根據(jù)現(xiàn)場場地布置，并結(jié)合參考了化工設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)反應(yīng)釜尺寸，選取其內(nèi)徑Di1=Φ1800mm,按充裝系數(shù)0.85 計(jì)算， 實(shí)際容積為V=6/0.85=7.05m3。按GB/T25198-2010《壓力容器封頭》選取橢圓形封頭，查其容積V=0.827m3 ， 形狀系數(shù)K=1 。則筒體高度為：h=(7.05-0.827x2)/ (πx0.92)=2.12m。夾套選取Di2=Φ2000mm。釜體反應(yīng)層壁厚的設(shè)計(jì)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。通過用戶提供的工況，在參照GB150-1998《鋼制壓力容器》確定釜體內(nèi)設(shè)計(jì)壓力位工作壓力的1.1 倍，即設(shè)計(jì)壓力Pc1 為0.2x1.1=0.22MPa 設(shè)計(jì)溫度依據(jù)夾套選取了t1=164℃，夾套依據(jù)用戶使用過程中的蒸汽的溫度查閱在相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓為0.6 MPa，故我選取了夾套設(shè)計(jì)壓力為Pc2=0.6MPa，設(shè)計(jì)溫度為t2=164℃,焊接接頭系數(shù)Φ取0.85。

由于用戶單位提供的介質(zhì)具有腐蝕性，通過與用戶溝通介質(zhì)的腐蝕性及對材質(zhì)的焊接性的把握， 選取了釜體結(jié)構(gòu)采用00Cr17Ni14Mo2，厚度負(fù)偏差C2=0.8mm，腐蝕余量C1=0mm。通過查詢GB150-1998《鋼制壓力容器》中材料的設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力與其試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力通過插值法可以算00Cr17Ni14Mo2 材質(zhì)試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力[σ]=118MPa，設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力 [σ]t=114.48MPa，試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn) σs=177 MPa，夾套采用Q235-B 材質(zhì)，厚度負(fù)偏差C2 =0.8mm，腐蝕余量C1=1mm。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。其試驗(yàn)溫度許用應(yīng)力 [σ]=113MPa，設(shè)計(jì)溫度許用應(yīng)力[σ]t=110.76 MPa，試驗(yàn)溫度下屈服點(diǎn)σs =235MPa。

反應(yīng)釜廠家的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)

主要技術(shù)性能及參數(shù)

反應(yīng)釜廠家外形結(jié)構(gòu)如圖1 所示, 其主要技術(shù)

性能與參數(shù)如下:

功率 7.5kW

反應(yīng)壓力 0.5MPa(max)

液壓控制系統(tǒng)壓力 16MPa(max)

生產(chǎn)率200kg(以干胚乳片計(jì))/ h整機(jī)外形尺寸4130mm(高)×1600mm(直徑)質(zhì)量2500kg.

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

傳動系統(tǒng)

由三相異步電動機(jī)和立式行星擺線針輪減速機(jī)組成, 安裝在釜體上蓋, 結(jié)構(gòu)緊湊。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(shí)間內(nèi)充分完成改性反應(yīng)。傳動軸與上蓋間采用聚四氟編織填料密封, 其耐腐蝕、耐磨、導(dǎo)熱性好。

以廢材作燃料的熱油爐在人造板生產(chǎn)廠得到較為普遍的采用, 從而使一些工廠考慮省去蒸汽鍋爐, 采用導(dǎo)熱油作為制膠反應(yīng)釜的加熱介質(zhì)。我們在某工程中應(yīng)廠方要求設(shè)計(jì)了以導(dǎo)熱油為加熱介質(zhì)的反應(yīng)釜, 取得了較好的效果?，F(xiàn)將反應(yīng)釜工藝設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的一些問題介紹如下: 導(dǎo)熱油加熱反應(yīng)釜的特征與蒸汽加熱反應(yīng)釜相比, 油加熱反應(yīng)釜有下列特征其中金屬壁的熱阻很小, 可以忽略不計(jì)。采用導(dǎo)熱油作加熱介質(zhì)時(shí),1 / a 。所設(shè)計(jì)的反應(yīng)釜頂蓋結(jié)構(gòu)不僅有效地防止了泄漏,避免事故的發(fā)生,而且降低了設(shè)備成本。與R do 均較蒸汽加熱為大。飽和蒸汽冷凝時(shí)給熱系數(shù)a 為9 30 一17 5 0w / (m2·K ) ( 8 0 0 0 一1 5 0 0 0 k e a l / (m2·h· ℃ ) ) ;水強(qiáng)制湍流給熱系數(shù)a 為1 0 50 一5 8 0 0W /(濘·K ) ( 9 0 0 一5 o o o k e a l / (時(shí)·h· ℃ ) ), 油因粘度較水大, 。要更低一些.

針對人造板廠制膠反應(yīng)釜的溫度控制問題, 提出了一種新的模糊控制方法.利用夾套內(nèi)溫度, 采用模糊多層規(guī)則集結(jié)構(gòu), 有效地解決了熱滯后的負(fù)影響.實(shí)際應(yīng)用表明, 反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液溫度精度小于0 .5 ℃. 制膠反應(yīng)釜是人造板廠生產(chǎn)膠粘劑的關(guān)鍵設(shè)備, 其反應(yīng)屬于間歇反應(yīng).一方面其料在不同時(shí)間加入, 且加入的量也不同;另一方面, 各階段要求的反應(yīng)溫度不同, 且反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液溫度受夾套內(nèi)溫度的影響較大[ 1] , 故對象特性變化較大, 是一種非線性、大滯后的時(shí)變的復(fù)雜系統(tǒng).控制好反應(yīng)釜的工藝參數(shù), 使之相對穩(wěn)定, 對于提高產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和降低污染至關(guān)重要.為此, 筆者研制了一種智能制膠反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng).