搅拌反应釜专业课程设计.doc

课程设计阐明书

专 业：
班 级：
姓 名：
学 号：
指引教师：

设计时间：
要 求 与 说 明

一、学生采用本报告完毕课程设计总结。
二、规定文字（一律用计算机）填写，工整、清晰。所附设备安装用计算机绘图画出。
三、本报告填写完毕后，交指引教师批阅，并由学院统一存档。

目录
一、设计任务书 5
二、设计方案简介 6
1.1罐体几何尺寸计算 7
1.1.1拟定筒体内径 7
1.1.2拟定封头尺寸 8
1.1.3拟定筒体高度 9
1.2夹套几何计算 10
1.2.1夹套内径 10
1.2.2夹套高度计算 10
1.2.3传热面积计算 10
1.3夹套反映釜强度计算 11
1.3.1强度计算原则及根据 11
1.3.2按内压对筒体和封头进行强度计算 12
1.3.2.1压力计算 12
1.3.2.2罐体及夹套厚度计算 12
1.3.3按外压对筒体和封头进行稳定性校核 14
1.3.4水压实验校核 16
（二）、搅拌传动系统 17
2.1进行传动系统方案设计 17
2.2作带传动设计计算 17
2.2.1计算设计功率Pc 17
2.2.2选取V形带型号 17
2.2.3选用小带轮及大带轮 17
2.2.4验算带速V 18
2.2.5拟定中心距 18
2.2.6 验算小带轮包角 18
2.2.7拟定带根数Z 18
2.2.8拟定初拉力Q 19
2.3搅拌器设计 19
2.4搅拌轴设计及强度校核 19
2.5选取轴承 20
2.6选取联轴器 20
2.7选取轴封型式 21
（三） 、设计机架构造 21
（四）、凸缘法兰及安装底盖 22
4.1凸缘法兰 22
4.2安装底盖 23
（五）、支座形式 24
5.1 支座选型 24
5.2支座载荷校核计算 25
(六)、容器附件 26
6.1手孔和人孔 27
6.2设备接口 27
6.2.1接管与管法兰 27
6.3视镜 28
四、设计成果汇总 31
五、参照资料 33
六、后记 35
七、设计阐明书评估 37
八、答辩过程评估 37

一、设计任务书
设计题目：夹套反映釜设计
设计条件：设计参数及规定

设计参数及规定
简图

容器内
夹套内

工作压力/MPa
0.18
0.25
设计压力/MPa
0.2
0.3
工作温度/℃
100
130
设计温度/℃
<120
<150
介质
染料及有机溶剂
水蒸气
全容积/m3
2.5
操作容积/ m3
2.0
传热面积/ m2
>3
腐蚀状况
薄弱
推荐材料
Q345R或Q245R
搅拌器型式
浆式
搅拌轴转速/(r/min)
200
轴功率/kW
4
工 艺 接 管 表
符号
公称尺寸
连接面形式
A
25
PL/RF
蒸汽入口
B
65
PL/RF
进料口
C1，2
100
-
视 镜
D
25
PL/RF
温度计管口
E
25
PL/RF
压缩空气入口
F
40
PL/RF
放料口
G
25
PL/RF
冷凝水出口
设备安装场合
室内

二、设计方案简介

搅拌釜式反映器工艺给出条件普通涉及：釜体容积、设计压力、设计温度、介质腐蚀性、传热面积、搅拌形式、转速和功率、工艺接管尺寸等。咱们作为设计者要做工作就是依照工艺条件提出规定和条件，对搅拌反映釜容器、搅拌轴、传动装置和轴封装置构造进行合理选型、设计和计算。
搅拌反映釜机械设计大体上按如下环节进行：
（1）进行罐体设计计算
（2）进行搅拌传动系统设计
（3）设计机架构造
（4）选取凸缘法兰及安装底盖构造
（5）选取支座形式及进行计算
（6）选取容器附件
（7）绘制总装配图（A1图纸）
（8）编写设计阐明书一份

