微通道易堵塞,难清理。
2 中和反应罐罐体的设计
2.1 筒体几何尺寸计算
2.1.1 确定筒体的内径
一般由工艺条件给定容积V、筒体内径D_1按下式计算[4]:
(2.1)
式中 V—工艺给定容积, ;
I—长径比, (按物料类型选取,见表2.1)
表2.1 几种搅拌罐的的i值文献综述
种类 设备内物料类型 iyfxs
一般搅拌釜 液-固或液-液相物料 1~1.3
气-液相物料 1~2
发酵罐类 1.7~2.5
本设计中,取长径比i=1.3,V=8 ,根据(1.1)得
圆整到取D_1=2000mm,取公称直径 =2000mm
表2.2 筒体的容积和面积
公称直径 /mm
1米高的容积V/
1米高的内表面积 /
2000 3.142 6.28
2.1.2 确定封头尺寸
根据GB/T25198-2010,选取公称直径 =2000mm的标准椭圆封头,如表2.3所示,图2.1
表2.3 封头的容积和面积
公称直径 /mm
总深度H
/mm 内表面积A
容积V
2000 525 4.4930 1.1257
当封头公称直径 ≤2000mm,直边高度h宜为25mm。
图 2.1 标准椭圆封头
2.1.3 确定筒体的高度
反应釜容积V通常按下封头和筒体两部分容积之和计算,则筒体高度 按式(2.2)计算,并进行圆整:
(2.2)
—封头容积, ;
—1m高筒体容积,
将数据带入公式(2.2)得
圆整到取 =2200mm
核算 ,将圆整后的 , 值带入 :
长径比1.1在表2.1的范围内符合设计要求,取值合理。
2.1.4 筒体的材料选择
罐内介质为酸性中间体,因此选用0Cr18Ni9奥氏体不锈钢。这类钢属于不锈耐酸钢,具有良好的塑性、韧性。焊接性能良好,除了可以作为反应罐的材料以外,还能作为设备衬里、紧固件等。
2.1.5 筒体厚度计算
筒体的设计参数如表2.4:
表2.4 筒体的设计参数
材料 0Cr18Ni9
设计压力p 0.5Mpa
液体静压力(装满水)
设计温度T 100℃
许用应力
材料在设计温度下:114Mpa(厚度1.5~80mm)
焊接接头系数 来`自^751论*文-网www.751com.cn
0.85
钢板厚度负偏差
0.03mm
腐蚀裕量
2mm
液体静压力为0.022Mpa,小于设计压力的5%,可忽略不计,则 =0.5Mpa
筒体的计算厚度:
(2.3)
式中 —筒体的理论计算壁厚,mm;
—筒体材料在制表所取温度时许用压力,MPa;
—焊接接头系数;