反應釜畢業(yè)設計開題報告

1、<p>　　本科畢業(yè)設計（論文）開題報告</p><p><b>　　概述</b></p><p>　　1.1反應釜的結構組成和材料選擇</p><p>　　1.1.1反應釜的結構組成</p><p>　　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。攪拌裝置在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉

2、，也可根據(jù)用戶的要求任意選配。釜壁外設置夾套，或在器內(nèi)設置換熱面，也可通過外循環(huán)進行換熱。支承座有支承式或耳式支座等。轉速超過160轉以上宜使用齒輪減速機.開孔數(shù)量、規(guī)格或其它要求可根據(jù)用戶要求設計、制作。</p><p>　　1.通常在常壓或低壓條件下采用填料密封，一般使用壓力小于2公斤。</p><p>　　2.在一般中等壓力或抽真空情況會采用機械密封，一般壓力為負壓或4公斤。<

3、/p><p>　　3.在高壓或介質(zhì)揮發(fā)性高得情況下會采用磁力密封，一般壓力超過14公斤以上。除了磁力密封均采用水降溫外，其他密封形式在超過120度以上會增加冷卻水套。</p><p>　　根據(jù)任務書要求，采用夾套換熱。</p><p>　　1.1.2反應釜的材料選擇</p><p>　　反應釜材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基（哈氏、蒙乃爾）合金

4、及其它復合材料。反應釜可采用SUS304、SUS316L等不銹鋼材料制造。</p><p>　　根據(jù)工作介質(zhì)是否具有腐蝕性，工作溫度與壓力，性價比等，參照《化工設備用鋼》進行具體選材。</p><p>　　1.2. 反應釜的工作原理和工藝流程</p><p>　　1.2.1反應釜的工作原理</p><p>　　在內(nèi)層放入反應溶媒可做攪拌反應，

5、夾層可通上不同的冷熱源（冷凍液，熱水或熱油）做循環(huán)加熱或冷卻反應。通過反應釜夾層，注入恒溫的（高溫或低溫）熱溶媒體或冷卻媒體，對反應釜內(nèi)的物料進行恒溫加熱或制冷。同時可根據(jù)使用要求在常壓或負壓條件下進行攪拌反應。物料在反應釜內(nèi)進行反應，并能控制反應溶液的蒸發(fā)與回流，反應完畢，物料可從釜底的出料口放出，操作極為方便。</p><p>　　1.2.2反應釜的工藝流程</p><p>　　反應釜

6、是綜合反應容器，根據(jù)反應條件對反應釜結構功能及配置附件的設計。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(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進行嚴格的調(diào)控。</p><p>　　1.3反應釜的失效形式</p><p>　　通常，產(chǎn)品喪失規(guī)定功能的現(xiàn)象被稱為失效，而壓力容器失效則是由于壓力或其他載荷超過使用極限而喪失正

7、常工作的能力。各類壓力容器的操作條件比較復雜多樣，而且越來越苛刻，因此，壓力容器失效的形態(tài)也是多種多樣的，主要是以強度、剛度、穩(wěn)定性和腐蝕失時效四種方式表現(xiàn)出來。</p><p>　　強度失效容器中某最大應力點超過屈服點后就會出現(xiàn)不可恢復的變形，此時由彈性狀態(tài)進入塑性狀態(tài)，隨著載荷的增大，容器的塑性區(qū)不斷擴大，當載荷大到某一極限時，塑性區(qū)就會擴展到一定的范圍，容器便失去了承載能力。剛度失效容器或容器上的零部件不是

8、因為強度不足，而是由于過大的彈性變形使部件等失去了正常的工作能力。這種失效形式通常出現(xiàn)在密封結構、換熱設備等地方。 　　 　　</p><p>　　穩(wěn)定性失效容器在外壓或其他外部載荷的作用下，由穩(wěn)定的平衡狀態(tài)變至一個不穩(wěn)定的狀態(tài)，形狀發(fā)生突然改變而喪失正常的工作能力。 　　 　　 　　 　　 腐蝕失效是壓力容器失效的重要類型之一，金屬腐蝕的形式是多種多樣的，按金屬與周圍介質(zhì)作用的性質(zhì)分為化學腐蝕和電化