三、工艺计算及重要设备计算

（一）、罐体和夹套构造设计
夹套式反映釜是由罐体和夹套两大某些构成。罐体在规定操作温度和操作压力下，为物料完毕其搅拌过程提供了一定空间。夹套传热是一种应用最普遍外部传热方式。
罐体和夹套设计重要涉及其构造设计，各某些几何尺寸拟定和强度计算与校核。
罐体普通是立式圆筒容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基本或平台上。罐底普通为椭圆形封头。
1.1罐体几何尺寸计算
1.1.1拟定筒体内径
普通由工艺条件给定全容积V，筒体内径 按照D1公式 估算
D1 ≈ [1]
式中 V——工艺条件给定容积，m3；
i——长径比，
其按物料选用，依照参照文献[1]，

图1-1 几种搅拌釜长径比值
选用i=1.3。由任务书给出V=2.5m3，可得D1=1.348m=1348mm，查阅压力容器公称直径GB9019—1998[2]

图1-2 筒体容积、面积和质量
圆整为D1=1400 mm,同步得到V1m=1.539m3/m， F1m=4.40m2。
1.1.2拟定封头尺寸
反映釜筒体与夹套最惯用封头型式是原则椭圆封头，以内径为基准椭圆封头类型代号为EHA，其内径与筒体内径相似，依照筒体内径D1=1400mm,参阅[3]可选用如下信息：
曲边高度h1（mm） 350
直边高度h2 (mm) 25
内表面积F封（m2） 2.2346
容积V封（m3） 0.3977

图1-3 以内径为公称直径椭圆封头型式和尺寸
1.1.3拟定筒体高度
反映釜容积V普通按下封头和筒体两某些容积之和计算。则筒体高度按公式计算，并进行圆整。
H1=（V－V封）/V1m [4]
式中 V封——封头容积，m3；
V1m——1m高筒体容积，m3/m；
V1m=1.539m3/m，V封= 0.3977m3
H1=（2.5－0.3977）/1.539=1.366m=1366mm
圆整后H1=1400mm
当筒体高度拟定后，应按圆整后筒体高度修正设计容积，则
V修正=V1m×H1＋V封=1.539×1.4＋0.3977=2.5523 m3
1.2夹套几何计算
夹套构造尺寸常依照安装和工艺两方面规定而定。夹套和筒体连接常焊接成封闭构造。
1.2.1夹套内径
夹套下封头直径D2可依照筒体内径D1[5]：
表1-1 夹套直径 D2 /mm
D1
500-600
700-1800
-3000
D2

由于D1=1400mm在700-1800mm之间，因此D2=D1+100=1400+100=1500mm
1.2.2夹套高度计算
夹套高H2由传热面积决定，不能低于料液高。若装料系数η没有给定，则应合理选用装料系数值，尽量提高设备运用率。普通取η=0.6-0.85。染料及有机溶剂粘度较大，选用η=0.8。
夹套高H2由公式
H2=（ηV—V封）/V1m [6]
其中操作容积V1=ηV=0.8×2.5=2.0 m3
H2=(0.8×2.5523－0.3977）/1.539=1.0684m=1068.4mm
圆整为H2=1100mm
1.2.3传热面积计算
夹套所包围罐体表面积（筒体表面积F筒＋封头表面积F封）一定要不不大于工艺规定传热面积F，即
F筒＋F封 ≥F [6]
式中 F筒 ——筒体表面积F筒，F筒=H2×F1m，m2
F封——封头面积，m2
F1m——1m高筒体内表面积，m2/m
F筒 =H2×F1m=1.100×4.40=4.84m2 ，
F筒＋F封=4.84＋2.2346=7.0746m2 >3m2
因而符合传热规定。因圆筒型夹套传热面积小，故选用圆筒型夹套。

