由于釜內(nèi)設(shè)計(jì)壓力為0.22MPa，選取機(jī)械密封212-90。支撐按JB/T4712.4-2007《容器支座》選擇A4 支座。在對客戶之前用的反應(yīng)釜使用過程中，機(jī)封部分在使用一段時間后出現(xiàn)微量泄露，在此次設(shè)計(jì)中增加了底軸承來控制軸的徑向跳動，延長了機(jī)械密封的使用壽命。針對客戶提出反應(yīng)物料有少量粗化晶粒，在此次設(shè)計(jì)過程中特別在內(nèi)筒四周設(shè)置了擋板，增強(qiáng)了攪拌的均勻程度，在之后用戶反饋意見收到用戶滿意的評價。:從安全的角度出發(fā), 給出反應(yīng)釜頂蓋與筒體焊接, 在一側(cè)開人孔的結(jié)構(gòu)。一般來說，減速器轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)極易發(fā)生振動的情況，若不及時調(diào)整很容易影響生產(chǎn)?；陂_人孔的位置悖于常規(guī), 先采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出頂蓋厚度, 然后分別采用無力矩理論和有限元軟件ANSYS作了應(yīng)力分析, 給出人孔接管與頂蓋及筒體相貫線上的一系列應(yīng)力分布曲線, 并參照J(rèn)B4732— 95《壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》作了強(qiáng)度評定, 結(jié)果表明強(qiáng)度不足。然后采用內(nèi)部貼補(bǔ)強(qiáng)圈的局部補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu), 經(jīng)過二次分析評定, 強(qiáng)度滿足要求。并對設(shè)備的無損檢測作了相關(guān)說明。

各種保護(hù)及安全信號裝置反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)充分考慮了設(shè)備運(yùn)行的安全性, 所有與設(shè)備安全有關(guān)、需要保護(hù)的部位均設(shè)置了信號指示和保護(hù)措施。各信號指示均安裝于釜體上蓋, 便于操作人員的觀察監(jiān)測。A27H-10 彈簧微啟式安全閥, 保證釜體反應(yīng)層工作壓力不超過設(shè)定值。801 立式自動排氣閥, 用于觀測釜內(nèi)物料反應(yīng)程度。運(yùn)行約22個月,發(fā)現(xiàn)釜體上封頭R過渡區(qū)處及人孔焊縫處出現(xiàn)細(xì)水珠,從人孔向內(nèi)壁觀察,發(fā)現(xiàn)金屬表面失去光澤,表面組織粗糙,上封頭內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)有一片凹坑,有的已有豆粒大小。Y-150 壓力表, 用于觀測釜內(nèi)物料反應(yīng)壓力。WZP-230 溫度傳感器,用于監(jiān)控釜內(nèi)物料反應(yīng)溫度;溫度表, 用于直接觀測釜內(nèi)物料反應(yīng)溫度?！「w反應(yīng)層壁厚的設(shè)計(jì)釜體材料1Cr18Ni9Ti , 釜體材料許用應(yīng)力為[ σ] t =137MPa , 筒體與封頭焊接形式采用雙面焊接、全焊透, 焊接接頭系數(shù)為=0.85 , 腐蝕裕量C2=1.5mm , 采用局部無損檢測, 鋼板厚度負(fù)偏差為C1 =0.5mm , 釜體反應(yīng)層內(nèi)直徑為Di =1100mm ,設(shè)計(jì)壓力為pc =0.5MPa , 則釜體反應(yīng)層計(jì)算壁厚。

化工反應(yīng)釜事故樹進(jìn)行與之相對應(yīng)的成功樹構(gòu)建后，即可進(jìn)行徑集結(jié)構(gòu)函數(shù)計(jì)算求出，得到相應(yīng)的徑集, 然后，通過對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)重要度的計(jì)算分析，在其結(jié)構(gòu)重要度分析中根據(jù)其構(gòu)建的事故樹結(jié)構(gòu)情況，可以通過徑集進(jìn)行判斷分析，后即可進(jìn)行事故樹安全分析，得出相應(yīng)的事故結(jié)果，所構(gòu)建的化工反應(yīng)釜壓力異常升高事故的主要原因包含攪拌效果差、溫度反饋不及時以及反應(yīng)前未將容器內(nèi)清理干凈等，根據(jù)其事故發(fā)生原因，可以通過對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)，減少其事故問題及原因影響。如下圖1所示，即為根據(jù)化工反應(yīng)釜工作運(yùn)行的實(shí)際情況，以其反應(yīng)過程中壓力異常升高事故情況為例，在進(jìn)行事故原因及邏輯關(guān)系分析后。結(jié)合上述的事故樹安全分析步驟，根據(jù)上述對化工反應(yīng)釜壓力異常升高引起的事故原因分析，在進(jìn)行帶攪拌化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)計(jì)中，

由于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜為進(jìn)行清洗裝置配備，多采用人工清洗方式，并且其結(jié)構(gòu)中設(shè)置有一個攪拌裝置，進(jìn)行攪拌的形式較為單一，多以渦輪式、旋漿式以及框式、螺帶式、錨式等為主；因此，針對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)研究，具有十分突出的必要性。此外，在作業(yè)過程中的溫度控制方面，針對化工反應(yīng)釜的溫度控制與信息反饋系統(tǒng)研究應(yīng)用較多，但是在與反應(yīng)點(diǎn)更加接近的溫度信息的讀取上存在較大的局限性，針對這種情況下，結(jié)合上述對化工反應(yīng)釜工作現(xiàn)場壓力異常升高致事故原因的分析，本文專門提出一種能夠更加方便的進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)控制的自洗型化工攪拌反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)。