反应工程设计参考(8)

来源：网络收集时间：2026-07-17

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用DN600人孔。根据以上分析选用DN500的人孔。

人孔标准按公称压力为0.6MPa的等级选取。该反应釜在最高工作压力小于或等于0.6MPa的条件下工作。回转盖板式平焊法兰人孔适用于PN≤0.6MPa范围内，所以本设计采用不锈钢A型回转盖带颈平焊法兰，密封面形式为突面，代号RF。

其结构尺寸如图8-5所示【8】，具体尺寸见表8-6。

1-筒节；2-六角头螺栓；等长双头螺柱； 3-螺母；4-法兰；5-垫片；6-手柄；7-法兰盖；8-轴销；9-开口销；10-垫圈； 11，14-盖轴耳； 12，13-法兰轴耳

图8-5回转盖板式平焊法兰人孔结构表8-6回转盖板式平焊法兰人孔尺寸表

公称压力（MPa）密封面形式公称直螺栓 d w×S 径DN 500 0.6 突面 530×5 D D1 A B 规格数量 645 600 355 175 M20×100 20 重量(kg) 104 L 250 H1 220 H2 105 b 32 b1 24 b2 26 d 20 8.6视镜的选型

视镜是用于观察设备内部情况的一种装置，常见的压力容器视镜有不带颈视镜、带颈视镜、带灯视镜等，可根据工作压力及物料情况选用不同规格的形式【8】。

8.6.1视镜的选型

由于釜内介质压力较低（pw=0.4MPa）错误！未找到引用源。且考虑DN=2000mm,

本设计选用两个DN=100mm的不带颈视镜。该类视镜具有结构简单，不易结料，窥视范围大等优点。

8.6.2视镜的结构其结构见图8-6。

图8-6 视镜的结构型式

8.6.3视镜的规定标记、标准图号、视镜的尺寸及材料

查文献【8】可确定视镜的规定标记、标准图号,由文献【8】表4-31确定其尺寸，尺寸见表8-7，材料见表8-8，视镜在封头上对称布置。

标记：视镜Ⅱ PN0.6，DN100 HG/T 21619-1986 标准图号：HGJ501-86-14。质量：12.0kg

表8-7视镜的尺寸

公称直径DN/mm 100 200 165 40 26 100 D/mm D1/mm b1/mm b2/mm ≈H 螺栓数量n 8 直径d 16 重量/kg 12.0 表8-8 视镜的材料

件号 1 2 3 名称视镜玻璃衬垫接缘数量 1 2 1 材料钢化硼硅玻璃(HGJ501-86-0) 石棉橡胶板 1Cr18Ni9Ti 37

件号 4 5 6 名称压紧环双头螺柱螺母数量 1 8 8 材料 Q235-A 35 25

8.7支座的选型

支座是指用以支承或设备的重量，并使其固定于一定位置的支承部件，支座的结构形式主要由容器自身的形式和支座的形状来决定。支座的形式主要有鞍式支座、耳式支座、腿式支座、支承式支座等[8]。其中耳式支座又称为悬挂式支座，由筋板和支脚板组成。广泛用于反应釜及立式换热器等直立设备上。本设计为釜式反应器，故选择耳式B型支座，支座个数为4个。

第9章搅拌装置的选型与尺寸设计

搅拌装置的作用是增加反应速率、强化传质或传热效果以及加强混合，由搅拌器、搅拌轴以及支承组成。搅拌器的机械设计内容包括确定搅拌器型式和搅拌轴直径、进行搅拌轴的强度设计、临界转速校核以及确定搅拌轴的支承条件【8】。

同一搅拌操作可以用多种不同构型的搅拌设备来完成，但不同的实施方案所需的设备投资和功率消耗是不同的，甚至会由成倍的差别。为了经济高效地达到搅拌的目的，必须对搅拌设备作合理的选择。根据介质黏度由小到大，各种搅拌器的选用顺序是推进式、涡轮式、桨式、锚式和螺带式。

根据搅拌目的选择搅拌器的类型：均相液体的混合宜选推进式，器循环量大、耗能低。制乳浊液、悬浮液或固体溶解宜选涡轮式，其循环量大和剪切强。气体吸收用圆盘涡轮式最适宜，其流量大、剪切强、气体平稳分散。对结晶过程，小晶粒选涡轮式，大晶粒选桨叶式为宜。因为该搅拌器主要是为了实现物料的均匀混合，所以，桨式、涡轮式、推进式等都可以选择，此处选择六片平直圆盘涡轮式搅拌器。

9.1. 搅拌桨的尺寸及安装位置

9.1.1搅拌轴直径的设计

叶轮直径与反应釜的直径比一般为0.2 ~0.5[11]，一般取0.33【10】，所以叶轮的直径

d=0.33D=0.33?2000?660mm 圆整取d=700mm

且d:l:b=20:5:4

叶轮距槽底的安装高度H1?1.0d?1.0?700?700mm 叶轮的叶片宽度b?0.2d?0.2?700?140mm;

叶轮的叶长度l?0.25d?0.25?700?175mm,取l?200mm；

液体的深度H1?1.0?2200?2200mm；

挡板的数目：一般容器的内壁均匀安装4块挡板，其宽度为容器直径的1/12~1/10[12]，垂直安装在槽壁上并从槽壁地延伸液面上，所以取挡板的宽度为：

Wb?0.1D?0.1?2000?200mm

桨叶数为6，根据放大规则，叶端速度设为4.3m/s,则搅拌转速为：

n?4.34.3??1.956r/s?d3.14?700，取n=2r/s

9.2搅拌功率的计算

采用永田进治公式进行计算：??2.157?10?4Pa/s

d2n?0.72?2.0?10206Re???4.63?10?300 ?4?2.157?10n2d22?0.7Fr???0.285

g9.81由于Re数值很大，处于湍流区，因此，应该安装挡板，以消除打旋现象。功率计算需要知到临界雷诺数Rec，用Rec代替Re进行搅拌功率计算。Rec可以查表【13】上湍流一层流大的转折点得出。查表知：

所以功率：P???n3d5?6.9?1020?23?0.75?9.46KW,取P=10KW

9.3搅拌轴的初步计算

9.3.1搅拌轴直径的设计

（1）搅拌轴材料一般是经过轧制或锻造经切削加工的碳素钢或合金钢，对于直径较小的轴，可用圆钢制造，对于大直径或阶梯直径变化较大的轴采用锻坯。本设计中轴直径不是很大，因此选择圆钢制造的轴。常用45号钢，强度要求不高的可选用Q235-A等普通碳素钢，对于高温或腐蚀条件下工作的轴可选用耐热钢或不锈钢。有防腐或放污染物料等要求较高的场合，应选用耐酸不锈钢。奥氏体型不锈耐酸钢（321）有较高的抗晶间腐蚀能力，对一些有机酸和无机酸（尤其是在氧化介质中）具有良好的耐腐蚀性能用于制造耐酸输送管道，大型锅炉过热器、再沸器、蒸汽管道、石油化工的热交换器等。本设计中的物料中有硫酸，为强腐蚀性物质，因此搅拌轴材料为奥氏体型不锈耐酸钢

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