图1-4 U型夹套与圆筒型夹套比较
1.3夹套反映釜强度计算
当反映釜几何尺寸拟定后，则要依照已知公称直径、设计压力和设计温度进行强度计算，拟定罐体及夹套筒体和封头厚度。
1.3.1强度计算原则及根据
依照任务书给出条件，反映釜体内为正压外带夹套，被夹套包围罐体分别按内压和外压计算，罐体内压为0.2MPa，外压为极限时最大内外压差 0.3MPa；别的某些按内压圆筒设计。
圆筒为正压外带夹套：[7]
（1）当圆筒体公称直径DN≥600mm时，被夹套包围某些筒体分别按内压和外压计算，取其中最大值；别的某些按内压圆筒设计。
（2）当圆筒体公称直径DN<600mm时，所有圆筒分别按内压圆筒和外压圆筒计算，取其中较大值。
1.3.2按内压对筒体和封头进行强度计算
1.3.2.1压力计算
材料选取Q235B，由设计压力P1（罐体内）0.2MPa，设计压力P2（夹套内）0.3MPa，可得： 工作压力（罐体内）为0.2/1.1=0.18MPa
工作压力（夹套内）为0.3/1.2=0.25MPa[8]
设计温度（罐体内）t1<120℃；温度（夹套内）t2<150℃ ；
液柱静压力：P1H==×1.0×103×10×1.4=0.014MPa
式中 ——水密度，kg/m3 ；
——重力加速度，取值10m/；
h——罐体筒体高度H1=1.4m；
计算压力：P1C=P1＋P1H=0.2+0.014=0.214MPa；
液柱静压力忽视,计算压力：P2C=P2=0.3MPa
1.3.2.2罐体及夹套厚度计算
因咱们选用为双面焊对接焊缝且局部无损伤，故选用罐体及夹套焊接接头系数=0.85[9]

图1-5 焊接接头系数
设计温度下材料需用应力=113 MPa[10]

图1-6钢板许用应力
罐体筒体计算厚度=1.56mm；[11]
夹套筒体计算厚度=2.35mm；
罐体封头计算厚度=1.56mm；
夹套封头计算厚度=2.34mm；
取最小厚度=3mm作为计算厚度，腐蚀裕量C2=2.0mm[12]，
罐体筒体设计厚度=+ C2=2.0+3=5mm；
夹套筒体设计厚度=+ C2=2.0+3=5mm；
罐体封头设计厚度=+ C2=2.0+3=5mm；
夹套封头设计厚度=+ C2=2.0+3=5mm；
钢板厚度负偏差C1=0.6mm；
罐体筒体名义厚度==5mm(满足-=3-1.56=1.44mm> C1=0.6mm)
同理：
夹套筒体名义厚度=5mm；
罐体封头名义厚度=5mm；
夹套封头名义厚度=5mm；
1.3.3按外压对筒体和封头进行稳定性校核
假设一：罐体筒体名义厚度=5 mm；
厚度附加量C= C1 +C2=2.5 mm；[13]
罐体筒体有效厚度=-C=5-2.5=2.5 mm；
罐体筒体外径=+2=1400+2×5=1410mm；
筒体计算长度L=+=1100+×350=1217 mm；[14]
式中 ——夹套筒体高度=1100mm；
——曲边高度，350mm
系数=1217/1410=0.863；
系数=1410/2.5=564
系数A[15]图10-3得：A=0.00012；

