第第頁共20頁四溴雙酚A生產(chǎn)熟化釜筒體和夾套的設(shè)計計算目錄TOC\o"1-3"\h\u27594四溴雙酚A生產(chǎn)熟化釜筒體和夾套的設(shè)計計算 1140691.1熟化釜筒體設(shè)計 14671.1.1筒體直徑計算 1112081.1.2筒體壁厚的計算 279781.1.3釜體封頭的計算 3196571.1.4外壓筒體壁厚的設(shè)計 450961.1.5外壓封頭壁厚的計算 51030 639411.2熟化釜夾套的設(shè)計 655221.2.1夾套直徑的確定 661161.2.2夾套筒體壁厚的計算 6269631.2.3夾套筒體長度計算 6263741.2.4夾套封頭的選型 6262031.2.5計算封頭壁厚 6214411.2.6確定封頭結(jié)構(gòu)尺寸 728881.2.7計算夾套封頭傳熱面積 71.1熟化釜筒體設(shè)計1.1.1筒體直徑計算（1）操作壓力筒體內(nèi)：0.45MPa夾套內(nèi)：0.3MPa（2）操作溫度筒體內(nèi)：90℃夾套內(nèi)（采用電加熱）：105℃（3）介質(zhì)粘度：150Pa.s（4）介質(zhì)密度：850kg/m3一般筒體直徑高徑比例參數(shù)如下包所示：幾種攪拌設(shè)備筒體的高徑比由于反應(yīng)釜內(nèi)介質(zhì)為液液體系，根據(jù)上表取高徑比i=1.2根據(jù)物料衡算結(jié)果，可得物料體積為V=2915.29/850=3.43m3裝填系數(shù)為0.7，則所需反應(yīng)釜的體積為3.43/0.7=4.9m3圓整為5m3。將釜體視為筒體，由V=(π/4)，L=1.2則，圓整Di=1800mm釜體高度H=1.8×1.2=2.16m當操作壓力（攪拌反應(yīng)釜筒體）達到Pw是0.45MPa時，設(shè)設(shè)計壓力與筒體操作壓力的比值為1.2:1，將Pw與倍數(shù)1.2相乘，此時Pn是0.54MPa。1.1.2筒體壁厚的計算筒體材料選用0Cr18Ni10Ti，溫度90攝氏度時，許用壓力t是57MPa，s是87MPa。鋼板負偏差0.25mm，腐蝕余量是1.0mm，筒體厚度計算得出=+C2，最終=++C2=9.82mm。則筒體壁厚取12mm。接下來需要計算一個關(guān)鍵參數(shù)許用應(yīng)力[]t?？紤]到四溴雙酚A是熟化釜筒體內(nèi)的物質(zhì)，我們要選擇個結(jié)實耐用、防腐蝕的材質(zhì)，最終選擇的材質(zhì)是不銹鋼0Cr18Ni10Ti，符合此設(shè)計需求。經(jīng)過閱看資料書上的設(shè)備材質(zhì)圖，結(jié)合90攝氏度的筒體內(nèi)溫度，找到與其對應(yīng)的，假設(shè)C1即鋼板的負偏差為0.25mm考慮到物質(zhì)在筒體內(nèi)正反兩個方向的腐蝕性，將許用應(yīng)力數(shù)值代入計算公式，得：=+C2=結(jié)合的因素，得到：=++C2=8.57+1+0.25=9.82，考慮到兩個因素：1.數(shù)值的圓整2.日常使用鋼板的標準，最后得出的熟化釜筒體內(nèi)的壁厚是1.1.3釜體封頭的計算結(jié)合實際生產(chǎn)狀況，熟化釜搭配標準橢圓形的封頭，英文別名EHA，經(jīng)過查閱資料，查到EHA的具體數(shù)值如下：（1）計算壁厚==將結(jié)果數(shù)值變圓整，得出壁厚=12（2）計算尺寸將上面算出的熟化釜公稱直徑1800代入EHA封頭關(guān)系式=2，并結(jié)合找到的數(shù)據(jù)材料，得到熟化釜封頭的具體尺寸如下：熟化釜封頭尺寸1.1.4外壓筒體壁厚的設(shè)計從上面的計算數(shù)值中，能看出來熟化釜內(nèi)壓不是常壓，所以設(shè)定外界壓力為0.6MPa。