由于反應釜生產廠家攪拌器組件由多點支撐, 而且在常規(guī)設計時考慮了機架、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構。由于結構具有對稱性, 所以取其1/2 作為研究對象。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。22MPa設計溫度依據(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溫度下的飽和蒸汽壓為0。材料特性人孔接管、筒體和封頭的材質均為0Cr18Ni9,設計壓力為0.8 MPa, 工作壓力為0.7MPa, 設計溫度為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)的內表面上施加內壓載荷0.8MPa, 在人孔筒節(jié)的外端面上施加等效應力9.1MPa

因油加熱反應釜傳熱系數(shù)相對較低,應盡可能布置較多的傳熱面。在保持容積不變的前提下, 適當減小筒體直徑可以增大傳熱面。加熱面與冷卻面的配置簡單的夾套中, 流體處于自然流動狀態(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, 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構, 在夾套中裝設導流板或擾流噴嘴。反應釜結構型式的確定木材工業(yè)用合成樹脂的制造過程對反應狀態(tài)的要求并不很嚴格,反應物粘度也不高,因此對反應釜結構、攪拌器型式以及傳熱面布置的適應性較強。在設計的過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力有焊點開焊的現(xiàn)象, 因此, 我們從加工制造角度和安全性考慮, 采用了導流板結構。

針對傳統(tǒng)化工反應釜容器內部的物料加熱溫度恒定控制不準確問題，通過將溫度計設置在罐體容器的內壁底部，與導線進行連接，以在溫度顯示器上進行更加直觀、準確的顯示，并將溫度顯示器在夾套側壁上進行固定，來更加方便的進行溫度監(jiān)控與調節(jié)管理，確保其化工反應中溫度升高與變化適宜。此外，對傳統(tǒng)化工反應釜作業(yè)中，其容器反應腔內空間較大，但容器口較小，導致對反應釜的清洗難度較高，容易發(fā)生殘余雜質堆積，影響反應效果的問題，通過將包含進水管以及噴淋盤、加壓泵等的清洗裝置在容器罐體上蓋設置安裝，同時在進水管中進行加壓泵設置，對噴淋盤側壁與底面進行噴嘴設置，以在加壓泵的加壓引水作用下，由噴淋盤表面噴嘴噴出，以對容器壁進行清洗，確保其清洗效果，減少對反應釜反應作業(yè)的不利影響?？傊?，對反應釜結構的優(yōu)化改進，能夠有效滿足其結構在反應作業(yè)中的有關需求，進而確保其反應作業(yè)的質量和效果，確保其生產應用安全性，具有十分積極的作用和意義。反應釜壓力容器在工作過程中會受到復雜的載荷作用，但基本的設計方針是保證反應釜釜體的在設定的壓力范圍內滿足基本的強度要求及穩(wěn)定性。