系数B[16]图10-4得：B不存在，故采用公式：

许用外压[P]= =0.0218MPa（其中E=1.54×105）< 0.3MPa,因此计算失稳，要重定名义厚度。
假设二：罐体筒体名义厚度=10mm；
钢板厚度负偏差C1=0.8mm；
厚度附加量C= C1 +C2=2.8 mm；
罐体筒体有效厚度=-C=10-2.8=7.2 mm；
罐体筒体外径=+2=1400+2×10=1420mm；
筒体计算长度L=++25=1100+×350+25=1242 mm；
式中 ——夹套筒体高度H2=1100mm；
h1 ——由表查得h1=350mm；
系数=1242/1420=0.875；
系数=1420/7.2=197.2；
系数A查图得：A=0.0006；
系数B查图得：B=83；
许用外压=0.42MPa>0.3MPa，满足对稳定性规定。
假设罐体封头名义厚度=10mm；
罐体封头钢板厚度负偏差C1=0.8mm；
罐体封头厚度附加量C= C1 +C2=2.8 mm；
罐体封头有效厚度=－C=10－2.8=7.2 mm；
罐体筒体外径=+2=1400+2×10=1420 mm；
原则椭圆封头当量球壳外半径=0.9×1420=1278 mm；
系数=0.0007，系数B=98；
许用外应力=0.497MPa>0.3MPa；
罐体封头最小厚度=0.15%=1400×0.0015=2.1mm（不大于，满足规定）。
1.3.4水压实验校核
罐体实验压力=1.25×0.2×=0.25MPa，当设计温度不大于200℃时，两者接近，可以忽视。[17]
夹套水压实验压力=1.25×0.3×=0.375MPa；
材料屈服点应力=235MPa ；
=0.9×0.85×235=179.8MPa ，表达为水压实验时允许应力。
罐体圆筒应力：=24.1MPa<79.8MPa；
夹套内压实验应力:
=39.25MPa<179.8MPa；
（二）、搅拌传动系统
搅拌传动系统为整个体系提供动力支持，其中有电动机、减速器、搅拌轴及其联动器等。接下来就是对这些设备进行设计计算，通过查找有关资料，咱们可以拟定它们型号与性能。
2.1进行传动系统方案设计
反映釜立式减速机选用根据：机轴转速n=960r/min,电动机功率为5.5kW，搅拌轴转速为n1= 200r/min。I况系数KA= 1.2，又有传动比i = n/n1 = 960/200 =4.8，d1=106mm。
因此减速机设计功率Pd=KA × P=6.6KW。转速v=3.14d1× 960/(60× 1000) = 5.3r/min > 5 r/min。选用滑动率0.02，则大带轮直径d2=（1-0.02×i ×d1=0.98×4.8×106=498.6mm。圆整后取d2=500mm，选用YP系列带传动减速机。
2.2作带传动设计计算
按设计书任务规定，选用电机Y132M2—6，转速960r/min,功率5.5kW。
2.2.1计算设计功率Pc
查得工作状况系数KA= 1.2[18] ，故
Pc= KA ×P= 1.2 ×5.5=6.6kW
2.2.2选取V形带型号
依照PC=6.6kW，n1=960r/min,初步选用B型带[19]。
2.2.3选用小带轮及大带轮
选用小带轮基准直径d1=125 mm[20]，公式得：
d2=（n1×d1）/n2=（960×125）/200=600mm；[21]
即取d2=600 mm
2.2.4验算带速V
=（3.14×125×960）/（60×1000）=6.28 m/s；
在(5--25m/s) 范畴内，带速适当。
2.2.5拟定中心距
在0.7（+）<< 2（+）范畴，初选中心距=600 mm；
得带长为：
[22]
=2×600+（3.14×（d1+））/2 + （-d1）2/ 4a0
=2432.26 mm
选用B型带原则公称长度Lp=2240 mm[23],可得实际中心距：
=600 + （2240-2432.26）/ 2= 504mm
2.2.6 验算小带轮包角
由公式得：
=－=126°>[21] 包角适当。
2.2.7拟定带根数Z
因d1=125 mm ，=600 mm，带速v=6.28 m/s；，传动比i=/d1=4.8
由n1=960r/min，d1=125 mm；
用内插法得：P0=1.64kW；
KB=1.9875×；
Ki=1.14
==0.23kW
由=125°得=0.84，=1.00：
=4.20，取z=5根。
2.2.8拟定初拉力Q
m=0.17kg，得到：
=214.4 N；
由公式算出作用在轴上力为
Q=2zsin=2×52×14.4 ×sin 62.5=1901.8 N[24]
2.3搅拌器设计
搅拌装置由搅拌器、轴及其支撑构成。搅拌器形式诸多，依照任务阐明书规定，本次设计采用是浆式搅拌器。其机械设计重要内容是：拟定搅拌器直径、搅拌器与搅拌轴连接构造、进行搅拌轴强度设计和临界转速校核、选取轴支撑构造。
由工艺条件拟定选浆式搅拌器，查表得：D1 /DJ 取1.25:1~2:1 H0/DJ 取1:1~2:1
则 搅拌器直径：900mm
液面高度：900mm
2.4搅拌轴设计及强度校核
搅拌轴机械设计内容同普通传动轴，重要是构造设计和强度校核。
（1）搅拌轴材料：选用45钢
（2）搅拌轴构造：用实心直轴，因是连接为桨式搅拌器，故采用光轴即可。
（3）搅拌轴强度校核：
轴扭转强度条件是：τmax=MT/WP ≤ [ τ]
对45钢，[τ]= 35 MPa
对实心轴，WP = πd3 / 16 = 12560 mm
容易得出，τ=15.2 ≤ 35 ，因此选d=40mm，强度足够。
按强度计算轴径：d ≥ 365³√P/（n×[τ]）= 30.3，因此也证明选用d=40mm 强度足够。
项目及代号
参数及成果
备注
轴功率P
4kW
由工艺条件拟定
轴转速
200r/min
由工艺条件拟定
轴材料
45钢
惯用
轴传递转矩MT=9.55×106×（P/n）
191.0 N.mm
计算
材料许用扭转剪切应力[τ]
35MPa
选用
按强度计算轴径：d ≥ 365³√P/ （n×[τ]）= 30.3
故取搅拌轴轴径为40mm
计算

