mm33 操作條件 1000 kg； m3.二=0.509MpaLsn s 70 r mi

29、n(3) 雷諾數1.12 1 100050.91 10= 2.34 106(3-1)(4)查化工設備設計手冊圖10-29得功率準數F0 =1.8(5)攪拌器功率Fs3535FS=F0rn Dj =1.8 1000 1 1.12.857kW(3-2)攪拌軸直徑計算(1)按扭轉變形計算攪拌軸的軸徑攪拌軸選45號鋼lr >0.35 . mG =8.1 104MFa(1)攪拌軸傳遞的最大扭矩考慮電動機功率損失取Fn =3kwM max =9550 E =9550 -409 N_mn70(3-3)(2)攪拌軸直徑dL1 =155.4 4 n 155.4 44094 = 53.8mmY lr>

30、<G 0.35沢8.1 漢10(3-4)取 dL1 =60 mm(3)校核扭轉角y 5836M nmax°5GdL15836 4098.1 104 60410522 m(3-5)Y<IV圖4、攪拌軸，攪拌槳選擇攪拌傳動裝置和密封裝置按照攪拌功率和轉速選擇擺線針齒行星減速機BLD1.5 229Q Q表示夾殼式軸頭，。查附表26,選電動機丫112M4,額定功 率3KV，轉速1500轉/分，取擺線針齒行星減速機傳動效率 n=0.95 ,（參考表3）減速機輸 出功率為3X 0.95=2.85KW符合攪拌要求。參考附表22,根據所選減速機設計減速機機座。軸封裝置反應釜中介質的泄露會

31、造成物料浪費并污染環境，易燃、易爆、劇毒、腐蝕性介質的 泄露會危及人身安全和設備安全。因此，在反應釜的設計過程中選擇合理的密封裝置是非 常重要的。軸封裝置按密封面間有無運動，分為靜密封和動密封兩大類。攪拌反應釜上法蘭面之 間是相對靜止的，它們之間的密封屬于靜密封。靜止的反應釜頂蓋（上封頭）和旋轉的攪 拌軸之間存在相對運動，它們之間的密封屬于動密封。為了防止介質從轉動軸與封頭之間 的泄露而設置的密封裝置，簡稱為軸封裝置。反應釜中使用的軸封裝置主要有填料密封和 機械密封兩種。表3.1填料箱密封和機械密封的比較比較項目 測漏量填料箱密封機械密封180450c.c./h<10c.c./h，一般平

32、均泄漏量為填料箱密封的1%摩擦功損失機械密封為填料箱密封的10%50%軸磨損有磨損用久后要換軸幾無磨損維護及壽命細化經常維護，更換填 料，個別情況8h （每班）更 換一次壽命0.51或更長，很少需要維護高參數咼壓、咼溫、咼真空、 高轉速、大直徑密封很難解 決可以加工及安裝加工要求一般，填料更 換方便動環、靜環表面粗糙度 及平面度要求咼，不易加工， 成本高，裝拆不便對材料要求一般動環、靜環要求較咼減 磨性能我們這次設計使用機械密封。它是攪拌反應釜最早采用的一種軸封結構，其特點是結 構簡單、易于制造，并適用于低壓、低溫的場合。雖然填料中含有一些潤滑劑，但其數量 有限且在運轉中不斷消耗，故常設置添加

33、潤滑油的裝置。密圭寸裝置不可能達到絕對密圭寸，因為壓緊力太大時會加速軸與填料的磨損，使密圭寸失 效更快。從延長密封壽命出發，允許有一定的泄露量，運轉過程中需調整壓蓋的壓緊力， 并規定更換填料的周期。對填料的基本要求是：要有彈性，這在壓緊壓蓋后，填料能貼 緊攪拌軸并對軸產生一定的抱緊力；良好的耐磨性；與攪拌軸的摩擦系數要小，以便 降低摩擦功率損耗，延長填料壽命；良好的導熱性；使摩擦產生的熱量能較快地傳遞出 去；耐介質及潤滑劑的浸泡和腐蝕。此外，對用在高溫高壓下的填料還要求耐高溫及有 足夠的機械強度。機械密封的選用應根據反應釜內介質的特性（包括對材料的腐蝕性）、操作壓力、操作溫度、轉軸直徑、轉速等

34、進行選擇。對于低壓（PN <0.2Mpa ）、無毒介質、非易燃易爆者，可選用一般石棉繩，安裝時外 涂黃油，或者采用油浸石棉填料。壓力較高或介質有毒及易燃易爆者，常用的是石墨石棉 填料和橡膠石棉填料。3.3開孔補強根據GB150規定，當設計壓力小于2.5Mpa的殼體上開孔，兩相鄰開孔中心的間距大 于兩空直徑之和的兩倍，且接管公稱外徑小于或等于 89mm時，只要接管最小厚度滿足下 表就不另行補強表3.2補強圈尺寸公稱外徑253238454845657689最小厚度3.54.05.06.0則不需要補強的有a、e、f、g、h、i、j根據GB15C:對開孔的限制凸形封頭或球殼上最大開孔直徑 d豈丄

35、Dj3 jmax=1 1600 = 800mm _ 400mm2氨水進口補強：接管材料選擇0Cr18Ni9許用強度b=137Mpa規格：30 2 外伸 150mm 內伸 100mrC2n " 0強度削弱系數fr137189二 0.724(3-6)開孔直徑 d2C2 =(30 -2 2) - 2 2 =30mm開孔所需補強面積A=d、. 2：汛t(1 _ fr) =30 3 2 3 2 (1 - 0.724) =93.312mm2(3-7)有效補強范圍（1）有效寬度BB = 2d =2 30 = 60mmB 二d 2、n 2、nt =302 62 2 =46mm有效高度h1外側有效 h

