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夹套反应釜设计
化学化工学院 王信锐 化工112班
指导老师：陈胜洲
目录
一、夹套反应釜设计任务书 4
二、夹套反应釜设计 5
1、夹套反应釜的总体结构设型
I
一般搅拌釜
液-固相或液-液相物料
1～
气-液相物料
1～2
发酵罐类
～
D1估算值圆整到公称直径, D1 =1500mm
、确定封头尺寸
椭圆封头选标准件，它的内径与筒体内径相同D1=2000mm，直边高度h2=40mm,得，曲边高度h1=450mm， F封=， V封=。
、确定筒体高度H1
反应釜容积V通常按下封头和筒体两部分容积之和计算。则筒体高度H1按下式计算，并进行圆整。
式2
式中V封——封头容积（见附表2），m3；
V1m——1米高筒体容积（见附表1），m3/m。
当筒体高度确定后，应按圆整后的筒体高度修正实际容积，则圆整后的釜体高度H=2000mm。
式3
式中V封——封头容积（见附表2），m3；
V1m——1米高筒体容积（见附表1），m3/m。
H1——圆整后的筒体高度,m。

夹套和筒体的连接常焊接成封闭结构。
夹套的结构尺寸常根据安装和工艺两方面的要求而定。夹套的内径D2可根据筒体内径D1选取D2=D1+100=1600mm
表2夹套直径D2 mm
D1
500～600
700～1800
2000～3000
D2
D1+50
D1+100
D1+200
夹套下封头型式同罐体封头，其直径D2与夹套筒体相同。
夹套高H2由传热面积决定，不能低于料液高。
装料系数没有给定，则应合理选用装料系数的值，尽量提高设备利用率。通常取=～。如物料在反应过程中要起泡或呈沸腾状态，应取低值，=～；如物料反应平稳或物料粘度较大时，应取大值，=～。夹套高H2按下式估算。
式4
式中V封——封头容积（见附表2），m3；
V1m——1米高筒体容积（见附表1），m3/m。
夹套所包围的罐体的表面积（筒体表面积F筒+封头表面积F封）一定要大于工艺要求的传热面积F，
即 式5
式中F筒——筒体表面积，F筒=H2×F1m=×=㎡
F封——封头表面积（见附表2），F封=㎡
F1m——1m高内表面积（见附表1），㎡/m，F=F封+F筒= +=>9 满足要求。
当筒体与上封头用法兰连接时，常采用甲型平焊法兰连接，这是压力容器法兰中的一种，甲型平焊法兰密封面结构常用平密封面和凹凸密封面两种。

强度计算的原则及依据
强度计算应考虑以下几种情况。
（1）圆筒内为常压外带夹套时：
当圆筒的公称直径DN≥600mm时，被夹套包围部分的筒体按外压（夹套压力）圆筒设计，其余部分按常压设计；
（2）圆筒内为真空外带夹套：
当圆筒的公称直径DN≥600mm时，被夹套包围部分的筒体按外压（夹套压力+）圆筒设计，其余部分按真空设计；
当圆筒的公称直径DN≤600mm时，全部筒体按外压（夹套压力+）圆筒设计；
（3）圆筒内为正压外带夹套时：
当圆筒的公称直径DN≥600mm时，被夹套包围部分的筒体分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值；其余部分按内压圆筒设计。
当圆筒的公称直径DN≤600mm时，全部筒体按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中最大值。
按内压对筒体和封头进行强度计算
液柱静压力p1H=10-6ρgh=
计算压力p1c= p1+ p1H=
计算压力p2c= p2=
罐体筒体计算厚度
夹套筒体计算厚
罐体封头设计厚
夹套封头计算厚度
罐体筒体设计厚度δ1c=δ1+C=5mm
夹套筒体设计厚度δ2c=δ2+C=5mm
罐体封头设计厚度δ/1c=δ/1+C=5mm
夹套封头设计厚度δ/2c=δ/2+C=5mm
按外压对筒体和封头进行强度校核
罐体筒体有效厚度δ1e=δ1n-C=10-=
罐体筒体外径D1O=D1+2δ1n=1520mm
筒体计算长度L=H2+1/3h1+h2=1550mm
系数L/D1O=1550/1520=
系数D1O/δ1e=1520/=