反應(yīng)釜工作壓力為0.7 MPa, 設(shè)計(jì)壓力取0.8 MPa, 腐蝕裕量取1 mm, 鋼板負(fù)偏差取0.8 mm,材料的許用應(yīng)力為130 MPa, 按GB150— 1998《鋼制壓力容器》設(shè)計(jì)出頂蓋的厚度約為5 mm。本設(shè)計(jì)采用冷加工工藝,很多制造實(shí)踐表明:雙相不銹鋼冷作硬化現(xiàn)象明顯,在工藝過(guò)程中應(yīng)盡量減少變形次數(shù),減少工序量,且要縮短工序銜接時(shí)間。再按照文獻(xiàn)[ 1]的設(shè)計(jì)方法, 考慮到頂蓋密集開(kāi)孔的削弱和攪拌器等附件重量的影響, 對(duì)頂蓋進(jìn)行整體補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì), 終頂蓋厚度圓整到8 mm。按外壓容器設(shè)計(jì)因?yàn)榉磻?yīng)釜工作時(shí)可能出現(xiàn)負(fù)壓, 約為-0.077MPa, 設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮筒體的失穩(wěn)現(xiàn)象, 需按外壓容器設(shè)計(jì)壁厚。夾套的工作壓力為0.6 MPa, 設(shè)計(jì)外壓取為0.7 MPa。按外壓容器設(shè)計(jì)出筒體的名義厚度為14 mm, 為取材一致和開(kāi)孔補(bǔ)強(qiáng), 故將頂蓋厚度取與筒體相同。同樣, 考慮頂蓋密集開(kāi)孔的削弱和攪拌器等附件重量的影響, 頂蓋厚度取16 mm。根據(jù)以上分析, 頂蓋的名義厚度的設(shè)計(jì)值16mm。

因油加熱反應(yīng)釜傳熱系數(shù)相對(duì)較低,應(yīng)盡可能布置較多的傳熱面。在保持容積不變的前提下, 適當(dāng)減小筒體直徑可以增大傳熱面。通過(guò)用戶提供的工況，在參照GB150-1998《鋼制壓力容器》確定釜體內(nèi)設(shè)計(jì)壓力位工作壓力的1。加熱面與冷卻面的配置簡(jiǎn)單的夾套中, 流體處于自然流動(dòng)狀態(tài), 傳熱情況不良。為了提高給熱系數(shù), 必須增加流體的擾動(dòng), 使流體處于湍流狀態(tài)。常采用的辦法是將夾套做成外蛇管式結(jié)構(gòu), 在夾套中裝設(shè)導(dǎo)流板或擾流噴嘴。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中從某造漆廠了解到, 在高溫及溫變較大的情況下, 不銹鋼半圓蛇管與釜壁因溫差應(yīng)力有焊點(diǎn)開(kāi)焊的現(xiàn)象, 因此, 我們從加工制造角度和安全性考慮, 采用了導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)。

化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)情況及其結(jié)構(gòu)改進(jìn)必要性反應(yīng)釜作為現(xiàn)代化工生產(chǎn)中應(yīng)用的重要設(shè)備，主要由罐體、罐蓋以及進(jìn)料口、攪拌裝置、出料口、冷凝管、加熱層、回收罐等構(gòu)成，其在化工生產(chǎn)中的作業(yè)應(yīng)用頻率相對(duì)較高，且其內(nèi)部反應(yīng)以高溫、高壓或者是超高壓條件為主，進(jìn)行反應(yīng)的原料與催化劑主要是、或者是具有不穩(wěn)定性的物質(zhì)，因此，化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)中，如果加熱層對(duì)反應(yīng)釜罐體內(nèi)部物料的加熱得不到準(zhǔn)確控制，在溫度升高不能及時(shí)調(diào)節(jié)情況下，就會(huì)造成反應(yīng)釜容器內(nèi)部的壓力過(guò)大，從而因散熱不良或者是局部反應(yīng)過(guò)于劇烈等，導(dǎo)致各種危險(xiǎn)事故發(fā)生，對(duì)化工生產(chǎn)安全產(chǎn)生不利影響。液壓控制系統(tǒng)反應(yīng)釜自動(dòng)化程度高,其加料、出料方式均采用液壓控制。此外，化工反應(yīng)釜的容器內(nèi)部空間與體積較大，而容器口部較小，也會(huì)因殘留雜質(zhì)的長(zhǎng)時(shí)間使用造成在容器內(nèi)壁堆積，如果得不到及時(shí)清理，對(duì)其正?；し磻?yīng)及正常作業(yè)使用都會(huì)造成不利影響。針對(duì)這種情況，為避免安全事故發(fā)生，就需要根據(jù)化工反應(yīng)釜的作業(yè)環(huán)境與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)優(yōu)化改進(jìn)，減少事故問(wèn)題的發(fā)生，對(duì)化工生產(chǎn)安全進(jìn)行保障。

反應(yīng)釜溫度控制技術(shù)分析化工生產(chǎn)中使用的反應(yīng)釜為主要反應(yīng)容器，利用導(dǎo)熱介質(zhì)，借助夾套實(shí)現(xiàn)物料加熱。一般來(lái)說(shuō)，常用過(guò)熱蒸汽以及導(dǎo)熱油等導(dǎo)熱介質(zhì)。從反應(yīng)的過(guò)程角度來(lái)說(shuō)，主要包括升溫段、恒溫段以及冷卻段。熱負(fù)荷必須根據(jù)反應(yīng)釜的傳熱計(jì)算得出,在設(shè)備尺寸確定后,換熱面積F已固定。其中，恒溫段為關(guān)鍵?；どa(chǎn)為復(fù)雜精細(xì)化加工，在加工環(huán)節(jié)加熱溫度的控制難度較大。這是因?yàn)闇囟冗@一物理量極易被周圍的環(huán)境影響，不僅慣性而且具有滯后性等特點(diǎn)，系統(tǒng)響應(yīng)速度比較慢。傳統(tǒng)的溫度控制，采用的是傳統(tǒng)PID 算法，難以達(dá)到有效的控制效果，后經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和改進(jìn)，應(yīng)用自適應(yīng)模糊PID 控制技術(shù)，使用自適應(yīng)模糊PID 控制器，經(jīng)過(guò)模糊推理，通過(guò)在線調(diào)整PID 參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制。從實(shí)際應(yīng)用的效果來(lái)說(shuō)，使用自適應(yīng)模糊PID 控制器，對(duì)反應(yīng)釜溫度實(shí)施控制，可依據(jù)系統(tǒng)偏差以及偏差變化率的實(shí)際變化情況，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，不僅適應(yīng)性好，而且魯棒性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜溫度的把控。