36、. d7? f30 2 =7.72mm高度h1 m =150mm(實際外伸高度)取大值B = 60mm取小值h1 =7.72mm內側有效h2=dnt30 2 =7.7亦高度h2 =100mm（實際內伸高度）取小值h2=7.72mm有效補強面積 圭寸頭多余金屬面積e =、n - C2 = 6 - 2 = 4mm封頭多余金屬面積AA = (B-d)(、e-)-2、et(、e-、)(1-fr)" , , , 2 =60-30 4-3 -2 24-31 -0.724 = 28.89mm(3-8)接管多余金屬面積PCdj2 匕(：.：-_ 巳0.22 260.021mm2 137 1-0.22

37、A2 = 2h1 -yt- -4 fr 2h2 ( ： et - C2n fr=2 7.722-0.0210.724 2 7.722-00.7242=44.48mm接管區焊縫面積(焊腳取6.0mm)1 2 Aj = 26.0 6.0 = 36mm2有效補強面積代=人 A2 A3 =28.89 44.48 36 = 109.37 mm2A Ae所以不需補強人孔補強：接管材料選擇10號鋼許用強度匕=115Mpa規格： 426 6外伸200mm內伸0mmC2n =0強度削弱系數fr-：115n 二 0.608L.- f 189開孔直徑 d = d2C2 二(426 2 6) 2 2 - 416mm開

38、孔所需補強面積A=d、2、et(1-fr) =416 3 2 3 4 (1 - 0.608) =1257.41mm2有效補強范圍有效寬度BB =2d =2 416=832mmB =d 2、n 2、nt =416 2 6 2 6 = 440mm取大值 B =832mm(3)有效高度h1外側有效m=兀二416 6=49.9mm內側有效 hi= .d、nt = 416 6 =49.9mm高度h2 =0mm（實際內伸高度）取小值h2=0mm有效補強面積圭寸頭多余金屬面積% =C2 =62 = 4mm封頭多余金屬面積AA = （B-d）（、.e-'）-2、.et（.e）（1fr）2二 832-4

39、164-3 -2 4 4-31-0.608 = 412.86mm接管多余金屬面積0.22 4122 115 1-0.22=0.395mmA2 - 2hi、；et -fr 2h2 I ： et - C2n fr=2 49.94-0.3950.608 0=218.75mm2接管區焊縫面積（焊腳取6.°mm）1 2A3 = 26.0 6.0 = 36mm2有效補強面積2代民 A =218.75412.86 36=667.61mmA Ae所以所需補強面積為A-Ae =1257.41 -667.61 =589.8mm2溫度計補強：接管材料選擇10號鋼許用強度& 1 =115Mpa規格：

40、 50 3外伸150mm內伸0mmC2n =0強度削弱系數fr115frn0.6081“189開孔直徑d = di 2C2 = (50 -2 3) 2 2 = 48mm開孔所需補強面積2 A=d、.2、.et(_ fr) =48 3 2 3 1 (1 - 0.608) =141.352mm有效補強范圍有效寬度B3取大值B = 96mmB =2d = 2 48=96mmB = d 2、n 2 nt =48 2 6 2 3 = 66 mm有效高度hl外側有效 hi=、.、d訂二 一 48一3 =12mm高度h, =150mm（實際外伸高度） 取小值h1=i2mm內側有效h2= ,d nt -、48

41、 3 =12mm高度h2=0mm（實際內伸高度）-取小值h2=0mm有效補強面積圭寸頭多余金屬面積、e 二 n 一C2 = 6 一2 二 4mm圭寸頭多余金屬面積AA =(B-d)(、ei)2、et(e-、)(1-fr)=96-484-3 -2 14-31-0.608 = 47.216mm2接管多余金屬面積0.22 442 115 1-0.22二 0.04mmA2 =2h1 ' etfr 2h2 ； et _C2n fr=2 124-0.040.608 02二 14.01mm接管區焊縫面積（焊腳取6.0mm）1 2Aq =26.0 6.0 = 36mm2有效補強面積2 人二A, A A

42、3 =36 14.0147.216 =97.226mmA A所以所需補強面積為2A-Ae =141.352 -97.226 = 44.126mm補強措施擬采用補強圈補強。根據接管工程直徑DN150選補強圈，參照補強圈標準 JB/T4736取補強圈外徑 D'=300mm內徑d'=163mm 因B=800,補強圈在有效范圍內?？紤]鋼板負偏差并經圓整，取補強圈名義厚度為12mm3.4容器支座的選用反應釜因需外加溫故選用B型耳式支座。反應釜的總重量計算反應釜總載荷Q71Q2 Q3 Q4Q1釜體和夾套筒體總重量查表得到：1米高釜體重7950N, 1米高夾套重2960NQ2 7950 1.5 296 = 20340NQ2釜體與夾套封頭重量查表C-7得到:釜體封頭重5880N夾套封頭重2840NQ2=2840 2 5880=14600NQ3料液重載荷Q3 =，gV=9.81000 6=58800NQ4:保溫層與附件總重量查表得到：人孔載荷370N其他接管和保溫層按1000計Q4 =1370N總重Q =20340 14600 58800 1370=95110Nft |L-片卩4jX11htn . ini 緘反應釜安裝四個支座