年產1000噸環氧樹脂的生產工藝設計論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 釜體的連接方式有：可拆式和不可拆式。可拆式適用于需要檢修內筒外面以及定期更換夾套，或者由于其他特殊要求；不可拆式采用焊接，加工簡單，方便可靠。考慮到經濟效應和轉型生產，本設計采用可拆式夾套型式。對于筒體內徑Di=7001800mm，夾套的內徑 Dj=Di+100，則：Dj=800+100=900mm符合壓力容器的公稱直徑系列。夾套筒體的高度的計算式：m選取夾套高度Hj=700mm，則，這樣是便于筒體法蘭螺栓裝拆，驗算夾套傳熱面積為F=FiHj+Fh=+=。 確定夾套的材料和壁厚由于夾套內的介質為水或蒸汽，介質材料的腐蝕輕微，故選用Q235B為夾套材料，~16mm設計溫度為90℃，Q235B的許用應力為，夾套加熱蒸汽系統裝有安全閥，選取夾套內壓力，即p=（假設夾套工作壓力≤），夾套筒體與內筒采用環焊法，因無法雙面焊和進行相應的探傷檢查，從安全考慮，夾套上所有的焊縫均取焊縫系數，取壁厚附加量中的鋼板厚度負偏差C1=,單面腐蝕取腐蝕余量C2=1mm。凸形封頭的壁厚附加量也只考慮C1和C2，加工成型的減薄量由制造廠根據的加工條件所確定，以保證壁厚符合圖紙要求，設計計算時可以不做考慮，取C1=，C2=1mm，校準橢圓形夾套封頭的壁厚為：圓整到鋼板規格厚度并查閱封頭標準，選取夾套的筒體與封頭厚度均取為tn=6mm。 確定內筒筒體材料和壁厚筒體材料也可選Q235B，筒體受內壓取設計壓力為P=，設計溫度90℃，參考前面計算夾套壁厚結果，而筒體又受外壓作用，按設計外壓P=，所得壁厚大于內壓設計的壁厚，則按外壓穩定設計的壁厚，一定能滿足內壓設計要求，可以不再做內壓設計校核。考慮到內筒筒體按外壓設計，且受雙面腐蝕作用，可以粗選筒體壁厚tn=15mm,并取C1=,C2=2mm,筒體有效壁厚te=tnC=，D0/te=800/=。內筒受外壓作用的計算長度L為被夾套包圍的筒體部分加凸形封頭高的1/3，L/D0=800/700=查教材《過程設備機械基礎》（華東理工大學出版社，2006）圖821，由D0/te=，可以查得系數A=3102，再查該書圖822，由系數A查得系數B=118Mpa。筒體的許用壓力MPap=因為[P]P,且比較接近，所以取筒體tn=15mm，此外外壓穩定和內壓強度均能滿足要求。若選tn=10mm，te=tnC==，D0/te=800/=，查系數A=103，B=102Mpa，此時筒體的許用外壓[P]P=。選用筒體下封頭壁厚tn=15mm，壁厚附加量中C1=,C2=2mm，所以筒體下封頭的有效壁厚te=tnC=；標準橢圓封頭的外壓計算當量球面半徑Ri=KDi=800=720,計算系數A為，查教材《過程設備機械基礎》（華東理工大學出版社，2006）圖822，由系數A查得系數B=29MPa，許用外壓為MPap=取筒體下封頭壁厚tn=15mm符合外壓穩壓和內壓強度要求。筒體的上封頭只受內壓作用，并不受外壓作用，為了便于制造，故選取上封頭壁厚與筒體下封頭壁厚相同。 標準橢圓封頭如右圖所示： 水壓試驗及其強度校核內筒體水壓試驗壓力由PT=P+=+=PT==故取兩者中最大值，為方便壓力表讀數，取PT=。夾套水壓試驗壓力由PTj=P+=+=PTj===取夾套水壓試驗PTj=內筒水壓試驗時壁內應力：夾套水壓試驗對壁內應力由于Q235B在常溫時的屈服強度σs=235Mpa 計算：=見水壓試驗對內筒，水壓試驗安全。當夾套做水壓試驗時，釜體將受外壓作用，因夾套試驗壓力為PTj=，而筒體的許用外壓為[P]=，故在夾套水壓試驗時，筒體內可不充壓。 