反应工程课程设计

C2 —— 腐蚀裕量，取 2 mm ；

[ζ]t——材料许用应力：[ζ]100 = 113 MPa 。

考虑到钢板负偏差，初选C1 = 0.6 mm （表10-10[1]）。 所以，内压计算筒体壁厚：4.2 + 0.6 = 4.8mm 外压设计计算

按承受0.25MPa 的外压设计

设筒体的设计壁厚 δ = 7 mm ，并决定L/Do ；Do/δ 之值：

Do——筒体外径，Do = Di + 2δd =2000 +2×7 =2014 mm；

11L ——筒体计算长度，L = H2 +h = 3000+×400 =3200 mm （h为封头

33的曲面高度），则：

32002014L/Do = ≈ 1.59，Do/δ = ≈ 287.7，

20147[2][2]

由图10-15查得A = 0.00045，由图10-17查得 B = 80 MPa ，则许用外压为：

[P] =

80B = = 0.28 MPa＞0.25 MPa 。

2014DO7?可见，δ = 7 mm 满足0.25 MPa 外压稳定要求，考虑壁厚附加量C = C1 + C2

= 0.6 + 2 = 2.6 mm 后，筒体壁厚 δn = δ + C = 7 +2.6 = 9.6 mm ，圆整到标准钢板规格，δn 取 10 mm 。

综合外压与内压的设计计算，釜体的筒体壁厚为10mm，经计算校核，满足设备安全要求。 ?釜体封头壁厚计算

按内压计算：S封 =

P = 0.2MPa, Di = 2000mm, Φ = 0.8, [ζ]t = 113Mpa, C = 0.6+2 = 2.6mm,

PDi

?C2[σ]tφ?0.5P 16

代入得 S封= 8.4mm.

因为釜体的筒体S筒釜= 10mm，考虑到封头与筒体的焊接方便，取封头与筒体厚 S封头= 10mm

经采用图解法外压校核，由于[P]﹥PT ，外压稳定安全，故用S封筒= 10 mm。 2.6接管及其法兰选择

(1)冷却水进口管：φ108×4，L=200mm，10号钢 法兰：PN0.6 DN100 HG 20592-97 (2)冷却水出口管：φ57×3.5，L=150 mm，无缝钢管 法兰：PN0.6 DN50 HG 20592-97

(3) 乙炔进料管 v?管径d?9.817?26?0.1129m3/s

0.628?36004v4?0.1129??0.49m πu3.14?0.6根据管子规格圆整选用?600?9的无缝钢管，L=150mm

法兰：PN0.25 DN40 HG 20592-97

(4) 氯化氢醇进料管 v?

管径d?10.7987?62.5?0.0.1144m3/s

1.639?36004v4?0.1144??0.38m πu3.14?1 根据管子规格圆整选用?402?8.5的无缝钢管，L=200mm

法兰：PN0.25 DN65 HG 20592-97

(5) 出料管

出料总质量流量

W?FAMA?F乙醇M乙醇?W硫酸?1024.64kg/ h因密度??800kg/m3，则体积流量为

1024.64?0.314m33/s

0.905?63600由表1-1[4]得，因进料黏度低，选取管道中流速u?1.0m/s

V? 17

则管径d?4?0.3143?0.632m

3.14?1.0根据规格选取φ650×10的无缝钢管。

法兰：PN0.6 DN80 HG 20592-97

(6) 温度计接管：φ45×2.5，L=100mm，无缝钢管 法兰：PN0.25 DN40 HG 20592-97 (7) 不凝气体排出管：φ32×3.5，L=100 mm，无缝钢管 法兰：PN0.6 DN25 HG 20592-97 (8) 压料管：φ57×3.5，L=200 mm，无缝钢管 法兰：PN0.25 DN50 HG 20592-97 (9) 压料管套管：φ108×4，L=200 mm，10号钢 法兰：PN0.25 DN100 HG 20592-97

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参考文献：

[1]陈甘棠主编．《化学反应工程》．第三版．化学工业出版社，2014 [2]董大勤主编．《化工机械基础》．第四版. 化学工业出版社，2013 [3]李平主编.《化工工艺制图》.化学工业出版社，2012 [4]《实用化学手册》．科学出版社

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