反應(yīng)釜壓力容器在工作過程中會受到復(fù)雜的載荷作用，但基本的設(shè)計方針是保證反應(yīng)釜釜體的在設(shè)定的壓力范圍內(nèi)滿足基本的強度要求及穩(wěn)定性。為此我們在設(shè)計之前必須對筒體和上下封頭進行強度計算及穩(wěn)定性校核，以免釜體達(dá)不到強度設(shè)計要求而失穩(wěn)。根據(jù)GB150-1998 內(nèi)外壓圓筒、封頭強度計算方法，先分別假設(shè)內(nèi)筒體厚度：為δn1=18mm,內(nèi)下封頭為δn2=16mm。采用雙向液壓鎖作為保壓元件,使壓緊液壓缸及加料口啟閉液壓缸始終保持正常工作壓力,防止因油液泄漏失壓而造成密封失效。攪拌系統(tǒng)是反應(yīng)釜工作過程中的重要的一部分，直接關(guān)系到物料在反應(yīng)過程中的充分程度和傳熱過程中的均勻程度，對產(chǎn)品的質(zhì)量影響至關(guān)重要。攪拌器設(shè)計由于客戶方使用的介質(zhì)粘度較高，且使用過程中需要有較好的傳熱效果，所以選擇了錨式攪拌。

由于釜內(nèi)設(shè)計壓力為0.22MPa，選取機械密封212-90。支撐按JB/T4712.4-2007《容器支座》選擇A4 支座。在對客戶之前用的反應(yīng)釜使用過程中，機封部分在使用一段時間后出現(xiàn)微量泄露，在此次設(shè)計中增加了底軸承來控制軸的徑向跳動，延長了機械密封的使用壽命。針對客戶提出反應(yīng)物料有少量粗化晶粒，在此次設(shè)計過程中特別在內(nèi)筒四周設(shè)置了擋板，增強了攪拌的均勻程度，在之后用戶反饋意見收到用戶滿意的評價。:從安全的角度出發(fā), 給出反應(yīng)釜頂蓋與筒體焊接, 在一側(cè)開人孔的結(jié)構(gòu)。③鈦等,但通過對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?；陂_人孔的位置悖于常規(guī), 先采用常規(guī)設(shè)計方法設(shè)計出頂蓋厚度, 然后分別采用無力矩理論和有限元軟件ANSYS作了應(yīng)力分析, 給出人孔接管與頂蓋及筒體相貫線上的一系列應(yīng)力分布曲線, 并參照J(rèn)B4732— 95《壓力容器分析設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》作了強度評定, 結(jié)果表明強度不足。然后采用內(nèi)部貼補強圈的局部補強結(jié)構(gòu), 經(jīng)過二次分析評定, 強度滿足要求。并對設(shè)備的無損檢測作了相關(guān)說明。

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其承受內(nèi)壓的工作狀態(tài)進行分析。頂蓋的理論應(yīng)力分析頂蓋為標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭, 橢圓型封頭的長軸a=500 mm, 短軸b=250 mm, 封頭的名義厚度按照前面設(shè)計值Sn =16 mm, 按照無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)力狀況是針對不開孔的封頭的。對此處曲率變化較大部位進行開孔, 必使應(yīng)力復(fù)雜化。然后采用內(nèi)部貼補強圈的局部補強結(jié)構(gòu),經(jīng)過二次分析評定,強度滿足要求。為此對按常規(guī)設(shè)計得出的頂蓋的壁厚提出了質(zhì)疑。