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(qiáng)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(jìn)行強(qiáng)度計算及穩(wěn)定性校核，以免釜體達(dá)不到強(qiáng)度設(shè)計要求而失穩(wěn)。從化工生產(chǎn)的實(shí)際來說，反應(yīng)難以避免會放熱，使得熱量分布不夠均勻。根據(jù)GB150-1998 內(nèi)外壓圓筒、封頭強(qiáng)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。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(jī)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(jī)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(jī)械密封的使用壽命。三類容器在設(shè)計、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。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(qiáng)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)?；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(qiáng)度評定, 結(jié)果表明強(qiáng)度不足。然后采用內(nèi)部貼補(bǔ)強(qiáng)圈的局部補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu), 經(jīng)過二次分析評定, 強(qiáng)度滿足要求。并對設(shè)備的無損檢測作了相關(guān)說明。

由于反應(yīng)釜報價攪拌器組件由多點(diǎn)支撐, 而且在常規(guī)設(shè)計時考慮了機(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, 對封頭進(jìn)行了整體補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計, 所以有限元建模時, 為了簡化分析, 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)。由于結(jié)構(gòu)具有對稱性, 所以取其1/2 作為研究對象。經(jīng)多次試驗(yàn),我們確認(rèn)了攪拌轉(zhuǎn)速,可使釜內(nèi)物料在較短的時間內(nèi)充分完成改性反應(yīng)。筒體與接管長度的取值都大于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)計壓力為0.8 MPa, 工作壓力為0.7MPa, 設(shè)計溫度為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，對稱面上施加對稱約束, 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。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

化工生產(chǎn)作業(yè)中使用的反應(yīng)釜，攪拌器是其主要裝置之一。在實(shí)際運(yùn)行中，攪拌器對轉(zhuǎn)速有著較高的要求，電動機(jī)的使用是適應(yīng)減速器開展整個運(yùn)動期間的攪拌。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。使用的減速器裝置，若采取立式安裝方式，必須要確保裝置保持良好狀態(tài)，確保不存在振動以及泄漏等情況，而且要為正常使用的狀態(tài)。這需要做好日常維護(hù)工作，確保其處于運(yùn)行狀態(tài)。一般來說，減速器轉(zhuǎn)動環(huán)節(jié)極易發(fā)生振動的情況，若不及時調(diào)整很容易影響生產(chǎn)。

從振動發(fā)生的原因角度來說，主要因素如下：①反應(yīng)釜內(nèi)負(fù)荷過大或者加料不夠均勻；②反應(yīng)釜齒輪中心距不合理，或者齒輪側(cè)隙的把控不合理；③反應(yīng)釜的齒輪加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，精度誤差較大。在實(shí)際應(yīng)用中，減速器試車的過程中，溫升若高于標(biāo)準(zhǔn)，很有可能是因?yàn)檩S彎曲變形或者軸承磨損、軸承松動等。釜體反應(yīng)層壁厚的設(shè)計釜體材料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。為保證化工生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，必須做好反應(yīng)釜的日常維護(hù)。對傳統(tǒng)裝置進(jìn)行維護(hù)時，要注重減速器的維護(hù)。嚴(yán)格按照維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)合減速器的特點(diǎn)和特性，做好日常檢查和維護(hù)，上確保減速器裝置處于的運(yùn)行狀態(tài)下，確?；どa(chǎn)效益.