反應釜設計

1、第1章反應釜釜體與傳熱裝置反應釜釜體與傳熱裝置攪拌設備常被稱作攪拌釜（或攪拌槽），當攪拌設備用作反應器時，又被稱為攪拌釜式反應器，有時簡稱反應釜。釜體的結(jié)構(gòu)型式通常是立式圓筒形，其高徑比值主要依據(jù)操作容器的裝液高徑比以及裝料系數(shù)大小而定。傳熱方式有兩種：夾套式壁外傳熱結(jié)構(gòu)和釜體內(nèi)部蛇管聯(lián)合使用。根據(jù)工藝需要，釜體上還需要安裝各種工藝接管。所以，反應釜釜體和傳熱裝置設計的主要內(nèi)容包括釜體的結(jié)構(gòu)和部分尺寸、傳熱形式和結(jié)構(gòu)、各種工藝接管的安設

2、等。1.1反應釜釜體反應釜釜體1.1.1確定反應釜釜體的直徑和高度確定反應釜釜體的直徑和高度在已知攪拌器的操作容積后，首先要選擇筒體適宜的長徑比（HDi），以確定筒體直接和高度。選擇筒體長徑比主要考慮一下兩方面因素：1長徑比對攪拌功率的影響：在轉(zhuǎn)速不變的情況下，PD5(其中D：攪拌?器直徑；P：攪拌功率），P隨釜體直徑的增大而增大很多，減小長徑比只能無謂的損耗一些攪拌功率。一次一般情況下，長徑比應該大一點。2長徑比對傳熱的影響：當容積一

3、定時HDi越高越有利于傳熱。長徑比的確定通常采用經(jīng)驗值。表11種類罐體物料類型HDi一般攪拌罐液固或液液相物料11.3氣液相物料12發(fā)酵罐類1.72.5在確定反應釜直徑和高度時，還應該根據(jù)反應釜操作時所允許的裝料程度裝料系數(shù)η等予以綜合考慮，通常裝料系數(shù)η可取0.60.85.如果物料在反應過程中產(chǎn)生泡沫或沸騰狀態(tài)，η應取較低值，一般為0.60.7；若反應狀態(tài)平穩(wěn)，可取0.80.85（物料粘度大時可取最大值）。因此，釜體的容積V與操作溶積

4、V0有如下關(guān)系：V=V0η…………………………………………………………………（1.1）選取反應釜裝料系數(shù)η=0.8，由V=V0η可得設備容積：V0=Vη=10.8=0.83m選取HDi=1.0，由公式mDHVDii08.10.10.14433???????……………………………………（1.2）將計算結(jié)果圓整至公稱直徑標準系列，選取筒體直徑Di=1000mm，查《化工設備機械基礎》表827，DN=1000mm時的標準封頭曲面高度h=250

5、mm，直邊高度h2=25mm，封頭容積Vh=0.151，由手冊查得每一米高的筒體容積為3m夾套的壁厚的計算夾套的壁厚的計算??mmCPDPcticd51.3244.08.0189211004.02.2?????????????所以夾套圓筒的厚度圓整為。mm61.1.4夾套圓筒的應力計算夾套圓筒的應力計算夾套圓筒的有效厚度的計算夾套圓筒的有效厚度的計算mmCCne7.323.0621?????????圓筒的應力計算圓筒的應力計算????M

6、PaDPeeict625.657.327.3110044.02??????????所以應力強度符合要求。1.1.5夾套試驗壓力夾套試驗壓力夾套的水壓試驗夾套的水壓試驗????tTPP??25.1?MPa55.034534544.025.1????所以夾套水壓試驗壓力為0.55。MPa夾套壓力試驗前的應力校核夾套壓力試驗前的應力校核壓力試驗前，應按下式校核夾套應力：??eeiTTDP???2????MPa7.50626110055.0??