论文总字数：22186字

摘 要

反应器是一种提供产品生产过程中物理变化和化学变化的容器。论文主要围绕高温反应器进行设计，本反应器根据工艺要求内部设置了耐火衬里来满足工艺要求，带衬里的容器在化工生产领域中应用较少。同时由于容器的高度过高，所以在本次的设计中还参照了塔设备设计相关标准。本次设计的内容包括反应器的研究背景、反应器的应用和发展前景、反应器的结构设计与计算、强度校核计算和产品的制造与后期检验等方面，并对其成本经济核算进行了阐述。同时绘制带衬里反应器的全套设备施工图。通过本次设计，对带衬里反应器的情况有一个更深刻的了解和掌握。并对其未来的发展趋势进行了总结与展望。

关键词: 带衬里反应器 结构设计 强度校核 经济核算

The design of reactor equipment with lining

Abstract

The reactor is a container of physical and chemical changes of a production process with the product. This dissertation focused on the design of high temperature reactor, the reactor according to the internal set up to meet the technical requirements of the refractory lining process requirements, container with lining was seldom used in the field of chemical production. At the same time as the container height was too high, so also according to the tower equipment design standards in the design of the research background. The content of this design included reactor, application and development prospect of reactor structure, reactor design and calculation, manufacture and inspection ,the late strength calculation etc , and its cost is described at the same time in this paper. Draw a full set of equipment construction plans with lining reactor. Through this design,people could have a more profound understanding and mastering of the lined reactor. And the trend of its development were summarized and discussed.

Key words: lining reactor; structural design; strength check; economic calculation

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章绪论 2

第二章 反应器结构设计 3

2.1 反应器的直径和高度 3

2.2 筒体和封头厚度计算 3

2.3反应器的水压试验 4

2.4开孔补强计算 5

第三章 反应器附件设计 7

3.1塔体支座的设计 7

3.1.1裙座开孔 7

3.2塔顶吊柱 8

3.3接口管的设计 8

3.4载荷分析 8

3.4.1塔设备质量载荷计算 8

3.4.2塔体总质量 8

3.4.3塔段内件质量 9

3.4.4偏心质量 9

3.4.6人孔、接管、法兰等附件质量 10

3.4.7充液质量 10

3.5塔的固有周期 10

3.6地震载荷 11

3.6.1水平地震力 11

3.6.2垂直地震力 12

3.7圆筒轴向应力校核和圆筒稳定性校核 13

3.8塔设备压力试验时的应力校核 14

3.9裙座轴向应力校核 15

3.10基础环设计 16

3.11 地脚螺栓计算 17

第四章 工艺制造 19

4.1 制造 19

4.1.1筒体 19

4.1.2封头 19

4.2检验 19

4.3验收 19

第五章 产品评价和成本核算 20

5.1产品评价 20

5.2成本核算 20

第六章 发展前景及结语 21

6.1发展前景 21

6.2结束语 21

参考文献 23

第一章绪论

本课题设计的是带衬里的反应器设备，工作介质为焦炉气，介质特性为易爆，工作温度为275摄氏度到460摄氏度，设计温度为490摄氏度，为高温操作，工作压力为2.5MPa,设计压力为3.0MPa，容积90立方米。所以需要用衬里来减缓反应器金属壁温。此外，由于反应器容积较大，在反应器上需设置裙座，所以此设计还会涉及塔设备的设计计算以及载荷计算。

本次反应器的设计温度是490℃，属于高温容器,内壁加注耐火衬里。浇注耐火衬里是指将耐火材料涂敷在容器内表面，保护容器内壁，通常还有隔热保温的作用^[1-2]。 衬里材料有许多种，衬里质量与生产厂家的生产质量和安装技术有关，同时现代工业也对衬里有一定的研究，其使用技术也将逐步提高。这里我们选用浇注衬里。衬里材料的好坏取决于多种因素，其中包括设计的温度和操作压力、衬里材料的选择和安装使用等^[3-4]。本次设计的带衬里反应器的衬里部分的施工按浇注料厂方的要求进行，施工质量由施工单位保障。

本次设计涉及到的塔设备计算内容有塔体和裙座的设计、喷淋装置、液体再分布器、塔设备的载荷分析和设计准则、质量载荷、自震周期、 风载荷、 裙座轴向应力校核、塔设备压力试验时的应力校核、 地脚螺栓座^[5-6]。

第二章 反应器结构设计

2.1 反应器的直径和高度

带衬里反应器设计参数：工作介质：焦炉气 介质特性:易爆

工作温度：275℃-460℃ 设计温度:490℃

工作压力：2.5MPa 设计压力:3.0MPa

容 积：90立方米

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