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不銹鋼反應(yīng)釜具有耐高溫、耐腐蝕、生產(chǎn)能力強(qiáng),使用周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于石油、化工、橡膠、、染料、、食品等用來(lái)完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過(guò)程的壓力容器。開(kāi)孔邊緣沿接管環(huán)向各向薄膜、彎曲應(yīng)力加薄膜應(yīng)力及總應(yīng)力的變化情況內(nèi)貫線上徑向、經(jīng)向和環(huán)向應(yīng)力的薄膜應(yīng)力、薄膜應(yīng)力加彎曲應(yīng)力和總應(yīng)力的分布曲線。它是融合了反應(yīng)容器,反應(yīng)條件控制系統(tǒng),原料進(jìn)料、產(chǎn)品導(dǎo)出系統(tǒng)的一類生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)器械。能夠以較高的自動(dòng)化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟,對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的溫度、壓力、力學(xué)控制(攪拌、鼓風(fēng)等)、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。
此次設(shè)計(jì)的不銹鋼反應(yīng)釜是為一萬(wàn)噸有機(jī)顏料車間設(shè)備改進(jìn)與更新及工藝優(yōu)化過(guò)程使用的。焊接接頭設(shè)計(jì)雙相不銹鋼的接頭設(shè)計(jì)必須有助于完全焊透并避免在凝固的焊縫金屬中存在未熔合的母材。用戶在使用過(guò)程中的基本的操作參數(shù)為:釜內(nèi)工作壓力:0.2MPa,工作溫度:120℃。夾套工作壓力:0.60MPa,工作溫度:164℃,介質(zhì)為蒸汽。我為其設(shè)計(jì)的基本構(gòu)造為全封閉式結(jié)構(gòu)包括釜體(上下標(biāo)準(zhǔn)壓力容器橢圓封頭、筒體構(gòu)成)、夾套、攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支承等結(jié)構(gòu)。
因油加熱反應(yīng)釜傳熱系數(shù)相對(duì)較低,應(yīng)盡可能布置較多的傳熱面。在保持容積不變的前提下, 適當(dāng)減小筒體直徑可以增大傳熱面。攪拌器設(shè)計(jì)由于客戶方使用的介質(zhì)粘度較高,且使用過(guò)程中需要有較好的傳熱效果,所以選擇了錨式攪拌。加熱面與冷卻面的配置簡(jiǎn)單的夾套中, 流體處于自然流動(dòng)狀態(tài), 傳熱情況不良。為了提高給熱系數(shù), 必須增加流體的擾動(dòng), 使流體處于湍流狀態(tài)。常采用的辦法是將夾套做成外蛇管式結(jié)構(gòu), 在夾套中裝設(shè)導(dǎo)流板或擾流噴嘴。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中從某造漆廠了解到, 在高溫及溫變較大的情況下, 不銹鋼半圓蛇管與釜壁因溫差應(yīng)力有焊點(diǎn)開(kāi)焊的現(xiàn)象, 因此, 我們從加工制造角度和安全性考慮, 采用了導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)。
反應(yīng)釜溫度控制技術(shù)分析化工生產(chǎn)中使用的反應(yīng)釜為主要反應(yīng)容器,利用導(dǎo)熱介質(zhì),借助夾套實(shí)現(xiàn)物料加熱。一般來(lái)說(shuō),常用過(guò)熱蒸汽以及導(dǎo)熱油等導(dǎo)熱介質(zhì)。從反應(yīng)的過(guò)程角度來(lái)說(shuō),主要包括升溫段、恒溫段以及冷卻段。其中,恒溫段為關(guān)鍵?;どa(chǎn)為復(fù)雜精細(xì)化加工,在加工環(huán)節(jié)加熱溫度的控制難度較大。在90°~125°范圍,徑向與經(jīng)向應(yīng)力快速下降,應(yīng)力強(qiáng)度也隨著快速減小且達(dá)到一個(gè)值,在該范圍環(huán)向應(yīng)力同樣幾乎保持不變。這是因?yàn)闇囟冗@一物理量極易被周圍的環(huán)境影響,不僅慣性而且具有滯后性等特點(diǎn),系統(tǒng)響應(yīng)速度比較慢。傳統(tǒng)的溫度控制,采用的是傳統(tǒng)PID 算法,難以達(dá)到有效的控制效果,后經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和改進(jìn),應(yīng)用自適應(yīng)模糊PID 控制技術(shù),使用自適應(yīng)模糊PID 控制器,經(jīng)過(guò)模糊推理,通過(guò)在線調(diào)整PID 參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的有效控制。從實(shí)際應(yīng)用的效果來(lái)說(shuō),使用自適應(yīng)模糊PID 控制器,對(duì)反應(yīng)釜溫度實(shí)施控制,可依據(jù)系統(tǒng)偏差以及偏差變化率的實(shí)際變化情況,進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化調(diào)整,不僅適應(yīng)性好,而且魯棒性較好,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)反應(yīng)釜溫度的把控。