(2)产物出口
出口流量为Vout =0.0417 m3/s,选出口线速约为1.5 m/s,则管内孔截面积 m2,选用公称直径为 200mm,外径为 210mm,厚度为 5mm的钢管为?200×5 (3)换热介质进口
换热介质进口为液态水,线速为1.5m/s,公称直径为250mm、外径为270mm、壁厚为10mm的钢管?270 ×10。 (4)换热介质出口
换热介质进口为液态水,线速为1.5m/s,公称直径为250mm、外径为270mm、壁厚为10mm的钢管?270×10
? 支座设计
本反应器支座设计结果如
表3-6制作设计结果一览表
部件 反应器壳体 反应器 封头 管板 法兰 折流板等 材质 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 16MnR 选用圆筒形裙式支座,材质为16MnR。裙座与塔体的连接采用对接式焊接,裙座筒体外径为2380mm,筒体厚度20mm,裙座筒体上端面至塔釜封头切线距离h=160mm,地脚螺栓座的结构选择外螺栓座结构形式,螺栓规格为M80×6,个数20 个,基础环板厚度为20mm。因为筒体大、高,需在裙座内部设置梯子。裙座上开设圆形人孔方便检查。为减少腐蚀以及反应器运行中有可能有气体逸
出,需在裙座上部设置排气管,根据塔径,设定排气管规格?100 × 4,数量 2 个,排气管中心距裙座顶端距离H1=335mm、H2=500mm。均敷设防火层,防火层材料为石棉水泥层(容积密度约为1900kg/m3),厚度为50mm。
? 管箱法兰设计
换热器常采用的法兰结构形式有平焊法兰和对焊法兰,法兰的密封面形式分为平面、凹凸面和榫槽面。法兰的结构形式和密封面形式可根据使用介质,设计压力,设计温度和公称直径等因素来确定。根据HG20583-1998《钢制化工容器结构设计规定》,采用凹凸面连接,对于管箱法兰,我们选用凹面法兰。
? 管板与壳体、管箱、反应管的连接结构设计
(1)壳体与管板的连接结构
壳体与管板的连接形式,分为两类:一是不可拆式,如固定式管板换热器,管板与壳体是用焊接连接;一是可拆式,管板本身与壳体不直接焊接,而通过壳体上法兰和管箱法兰夹持固定。本设计根据反应器的结构需要选择可拆式的连接方式。
(2)管箱与管板的连接结构
管箱与管板的连接结构形式较多,随着压力的大小、温度的高低以及物料性质、耐腐蚀情况不同,连接处的密封要求,法兰形式也不同。本设计所用的固定式管板与管箱的连接结构较简单,采用螺栓法兰结构连接,考虑的管程介质的密封要求以及加工制造方便性,法兰之间采用凹凸面密封形式。 (3)反应管与管板的连接结构
本设计考虑到反应器的密封性能要求较高,因此采用胀焊结合的连接结构,先进行强度焊后加贴胀。强度焊是保证列管与管板连接的密封性能及抗拉脱强
度,贴胀是消除列管与管孔之间缝隙的轻度胀接。 (4)管板法兰及管板的结构设计
根据反应器的初步结构确定,本设计采用固定式管板兼做法兰。管箱法兰与管板法兰通过螺栓连接,螺栓数目为28,螺栓材料为40MnB。 (5)垫片的选型
根据反应器法兰的结构需要,选取缠绕垫与法兰、紧固件选配表见
表3-7 垫片、法兰、紧固件选配表
垫片 形式 缠绕垫 使用 压力 1.0-26 密封面 密封面表面 形式 凹面 粗糙度 Rt3.2-6.3 法兰 法兰 形式 带颈平焊 650 双头螺柱 25Cr2MoNA 最高使用 温度 紧固件 形式 紧固件 材料牌号 (6)等头双头螺栓的选型
由JB/T4707-2000 取螺栓材料为35CrMoA,螺母材料为25CrMoA。且由JB/T4703-2000 取螺栓规格为M22,伸出长度为3mm,其具体尺寸按零件图中规定。垫片采用JB/4702—92 石棉缠绕片。垫片系数m=2,比压y=11,按GB150—1998表 9-1压紧面形式 1a,其标准尺寸为:D =1277mm,d =1227mm 。
垫片接触宽度为: (7)垫片的校核
A 垫片有效宽度: 垫片有效密封宽度:
B 垫片压紧力作用中心圆直径:
由GB150-98活套法兰知,垫片压紧力作用中心圆直径DG即是法兰与翻边面的平均直径。
当b0 > 6.4mm时, DG 等于垫片接触的外径减去2b , C 垫片压紧力,由GB150-98 知: ① 预紧状态需要的最小垫片压: ② 操作状态需要的最小垫片压紧力: (8)等头双头螺栓的选型
由JB/T4707-2000 取螺栓材料为35CrMoA,螺母材料为25CrMoA。且由JB/T4703-2000 取螺栓规格为M22,伸出长度为3mm,其具体尺寸按零件图中规定。
3.2.3 反应器机械强度校核
本设计小组在过程中,采用SW6-1998 软件对MAL 合成反应器进行了封头校核,其校核结果如表3-8和表3-9所示。