表2.1 搅拌器尺寸
2.5选取轴承
普通搅拌轴可依托减速器内一对轴承支承。当搅拌轴较长时，轴刚度条件变坏。为保证搅拌轴悬臂稳定性，轴悬臂长L1，轴径d和两轴承间距B应满足如下关系：L1/B≤4―5；L1/d≤40―50。搅拌轴支承常采用滚动轴承。安装轴承处公差带常采用K6.外壳孔公差带常采用H7 。安装轴承处轴配合表面粗糙度Ra取0.8 ~ 1.6 。外壳孔与轴承配合表面粗糙度Ra取1.6 。
2.6选取联轴器
惯用电机和减速机输出轴与传动轴之间及传动轴与搅拌轴之间连接，都市通过联轴器来连接。
扭矩Tca = KAT = 1.3×955×（P/n）=247 N .m 。按轴径d=40mm，由Tca 及n条件查原则尺寸，查得TL6数据为d=40mm，许用最大扭矩为250 N .m ，[n]max = 2800r/min ，满足规定。
因此选用TL6型弹性联轴器。
2.7选取轴封型式
反映釜中应用轴封构造重要有两大类，填料箱密封和机械密封。考虑到釜内物料具备易燃性和一定腐蚀性，因而选用填料密封。依照PW＝0.25、＝120℃、n=200r/min、d=40mm。
填料式高度H由压力而定，压力越高，所需填料环数越多，H就越大，普通取H=3S。
填料式宽度S依照轴直径拟定，得
S=（D-d）/2
查得，S=10mm。
依照PW＝0.25、＝120℃、n=200r/min、d=40mm。选用R40 HG 21537-1992
表2.2 填料密封重要尺寸（mm）
轴径d
D2
D2
D3
H

