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- 2022-12-28 11:46:46
从反应釜控制的实际来说,其具有非线性和延迟性特点,复杂性很强,增加了温度控制的难度。特性分析如下:
①从化学反应的实际来说,供热系统会产生很多的变化,变化过程极易受外界环境因素的影响,而且化学反应过程变化趋势具有差异性,所以使得反应釜成为非线性系统,温度控制的难度增加。
②化工生产中的反应釜不仅体积大,而且热容量很大,不锈钢反应釜价格,实际运行中随时会产生吸热反应与放热反应,所以进行采集时会增加过程时间。
③反应釜内发生聚合反应时,不锈钢反应釜,生产用的化工原料也会发生变化,引发过程与物质变化,304不锈钢反应釜,产生系列反应,比如吸热反应和放热反应等,生产的复杂性较强。
反应釜的顶盖结构设计从安全的角度考虑, 如果把顶盖与筒体相连接的部位设计成法兰螺栓连接, 因其密封面大, 工作温度高, 介质具有腐蚀性, 密封难以保证, 会造成安全隐患;另一方面从经济的角度考虑, 所使用的材料为0Cr18Ni9奥氏体不锈钢, 价格昂贵, 如果增加一对容器兰(约1 万元), 则提高了容器的制造成本。终决定采用如图1所示的结构, 使筒体与顶盖采用焊接连接结构, 为了方便内件的装卸和检修,在一侧开了一个426 mm×10 mm的人孔。 由于人孔的直径较大, 顶盖直径相对较小, 且其上还开有其他接管, 开人孔时, 必须同时跨顶盖和筒体, 这对压力容器设计产生了新的问题———顶盖的强度设计如何解决。
由于不锈钢反应釜搅拌器组件由多点支撑, 而且在常规设计时考虑了机架、减速机和电机共同作用在顶盖上压力的影响和局部开孔的影响, 对封头进行了整体补强设计, 所以有限元建模时, 为了简化分析, 不考虑它们的影响, 只考虑跨顶盖和筒体开人孔的复杂结构。由于结构具有对称性, 所以取其1/2 作为研究对象。筒体与接管长度的取值都大于2.5 RT(R为接管与筒体半径, T为接管与筒体的厚度), 筒体和封头的厚度取值为13.4 mm(封头成型后的实际厚度减去腐蚀裕量), 接管厚度为9 mm。材料特性人孔接管、筒体和封头的材质均为0Cr18Ni9,设计压力为0.8 MPa,不锈钢的反应釜, 工作压力为0.7MPa, 设计温度为200 ℃, 工作温度为180 ℃,腐蚀余量为1 mm,在筒体底部的横截面上施加轴向固定约束,对称面上施加对称约束, 并在筒体底部横截面上一点(其坐标为(0, -475, 513.4))约束X方向的位移, 以防模型发生该方向的刚体运动。在封头、筒体及人孔筒节的内表面上施加内压载荷0.8MPa, 在人孔筒节的外端面上施加等效应力9.1MPa