由于316不銹鋼反應釜攪拌器組件由多點支撐, 而且在常規(guī)設(shè)計時考慮了機架、減速機和電機共同作用在頂蓋上壓力的影響和局部開孔的影響, 對封頭進行了整體補強設(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。對于既需要加熱又需冷卻的制膠反應釜來說,布置冷卻面時應考慮此因素。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(其坐標為(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力9.1MPa

可以看出, 對應不同的位置, 起控制作用的應力是不同的, 所以在強度評定時不能單純控制一個方向的應力來滿足強度要求。開孔邊緣沿接管環(huán)向各向薄膜、彎曲應力加薄膜應力及總應力的變化情況內(nèi)貫線上徑向、經(jīng)向和環(huán)向應力的薄膜應力、薄膜應力加彎曲應力和總應力的分布曲線?；诖?，要進行PID控制器的優(yōu)化，應用模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制法，對反應釜PID控制進行優(yōu)化以及改進。三種組合曲線的變化趨勢是一致的, 薄膜應力加彎曲應力和總應力的分布曲線基本重合, 說明峰值應力很小, 可以忽略不計。經(jīng)向和環(huán)向應力的薄膜應力分布曲線與薄膜應力加彎曲應力和總應力的分布曲線, 同一橫坐標下的應力相差很小, 部分位置甚至重合, 這說明彎曲應力也不大, 不是主要控制對象?？梢姳∧κ侵饕刂茖ο蟆?

開孔邊緣沿接管環(huán)向薄膜應力強度、彎曲應力強度加薄膜應力強度及總應力強度的變化情況為了便于強度評定, 確定應力處理線的位置, 圖7近似給出內(nèi)貫線上薄膜應力強度、彎曲應力強度加薄膜應力強度及總應力強度的分布曲線。三種組合曲線的變化趨勢是一致的, 薄膜應力強度加彎曲應力強度和總應力強度的分布曲線基本重合。而密封難點集中反映在頂蓋與筒體相連接的部位,主要是因為其密封面積大、密封不易保證造成的。這說明確定應力處理線的位置時, 只需確定總應力強度的位置即可。有限元結(jié)果強度評定按照JB4732— 95《鋼制壓力容器———分析設(shè)計標準》培訓教材, 首先選取了AB, BC兩條處理線;在筒體、封頭相貫線上應力強度位置處, 又選取了DE處理線，分析設(shè)計應力失效機理及強度校核, 并以此為依據(jù)對所選應力處理線進行了應力評定, 可以看出所設(shè)計的厚度不滿足強度要求, 這說明需要補強設(shè)計。

雙相不銹鋼反應釜的結(jié)構(gòu)設(shè)計與其他材料的反應釜基本相同, 這里就不在詳述。焊接接頭設(shè)計　雙相不銹鋼的接頭設(shè)計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。試驗期間,分為兩班作業(yè),根據(jù)試驗記錄統(tǒng)計,設(shè)備運行792h,累計投料304次,得成品粉58t。切削加工而不采用砂輪打磨坡口, 以使焊接區(qū)厚度或間隙均勻。必須打磨時, 應特別注意坡口及其配合的均勻性。為了保證徹底熔化和焊透, 應當去掉任何打磨毛刺。

一般而言, 能保證焊縫完全焊透且將燒穿的危險減到, 則設(shè)計就可以說是合理的。冷熱加工　雖然雙相不銹鋼可以進行熱加工, 但其允許的溫度范圍比較窄, 且容易產(chǎn)生碳化物和氮化物的析出, 改變金相組織, 使其耐腐蝕性能大大下降。文中所介紹的反應釜屬于三類容器,其反應介質(zhì)之一為,工作壓力為0。因此, 雙相不銹鋼在熱加工后, 再進行固溶處理。本設(shè)計采用冷加工工藝, 很多制造實踐表明:雙相不銹鋼冷作硬化現(xiàn)象明顯, 在工藝過程中應盡量減少變形次數(shù), 減少工序量, 且要縮短工序銜接時間。