螺柱
40
175
145
110
315
8-18
4xM16
（三） 、设计机架构造
机架是安装减速机用，它尺寸应与减速机底座尺寸相匹配。其选用类型有三种，无支点机架、单支点机架和双支点机架。
（1）无支点机架
机架自身无轴支承点，搅拌机是以减速机输出轴两个支承轴承位受力支点。可用于传动小功率、不受或只受较小轴向负荷、搅拌不太强烈搅拌装置。搅拌轴与减速机联接必要用刚性联轴器[25]。
（2）单支点机架
单支点机架选取条件如下：
①电动机或减速机有一种支点，经核算可承受搅拌轴载荷；
②搅拌容器内设有底轴承，作为一种支点；
③轴封本体设有可以作为支点轴承；
④在搅拌容器内、轴中部设有导向轴承，可以作为一种支点。
当按上述条件选用单支点机架时，减速器输出轴与搅拌器之间采用弹性联轴器；当不具备上述条件而选用单支点机架时，减速器输出轴与搅拌器之间采用刚性联轴器。
（3）双支点机架
在不适当采用单支点机架或无支点机架时，可以选用双支点机架，但减速器输出轴与搅拌器之间必要采用弹性联轴器连接。
综上所述，本次设计选用是单支点机架。单支点机架比无支点机架更适合较强烈、传动功率较大搅拌，且无双支点机架构造复杂。依照轴封形式[26]，设计选用填料密封，故选取B型单支点机架[27]，且V带传动减速机自带机架，机架材料选用灰铸铁[28]。
（四）、凸缘法兰及安装底盖
4.1凸缘法兰
凸缘法兰普通焊接于搅拌器封头上，用于连接搅拌传动装置。设计采用R型突面凸缘法兰，查表即图6-1和6-2所示其重要尺寸如下：
凸缘法兰DN=250mm； d1=245mm；d2=395mm；k=350mm；d3=280mm；d4=300mm，
螺旋数量：12个，螺纹：M20，质量：102kg

图4-1 R型凸缘法兰 图4-2 凸缘法兰密封面尺寸
4.2安装底盖
安装底盖采用螺栓等紧固件，上与机架连接，下与凸缘法兰连接。是整个搅拌传动装置与容器连接重要件。设计选用了RS型安装底盖，其重要尺寸如下(单位：mm)：查表即图6-3和6-4（已知凸缘法兰DN=250mm）因安装底盖公称直径与凸缘法兰相似[27]，则安装底盖公称直径：250mm，可得d2=395，k=350，d5=22，d6=290，s=40， d9=110，k2=145，d10=M16

图4-3 RS型安装底盖

图4-4 安装底盖外形尺寸表
（五）、支座形式
5.1 支座选型
由于立式反映釜为夹套传热带搅拌配料罐，属于保温型,因此选取原则耳式B型，原则号为JB/T4725-92,材料为Q235-A,数目为4个。
每台反映釜惯用4个支座，但作承重计算时，考虑到安装误差导致受力状况变坏，应按两个支座计算[29] 。
(1)粗略估算反映釜总质量m0
①釜体筒体质量m1
DN=1400mm，=10mm筒节，每米质量q1=348kg
因此m1= q1×H1=348×1.0=348kg
②釜体封头质量m2
DN=1400mm，=10mm
查表椭圆形封头质量得其质量m2=172.7kg
③夹套筒体质量m3
DN=1500mm，=10mm筒节，每米质量q1=372kg
因此m1= q1×H1=372×1.0=372kg
④夹套封头质量m4
DN=1500mm，=10mm
椭圆形封头质量其质量m2=197.4kg
⑤物料质量m5
m5=0.8×1.1×103×1=0.88×103kg
⑥附件质量m6=70kg
因此反映釜总质量m0= m1+ m2+ m3+ m4+ m5+ m6
=348+172.7+372+197.4+880+70=2040.1kg
(2)粗选耳式支座型号
每个支座承受重量
Q=mg/2=2040.1×9.8/2=9996.49N
依照DN=1400mm ，Q=9996.49kN，初选B型耳式支座，支座号为4。[30]
标记： JB/T4725-92 耳座B4
材料：Q235-A
表5.1 B型耳式支座重要尺寸
H
底板
筋板
垫板
地脚螺栓
支座
重量

