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根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)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。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。夾套選取Di2=Φ2000mm。通過(guò)用戶(hù)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(hù)使用過(guò)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(hù)單位提供的介質(zhì)具有腐蝕性,通過(guò)與用戶(hù)溝通介質(zhì)的腐蝕性及對(duì)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(guò)查詢(xún)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(guò)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。選擇適當(dāng)?shù)呐铺?hào)及熱油進(jìn)口溫度,裝置可以在低于閃點(diǎn)20℃的條件下運(yùn)行,無(wú)須因使用熱油而考慮防爆。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。
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(guò)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。目前,雙相不銹鋼的焊接方法主要有:①氣體保護(hù)鎢極電弧焊(GTAW),有時(shí)也叫做惰性氣體保護(hù)鎢極(TIG)焊。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)
做好日常檢查工作的優(yōu)化從反應(yīng)釜溫度控制和維護(hù)的角度來(lái)說(shuō),要不斷提高控制技術(shù)的水平,強(qiáng)化對(duì)生產(chǎn)溫度的控制;通過(guò)加強(qiáng)對(duì)各個(gè)裝置的性能維護(hù)和檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題,進(jìn)而確保系統(tǒng)能夠處于正常的使用狀態(tài),保證化工生產(chǎn)的有序開(kāi)展。該設(shè)備采用獨(dú)創(chuàng)的三層式釜體結(jié)構(gòu)和雙螺帶式攪拌裝置,在恒溫條件下,對(duì)固體粒狀物料進(jìn)行反應(yīng)加工,可大大提高產(chǎn)品的水合及溶解速度,降低水不溶物含量,使植物膠更加廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。這需要不斷優(yōu)化日常維護(hù)工作,做好以下要點(diǎn)的把控:
①結(jié)合反應(yīng)釜溫度控制以及維護(hù)實(shí)際,制定完善的工作方案,嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)檢查和維護(hù)工作計(jì)劃,及時(shí)發(fā)現(xiàn)反應(yīng)釜溫度控制問(wèn)題和運(yùn)行問(wèn)題等,采取相應(yīng)的措施加以防范和控制。在具體實(shí)踐中,明確相關(guān)人員的工作職責(zé)和內(nèi)容,促使各項(xiàng)工作有序落實(shí)。
②在運(yùn)行反應(yīng)釜時(shí),必須要嚴(yán)格遵循有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),以免發(fā)生超溫或者超壓等問(wèn)題。通過(guò)嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)要求,強(qiáng)化對(duì)反應(yīng)釜溫度的把控。
③做好日常檢查,避免溫差應(yīng)力以及內(nèi)壓應(yīng)力疊加的發(fā)生,保證設(shè)備運(yùn)行。化工生產(chǎn)用的反應(yīng)釜,其運(yùn)行效果和性能直接影響著生產(chǎn)作業(yè)的開(kāi)展,因此必須要做好嚴(yán)格的把控。攪拌系統(tǒng)反應(yīng)釜采用了雙螺帶式攪拌裝置,攪拌,可對(duì)物料進(jìn)行強(qiáng)制循環(huán)翻動(dòng),保證了物料快速、充分、均勻地完成反應(yīng)。在日常工作中,積極推廣應(yīng)用模糊PID 控制方法,不斷優(yōu)化和改進(jìn)控制方法。除此之外,做好日常維護(hù)工作,保證反應(yīng)釜處于狀態(tài)運(yùn)行,進(jìn)而確保溫度控制以及生產(chǎn)的效果。
制膠反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成制膠反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)的構(gòu)成, 由溫度傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、單片機(jī)、鍵盤(pán)和顯示電路、驅(qū)動(dòng)與隔離電路等組成.溫度傳感器采用2 只pt100 熱電阻, 一只檢測(cè)反應(yīng)液的溫度, 另一只檢測(cè)夾套內(nèi)的溫度.顯示電路采用數(shù)碼管.鍵盤(pán)電路用于預(yù)置生產(chǎn)工藝曲線(xiàn)和參數(shù).報(bào)警電路對(duì)超溫、低溫進(jìn)行聲光報(bào)警.溫度傳感器的輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路放大處理后, 作為單片機(jī)89C51 的輸入信號(hào), 單片機(jī)89C51 根據(jù)控制算法, 求出系統(tǒng)輸出信號(hào)的大小.其輸出信號(hào)經(jīng)光耦隔離后驅(qū)動(dòng)蒸汽閥門(mén)或冷卻水閥門(mén), 從而改變反應(yīng)釜內(nèi)反應(yīng)液溫度, 實(shí)現(xiàn)智能控制.