预缩聚合釜设计及其ANSYS有限元分析
Polymerizers design and Finite Element Analysis
Abstract：Polymerization reactor is a jacketed reactor,Broadly speaking, the reactor is stainless steel vessel of a physical or chemical reaction. According to the needs of different process conditions container structure design and configuration parameters,design conditions, procedures, testing and manufacturing, acceptance in accordance with relevant technical standards,To achieve the process requirements of the heating, evaporation, cooling, and low and high-speed mixed response functions.Under the original conditions and data of the reactor structure and strength, stability design,and then using ANSYS analysis of the strength of the reactor.
目 录
1 绪论 1
1.1 课题介绍 1
1.2 文件综述 1
1.2.1 预缩聚合塔介绍及应用 1
1.2.2 有限元分析应用 3
1.2.3 研究进展及发展趋势 3
2 筒体和夹套的设计 5
2.1 罐体和夹套的结构设计 5
2.2 罐体几何尺寸计算 5
2.2.1 确定筒体内径 5
2.2.3 封头的确定 6
2.2.4确定筒体高度 7
2.3 夹套几何尺寸计算 8
2.3.1 夹套的选择 8
2.3.2 夹套内径计算 8
2.3.3 夹套反应釜的强度计算 9
2.4 稳定性校核 10
3.搅拌传动系统设计 19
3.1 反应釜的搅拌器 19
3.2反应釜的传动装置 21
3.2.1常用电机及其连接尺寸 21
3.2.2 釜用减速机类型、标准及其选用 22
3.2.3 凸缘法兰 23
3.2.3 安装底盖 23
3.2.7 机架 23
3.2.8 联轴器 24
3.2.9 搅拌轴的设计计算 25
3.2.10 反应釜的轴封装置 26
3.3 反应釜的其他附件 28
3.3.1 人孔 28
3.3.2 设备接口 28
3.3.3 支座 29
3.3.4 开孔补强 31
4. 有限元分析 35
4.1 定义材料属性与定义单元 35
4.2 建立有限元模型 35
4.3 划分网格 36
4.4 施加约束与载荷 37
4.5 求解及查看分析结果 37
设计小结 40
致 谢 41
参考文献 42
1 绪论
1.1 课题介绍
聚合釜是由锅体、锅盖、搅拌器、电加热油夹管、支承及传动装置、轴封装置、溢油槽等构成，并且配有电加热棒、测温及测压表。夹套内一般放置导热油，由电热棒加热，夹套上开有进、排油、溢测量、放空及电热棒、测温等接管孔。夹套外壁焊接支座，聚合反应釜下部开有放料口。制备高分子化合物的主要设备。一般是立式圆柱形高压釜，带有夹套，以便通入蒸汽或冷水来加热或冷却。用于乳液聚合的，内有不锈钢的水平桨式搅拌器，由电动机通过传动装置和减速器传动。釜的外壁常用碳钢制成，内衬不锈钢，也有衬搪瓷的。聚合时可以单釜间歇生产，也可以是多釜串联连续生产。聚合反应物由一个釜的下部进入下一釜的上部。釜上装有温度、压力等仪表，以及进出料口等。用于本体聚合的，则釜内不装搅拌器，且不串联。此外，还有在长方形金属箱的浅盘中，以一定的速度流入而进行聚合的。