小型高压反应釜服务放心可靠

根据现场场地布置，并结合参考了化工设备标准反应釜尺寸，选取其内径Di1=Φ1800mm,按充装系数0.85 计算， 实际容积为V=6/0.85=7.05m3。按GB/T25198-2010《压力容器封头》选取椭圆形封头，查其容积V=0.827m3 ， 形状系数K=1 。则筒体高度为：h=(7.05-0.827x2)/ (πx0.92)=2.12m。有关新型工业化植物胶反应设备在国内外均未见报道,因此我们在确定技术方案时非常慎重。夹套选取Di2=Φ2000mm。通过用户提供的工况，在参照GB150-1998《钢制压力容器》确定釜体内设计压力位工作压力的1.1 倍，即设计压力Pc1 为0.2x1.1=0.22MPa 设计温度依据夹套选取了t1=164℃，夹套依据用户使用过程中的蒸汽的温度查阅在相应温度下的饱和蒸汽压为0.6 MPa，故我选取了夹套设计压力为Pc2=0.6MPa，设计温度为t2=164℃,焊接接头系数Φ取0.85。

由于用户单位提供的介质具有腐蚀性，通过与用户沟通介质的腐蚀性及对材质的焊接性的把握， 选取了釜体结构采用00Cr17Ni14Mo2，厚度负偏差C2=0.8mm，腐蚀余量C1=0mm。通过查询GB150-1998《钢制压力容器》中材料的设计温度下许用应力与其试验温度许用应力通过插值法可以算00Cr17Ni14Mo2 材质试验温度许用应力[σ]=118MPa，设计温度许用应力 [σ]t=114.48MPa，试验温度下屈服点 σs=177 MPa，夹套采用Q235-B 材质，厚度负偏差C2 =0.8mm，腐蚀余量C1=1mm。液压控制系统反应釜自动化程度高,其加料、出料方式均采用液压控制。其试验温度许用应力 [σ]=113MPa，设计温度许用应力[σ]t=110.76 MPa，试验温度下屈服点σs =235MPa。

反应釜工作压力为0.7 MPa, 设计压力取0.8 MPa, 腐蚀裕量取1 mm, 钢板负偏差取0.8 mm,材料的许用应力为130 MPa, 按GB150— 1998《钢制压力容器》设计出顶盖的厚度约为5 mm。再按照文献[ 1]的设计方法, 考虑到顶盖密集开孔的削弱和搅拌器等附件重量的影响, 对顶盖进行整体补强设计, 终顶盖厚度圆整到8 mm。按外压容器设计因为反应釜工作时可能出现负压, 约为-0.077MPa, 设计时必须考虑筒体的失稳现象, 需按外压容器设计壁厚。夹套的工作压力为0.6 MPa, 设计外压取为0.7 MPa。小型高压反应釜焊接方法大量研究结果表明,除氧炔焰焊接法因伴生碳污染焊缝外,几乎所有的焊接工艺现在均可用于双相不锈钢。按外压容器设计出筒体的名义厚度为14 mm, 为取材一致和开孔补强, 故将顶盖厚度取与筒体相同。同样, 考虑顶盖密集开孔的削弱和搅拌器等附件重量的影响, 顶盖厚度取16 mm。根据以上分析, 顶盖的名义厚度的设计值16mm。

小型高压反应釜顶盖补强设计　　

前面的分析设计说明, 由于开孔的原因, 应力集中非常严重, 导致强度不足, 必须设法补强, 满足强度要求。为此，本文以带搅拌化工反应釜为例，结合其工作情况，运用事故树安全分析法，针对化工反应釜反应过程中的压力异常升高问题及原因，对其结构进行评价，并通过优化改进减少其不安全因素及隐患的存在。从经济方面考虑, 尽管贴补强圈给制造带来了一定的难度, 但总体来说贴补强圈比整体补强要经济。另外, 由于反应釜外部所接管线比较多, 特别是顶盖上面, 所以选择了在内部贴680 mm×8mm的补强圈。无损检测要求为了确保强度, 保证焊缝质量, 无损检测要特别注意以下内容:(1)对局部薄膜应力高的部位应加强内部质量的检测, 一般情况下该部位应做超声波检测, 但基于材料为不锈钢, 则用表面探伤代替; (2)对人孔接管与封头、筒体连接的角焊缝, 应做表面无损检测, 要求制造厂家必须保证全焊透。　　(3)对弯曲应力较高的表面, 要求做表面检测,因材料为不锈钢, 作渗透检测。

从化工生产的实际来说，反应难以避免会放热，使得热量分布不够均匀。从反应釜控制的实际来说，其具有非线性和延迟性特点，复杂性很强，增加了温度控制的难度。若没有及时排出热量，那么会使得反应釜内的温度增加，极易引发“爆聚”问题。若余热排放过多，会使得整体稳定性被降低，影响化工产品的质量和效益，因此必须做好温度的有效控制.从化工生产的实际来说，反应釜的温度控制多采用常规PID 控制方法。此方法虽然控制原理比较简单，具有不错的稳定性，而且控制系统的可靠性比较好，参数调整很方便。

反应釜的炉温控制实践，运用常规PID 控制法，可有效控制动态特性，比如温度惯性大以及容量滞后等。若化工生产对控制速度以及控制精度的要求不高，那么运用常规PID 控制法可获得不错的效果。它们各个方向的应力及各应力分量和应力强度等的变化情形基本是同步的,即应力强度的部位其薄膜应力强度、薄膜应力 弯曲应力的应力强度也均是。不过常规PID 控制器的功能实现依赖于相应的数学模型，反应釜实际应用中，反应机理比较复杂，参数具有变化性特点，同时极易受到外界的干扰，影响数学模型的性，增加了参数调整的难度。基于此，要进行PID控制器的优化，应用模糊RBF ***网络PID 控制法，对反应釜PID 控制进行优化以及改进。从模糊RBF ***网络PID 控制法的应用实际来说，其构建的PID 控制系统在实际运行中实现稳定运行，需要的时间很少而且超调量很小，增强了炉温的控制精度，提高了生产效率。除此之外，系统的抗干扰性能很强，系统的自适应能力比较强，具有较好的鲁棒性。通过在线整定PID 参数，能够快速适应控制系统的变化，使得系统运行保持稳定的状态.