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由于頂蓋所受的內(nèi)壓(0.7 MPa)遠(yuǎn)大于其外壓(0.1 MPa), 所以下面的分析只針對(duì)其承受內(nèi)壓的工作狀態(tài)進(jìn)行分析。頂蓋的理論應(yīng)力分析頂蓋為標(biāo)準(zhǔn)橢圓型封頭, 橢圓型封頭的長(zhǎng)軸a=500 mm, 短軸b=250 mm, 封頭的名義厚度按照前面設(shè)計(jì)值Sn =16 mm, 按照無力矩理論給出頂蓋的經(jīng)向和環(huán)向應(yīng)力分布曲線可以看出, 在距中心大約425 mm處,環(huán)向應(yīng)力等于0, 該處是環(huán)向應(yīng)力由拉應(yīng)力改變?yōu)閴簯?yīng)力的交界處, 而頂蓋開人孔位置正經(jīng)此處。以上應(yīng)力狀況是針對(duì)不開孔的封頭的。一般來說,減速器轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)節(jié)極易發(fā)生振動(dòng)的情況,若不及時(shí)調(diào)整很容易影響生產(chǎn)。對(duì)此處曲率變化較大部位進(jìn)行開孔, 必使應(yīng)力復(fù)雜化。為此對(duì)按常規(guī)設(shè)計(jì)得出的頂蓋的壁厚提出了質(zhì)疑。
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?cè)谀彻こ讨袘?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)。③反應(yīng)釜內(nèi)發(fā)生聚合反應(yīng)時(shí),生產(chǎn)用的化工原料也會(huì)發(fā)生變化,引發(fā)過程與物質(zhì)變化,產(chǎn)生系列反應(yīng),比如吸熱反應(yīng)和放熱反應(yīng)等,生產(chǎn)的復(fù)雜性較強(qiáng)。采用導(dǎo)熱油作加熱介質(zhì)時(shí),1 / a 。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.
本文針對(duì)化工反應(yīng)釜作業(yè)中壓力異常升高引起的事故原因,從事故樹安全分析理論出發(fā),對(duì)其結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)及有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行研究,以確保其進(jìn)行化工生產(chǎn)作業(yè)的安全性。反應(yīng)釜在化工、制藥等多行業(yè)領(lǐng)域中都有較為普遍的應(yīng)用,由于其作業(yè)中存在較為復(fù)雜的固液多相混合情況,容易生成較多的熱傳遞效應(yīng),一旦混合效果不理想就會(huì)導(dǎo)致多種問題發(fā)生,造成各種不安全事故。:從安全的角度出發(fā),給出反應(yīng)釜頂蓋與筒體焊接,在一側(cè)開人孔的結(jié)構(gòu)。因此,針對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)狀,進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)研究,具有十分突出的必要性。下文將以化工反應(yīng)釜為例,根據(jù)其作業(yè)中壓力異常升高導(dǎo)致發(fā)生的原因,從事故樹安全分析理論出發(fā),對(duì)其反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進(jìn)進(jìn)行研究,以確保其進(jìn)行化工生產(chǎn)應(yīng)用的安全性。
釜體及夾套的壁厚計(jì)算釜體的設(shè)計(jì)及計(jì)算 由于夾套內(nèi)具有一定的壓力, 計(jì)算釜體及其下封頭壁厚時(shí), 需同時(shí)考慮承受內(nèi)、外壓力的情況。通常先按式(1)進(jìn)行壁厚的內(nèi)壓計(jì)算, 再按外壓進(jìn)行校核并。因計(jì)算過程與常規(guī)設(shè)計(jì)相同且又非常復(fù)雜, 這里不再詳述.采用雙相不銹鋼2205 計(jì)算出的厚度比采用普通的不銹鋼的要小, 這是因?yàn)殡p相不銹鋼力學(xué)性能優(yōu)異, 強(qiáng)度高,在固溶狀態(tài)下的室溫屈服強(qiáng)度比未添加氮的標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不銹鋼高兩倍多, 這樣在某些應(yīng)用中就可以減小壁厚。在125°~180°范圍內(nèi),徑向與經(jīng)向應(yīng)力基本保持不變,而環(huán)向應(yīng)力的快速增加,在180°出現(xiàn)一個(gè)極大值,而應(yīng)力強(qiáng)度也繼續(xù)增加,在180°相應(yīng)地出現(xiàn)了一個(gè)極大值。夾套的設(shè)計(jì)及計(jì)算 夾套內(nèi)的物料為水汽, 可按常規(guī)選材和設(shè)計(jì)。一般選碳鋼(Q235 -B)就可以。夾套只受內(nèi)壓, 其壁厚計(jì)算按式(1)進(jìn)行, 所得計(jì)算厚度加腐蝕裕量和鋼板負(fù)偏差并經(jīng)圓整即得終厚度(名義厚度)