- 反应釜的设计分为五个部分
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反应釜的设计分为五个部分
传热构件设计是否满足反应釜工作原理的要求?轴封装置在470℃的高温下,能否满足密封要求?
通过查阅了大量技术资料,对反应釜的主要部件的结构型式、几何尺寸、载荷受力、强度设计及其构件的选材、搅拌装置中搅拌器的形式、数量和各个搅拌器之间的安装位置、传动装置及轴封选型、传热装置结构形式及安装高度等重要参数进行了逐一的计算和确定。反应釜的结构确定由容器部分、搅拌装置、传动装置、轴封装置及传热构件组成。根据工艺要求配有介质的进出管口、压力表、温度计口、取样口、安全阀口、注油口、水进出口、人孔、视镜及支座。整个反应釜的设计分为五个部分:
(一)、容器部分
1、容器几何尺寸的确定
根据工艺设计提出的设备容积为20M³,先选取H/D值,即筒体高度H与内径D的比值,然后求出筒体高度H,筒体高度H加上2个封头的曲面高度为容器总体高度。原则是尽量降低容器的总体高度,减少搅拌轴的悬臂长度,以保证设备的平稳运转,满足产品工艺性能的要求。由此看出,容器的高度与H/D及封头的曲面高度有关。在选择封头形式时,要有利于降低容器高度,一般情况下,封头采用椭圆形较多,因其受力均匀,但对于大型设备而言,椭圆封头凸面较深,会使设备总高度增加。碟形封头的凸面较浅,能降低容器的高度。因此,我决定采用蝶形封头。H/D值通过分析及经验数据,最终确定:H/D为1.6,从而确定H=3840mm,D=2400mm。
2、强度计算:
根据GB150-1998<<钢制压力容器>>进行载荷及强度计算。值得注意的是,我设计的反应釜上封头在满足强度的条件下还应考虑到:传动装置较大,重量大,且这部分局部载荷所产生的轴向力对上封头的影响较大。一般常规的设计都是把封头的厚度增加,但是轴向力只在封头的顶部,即接触传动装置的部分。如果封头整体加厚,将造成材料和成本的增加。考虑到上述因素我决定在上封头满足强度的情况下,设置八块厚度为12mm的加强筋,均布焊在上封头上。这样既保证了上封头的强度和稳定性,又节约了原材料,降低了成本。这在我公司的设计中是一种创新。
根据设计压力、设计温度,筒体和封头的材料选用16MnR。通过强度计算后,筒体及封头的厚度为S=26mm。