不銹鋼反應釜具有耐高溫、耐腐蝕、生產能力強，使用周期長等優(yōu)點，廣泛用于石油、化工、橡膠、、染料、、食品等用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器。②化工生產中的反應釜不僅體積大，而且熱容量很大，實際運行中隨時會產生吸熱反應與放熱反應，所以進行采集時會增加過程時間。它是融合了反應容器，反應條件控制系統(tǒng)，原料進料、產品導出系統(tǒng)的一類生產或實驗器械。能夠以較高的自動化程度完成預先設定好的反應步驟，對反應過程中的溫度、壓力、力學控制（攪拌、鼓風等）、反應物/產物濃度等重要參數進行嚴格的調控。

此次設計的不銹鋼反應釜是為一萬噸有機顏料車間設備改進與更新及工藝優(yōu)化過程使用的。用戶在使用過程中的基本的操作參數為：釜內工作壓力：0.2MPa，工作溫度：120℃。但目前雙相不銹鋼用于設備制造的數量還遠遠低于奧氏體不銹鋼,本文是將雙相不銹鋼用于反應釜的設計作為一個實例和大家共同探討。夾套工作壓力：0.60MPa，工作溫度：164℃，介質為蒸汽。我為其設計的基本構造為全封閉式結構包括釜體（上下標準壓力容器橢圓封頭、筒體構成）、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支承等結構。

反應釜的頂蓋結構設計從安全的角度考慮, 如果把頂蓋與筒體相連接的部位設計成法蘭螺栓連接, 因其密封面大, 工作溫度高, 介質具有腐蝕性, 密封難以保證, 會造成安全隱患;另一方面從經濟的角度考慮, 所使用的材料為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼, 價格昂貴, 如果增加一對容器蘭(約1 萬元), 則提高了容器的制造成本?；诖耍M行PID控制器的優(yōu)化，應用模糊RBF神經網絡PID控制法，對反應釜PID控制進行優(yōu)化以及改進。終決定采用如圖1所示的結構, 使筒體與頂蓋采用焊接連接結構, 為了方便內件的裝卸和檢修,在一側開了一個426 mm×10 mm的人孔?！∮捎谌丝椎闹睆捷^大, 頂蓋直徑相對較小, 且其上還開有其他接管, 開人孔時, 必須同時跨頂蓋和筒體, 這對壓力容器設計產生了新的問題———頂蓋的強度設計如何解決。

釜體及夾套的壁厚計算釜體的設計及計算　由于夾套內具有一定的壓力, 計算釜體及其下封頭壁厚時, 需同時考慮承受內、外壓力的情況。通常先按式(1)進行壁厚的內壓計算, 再按外壓進行校核并。不銹鋼反應釜生產廠家頂蓋補強設計前面的分析設計說明,由于開孔的原因,應力集中非常嚴重,導致強度不足,必須設法補強,滿足強度要求。因計算過程與常規(guī)設計相同且又非常復雜, 這里不再詳述.采用雙相不銹鋼2205 計算出的厚度比采用普通的不銹鋼的要小, 這是因為雙相不銹鋼力學性能優(yōu)異, 強度高,在固溶狀態(tài)下的室溫屈服強度比未添加氮的標準奧氏體不銹鋼高兩倍多, 這樣在某些應用中就可以減小壁厚。夾套的設計及計算　夾套內的物料為水汽, 可按常規(guī)選材和設計。一般選碳鋼(Q235 -B)就可以。夾套只受內壓, 其壁厚計算按式(1)進行, 所得計算厚度加腐蝕裕量和鋼板負偏差并經圓整即得終厚度(名義厚度)

從反應釜控制的實際來說，其具有非線性和延遲性特點，復雜性很強，增加了溫度控制的難度。特性分析如下：

①從化學反應的實際來說，供熱系統(tǒng)會產生很多的變化，變化過程極易受外界環(huán)境因素的影響，而且化學反應過程變化趨勢具有差異性，所以使得反應釜成為非線性系統(tǒng)，溫度控制的難度增加。

②化工生產中的反應釜不僅體積大，而且熱容量很大，實際運行中隨時會產生吸熱反應與放熱反應，所以進行采集時會增加過程時間。

③反應釜內發(fā)生聚合反應時，生產用的化工原料也會發(fā)生變化，引發(fā)過程與物質變化，產生系列反應，比如吸熱反應和放熱反應等，生產的復雜性較強。