反应物分子与容器器壁之间的接触不断更新，既强化了传质和传热，又有利于化学反应的进行。搅拌器采用螺带螺杆式搅拌器。

(2)反应釜的传动装置主要由电机、减速器、联轴器和传动轴等组成。 (3)反应釜的轴封装置：为维持设备内的压力或阻止釜内介质泄漏，在搅拌轴伸出封料抖出必须进行密封（动密封）。轴封装置通常有填料密封和机械密封。

(4)反应釜的其他附件，包括支座、人孔、工艺接管等。

3.2 反应釜的罐体和夹套的设计

3.2.1 罐体和夹套的结构设计

罐体一般是立式圆筒形容器，有顶盖、筒体和罐底，通过支座安装在基础或平台上。

根据反应釜的设计参数及要求可知，罐体采用立式圆筒形结构，上、下封头均采用标准椭圆形封头。下封头与筒体焊接，上封头与筒体采用法兰连接。夹套采用焊接式整体结构形式。 3.2.2 筒体的几何尺寸计算

查资料选取该反应釜筒体的长径比i=H/ D1=1.3,则筒体的内径为

D1?34V?i?34?603.14?1.3?3.89m

将计算结果圆整至公称直径标准系列，选取筒体直径D1=3800mm。此时，

V1??D124由计算得每一米高的筒体容积为

3.14?3.82??11.34m34，表面积

F1?11.83m3，查表[4]得，DN=3800mm时的标准椭圆封头曲面高度h1?950mm，

32V?7.75mF?16.2mh?50mmhh直边高度2，封头容积，表面积。

筒体高度为

H1?V?Vh60?7.75??4.61mV111.34

mm， 筒体高度圆整为H1?4600H1?4600?1.213800，复核结果基本符合原定范围。

于是

3.2.3 夹套几何尺寸计算

mm，则夹套内径为D2?D1?200?3800?200?4000mm，罐体直径D1?3800符合压力容器公称直径系列。查表[4]得，DN=4000mm时的标准椭圆封头曲面高

Vh?8.88m3h?990mmh?50mm34度为，直边高度为，封头容积，表面积

`Fh?17.84m2`。

取反应釜装填系数为??0.85，则 估算夹套高度为

H2??V?VhV1?0.85?60?7.75?3.81m11.34

mm，则H0?H1?H2?4600?4000?600mm，这样选取夹套高度H2?4000满足筒体法兰螺栓的装拆要求。

夹套的传热面积为

F?F1?H2?Fh?11.83?4?16.2?63.52m2 由于夹套内介质为水蒸汽，故不需使用导流板。 3.2.4 强度计算

强度计算中各参数的选取及计算，均应符合GB 150—1998《钢制压力容器》的规定。强度计算应考虑以下几种情况：

当圆筒内为常压外带夹套时：

（1）圆筒的公称直径DN?600mm时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计，其余部分按常压设计；

当圆筒的公称直径DN<600时，全部筒体按外压（指夹套压力）圆筒设计。 （2）圆筒内为真空外带夹套时：

当圆筒体的公称直径DN?600mm时，被夹套包围部分的筒体按外压（指夹套压力+0.1MPa）圆筒设计，其余部分按真空设计；

当圆筒的公称直径DN<600mm时，全部筒体按外压（指夹套压力+0.1MPa）圆筒设计；

（3）当圆筒体的公称直径DN?600mm时，被夹套包围部分的筒体分只别按内压圆筒和外压圆筒设计，取其中较大值；其余部分按内压圆筒设计。 当圆筒的公称直径DN<600mm时，全部筒体分别按按内压圆筒和外压圆筒

设计，取其中较大值。

（4）本设备的公称直径DN=2200＞600mm，工艺提供的条件为：釜体内筒中设

计压力为3MPa，夹套内设计压力为2MPa.则夹套筒体和夹套封头为承受2MPa内压，而内筒的筒体和封头为既承受3MPa内压又承受2MPa外压，其最恶劣的操作条件为:停止操作时，内筒无压而夹套内仍有蒸汽压力，此时内筒承受2MPa外压。

所以，筒体分别按3MPa内压和2Mpa外压设计，取其中较大值。夹套按承受2Mpa内压设计。 首先，按按内压计算厚度

罐体和夹套材料选用16MnR，设计温度t1=85℃（罐体内），t2=147.5℃（夹套内），设计压力p1?3Mpa（罐体内），p2?2Mpa（夹套内）。

由设计任务书可知，焊接接头系数为??0.85

t[?]查表可知设计温度下，夹套及其封头材料为16MnR的的许用应力按名tt??36?60mm??16?36mm[?][?]1?1572?163nn义厚度取为，按名义厚度取为。

先按内压计算：

筒体计算厚度

?1?p1c?D13?3800??43.2t2[?]1??p1c2?157?0.85?3 p2c?D22?4000??29.082[?]t2??p2c2?163?0.85?2

夹套计算厚度

?2?筒体封头计算厚度

?1`?p1c?D13?3800??43.2t2[?]1??0.5?p1c2?157?0.85?0.5?3 p2c?D22?4000??28.92[?]t2??0.5?p2c2?163?0.85?0.5?2

夹套封头计算厚度

?2`?查参考资料（1）的筒体的钢板厚度负偏差C1?1.2mm，夹套的钢板厚度负

``C?1.0mmCC?0mm12偏差为腐蚀裕量：罐体为2，夹套?1mm，

则筒体的厚度附加量为

C?C1?C2?1.2?0?1.2mm 夹套的厚度附加量为

``C?C?C?1.0?1.5?2.5mm 12

`则有

筒体设计厚度?1c??1?C?43.2?1.2?44.4mm

`????C?29.08?2.5?31.58mm 2c2 夹套设计厚度

`???1`?C?42.9?1.2?44.1mm1c 筒体封头设计厚度 ``???2?C`?28.9?2.5?31.4mm2c 夹套封头设计厚度

圆整后选取

筒体名义厚度?1n?54mm， 夹套名义厚度?2n?34mm，

`? 筒体封头名义厚度1n?54mm， `??34mm2n 夹套封头名义厚度。

3.2.4稳定性校核（按外压校核厚度）

厚度附加量C=1.2mm，假设筒体名义厚度?n1?54mm，则 筒体有效厚度?e1??n1?C?54?1.2?52.8mm

mm

筒体外径D0?D1?2?n?3800?2?54?390811L?H2?h1?h2?4?950??50?4366.7mm33筒体计算长度

L4366.7??1.123908系数D0