2.3   釜体的选型及尺寸确定
反应釜筒体的主要部分是容器,如图2.1(a)所示。其筒体基本是圆筒形,封头常采用椭圆形、锥形和平板形,其中以椭圆形应用最广泛。釜体结构与传热形式有关,最常见的是夹套式壁外传热结构,如图2.1(b)所示;也有釜体内设蛇管的传热结构,如图2.1(c)所示,必要时也可将夹套和蛇管联合使用。釜体上按工艺要求还需要安装各种接管口。
 
(a)   筒体(b)夹套   (c)蛇管
图2.1釜体结构
2.3.1   釜体材料及结构型式的选择
1. 釜体材料的选择
反应釜应用在在石油化工业、医药、食品、农药等行业,这些行业大多是化学反应的,对釜体材料要求较高,应该考虑到它的耐腐蚀性、使用性能、工艺性、以及经济合理性、都要符合规定。
在满足了以上要求之后,还要充分考虑介质的特性,介质特性主要是介质的组成、浓度和PH等,介质通常与构件材料以界面形式直接接触的,因此主要考虑的是材料的耐腐蚀性和耐磨性,腐蚀性的组分种类不同,含量不同,对材料的腐蚀性也不同;并且化工神色悲大多处理流动介质,当介质包含有固体颗粒或有很高的流速时,它会在构件的表面产生冲刷、涡旋和湍流等现象,引起材料严重冲击、磨损,这时又要求材料又足够的耐磨性。
由于任务书中已经给定了主要的材料为00Cr17Ni14Mo2,故不再根据上述要求选择反应釜的材料。
2.釜体结构型式的选择
搅拌反应釜釜体的主要部分是容器,其筒体基本上圆柱形的。由于圆柱形筒体是最常见的一种压力容器结构形式,具有结构简单、易于制造、便于在内部装设内件等优点,被广泛应用于反应器、换热器、分离器和中小型容积储存容器。由于圆柱形筒体结构简单、易于在内部安装内件,所以本次设计选用圆柱形筒体。
2.3.2   封头材料及结构型式的选择
1.    封头材料的选择
此次设计封头的材料与釜体的材料相同,采用00Cr17Ni14Mo2。
2.    封头结构型式的选择
压力容器封头的种类较多,封头又称端盖,按其形状可分为三类:凸形封头、锥形封头、平板形封头。其中凸形封头包括半球形封头、椭圆形封头、蝶形封头和球冠形封头。
   
(a)半球形封头 (b)椭圆形封头        (c)碟形封头
图2.2封头类型
1)半球形封头
半球形封头,如图2.2(a)所示,为半个球壳,半球形封头与球壳具有相同的优点,即在同样的条件下,它所需要的壁厚最薄,在同样的容积时其表面积最小,壳节省钢材,故从这些方面看来,半球形封头是最理想的结构形式。但其缺点是深度较大,直径小时,整体冲压困难;直径大时,采用分瓣冲压其拼焊工作量又较大。因此,对于一般中小直径的容器很少采用半球形封头,半球形封头常用在高压容器上。
2)椭圆形封头
椭圆形封头,如图2.2(b)所示,是由半个椭球面和一个短圆筒组成,由于封头的椭球部分经线曲率变化平滑连续,故应力分布比较均匀,且椭圆形封头深度较半球形封头小得多,易于冲压和成型,是目前中、低压容器中应用较多的封头之一。受内压椭圆形通体封头中的应力,包括由内压引起的薄膜应力和封头与圆筒连接处不连续应力,都与椭圆封头长轴与短轴的比例有关。目前,工程上一般都采用限制椭圆形封头最小厚度的方法,如GB150规定标准椭圆封头的有效厚度应不小于封头内直径的0.15%,非标准椭圆形封头的有效厚度应不小于0.30%。
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