由于反應(yīng)釜設(shè)備攪拌器組件由多點(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

各種保護(hù)及安全信號(hào)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(hào)指示和保護(hù)措施。各信號(hào)指示均安裝于釜體上蓋, 便于操作人員的觀察監(jiān)測(cè)。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(guò)設(shè)定值。801 立式自動(dòng)排氣閥, 用于觀測(cè)釜內(nèi)物料反應(yīng)程度。Y-150 壓力表, 用于觀測(cè)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(cè)釜內(nèi)物料反應(yīng)溫度。 釜體反應(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(wú)損檢測(cè), 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。

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(wèn)題，從而有效防止化工反應(yīng)釜作業(yè)過(guò)程中超壓及腐蝕等問(wèn)題發(fā)生，確?；どa(chǎn)的安全性。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(wèn)題，通過(guò)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)更加高效。