由于反應(yīng)釜生產(chǎn)廠家攪拌器組件由多點(diǎn)支撐, 而且在常規(guī)設(shè)計時考慮了機(jī)架、減速機(jī)和電機(jī)共同作用在頂蓋上壓力的影響和局部開孔的影響, 對封頭進(jìn)行了整體補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計, 所以有限元建模時, 為了簡化分析, 不考慮它們的影響, 只考慮跨頂蓋和筒體開人孔的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)具有對稱性, 所以取其1/2 作為研究對象。筒體與接管長度的取值都大于2.5 RT(R為接管與筒體半徑, T為接管與筒體的厚度), 筒體和封頭的厚度取值為13.4 mm(封頭成型后的實(shí)際厚度減去腐蝕裕量), 接管厚度為9 mm。22MPa設(shè)計溫度依據(jù)夾套選取了t1=164℃，夾套依據(jù)用戶使用過程中的蒸汽的溫度查閱在相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓為0。材料特性人孔接管、筒體和封頭的材質(zhì)均為0Cr18Ni9,設(shè)計壓力為0.8 MPa, 工作壓力為0.7MPa, 設(shè)計溫度為200 ℃, 工作溫度為180 ℃,腐蝕余量為1 mm，在筒體底部的橫截面上施加軸向固定約束，對稱面上施加對稱約束, 并在筒體底部橫截面上一點(diǎn)(其坐標(biāo)為(0, -475, 513.4))約束X方向的位移, 以防模型發(fā)生該方向的剛體運(yùn)動。在封頭、筒體及人孔筒節(jié)的內(nèi)表面上施加內(nèi)壓載荷0.8MPa, 在人孔筒節(jié)的外端面上施加等效應(yīng)力9.1MPa

因油加熱反應(yīng)釜傳熱系數(shù)相對較低,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。加熱面與冷卻面的配置簡單的夾套中, 流體處于自然流動狀態(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, 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。反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)型式的確定木材工業(yè)用合成樹脂的制造過程對反應(yīng)狀態(tài)的要求并不很嚴(yán)格,反應(yīng)物粘度也不高,因此對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)、攪拌器型式以及傳熱面布置的適應(yīng)性較強(qiáng)。在設(shè)計的過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)。

針對傳統(tǒng)化工反應(yīng)釜容器內(nèi)部的物料加熱溫度恒定控制不準(zhǔn)確問題，通過將溫度計設(shè)置在罐體容器的內(nèi)壁底部，與導(dǎo)線進(jìn)行連接，以在溫度顯示器上進(jìn)行更加直觀、準(zhǔn)確的顯示，并將溫度顯示器在夾套側(cè)壁上進(jìn)行固定，來更加方便的進(jìn)行溫度監(jiān)控與調(diào)節(jié)管理，確保其化工反應(yīng)中溫度升高與變化適宜。此外，對傳統(tǒng)化工反應(yīng)釜作業(yè)中，其容器反應(yīng)腔內(nèi)空間較大，但容器口較小，導(dǎo)致對反應(yīng)釜的清洗難度較高，容易發(fā)生殘余雜質(zhì)堆積，影響反應(yīng)效果的問題，通過將包含進(jìn)水管以及噴淋盤、加壓泵等的清洗裝置在容器罐體上蓋設(shè)置安裝，同時在進(jìn)水管中進(jìn)行加壓泵設(shè)置，對噴淋盤側(cè)壁與底面進(jìn)行噴嘴設(shè)置，以在加壓泵的加壓引水作用下，由噴淋盤表面噴嘴噴出，以對容器壁進(jìn)行清洗，確保其清洗效果，減少對反應(yīng)釜反應(yīng)作業(yè)的不利影響?？傊?，對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，能夠有效滿足其結(jié)構(gòu)在反應(yīng)作業(yè)中的有關(guān)需求，進(jìn)而確保其反應(yīng)作業(yè)的質(zhì)量和效果，確保其生產(chǎn)應(yīng)用安全性，具有十分積極的作用和意義。反應(yīng)釜壓力容器在工作過程中會受到復(fù)雜的載荷作用，但基本的設(shè)計方針是保證反應(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。