由于釜內(nèi)設(shè)計壓力為0.22MPa，選取機械密封212-90。支撐按JB/T4712.4-2007《容器支座》選擇A4 支座。在對客戶之前用的反應(yīng)釜使用過程中，機封部分在使用一段時間后出現(xiàn)微量泄露，在此次設(shè)計中增加了底軸承來控制軸的徑向跳動，延長了機械密封的使用壽命。針對客戶提出反應(yīng)物料有少量粗化晶粒，在此次設(shè)計過程中特別在內(nèi)筒四周設(shè)置了擋板，增強了攪拌的均勻程度，在之后用戶反饋意見收到用戶滿意的評價。我們在某工程中應(yīng)廠方要求設(shè)計了以導熱油為加熱介質(zhì)的反應(yīng)釜,取得了較好的效果。: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)。基于開人孔的位置悖于常規(guī), 先采用常規(guī)設(shè)計方法設(shè)計出頂蓋厚度, 然后分別采用無力矩理論和有限元軟件ANSYS作了應(yīng)力分析, 給出人孔接管與頂蓋及筒體相貫線上的一系列應(yīng)力分布曲線, 并參照JB4732— 95《壓力容器分析設(shè)計標準》作了強度評定, 結(jié)果表明強度不足。然后采用內(nèi)部貼補強圈的局部補強結(jié)構(gòu), 經(jīng)過二次分析評定, 強度滿足要求。并對設(shè)備的無損檢測作了相關(guān)說明。

反應(yīng)釜工作壓力為0.7 MPa, 設(shè)計壓力取0.8 MPa, 腐蝕裕量取1 mm, 鋼板負偏差取0.8 mm,材料的許用應(yīng)力為130 MPa, 按GB150— 1998《鋼制壓力容器》設(shè)計出頂蓋的厚度約為5 mm。再按照文獻[ 1]的設(shè)計方法, 考慮到頂蓋密集開孔的削弱和攪拌器等附件重量的影響, 對頂蓋進行整體補強設(shè)計, 終頂蓋厚度圓整到8 mm。按外壓容器設(shè)計因為反應(yīng)釜工作時可能出現(xiàn)負壓, 約為-0.077MPa, 設(shè)計時必須考慮筒體的失穩(wěn)現(xiàn)象, 需按外壓容器設(shè)計壁厚。因此，針對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)狀，進行優(yōu)化與改進研究，具有十分突出的必要性。夾套的工作壓力為0.6 MPa, 設(shè)計外壓取為0.7 MPa。按外壓容器設(shè)計出筒體的名義厚度為14 mm, 為取材一致和開孔補強, 故將頂蓋厚度取與筒體相同。同樣, 考慮頂蓋密集開孔的削弱和攪拌器等附件重量的影響, 頂蓋厚度取16 mm。根據(jù)以上分析, 頂蓋的名義厚度的設(shè)計值16mm。

反應(yīng)釜廠家頂蓋補強設(shè)計　　

前面的分析設(shè)計說明, 由于開孔的原因, 應(yīng)力集中非常嚴重, 導致強度不足, 必須設(shè)法補強, 滿足強度要求。從經(jīng)濟方面考慮, 盡管貼補強圈給制造帶來了一定的難度, 但總體來說貼補強圈比整體補強要經(jīng)濟。從反應(yīng)釜控制的實際來說，其具有非線性和延遲性特點，復雜性很強，增加了溫度控制的難度。另外, 由于反應(yīng)釜外部所接管線比較多, 特別是頂蓋上面, 所以選擇了在內(nèi)部貼680 mm×8mm的補強圈。無損檢測要求為了確保強度, 保證焊縫質(zhì)量, 無損檢測要特別注意以下內(nèi)容:(1)對局部薄膜應(yīng)力高的部位應(yīng)加強內(nèi)部質(zhì)量的檢測, 一般情況下該部位應(yīng)做超聲波檢測, 但基于材料為不銹鋼, 則用表面探傷代替; (2)對人孔接管與封頭、筒體連接的角焊縫, 應(yīng)做表面無損檢測, 要求制造廠家必須保證全焊透?！　?3)對彎曲應(yīng)力較高的表面, 要求做表面檢測,因材料為不銹鋼, 作滲透檢測。

針對傳統(tǒng)化工反應(yīng)釜容器內(nèi)部的物料加熱溫度恒定控制不準確問題，通過將溫度計設(shè)置在罐體容器的內(nèi)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(cè)壁上進行固定，來更加方便的進行溫度監(jiān)控與調(diào)節(jié)管理，確保其化工反應(yīng)中溫度升高與變化適宜。此外，對傳統(tǒng)化工反應(yīng)釜作業(yè)中，其容器反應(yīng)腔內(nèi)空間較大，但容器口較小，導致對反應(yīng)釜的清洗難度較高，容易發(fā)生殘余雜質(zhì)堆積，影響反應(yīng)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(shè)置安裝，同時在進水管中進行加壓泵設(shè)置，對噴淋盤側(cè)壁與底面進行噴嘴設(shè)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(yīng)釜反應(yīng)作業(yè)的不利影響。2)應(yīng)力強度出現(xiàn)極值的位置與圖5徑向、經(jīng)向與環(huán)向總應(yīng)力出現(xiàn)極值的位置基本一致?？傊?，對反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的優(yōu)化改進，能夠有效滿足其結(jié)構(gòu)在反應(yīng)作業(yè)中的有關(guān)需求，進而確保其反應(yīng)作業(yè)的質(zhì)量和效果，確保其生產(chǎn)應(yīng)用安全性，具有十分積極的作用和意義。