规格
kg
250
200
140
14
70
290
140
10
315
250
8
40
30
M24
15.7
5.2支座载荷校核计算
耳式支座实际承受载荷按下式近似计算：

Q-支座实际承受载荷，KN；
D-支座安装尺寸，mm；
g-重力加速度，取g=9.8m/；
Ge-偏心载荷，N；
h-水平力作用点至底板高度，mm；
K-不均匀系数，安装3个支座时，取K=1，安装3个以上支座时，取K=0.83
-设备总质量，kg ；
n-支座数量；
-偏心距，mm；
P-水平力，取Pe和Pw大值，N；
当容器高径比不不大于5，且总高度不不不大于10mm 时，Pe和Pw可按Pe=ag和Pw=1.2×计算，超过此范畴容器本原则不推荐使用耳座。
Pe=ag=0.24×2040.14×9.8=4798.32N
式中 Pe-水平地震力，N；
a-地震影响系数，对7.8.9度地震设防烈度分别取0.08（0.12）、0.16（0.24）、0.32；
Pw=1.2×=6091.8N
式中 Pw-水平风载荷，N；
-容器外径，mm,有保温层时取保温层外径；=1420mm
-容器总高度，mm；≈6500mm
-10m 高度处基本风压值，N/；=550m2
-风压高度变化系数，按设备质心所处高度取；
对于B类地面粗糙度fi按下表取值：
表5.2 风压高度变化系数
设备质心所在高度m
≤10
15
20
风压高度变化系数fi
1
1.44
1.25
取fi=1
又有D=+2×（290-70）=1869.16mm
Ge=0,=2040.1kg，，=4，=Pw=6091.8N，h=1500mm
将已知值代入得
=10.91KN
由于=10.91KN＜[Q]=60KN，因此选用耳式支座满足规定。
(六)、容器附件
6.1手孔和人孔
手孔和人孔设立是为了安装、拆卸、清洗和检修设备内部装置。
手孔直径普通为150-250mm，应使工人戴上手套并握有工具手能以便地通过。
本设计未设手孔，设有旋转快开人孔一种。
依照任务书规定，选用回转盖带颈平焊法兰手孔，回转盖带颈平焊法兰手孔重要尺寸[31]。
密封面型式：突面（RF型） 公称压力：1.0MPa
公称直径：DN=450mm 总质量：130Kg 螺柱：20个
螺母：40个 螺柱：M24×125
6.2设备接口
化工容器及设备，往往由于工艺操作等因素，在筒体和封头上需要开某些各种用途孔。
6.2.1接管与管法兰
管法兰分PN系列（欧洲体系）和Class系列（美洲体系），PN系列管法兰公称压力级别用PN表达。PN系列管法兰公称尺寸用DN表达，依照钢管外径分A.B两个系列，A系列为国际通用系列（俗称英制管），B系列为国内沿用系（俗称公制管）。
依照任务书规定选用B系列,欧洲体系（PN系列）PN16突面（RF）B板式平焊（PL）钢制管法兰及紧固件重要尺寸得[32]:
表6.1 钢制管法兰及紧固件重要尺寸

依照上表数据得:
（1）蒸汽入口A、温度计接口D、压缩空气入口E、冷却水出口G公称尺寸DN=25，采用ф32ⅹ3.5无缝钢管，法兰PL25（B）-10，HG20592；
（2）放料口公称尺寸DN=40，采用ф45ⅹ3.5无缝钢管，法兰PL40（B）-10，HG20592-97；甲型平焊法兰-FM 1100-0.25 ；法兰-M 1100-0.25；凸缘法兰 R300 16Mn；防冲板50x50x10材料Q235-A；挡板800x80x12 ，材料Q235-A；法兰垫片选耐酸石棉板，σ=2mm。
（3）加料口B公称尺寸DN=65 ，采用 ф76ⅹ6无缝钢管，法兰PL65（B）-10，HG20592；
（4）视镜C1，2公称尺寸DN=100，采用108无缝钢管
6.3视镜
视镜重要用来观测设备内物料及其反映状况，也可作为料面批示镜使用，当视镜需要斜装或设备直径较小时，采用带颈视镜，其构造见下图:

