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发布时间:2020-10-09 17:28:49
针对人造板厂制胶反应釜的温度控制问题, 提出了一种新的模糊控制方法.利用夹套内温度, 采用模糊多层规则集结构, 有效地解决了热滞后的负影响.实际应用表明, 反应釜内反应液温度精度小于0 .5 ℃. 制胶反应釜是人造板厂生产胶粘剂的关键设备, 其反应属于间歇反应.一方面其料在不同时间加入,实验室不锈钢反应釜, 且加入的量也不同;另一方面,小型不锈钢反应釜, 各阶段要求的反应温度不同, 且反应釜内反应液温度受夹套内温度的影响较大[ 1] , 故对象特性变化较大, 是一种非线性、大滞后的时变的复杂系统.控制好反应釜的工艺参数, 使之相对稳定, 对于提高产品质量、产量和降低污染至关重要.为此, 笔者研制了一种智能制胶反应釜温度控制系统.
由于不锈钢反应釜搅拌器组件由多点支撑, 而且在常规设计时考虑了机架、减速机和电机共同作用在顶盖上压力的影响和局部开孔的影响, 对封头进行了整体补强设计, 所以有限元建模时, 为了简化分析, 不考虑它们的影响, 只考虑跨顶盖和筒体开人孔的复杂结构。由于结构具有对称性, 所以取其1/2 作为研究对象。筒体与接管长度的取值都大于2.5 RT(R为接管与筒体半径, T为接管与筒体的厚度), 筒体和封头的厚度取值为13.4 mm(封头成型后的实际厚度减去腐蚀裕量), 接管厚度为9 mm。材料特性人孔接管、筒体和封头的材质均为0Cr18Ni9,设计压力为0.8 MPa,不锈钢反应釜, 工作压力为0.7MPa, 设计温度为200 ℃, 工作温度为180 ℃,腐蚀余量为1 mm,在筒体底部的横截面上施加轴向固定约束,对称面上施加对称约束, 并在筒体底部横截面上一点(其坐标为(0, -475, 513.4))约束X方向的位移, 以防模型发生该方向的刚体运动。在封头、筒体及人孔筒节的内表面上施加内压载荷0.8MPa, 在人孔筒节的外端面上施加等效应力9.1MPa
由于顶盖所受的内压(0.7 MPa)远大于其外压(0.1 MPa), 所以下面的分析只针对其承受内压的工作状态进行分析。顶盖的理论应力分析顶盖为标准椭圆型封头, 椭圆型封头的长轴a=500 mm, 短轴b=250 mm, 封头的名义厚度按照前面设计值Sn =16 mm, 按照无力矩理论给出顶盖的经向和环向应力分布曲线可以看出, 在距中心大约425 mm处,环向应力等于0, 该处是环向应力由拉应力改变为压应力的交界处, 而顶盖开人孔位置正经此处。以上应力状况是针对不开孔的封头的。对此处曲率变化较大部位进行开孔, 必使应力复杂化。为此对按常规设计得出的顶盖的壁厚提出了质疑。
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