選擇釜體、法蘭根據筒體內操作壓力，溫度和筒體直徑，查表《過程設備機械設計》（華東理工大學出版）可初選乙型平焊法蘭和《壓力容器法蘭類型與技術條件》法蘭材料為Q235B,再查標準JB/T47022000《乙型平焊法蘭》，公稱壓力PN=℃，大于筒體設計壓力，所選用的乙型平焊法蘭合適。查標準《非金屬軟墊片》（JB/T 47042000）,《纏繞墊片》（JB/T 47052000）和《金屬包墊片》（JB/T 47062000）以及《壓力容器法蘭類型與技術條件》（JB/T 4700）選擇石棉膠墊片和光滑面密封。查標準《乙型平焊法蘭》（JB/T 47022000）,選用乙型平焊法蘭光滑密封面，公稱壓力PN==2200，標記為法蘭GⅡ6Ⅰ2200 JB/T 47022000，記下法蘭尺寸供繪圖時使用，查標準《非金屬軟墊片》（JB/T 47042000），選用型號224022003 JB/T 47042000。 選擇攪拌器，攪拌軸和聯轉器根據工藝要求，查閱《化工容器及設備簡明設計手冊》第二版，選取圓盤渦輪式直葉攪拌器。攪拌器槳徑：Dj=(～)DN=(～) 800=240mm攪拌器槳寬: b==240=30mm攪拌器槳長: l==240=60mm攪拌器圓盤直徑:r=(3/4)Dj=180mm距離下封頭高度:h=Dj=240mm葉片個數:z=6選擇攪拌器材料為45鋼,查表得鋼的許用應力[τ]=30～40Mpa許用系數A=118～107則攪拌軸的直徑為:考慮到鍵槽對軸強度的削弱和物料對軸的腐蝕,根據《攪拌軸標準直徑系列》，可取攪拌軸的直徑為d=50mm。查閱標準《攪拌傳動裝置聯軸器》（HG 215701995）中加殼式聯軸器型式尺寸，技術要求，選用立式加殼式聯軸器。公稱直徑50mm的聯軸器的最大扭矩為[Mn] ≈530Nm，驗算聯軸器的扭矩，查表《工作情況系數》，選取工作情況系數k=，聯軸器的計算扭矩[Mnj]為Mnj=kMn=9550m＜[530]= [Mn]夾套聯軸器選用標準：聯軸器DN50 HG 215701995。 選用手孔、視鏡，溫度計工藝接管由《板式平焊法蘭手孔》（HG 215291995）選用光滑密封面的平蓋手孔APN1,DN250JB/T5891979。由標準《組合式視鏡》（HG215051992）選用碳鋼帯頸視鏡Ⅱ,DN150B(HG 215051992)。測溫管口b采用Ф764， DN56 HG205931997(板式平焊鋼管法蘭)。進料管口d采用Ф57， DN100 HG205931997《鋼制管法蘭型式，參數（歐洲體系）》。出料口n采用Ф894無縫鋼管， DN50 HG205931997《鋼制管法蘭型式，參數（歐洲體系）》。， DN50 HG205931997《鋼制管法蘭型式，參數（歐洲體系）》。， DN50 HG205931997《鋼制管法蘭型式，參數（歐洲體系）》。， DN100 HG205931997《鋼制管法蘭型式，參數（歐洲體系）》。安全閥接管a采用Ф60， DN50 HG205931997《鋼制管法蘭型式，參數（歐洲體系）》。由《彈簧安全結構長度》（JB/22031999）, DN50。反應釜上封頭上的各個工藝接管都布置在φ700的中心圓周長上，因上封頭壁厚欲量很大，故對手孔等不做開孔補強驗算。設計結果見反應釜裝配圖。 攪拌傳動裝置和密封裝置查標準《攪拌傳動裝置——傳動軸、減速器型號及技術參數》（HG 215681995）及其附錄《單級立式擺線鋁減速器》，(Q表示夾殼式軸頭)，查閱標準《Y系列三相異步電動機》（JB/T103912002）,選電機Y132M4，=,符合攪拌要求。參考標準《單支電機架》（HG 21561995），根據所選減速機設計減速機機架，根據操作條件選用帶稱軸徑DN 80的填料箱箱標記為：填料箱PN DN80 HG/T215371992。3 環境保護和安全生產 環境保護生產環氧樹脂的主要原材料大多易燃易爆、有毒、有腐蝕性，生產過程屬于釡式生產，生產連續、帶壓、高溫、有電，稍有不慎則會造成