根據現(xiàn)場場地布置，并結合參考了化工設備標準反應釜尺寸，選取其內徑Di1=Φ1800mm,按充裝系數0.85 計算， 實際容積為V=6/0.85=7.05m3。按GB/T25198-2010《壓力容器封頭》選取橢圓形封頭，查其容積V=0.827m3 ， 形狀系數K=1 。則筒體高度為：h=(7.05-0.827x2)/ (πx0.92)=2.12m。夾套選取Di2=Φ2000mm。釜體反應層壁厚的設計釜體材料1Cr18Ni9Ti,釜體材料許用應力為[σ]t=137MPa,筒體與封頭焊接形式采用雙面焊接、全焊透,焊接接頭系數為=0。通過用戶提供的工況，在參照GB150-1998《鋼制壓力容器》確定釜體內設計壓力位工作壓力的1.1 倍，即設計壓力Pc1 為0.2x1.1=0.22MPa 設計溫度依據夾套選取了t1=164℃，夾套依據用戶使用過程中的蒸汽的溫度查閱在相應溫度下的飽和蒸汽壓為0.6 MPa，故我選取了夾套設計壓力為Pc2=0.6MPa，設計溫度為t2=164℃,焊接接頭系數Φ取0.85。

由于用戶單位提供的介質具有腐蝕性，通過與用戶溝通介質的腐蝕性及對材質的焊接性的把握， 選取了釜體結構采用00Cr17Ni14Mo2，厚度負偏差C2=0.8mm，腐蝕余量C1=0mm。通過查詢GB150-1998《鋼制壓力容器》中材料的設計溫度下許用應力與其試驗溫度許用應力通過插值法可以算00Cr17Ni14Mo2 材質試驗溫度許用應力[σ]=118MPa，設計溫度許用應力 [σ]t=114.48MPa，試驗溫度下屈服點 σs=177 MPa，夾套采用Q235-B 材質，厚度負偏差C2 =0.8mm，腐蝕余量C1=1mm。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。其試驗溫度許用應力 [σ]=113MPa，設計溫度許用應力[σ]t=110.76 MPa，試驗溫度下屈服點σs =235MPa。

反應釜廠家的結構和技術參數

主要技術性能及參數

反應釜廠家外形結構如圖1 所示, 其主要技術

性能與參數如下:

功率 7.5kW

反應壓力 0.5MPa(max)

液壓控制系統(tǒng)壓力 16MPa(max)

生產率200kg(以干胚乳片計)/ h整機外形尺寸4130mm(高)×1600mm(直徑)質量2500kg.

結構特點

傳動系統(tǒng)

由三相異步電動機和立式行星擺線針輪減速機組成, 安裝在釜體上蓋, 結構緊湊。經多次試驗, 我們確認了攪拌轉速, 可使釜內物料在較短的時間內充分完成改性反應。傳動軸與上蓋間采用聚四氟編織填料密封, 其耐腐蝕、耐磨、導熱性好。

以廢材作燃料的熱油爐在人造板生產廠得到較為普遍的采用, 從而使一些工廠考慮省去蒸汽鍋爐, 采用導熱油作為制膠反應釜的加熱介質。我們在某工程中應廠方要求設計了以導熱油為加熱介質的反應釜, 取得了較好的效果?，F(xiàn)將反應釜工藝設計應考慮的一些問題介紹如下: 導熱油加熱反應釜的特征與蒸汽加熱反應釜相比, 油加熱反應釜有下列特征其中金屬壁的熱阻很小, 可以忽略不計。采用導熱油作加熱介質時,1 / a 。所設計的反應釜頂蓋結構不僅有效地防止了泄漏,避免事故的發(fā)生,而且降低了設備成本。與R do 均較蒸汽加熱為大。飽和蒸汽冷凝時給熱系數a 為9 30 一17 5 0w / (m2·K ) ( 8 0 0 0 一1 5 0 0 0 k e a l / (m2·h· ℃ ) ) ;水強制湍流給熱系數a 為1 0 50 一5 8 0 0W /(濘·K ) ( 9 0 0 一5 o o o k e a l / (時·h· ℃ ) ), 油因粘度較水大, 。要更低一些.

針對人造板廠制膠反應釜的溫度控制問題, 提出了一種新的模糊控制方法.利用夾套內溫度, 采用模糊多層規(guī)則集結構, 有效地解決了熱滯后的負影響.實際應用表明, 反應釜內反應液溫度精度小于0 .5 ℃. 制膠反應釜是人造板廠生產膠粘劑的關鍵設備, 其反應屬于間歇反應.一方面其料在不同時間加入, 且加入的量也不同;另一方面, 各階段要求的反應溫度不同, 且反應釜內反應液溫度受夾套內溫度的影響較大[ 1] , 故對象特性變化較大, 是一種非線性、大滯后的時變的復雜系統(tǒng).控制好反應釜的工藝參數, 使之相對穩(wěn)定, 對于提高產品質量、產量和降低污染至關重要.為此, 筆者研制了一種智能制膠反應釜溫度控制系統(tǒng).