從上面的計算數(shù)值中，能看出來熟化釜筒體壁厚是10，從而得出以下計算公式：=12-1.25=10.75將數(shù)值代入封頭外徑公式：=1800+2×10.75=1821.5將封頭外徑代入Lcr=1.17公式得：Lcr=1.17×1821.5×=27741計算熟化釜筒體長度的公式為：=L+，代入數(shù)值：2160+×(495-40)+40=2427.5由于，因此得出結(jié)論熟化釜是短圓筒。下面是臨界壓力公式（短圓筒），結(jié)合公式并帶入數(shù)值進行計算。最后得出結(jié)論：，一開始設(shè)定的=12mm非常合理，可以保證圓筒的正常、安全、穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，筒體壁厚為=12mm。1.1.5外壓封頭壁厚的計算上面進行的筒體計算，跟熟化釜的封頭計算一模一樣因此：同理得出封頭壁厚為=12同理外部壓力設(shè)定為0.6MPa。代入式子，得：=12-1.25=10.75經(jīng)過查詢資料，找到了標準橢圓封頭，取它的K系數(shù)為0.9，代入計算Ri：=0.91800=1620=將結(jié)果繼續(xù)帶入，求出系數(shù)A：結(jié)合資料中的圖表，查閱數(shù)據(jù)。第一步在坐標系上找到8.29的點，代表了系數(shù)A。從這個點做垂直于X坐標軸的直線，這條線會與材料的溫度線相交，從這個相交點做垂直于y軸的線，最后得出的這個點的數(shù)值就是B的值結(jié)論：，條件、設(shè)定合理，符合實際情況，所以=12。由之前計算得出數(shù)據(jù)，熟化釜的厚度為=12，下面這兩幅圖，一是釜體封頭的外觀形態(tài)示意圖；二是釜體封頭的尺寸大小。釜體封頭的外觀形態(tài)釜體封頭的尺寸1.2熟化釜夾套的設(shè)計1.2.1夾套直徑的確定從以上圖表中，提取的數(shù)值1800mm，并結(jié)合夾套直徑的計算公式將代入其中，得出以下式子：=+100＝1800+100=1900mm得到的數(shù)值為1900mm工作內(nèi)壓力是0.45MPa，取設(shè)計壓力與工作壓力的比為1.2：1。得到以下公式0.45×1.2，得出結(jié)果PN＝0.54MPa1.2.2夾套筒體壁厚的計算考慮到兩個因素：1.數(shù)值的圓整2.日常夾套筒體的標準，最后得出結(jié)論，夾套釜筒體壁厚是＝12。1.2.3夾套筒體長度計算，單位高容積V1=0.785×1.82=2.543m3操作容積V=5m3，裝填系數(shù)為0.7，封頭容積為Vh=0.827m3。將數(shù)值代入筒體長度H的公式：=經(jīng)過圓整整理，最后得出結(jié)論夾套筒體長度是1100mm1.2.4夾套封頭的選型結(jié)合實際生產(chǎn)狀況，熟化釜夾套搭配標準橢球型的封頭，英文別名EHA。1.2.5計算封頭壁厚由于P＞0.3MPa且≠常壓，如果想計算最小壁厚，首先需要考慮的因素就是封頭剛度，其次夾套上的所有焊縫都需選取焊縫系數(shù)，原因是其筒內(nèi)狹窄檢修麻煩，焊接困難，為保證生產(chǎn)安全都需選擇0.6的系數(shù)。將系數(shù)代入橢圓形封頭壁厚計算公式：經(jīng)過圓整整理，得出結(jié)論為17mm。1.2.6確定封頭結(jié)構(gòu)尺寸查閱大量資料后找到封頭尺寸大小表