9、學腐蝕兩大類，但都是由于其工作環(huán)境所引起，包括應力腐蝕、氫脆、蒸汽腐蝕、堿脆、硫腐蝕、輻照脆化和液態(tài)金屬脆化等類型。 　　 　　 應力腐蝕失效是指在拉應力作用下，一定材料與一定的介質(zhì)環(huán)境發(fā)生應力腐蝕，而最終導致壓力容器失效，是一種延遲破壞，造成的后果也比較嚴重。由于近代工業(yè)技術的發(fā)展，材料的工作環(huán)境條件越來越苛刻，零部件和材料的應力腐蝕問題也日益突出，解決應力腐蝕問題成了當今的重要課題。應力腐蝕的必要條件是存在拉應力，而且所

10、用材料與介質(zhì)環(huán)境能發(fā)生應力腐蝕。因此，為了解決應力腐蝕問題，設計上通常采用仔細選擇應力腐蝕敏感性低的材料、加緩蝕劑或保護層、陽極保護和避免或減小應力集中、改善危險截面的受力狀況及避免工件表面層殘余應力存在等措施；另外，生產(chǎn)工藝上通常采用適當?shù)臒崽幚砉に噥斫档筒牧蠈Ωg的敏感性和減小工件的</p><p>　　1.4畢業(yè)設計的目的和意義 </p><p>　　高等工科院校的畢業(yè)設計

11、是完成教學計劃達到本科生培養(yǎng)目標的重要環(huán)節(jié)。它通</p><p>　　過深入實踐、了解社會、完成畢業(yè)設計任務或撰寫論文等諸環(huán)節(jié)，著重培養(yǎng)學生綜合</p><p>　　分析和解決問題的能力和獨立工作能力、組織管理和社交能力；同時，對學生的思想</p><p>　　品德，工作態(tài)度及作風等諸方面都會有很大影響。對于增強事業(yè)心和責任感，提高畢</p><

12、p>　　業(yè)生全面素質(zhì)具有重要意義。是學生在校期間的昀后學習和綜合訓練階段；是學習深</p><p>　　化、拓寬、綜合運用所學知識的重要過程；是學生學習、研究與實踐成果的全面總</p><p>　　結；是學生綜合素質(zhì)與工程實踐能力培養(yǎng)效果的全面檢驗；是實現(xiàn)學生從學校學習到</p><p>　　崗位工作的過渡環(huán)節(jié)；是學生畢業(yè)及學位資格認定的重要依據(jù)；是衡量高等教

13、育質(zhì)量</p><p>　　和辦學效益的重要評價內(nèi)容。</p><p>　　通過這次畢業(yè)設計，我將綜合應用所學基礎理論和專業(yè)知識，解決一般工程技術問題的能力將會得以培養(yǎng)，也將進一步提高和訓練我的工程制圖、理論分析、結構設計、施工方案設計、計算機應用和外文閱讀能力。</p><p>　　2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢</p><p>　　反應釜于

14、1912年發(fā)明，從其被發(fā)明之后，一直以來都取得了迅猛的發(fā)展，現(xiàn)在，全世界依舊以每年3-5%的速度遞增。而我國正處于快速發(fā)展當中，所以對其生產(chǎn)以及各類型的消費應用也保持在非常高的水平。但是由于科學技術的限制，我國研制的反應釜以及在應用上跟國外相比，還是有一定差距的。</p><p>　　首先，國外所制造的反應釜，除了燃料行業(yè)20000-40000L，其他的均可達到120m3；而我國多在6000L以下。因為反應釜的

15、容積大小與產(chǎn)量、批量生產(chǎn)中的質(zhì)量誤差以及降低產(chǎn)品成本都有著密切相關的關系，所以這也限制了我國化工產(chǎn)品的質(zhì)量、成本以及銷量。其次，國外的自動化水平 高，在大工廠當中已經(jīng)實現(xiàn)了電腦自動化生產(chǎn)，而我國的設備操縱還是普遍存在手工操作，這也影響了產(chǎn)品的產(chǎn)量以及質(zhì)量，同時對人身體的健康也有一定的影響。 再者，在反應釜的構成上，雖然已經(jīng)由單一攪拌器發(fā)展到雙攪拌器或外加泵的強制循環(huán)，而國外更是除了裝有攪拌器外，還使釜體沿水平線旋轉，從而提高反應速 度。

16、</p><p>　　隨著近年來全球氣候變暖，在化工行業(yè)的發(fā)展的同時，對其產(chǎn)生的污染控制也越來越嚴格，所以，從大的趨勢上來看，未來反應釜的發(fā)展，將從節(jié)能，環(huán)保以及更高的工藝操作，材料等方面著手，以滿足市場與發(fā)展潮流的變化。</p><p><b>　　3.課題任務及要求</b></p><p><b>　　3.1、課題任務</b

