安徽理工大学 制药工程化工设备立式反应釜课程设计内容-朱文权(3)

够长时间，检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格，缓慢降压将釜体内的水排净，用压缩空气吹干釜体。若质量不合格，修补后重新试压直至合格为止。水压试验合格后再做气压试验。

3.2釜体的气压试验 3.2.1气压试验压力的确定

气压试验的压力：pT?1.15p[?]=1.15×0.33×1.0=0.3795（MPa） [?]t3.2.2气压试验的强度校核

由?max?pT(Di?Sn?C)得：

2(Sn?C)

因?max＝55.47MPa＜0.8?S?=0.8×200×0.85=136（MPa） 故气压强度足够

3.2.3气压试验的操作过程

做气压试验时，将压缩空气的压力缓慢将升至0.03795MPa，保持5min并进行初检。合格后继续升压至0.1898MPa，其后按每级的0.03795MPa级差，逐级升至试验压力0.3795MPa，保持10min，然后再降至0.33MPa，保压足够长时间同时进行检查，如有泄露，修补后再按上述规定重新进行试验。釜体试压合格后，再焊上夹套进行压力试验。

3.3夹套的液压试验 3.3.1液压试验压力的确定

由反应釜设计条件单可知，反应釜材料为Q235-B，在文献【1】表14-4中对应

Q235-B，65°C内查得对应内许用应力[?]?[?]t?113MPa

液压试验的压力：pT?1.25p[?]?σ?>1.8时取1.8。

且不小于(+0.1)，当p[?]t?σ?tpT=1.25×0.11×1.0=0.138MPa，p+0.1= 0.21MPa

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取pT=0.21MPa

3.3.2液压试验的强度校核

由?max?pT(Di?Sn?C) 得：

2(Sn?C)

因?max＝31.05MPa ＜0.9 故液压强度足够

?s?=0.9×235×0.85=179.7（MPa）

3.3.3压力表的量程、水温的要求

压力表的量程：P表= 2pT=2×0.21=0.42MPa或0.315～0.84MPa，水温≥5℃。

3.3.4液压试验的操作过程

在保持夹套表面干燥的条件下，首先用水将夹套内的空气排空，再将水的压力缓慢升至0.21MPa，保压不低于30min，然后将压力缓慢降至0.105MPa，保压足够长时间，检查所有焊缝和连接部位有无泄露和明显的残留变形。若质量合格，缓慢降压将夹套内的水排净，用压缩空气吹干。若质量不合格，修补后重新试压直至合格为止。

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第四章 反应釜附件的选型及尺寸设计

4.1釜体法兰联接结构的设计

设计内容包括：法兰的设计、密封面形式的选型、垫片设计、螺栓和螺母的设计。

4.1.1法兰的设计

(1)根据DN＝1100mm、PN＝0.6MPa，由文献【1】表16-9确定法兰的类型为甲型平焊法兰。

标记：法兰FF1200-0.6 JB/T4701-2002 查文献【1】表16-12可知，材料：16MnR

查文献【1】表16-13可知，螺栓规格：M20；螺栓数量：48

（2）查文献【1】图16-7可确定法兰的结构，表16-3可确定法兰的主要尺寸，法兰的结构和主要尺寸如图4—1 如表4—1

图4—1 甲型平焊法兰

表 4—1 法兰结构尺寸

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公称直径DN/mm 1100 法兰/mm 螺栓 D 1230 D1 1190 D2 1155 D3 1141

D4 1138 ? 55 d 23 规格 M20 数量 48 4.1.2密封面形式的选型

根据PN＝0.6MPa＜1.6MPa、介质温度65℃和介质的性质，由文献【1】表16－14 可知密封面型式为光滑面。

4.1.3垫片的设计

由文献【1】表331页16-14得垫片选用耐油橡胶石棉垫片，材料为耐油橡胶石棉板（GB/T539），文献【2】表8-5可确定其结构及尺寸，见图4—2和表4-2

图4-2 垫片的结构

表4-2 垫片的尺寸

D0/mm 1140 di/mm 1100 ?/mm 3 4.1.4螺栓、螺母和垫圈的尺寸规格及材料

本设计选用六角头螺栓（C级、GB/T5780-2000）、Ⅰ型六角螺母（C级、GB/T41-2000） 平垫圈（100HV、GB/T95-2002） 螺栓长度L的计算：

螺栓的长度由法兰的厚度（?）、垫片的厚度（S）、螺母的厚度（H）、垫圈厚度（h）、螺栓伸出长度?0.3~0.5?d确定。

h=3mm、S=3mm、其中?=58mm、螺栓伸出长度取0.4d=0.4×27.7mm H=30mm、

螺栓的长度L为：L?2??S?H?2h?0.4d

?2?58?3?30?2?3?0.4?27.7=166.08mm

取L＝170mm

螺栓标记： GB/T5780-2000 M20?130

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螺母标记： GB/T41-2000 M20 垫圈标记： GB/T95-2002 24-100HV 法兰、垫片、螺栓、螺母、垫圈的材料

根据甲型平焊法兰、工作温度t=130℃的条件，由文献【3】附录8法兰、垫片、螺栓、螺母材料匹配表进行选材，结果如表4—3所示。

表4—3 法兰、垫片、螺栓、螺母的材料

法 兰 16MnR

垫 片 耐油橡胶石棉

螺 栓 35

螺 母 20

垫 圈 100HV

4.2工艺接管的设计

在文献【2】表8-2对应无缝钢管的公称直径DN可查其外径D0、壁厚Sn.。 （1）导热油进口接管

采用错误！未找到引用源。47×3.5无缝钢管，罐内的接管与夹套内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL40-0.1 RF 20。

（2）N2（g）进口

采用错误！未找到引用源。32×3.5无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL25-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。

（3）工艺物料进口

采用错误！未找到引用源。47×3.5无缝钢管，管的一端切成45，伸入罐内一定长度。配用的突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL40-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。

（4）放料口

采用错误！未找到引用源。108×4.0无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL100-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。与其配套的是手动下展式铸不锈钢放料阀，标记：放料阀6-100 HG5-11-81-3.

（5）导热油出口

采用错误！未找到引用源。47×3.5无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL40-0.1 RF 20。

（6）安全阀接口

采用错误！未找到引用源。32×3.5无缝钢管，接管与封头内表面磨平。配用突面板式平焊管法兰：HG20592 法兰 PL25-0.6 RF 0Cr18Ni10Ti。

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