醇酸树脂反应釜课程设计.doc

Hefei University 机械设计基础课程设计 COURSE PROJECT 题目：反应釜设计 ： 化工系0粉体 组号： 第组 姓名： 学 号： 指导老师： 时间 2011年月日 设计： 设计目的：工艺条件与设备设计，把所学机械及相关知识综合运用，巩固和强化有关机械课程的基本理论和基本知识。 设计要求：设计时要有的设计内容和步骤，一份设计计算说明书，主要内容有：设计任务书；目录；设计小结；参考CAD图纸一张，用A纸打印。 设计内容：设计一张带有搅拌装置的夹套反应釜。 第组 组长：设计人：设计设计参数要求 容器内 夹套内 工作压力 ，Mpa 设计压力 ，Mpa 工作温度 ，℃ 设计温度 ，℃ 110 140 介质 全容积 ，m3 操作容积 ，m3 传热面积 ，m3 腐蚀情况 微弱 推荐材料 搅拌器型式 涡轮式搅拌器 搅拌轴转速 ，r/min 300~600r/min 轴功率 ，KW 目录 《机械设计基础》课程设计任务书 2 1. 概述 5 2. 工艺背景 7 3. 机械设计 8 3.1反应釜的参数确定 8 3.1.1筒体和封头 8 3.1.2夹套设计 9 3.1.3计算内筒筒体厚度 9 3.1.4确定内筒封头厚度 11 3.2V带传动装置设计 11 3.2.1电动机选择 11 3.2.2大带轮尺寸设计 13 3.3其他部分的设计与选择 13 3.3.2搅拌器选择 13 3.3.3传动装置机架设计 14 3.3.4搅拌轴设计 14 3.3.5轴承选择推力球轴承组成 14 4. 总结 16 参考文献 18 概述 反应釜多半都设计成圆柱形，其顶和底制成碟状顶盖用凸缘状的法兰固定，底则焊接在壳体上顶盖上设有若干个开口如人孔、搅拌杆及热电偶等。反应釜的加热方式有如下几种 用煤、木材、燃油在底部直接加热。 用电热元件在外侧加热或用循环热媒在夹套内加热。 浸入的盘管通热油加热。 在反应中常用的反应物料有：相容或不相容的液体液体的混合很容易通过搅拌或机械混合来实现，反应混合物的传 热是通过对流进行的液体与适当粒径的固体反应物的非均相混合。 在这种情况下借助混合器不可能将这些物料完全混合混合作用力一消失，固体物料便会沉淀到釜底形成一不导热的物料层并出现固体反应物炭化混合物颜色变深炭化的物料浪费了热能和时间浪费了聚合反应不均匀，为了避免出现这些问题，可以分两步多次添加反应物料第一步先将液体反应物料加到反应釜中将介质温度加热到稍高于反应温度或固体反应物的熔点在不断搅拌的情况下慢慢添加固体反应物让它不断反应或溶解，避免发生沉淀。但是这种速度不可能精确保持，有时还会发生沉淀和结焦的现象而且这样需要很长时间才能完成反应。 大容量反应釜的技术特点 近年来，随着国内建筑业、装饰装修和家具业等消费市场的快速增长，我国人造板工业也在蓬勃发展。在人造板生产中占有重要地位的胶粘剂，往往决定着人造板产品的质量和等级，对产品的成本也起着举足轻重的作用，随着企业人造板产量的扩大，胶粘剂的需求量随之上升，其质量与生产成本已经成为直接影响人造板产品市场竞争力和生产厂商利润的重要因素。为了降低成本，减少胶粘剂生产中的不稳定因素，在其生产中使用大容量反应釜越来越普遍。 从 20 世纪 80 年代末期至 90 年代中期，随着国外先进的人造板材生产技术和生产设备的大量引进，大容量反应釜也随之进入国内，这对我国胶粘剂的生产设备，特别是大容量反应釜的发展起到了较好的借鉴作用。 与传统的夹套式反应釜相比，大容量反应釜具有以下特点： 生产能力大 传热系数高 易于维修 由于内置板式换热器是可拆卸的，因此易于清洗和维修，有利于减少操作故障，提高生产的稳定性。 综上所述，大容量反应釜具有生产能力大、传热效果好、易于维修特点，应用于生产实践中可以减少设备台数，节约厂房投资，减少操作人员，降低生产成本。因此，大容量反应釜愈来愈广泛地被应用于人造板胶粘剂的生产中。 工艺背景 由多元醇、邻苯二甲酸酐和脂肪酸或油（甘油三脂肪酸酯）缩合聚合而成的油改性聚酯树脂。按脂肪酸（或油）分子中双键的数目及结构，可分为干性、半干性和非干性三类。干性醇酸树脂可在空气中固化；非干性醇酸树脂则要与氨基树脂混合，经加热才能固化。另外也可按所用脂肪酸(或油)或邻苯二甲酸酐的含量，分为短、中、长和极长四种油度的醇酸树脂。醇酸树脂固化成膜后，有光泽和韧性，附着力强，并具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性等。 醇酸树脂可用熔融缩聚或溶液缩聚法制造。熔融法是将甘油、邻苯二甲酸酐、脂肪酸或油在惰性气氛中加热至200℃以上酯化，直到酸值达到要求，再加溶剂稀释。溶液缩聚法是在二甲苯等溶剂中反应，二甲苯既是