17、></p><p>　?。?）設計參數(shù)：反應釜工作容量1立方米，工作壓力1MPa以內(nèi)，工作介質(zhì)弱腐蝕性。要求用夾套換熱。</p><p>　?。?）完成反應釜整體結構設計，攪拌器傳動裝置和密封設計，畫出裝配圖及零件圖。（3）反應釜強度計算，撰寫設計計算說明書。</p><p>　?。?）翻譯外文資料20000字符以上。</p><p>

18、　　3.2、課題設計基本要求</p><p>　?。?）樹立正確的設計思想，能夠結合生產(chǎn)實際綜合地考慮先進、安全、經(jīng)濟、可靠和實用等方面的要求，嚴肅認真地進行設計。</p><p>　?。?）強調(diào)獨立思考，并不等于設計者憑空假想，在一定程度上依靠設計資料和繼承前人經(jīng)驗。對于遇到的問題、查閱有關教科書或文獻，通過積極思考，提出個人見解盡可能自己解決，不要太多地依靠指導老師幫助解決問題。<

19、;/p><p>　　（3）以嚴謹?shù)膽B(tài)度對待設計，正確使用標準規(guī)范。學會收集、理解、熟悉和使用各種資料，培養(yǎng)設計能力。</p><p><b>　　4.設計方法及步驟</b></p><p><b>　　4.1設計方法</b></p><p>　　本設計的設計方法為：查閱有關化工設備方面的書籍，研究一般帶

20、攪拌器的夾套類反應釜的設計思路與方法。結合已給定的參數(shù)及條件進行設計。</p><p><b>　　4.2設計思路</b></p><p>　　本設計的設計計算思路是首先根據(jù)設計條件對反應釜的結構進行設計計算，其次根據(jù)反應釜的幾何結構尺寸對攪拌裝置進行設計，然后根據(jù)前面的設計結果，對反應釜的傳動部分和密封裝置進行設計或選型。</p><p>&

21、lt;b>　　4.3設計步驟</b></p><p>　　我擬定反應釜的設計分為十一個大步驟，每個大步驟中又包含多個小步驟。為了</p><p>　　方便閱讀，下面將進行詳細說明。</p><p>　?。?）反應釜釜體的設計：釜體的確定，釜體筒體壁厚的設計，釜體封頭的設計，</p><p>　　筒體長度的設計， 外壓筒體壁厚

22、的設計，</p><p>　　外壓封頭壁厚的設計 </p><p>　?。?）反應釜夾套的設計：夾套的確定，夾套筒體的設計，夾套封頭的設計，</p><p><b>　　傳熱面積的校核，</b></p><p>　?。?）反應釜釜體及夾套的壓力試驗：釜體的水

23、壓試驗，釜體的氣壓試驗，</p><p><b>　　夾套的液壓試驗</b></p><p>　?。?）反應釜附件的選型尺寸設計：釜體法蘭連接結構的設計，工藝接管的設計，</p><p>　　管法蘭尺寸的設計，墊片尺寸及材質(zhì)，</p><p>　　人孔的設計，視鏡的選型</p><p>　?。?）

24、攪拌裝置的選型與尺寸設計：攪拌軸直徑的初步計算，</p><p>　　攪拌抽臨界轉速校核計算，</p><p>　　聯(lián)軸器的型式及尺寸的設計, 攪拌槳尺寸的設計,</p><p>　　攪拌軸的結構及尺寸的設計</p><p>　?。?）傳動裝置: 電動機的選型，減速器的選型，</p><p>　　機架的設計，底座的設計

25、</p><p>　?。?）反應釜的軸封裝置設計</p><p>　?。?）支座的選型及設計：支座的選型及尺寸的初步設計，支座載荷的校核計算</p><p>　?。?）焊縫結構的設計：釜體上主要焊縫結構的設計，夾套上的焊縫結構的設計</p><p>　?。?0）人孔的開孔及補強計算：封頭開人孔后被削弱的金屬面積的計算，</p>

26、<p>　　有效補強區(qū)內(nèi)起補強作用的金屬面積的計算，</p><p>　　判斷是否需要補強的依據(jù)</p><p><b>　?。?1）作圖</b></p><p><b>　　5.初步時間安排</b></p><p>　　3月16日到4月30日進行設計計算</p><p

27、>　　5月1日到5月20日進行畫圖</p><p>　　5月21日到5月31日編寫報告</p><p>　　6月1日到6月8日進行掃尾工作，查漏補缺</p><p><b>　　6.預期目的及成果</b></p><p>　?。?）、提交反應釜整體結構設計，攪拌器傳動裝置和密封設計裝配圖及零件圖若干，折合0號圖紙