由于不銹鋼電加熱反應(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人孔的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。不銹鋼電加熱反應(yīng)釜焊接方法大量研究結(jié)果表明,除氧炔焰焊接法因伴生碳污染焊縫外,幾乎所有的焊接工藝現(xiàn)在均可用于雙相不銹鋼。由于結(jié)構(gòu)具有對(duì)稱性, 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)稱面上施加對(duì)稱約束, 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

不銹鋼電加熱反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)

主要技術(shù)性能及參數(shù)

不銹鋼電加熱反應(yīng)釜外形結(jié)構(gòu)如圖1 所示, 其主要技術(shù)

性能與參數(shù)如下:

功率 7.5kW

反應(yīng)壓力 0.5MPa(max)

液壓控制系統(tǒng)壓力 16MPa(max)

生產(chǎn)率200kg(以干胚乳片計(jì))/ h整機(jī)外形尺寸4130mm(高)×1600mm(直徑)質(zhì)量2500kg.

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

傳動(dòng)系統(tǒng)

由三相異步電動(dòng)機(jī)和立式行星擺線針輪減速機(jī)組成, 安裝在釜體上蓋, 結(jié)構(gòu)緊湊。經(jīng)多次試驗(yàn), 我們確認(rèn)了攪拌轉(zhuǎn)速, 可使釜內(nèi)物料在較短的時(shí)間內(nèi)充分完成改性反應(yīng)。傳動(dòng)軸與上蓋間采用聚四氟編織填料密封, 其耐腐蝕、耐磨、導(dǎo)熱性好。

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)。因此，深度分析此課題，提出行之有效的控制和維護(hù)措施有著重要的意義。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?！「w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。

二次油泵的流量根據(jù)熱負(fù)荷及熱油進(jìn)出口溫度確定。進(jìn)出口溫差越小, 傳熱越穩(wěn)定; 但油泵流量就需增大。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。對(duì)制膠反應(yīng)釜的傳熱要求而言, 進(jìn)出口溫差不必太小。二次油泵的揚(yáng)程應(yīng)根據(jù)通過反應(yīng)釜及相應(yīng)管路系統(tǒng)的壓降確定。為防止高溫?zé)嵊托孤? 必需注意油泵的密封, 以采用屏蔽泵為宜。我國(guó)目前已能生產(chǎn)性能優(yōu)良的導(dǎo)熱油, 如上海浩海精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)的Ln〕系列導(dǎo)熱油, 使用溫度可達(dá)30 0 一350 ℃ , 閃點(diǎn)為1 80 一2 0 ℃ 。選擇適當(dāng)?shù)呐铺?hào)及熱油進(jìn)口溫度, 裝置可以在低于閃點(diǎn)20 ℃的條件下運(yùn)行, 無須因使用熱油而考慮防爆。熱油溫度很高, 必須注意保溫, 防止。管道及閥門均應(yīng)保證無泄漏, 閥門的選用尤需注意。按照導(dǎo)熱油使用說明, 裝置區(qū)內(nèi)要配備適用的消防器材。