反應(yīng)釜壓力容器在工作過程中會(huì)受到復(fù)雜的載荷作用，但基本的設(shè)計(jì)方針是保證反應(yīng)釜釜體的在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)滿足基本的強(qiáng)度要求及穩(wěn)定性。為此我們?cè)谠O(shè)計(jì)之前必須對(duì)筒體和上下封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算及穩(wěn)定性校核，以免釜體達(dá)不到強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求而失穩(wěn)。三種組合曲線的變化趨勢(shì)是一致的,薄膜應(yīng)力強(qiáng)度加彎曲應(yīng)力強(qiáng)度和總應(yīng)力強(qiáng)度的分布曲線基本重合。根據(jù)GB150-1998 內(nèi)外壓圓筒、封頭強(qiáng)度計(jì)算方法，先分別假設(shè)內(nèi)筒體厚度：為δn1=18mm,內(nèi)下封頭為δn2=16mm。攪拌系統(tǒng)是反應(yīng)釜工作過程中的重要的一部分，直接關(guān)系到物料在反應(yīng)過程中的充分程度和傳熱過程中的均勻程度，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響至關(guān)重要。攪拌器設(shè)計(jì)由于客戶方使用的介質(zhì)粘度較高，且使用過程中需要有較好的傳熱效果，所以選擇了錨式攪拌。

開孔邊緣沿接管環(huán)向薄膜應(yīng)力強(qiáng)度、彎曲應(yīng)力強(qiáng)度加薄膜應(yīng)力強(qiáng)度及總應(yīng)力強(qiáng)度的變化情況為了便于強(qiáng)度評(píng)定, 確定應(yīng)力處理線的位置, 圖7近似給出內(nèi)貫線上薄膜應(yīng)力強(qiáng)度、彎曲應(yīng)力強(qiáng)度加薄膜應(yīng)力強(qiáng)度及總應(yīng)力強(qiáng)度的分布曲線。三種組合曲線的變化趨勢(shì)是一致的, 薄膜應(yīng)力強(qiáng)度加彎曲應(yīng)力強(qiáng)度和總應(yīng)力強(qiáng)度的分布曲線基本重合。本反應(yīng)釜采用的是手工鎢極氣體保護(hù)焊接,這種焊接方法的質(zhì)量與母材、焊絲質(zhì)量及焊接工藝關(guān)系極大。這說明確定應(yīng)力處理線的位置時(shí), 只需確定總應(yīng)力強(qiáng)度的位置即可。有限元結(jié)果強(qiáng)度評(píng)定按照J(rèn)B4732— 95《鋼制壓力容器———分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》培訓(xùn)教材, 首先選取了AB, BC兩條處理線;在筒體、封頭相貫線上應(yīng)力強(qiáng)度位置處, 又選取了DE處理線，分析設(shè)計(jì)應(yīng)力失效機(jī)理及強(qiáng)度校核, 并以此為依據(jù)對(duì)所選應(yīng)力處理線進(jìn)行了應(yīng)力評(píng)定, 可以看出所設(shè)計(jì)的厚度不滿足強(qiáng)度要求, 這說明需要補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。

(1)在橢圓封頭與圓筒的連接部位開孔, 孔邊的應(yīng)力沿圓周分布是較復(fù)雜的, 呈起伏變化。該化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)方案是針對(duì)其傳統(tǒng)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及其作業(yè)影響，能夠有效解決其化工反應(yīng)中溫度控制困難以及容器內(nèi)部清洗困難等問題，從而有效防止化工反應(yīng)釜作業(yè)過程中超壓及腐蝕等問題發(fā)生，確?；どa(chǎn)的安全性。它們各個(gè)方向的應(yīng)力及各應(yīng)力分量和應(yīng)力強(qiáng)度等的變化情形基本是同步的, 即應(yīng)力強(qiáng)度的部位其薄膜應(yīng)力強(qiáng)度、薄膜應(yīng)力 彎曲應(yīng)力的應(yīng)力強(qiáng)度也均是。為此按應(yīng)力強(qiáng)度部位路徑來評(píng)定其它兩個(gè)應(yīng)力強(qiáng)度的做法是可行的。

(2)從分析結(jié)果可看出, 孔邊各方向的應(yīng)力、應(yīng)力分量、應(yīng)力強(qiáng)度中薄膜應(yīng)力占有的比重。為此對(duì)接管與封頭、筒體的連接焊縫的內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)是非常必要的, 應(yīng)補(bǔ)充超聲檢測(cè)的要求, 目前對(duì)這類焊縫僅作表面檢測(cè)是不的。

(3)根據(jù)分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn), 對(duì)有限元結(jié)果進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定, 結(jié)果表明按常規(guī)設(shè)計(jì)出的頂蓋厚度不滿足強(qiáng)度要求, 所以進(jìn)行了內(nèi)部貼補(bǔ)強(qiáng)圈的補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。所設(shè)計(jì)的反應(yīng)釜頂蓋結(jié)構(gòu)不僅有效地防止了泄漏,避免事故的發(fā)生, 而且降低了設(shè)備成本。

反應(yīng)釜生產(chǎn)廠家的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)

主要技術(shù)性能及參數(shù)

反應(yīng)釜生產(chǎn)廠家外形結(jié)構(gòu)如圖1 所示, 其主要技術(shù)

性能與參數(shù)如下:

功率 7.5kW

反應(yīng)壓力 0.5MPa(max)

液壓控制系統(tǒng)壓力 16MPa(max)

生產(chǎn)率200kg(以干胚乳片計(jì))/ h整機(jī)外形尺寸4130mm(高)×1600mm(直徑)質(zhì)量2500kg.

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

傳動(dòng)系統(tǒng)

由三相異步電動(dòng)機(jī)和立式行星擺線針輪減速機(jī)組成, 安裝在釜體上蓋, 結(jié)構(gòu)緊湊。經(jīng)多次試驗(yàn), 我們確認(rèn)了攪拌轉(zhuǎn)速, 可使釜內(nèi)物料在較短的時(shí)間內(nèi)充分完成改性反應(yīng)。傳動(dòng)軸與上蓋間采用聚四氟編織填料密封, 其耐腐蝕、耐磨、導(dǎo)熱性好。