反應(yīng)釜的頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)從安全的角度考慮, 如果把頂蓋與筒體相連接的部位設(shè)計(jì)成法蘭螺栓連接, 因其密封面大, 工作溫度高, 介質(zhì)具有腐蝕性, 密封難以保證, 會(huì)造成安全隱患;另一方面從經(jīng)濟(jì)的角度考慮, 所使用的材料為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼, 價(jià)格昂貴, 如果增加一對(duì)容器蘭(約1 萬元), 則提高了容器的制造成本。從化工生產(chǎn)的實(shí)際來說，反應(yīng)釜的溫度控制多采用常規(guī)PID控制方法。終決定采用如圖1所示的結(jié)構(gòu), 使筒體與頂蓋采用焊接連接結(jié)構(gòu), 為了方便內(nèi)件的裝卸和檢修,在一側(cè)開了一個(gè)426 mm×10 mm的人孔?！∮捎谌丝椎闹睆捷^大, 頂蓋直徑相對(duì)較小, 且其上還開有其他接管, 開人孔時(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)生了新的問題———頂蓋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)如何解決。

化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)設(shè)計(jì)的思路分析根據(jù)上述對(duì)化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)必要性的分析可以看出，在實(shí)際作業(yè)中，由于化工反應(yīng)釜的運(yùn)行作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜，再加上在反應(yīng)釜內(nèi)部參與反應(yīng)的物質(zhì)及原料屬性較為特殊，危險(xiǎn)性較高等多種因素影響，導(dǎo)致其作業(yè)安全隱患與事故發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)較高，對(duì)化工生產(chǎn)安全也存在較大不利影響。從反應(yīng)釜控制的實(shí)際來說，其具有非線性和延遲性特點(diǎn)，復(fù)雜性很強(qiáng)，增加了溫度控制的難度。為此，本文以帶攪拌化工反應(yīng)釜為例，結(jié)合其工作情況，運(yùn)用事故樹安全分析法，針對(duì)化工反應(yīng)釜反應(yīng)過程中的壓力異常升高問題及原因，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過優(yōu)化改進(jìn)減少其不安全因素及隱患的存在。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.

該化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進(jìn)方案是針對(duì)其傳統(tǒng)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及其作業(yè)影響，能夠有效解決其化工反應(yīng)中溫度控制困難以及容器內(nèi)部清洗困難等問題，從而有效防止化工反應(yīng)釜作業(yè)過程中超壓及腐蝕等問題發(fā)生，確保化工生產(chǎn)的安全性。在45°～90°范圍內(nèi),隨著徑向和經(jīng)向應(yīng)力快速增加,并達(dá)到值,應(yīng)力強(qiáng)度在此范圍內(nèi)也快速增加,在90°附近,隨著這兩個(gè)應(yīng)力達(dá)到值,應(yīng)力強(qiáng)度也出現(xiàn)了值,此時(shí)環(huán)向應(yīng)力幾乎保持不變。值得注意的是，首先，針對(duì)傳統(tǒng)化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)在化工反應(yīng)中攪拌不理想問題，通過在反應(yīng)釜的反應(yīng)腔內(nèi)進(jìn)行兩個(gè)攪拌裝置的增加設(shè)置，并且在每個(gè)攪拌軸上進(jìn)行減速器安裝應(yīng)用，對(duì)攪拌軸的底部還安裝設(shè)置有4層攪拌片，各層之間保持相互垂直狀態(tài)，每層分別有兩片，其攪拌片的角度設(shè)置對(duì)液體流動(dòng)具有較大的適宜性，攪拌片的表面還進(jìn)行了導(dǎo)料孔布置，使兩個(gè)攪拌裝置呈相反方向進(jìn)行攪拌運(yùn)行，以對(duì)原有反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的攪拌效果進(jìn)行優(yōu)化，以促進(jìn)反應(yīng)腔內(nèi)物料的反應(yīng)更加。

從化工生產(chǎn)的實(shí)際來說，反應(yīng)難以避免會(huì)放熱，使得熱量分布不夠均勻。該設(shè)備采用獨(dú)創(chuàng)的三層式釜體結(jié)構(gòu)和雙螺帶式攪拌裝置,在恒溫條件下,對(duì)固體粒狀物料進(jìn)行反應(yīng)加工,可大大提高產(chǎn)品的水合及溶解速度,降低水不溶物含量,使植物膠更加廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。若沒有及時(shí)排出熱量，那么會(huì)使得反應(yīng)釜內(nèi)的溫度增加，極易引發(fā)“爆聚”問題。若余熱排放過多，會(huì)使得整體穩(wěn)定性被降低，影響化工產(chǎn)品的質(zhì)量和效益，因此必須做好溫度的有效控制.從化工生產(chǎn)的實(shí)際來說，反應(yīng)釜的溫度控制多采用常規(guī)PID 控制方法。此方法雖然控制原理比較簡(jiǎn)單，具有不錯(cuò)的穩(wěn)定性，而且控制系統(tǒng)的可靠性比較好，參數(shù)調(diào)整很方便。

反應(yīng)釜的爐溫控制實(shí)踐，運(yùn)用常規(guī)PID 控制法，可有效控制動(dòng)態(tài)特性，比如溫度慣性大以及容量滯后等。③鈦等,但通過對(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。若化工生產(chǎn)對(duì)控制速度以及控制精度的要求不高，那么運(yùn)用常規(guī)PID 控制法可獲得不錯(cuò)的效果。不過常規(guī)PID 控制器的功能實(shí)現(xiàn)依賴于相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，反應(yīng)釜實(shí)際應(yīng)用中，反應(yīng)機(jī)理比較復(fù)雜，參數(shù)具有變化性特點(diǎn)，同時(shí)極易受到外界的干擾，影響數(shù)學(xué)模型的性，增加了參數(shù)調(diào)整的難度?；诖?，要進(jìn)行PID控制器的優(yōu)化，應(yīng)用模糊RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 控制法，對(duì)反應(yīng)釜PID 控制進(jìn)行優(yōu)化以及改進(jìn)。從模糊RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 控制法的應(yīng)用實(shí)際來說，其構(gòu)建的PID 控制系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行，需要的時(shí)間很少而且超調(diào)量很小，增強(qiáng)了爐溫的控制精度，提高了生產(chǎn)效率。除此之外，系統(tǒng)的抗干擾性能很強(qiáng)，系統(tǒng)的自適應(yīng)能力比較強(qiáng)，具有較好的魯棒性。通過在線整定PID 參數(shù)，能夠快速適應(yīng)控制系統(tǒng)的變化，使得系統(tǒng)運(yùn)行保持穩(wěn)定的狀態(tài).