由于不銹鋼高壓反應(yīng)釜攪拌器組件由多點(diǎn)支撐, 而且在常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)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(kāi)孔的影響, 對(duì)封頭進(jìn)行了整體補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì), 所以有限元建模時(shí), 為了簡(jiǎn)化分析, 不考慮它們的影響, 只考慮跨頂蓋和筒體開(kāi)人孔的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。由于人孔的直徑較大,頂蓋直徑相對(duì)較小,且其上還開(kāi)有其他接管,開(kāi)人孔時(shí),必須同時(shí)跨頂蓋和筒體,這對(duì)壓力容器設(shè)計(jì)產(chǎn)生了新的問(wèn)題———頂蓋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)如何解決。由于結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱(chēng)性, 所以取其1/2 作為研究對(duì)象。筒體與接管長(zhǎng)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。材料特性人孔接管、筒體和封頭的材質(zhì)均為0Cr18Ni9,設(shè)計(jì)壓力為0.8 MPa, 工作壓力為0.7MPa, 設(shè)計(jì)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(duì)稱(chēng)面上施加對(duì)稱(chēng)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(dòng)。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

(1)在橢圓封頭與圓筒的連接部位開(kāi)孔, 孔邊的應(yīng)力沿圓周分布是較復(fù)雜的, 呈起伏變化。③鈦等,但通過(guò)對(duì)這些材料的鹽酸腐蝕速率圖及以上腐蝕原因分析可知,普通的奧氏體不銹鋼已不在可選的范圍了,而鈦又是一種很貴重的金屬,且它與鋼之間的焊接技術(shù)還不成熟。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(lái)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(lèi)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(mǎn)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。

以廢材作燃料的熱油爐在人造板生產(chǎn)廠(chǎng)得到較為普遍的采用, 從而使一些工廠(chǎng)考慮省去蒸汽鍋爐, 采用導(dǎo)熱油作為制膠反應(yīng)釜的加熱介質(zhì)。開(kāi)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(xiàn)的位置,圖7近似給出內(nèi)貫線(xiàn)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(xiàn)。我們?cè)谀彻こ讨袘?yīng)廠(chǎng)方要求設(shè)計(jì)了以導(dǎo)熱油為加熱介質(zhì)的反應(yīng)釜, 取得了較好的效果。現(xiàn)將反應(yīng)釜工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的一些問(wèn)題介紹如下: 導(dǎo)熱油加熱反應(yīng)釜的特征與蒸汽加熱反應(yīng)釜相比, 油加熱反應(yīng)釜有下列特征其中金屬壁的熱阻很小, 可以忽略不計(jì)。采用導(dǎo)熱油作加熱介質(zhì)時(shí),1 / a 。與R do 均較蒸汽加熱為大。飽和蒸汽冷凝時(shí)給熱系數(shù)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(qiáng)制湍流給熱系數(shù)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(shí)·h· ℃ ) ), 油因粘度較水大, 。要更低一些.

反應(yīng)釜溫度控制技術(shù)分析化工生產(chǎn)中使用的反應(yīng)釜為主要反應(yīng)容器，利用導(dǎo)熱介質(zhì)，借助夾套實(shí)現(xiàn)物料加熱。在125°～180°范圍內(nèi),徑向與經(jīng)向應(yīng)力基本保持不變,而環(huán)向應(yīng)力的快速增加,在180°出現(xiàn)一個(gè)極大值,而應(yīng)力強(qiáng)度也繼續(xù)增加,在180°相應(yīng)地出現(xiàn)了一個(gè)極大值。一般來(lái)說(shuō)，常用過(guò)熱蒸汽以及導(dǎo)熱油等導(dǎo)熱介質(zhì)。從反應(yīng)的過(guò)程角度來(lái)說(shuō)，主要包括升溫段、恒溫段以及冷卻段。其中，恒溫段為關(guān)鍵?；どa(chǎn)為復(fù)雜精細(xì)化加工，在加工環(huán)節(jié)加熱溫度的控制難度較大。這是因?yàn)闇囟冗@一物理量極易被周?chē)沫h(huán)境影響，不僅慣性而且具有滯后性等特點(diǎn)，系統(tǒng)響應(yīng)速度比較慢。傳統(tǒng)的溫度控制，采用的是傳統(tǒng)PID 算法，難以達(dá)到有效的控制效果，后經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和改進(jìn)，應(yīng)用自適應(yīng)模糊PID 控制技術(shù)，使用自適應(yīng)模糊PID 控制器，經(jīng)過(guò)模糊推理，通過(guò)在線(xiàn)調(diào)整PID 參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制。從實(shí)際應(yīng)用的效果來(lái)說(shuō)，使用自適應(yīng)模糊PID 控制器，對(duì)反應(yīng)釜溫度實(shí)施控制，可依據(jù)系統(tǒng)偏差以及偏差變化率的實(shí)際變化情況，進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，不僅適應(yīng)性好，而且魯棒性較好，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜溫度的把控。