反應(yīng)釜壓力容器在工作過(guò)程中會(huì)受到復(fù)雜的載荷作用，但基本的設(shè)計(jì)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。為此我們?cè)谠O(shè)計(jì)之前必須對(duì)筒體和上下封頭進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算及穩(wěn)定性校核，以免釜體達(dá)不到強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求而失穩(wěn)。根據(jù)GB150-1998 內(nèi)外壓圓筒、封頭強(qiáng)度計(jì)算方法，先分別假設(shè)內(nèi)筒體厚度：為δn1=18mm,內(nèi)下封頭為δn2=16mm。攪拌系統(tǒng)是反應(yīng)釜工作過(guò)程中的重要的一部分，直接關(guān)系到物料在反應(yīng)過(guò)程中的充分程度和傳熱過(guò)程中的均勻程度，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響至關(guān)重要。攪拌器設(shè)計(jì)由于客戶方使用的介質(zhì)粘度較高，且使用過(guò)程中需要有較好的傳熱效果，所以選擇了錨式攪拌。

反應(yīng)設(shè)備使用歷史悠久, 應(yīng)用廣泛, 由于在反應(yīng)釜使用過(guò)程中涉及反應(yīng), 所以對(duì)反應(yīng)設(shè)備本身安全要求較高。我國(guó)《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》從管理及安全的角度出發(fā)對(duì)壓力容器進(jìn)行分類時(shí), 把反應(yīng)容器提高了一個(gè)等級(jí), 把中壓、介質(zhì)為或毒性程度為危害介質(zhì)、PV≥10 MPa· m3 的反應(yīng)容器劃分為三類壓力容器, 而且把低壓、介質(zhì)毒性為極度和高度危害、PV≥0.2 MPa· m3 的容器也劃分為三類容器。三類容器在設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)和使用管理方面提出嚴(yán)格要求, 以防止意外事故的發(fā)生。文中所介紹的反應(yīng)釜屬于三類容器, 其反應(yīng)介質(zhì)之一為, 工作壓力為0.7 MPa, 工作溫度接近180 ℃。無(wú)色有毒, 極其(在空氣中含3% ～ 100%均可), 屬高度危害介質(zhì)。如何保證安全, 防止泄漏, 是設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)需重點(diǎn)解決的問(wèn)題。而密封難點(diǎn)集中反映在頂蓋與筒體相連接的部位, 主要是因?yàn)槠涿芊饷娣e大、密封不易保證造成的。

由于頂蓋所受的內(nèi)壓(0.7 MPa)遠(yuǎn)大于其外壓(0.1 MPa), 所以下面的分析只針對(duì)其承受內(nèi)壓的工作狀態(tài)進(jìn)行分析。頂蓋的理論應(yīng)力分析頂蓋為標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭, 橢圓型封頭的長(zhǎng)軸a=500 mm, 短軸b=250 mm, 封頭的名義厚度按照前面設(shè)計(jì)值Sn =16 mm, 按照無(wú)力矩理論給出頂蓋的經(jīng)向和環(huán)向應(yīng)力分布曲線可以看出, 在距中心大約425 mm處,環(huán)向應(yīng)力等于0, 該處是環(huán)向應(yīng)力由拉應(yīng)力改變?yōu)閴簯?yīng)力的交界處, 而頂蓋開人孔位置正經(jīng)此處。以上應(yīng)力狀況是針對(duì)不開孔的封頭的。對(duì)此處曲率變化較大部位進(jìn)行開孔, 必使應(yīng)力復(fù)雜化。為此對(duì)按常規(guī)設(shè)計(jì)得出的頂蓋的壁厚提出了質(zhì)疑。