图6-1视镜
重要技术参数
壳体材质：碳钢WCB、不锈钢304、321、316、316L、钢内衬四氟。
视窗材质：钢化硼硅玻璃、石英玻璃。
密封材质：丁腈橡胶、聚四氟乙烯、石墨金属缠绕执片。
工作压力（MPa）：≤0.6
工作温度（℃）：0~250℃、0~800
表6.2 重要材料表
壳体材质
碳钢WCB、不锈钢304、321、316、316L
视窗材料
钢化硼硅玻璃
石英玻璃
工作温度（℃）
0~250
0~800
公称压力（MPa）
＜0.6
0.6~2.5
密封件材质
丁腈橡胶、聚四氟乙烯、石墨金属缠绕执片
连接形式
螺纹连接、法兰连接
容许急变温度（℃）
＜60

任务书规定视镜DN=100,带灯有颈视镜重要尺寸得：

表6.3 视镜重要尺寸

四、设计成果汇总
表3.2 罐体几何尺寸
项目及代号
参数及成果
备注
全容积V，m3
2.5
由工艺条件给定
装料系数η
0.8
选用
操作容积V1，m3
2.0
计算
筒体型式
圆筒型
惯用构造
封头型式
椭圆型
惯用构造
夹套型式
圆筒型
计算与选用
长径比

1.3

选用
初算罐体筒体内径D1≈，m

1.348

计算
圆整罐体筒体内径D1，mm
1400
选用
1m高容积V1m，m3
1.539
选用
罐体封头容积V封，m3
0.3977
选用
罐体筒体高度 H1=（V－V封）/V1m，m

1.366

计算
圆整罐体筒体高度 H1，mm
1400
选用
实际容积V修正=V1m×H1＋V封，m3
2.5523
计算
夹套筒体内径D2，mm
1500
选用
夹套筒体高度 H2=（ηV—V封）/V1m，m
1.0684
计算
圆整夹套筒体高度 H2，mm
1100
选用
罐体封头表面积F封，m2
2.2346
选用
1m高筒体内表面积 F1m，m2
4.40
选用
实际总传热面积F=H2×F1m＋F封，m2
7.0746
计算

五、参照资料
[1]《化工设备机械基本课程设计指引书》 蔡纪宁、张莉彦主编P38
[2]《化工设备机械基本应用教程》 蔡晓君主编P224
[3]《化工设备机械基本应用教程》 蔡晓君主编P225
[4]《化工设备机械基本课程设计指引书》 蔡纪宁、张莉彦主编P38
[5]《化工设备机械基本课程设计指引书》 蔡纪宁、张莉彦主编P38
[6]《化工设备机械基本课程设计指引书》 蔡纪宁、张莉彦主编P39
[7]《化工设备机械基本课程设计指引书》 蔡纪宁、张莉彦主编P40
[8]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编 P134
[9]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编 P138
[10]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编 P136
[11]《化工设备机械基本课程设计指引书》 蔡纪宁、张莉彦主编P41
[12]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编 P139
[13]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编 P139表9-3
[14]《过程设备机械基本设计》潘红良 郝俊文主编P105
[15]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编 P167
[16]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编 P168
[17]《化工设备机械基本》赵军、张有枕、段成红主编P130
[18]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编P263
[19]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编P264
[20]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编P259
[21]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编P269
[22]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编P257
[23]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编P256
[24]《化工设备机械基本》第二版 潘永亮主编P270
[25]《化工设备机械基本课程设计指引书》蔡纪宁编P51
[26]《过程设备机械设计》潘红良 郝俊文主编P229
[27]《化工设备机械基本课程设计指引书》蔡纪宁编P50
[28]《化工设备机械基本应用教程》蔡