聚合釜设计参考示例.doc

PAGE 6 1概述 （现状、应用: ……；工艺配方：……；性能指标：……；主要原料及主要特性参数：……） 2生产工艺流程 【工艺路线的选择……；工艺流程图(详见工艺流程图)；工艺流程叙述……(生产操作过程、各控制参数、操作时间等) 】 3生产控制及三废处理 各岗位生产控制（3.1.1各岗位控制条件；3.1.2……） 三废处理（3.2.1废水及废液；3.2.2废渣；3.2.3废气） 4设备选型原则 4.1主要设备的选型原则（反应釜的选型原则、搅拌器的选型原则） 4.2辅助设备选型原则（泵的选型原则、各辅助设备（具体选型见后面章节）） 5物料衡算 物料衡算的任务 衡算依据及收集的数据 衡算基准：（日产量，每釜日产能力及釜个数） 反应釜每批投料量 其它物料（水、汽等等） 6釜设计 6.1设计任务 选择釜及夹套材料，确定聚合釜和夹套的几何尺寸，并对聚合釜及夹套进行强度计算。 6.2设计??据 …… 6.3釜几何尺寸的确定 选定罐体高/径比i= （1.1～1.3） 由估算公式：计算结果， 例如：初步选取公称直径为Dg2600的筒体，封头选取Dg2600的标准椭圆封头。查表得封头的尺寸如下： 曲边高度h1=650mm ，直边高度h2=50mm 内表面积Fh=7.6545m2 ，容积Vh=2.5131m3 查表得Dg2000的筒体的有关数据如下： 一米高容积V1=5.309m3 ； 一米高内表面积F1=8.17m2 则筒体高度计算为： H=（V－V封）/V1=（20-2.5131）÷5.309=3.29 m 按材料规格求整为： H=3.2 m 长径比 H/D=3200÷2600=1.23， 釜的实际体积为： V实际 = HV1+V封 = 3.2×5.309+2.5131 =19.50m3 釜的实际装料系数为： η实际=V物/V实际=15.98÷19.50=0.82 由此可见，聚合釜的尺寸合理。 釜设计最大生产量为： 19.50×0.85=……m3 6.4夹套几何尺寸的确定 取公称直径为Dg2800的夹套，夹套封头也采用标准椭圆封头，并取与夹与筒体相同的直径。 查表得Dg2800的标准椭圆封头的有关尺寸如下： 直边高度h2=700mm ； 内表面积Fh=8.8503m2 ； 容积Vh=3.1198m3 聚合釜筒体部分物料的高度： H物=（V物-V封）/V1=（16-2.5131）÷5.309=2.54m 液面高度H液=H物+h1+h2=2540+50+650=3240mm 夹套包围的筒体高度：H包=H物+△=2.54+0.18=2.72m 夹套筒体的高度：H夹=H包+50=2720+50=2770mm 聚合釜内传热面积 A=H包F1+Fh=2.72×8.80+7.6545=31.6m2 由《化工设备机械基础》式4-5校核：…… 传热面积合适。 6.5釜壁厚的计算 聚合釜采用0Cr19Ni10与16MnR不锈钢复合钢板制造。可以16MnR钢来进行强度计算。 设计压力？1.1；设计温度？180 聚合釜计算厚度为： δ= PcDi/（2φ［σ］t－Pc） =1.1×2600/（2×0.85×180－1.1）=9.38mm δn =δ+C+△ 其中C = C1+C2 C1为钢板负偏差，取0.8mm,C2为腐蚀裕度，取1mm, 则壁厚附加量C=1.8mm δn=9.38+1.8+△=12.5mm δe =δn－C=12.5－1.8=10.7mm D0/δe=（Di +2δn）/δe 其中D0为聚合釜外径，Di为聚合釜内径。则 D0/δe=（2600+12.5×2）/10.7=245.33 计算长度 L=H+h2+1/3h1 ， 其中H为筒体高度，h2为封头直边高度，h1为封头曲边高度。则 L=3293+50+1/3×650=3559.67mm=3560mm L/D0=3560/2600=2.27 查《外压或轴向受压圆筒几何参数计算图》，得到系数A=0.00018 然后查图《外压圆筒和球壳厚度计算图（16MnR钢）》,A点位于曲线左边，用公式［P］=2AEt/3(D0/δe) 在操作温度下，钢板Et=1.86×105 MPa ［P］=2×0.00018×186×109/（3×245.33）=0.1 MPa〈0.7 MPa 所以10 mm厚钢板不适合。 当δn =26mm时，D0/δe =（2600+12.5×2）/26.2=100.19 查《外压或轴向受压圆筒几何参数计算图》，得到系数A=0.0005，然后查图《外压圆筒和球壳厚度计算图（16MnR钢）》B=68MPa 则计算许用外压力［P］ ［P］=B/（D0/δe）=68/100.19=0.68MPa 设计外压P=0.7MPa ，小于［P］且