




不锈钢反应釜具有耐高温、耐腐蚀、生产能力强,使用周期长等优点,广泛用于石油、化工、橡胶、、染料、、食品等用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器。采用双向液压锁作为保压元件,使压紧液压缸及加料口启闭液压缸始终保持正常工作压力,防止因油液泄漏失压而造成密封失效。它是融合了反应容器,反应条件控制系统,原料进料、产品导出系统的一类生产或实验器械。能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤,对反应过程中的温度、压力、力学控制(搅拌、鼓风等)、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控。
此次设计的不锈钢反应釜是为一万吨有机颜料车间设备改进与更新及工艺优化过程使用的。用户在使用过程中的基本的操作参数为:釜内工作压力:0.2MPa,工作温度:120℃。同时,由于在原粉处理中需要使用大量的乙醇,因而对设备的防燃防爆性要求极高,使得原粉反应设备台套数多、结构复杂、产品成本高。夹套工作压力:0.60MPa,工作温度:164℃,介质为蒸汽。我为其设计的基本构造为全封闭式结构包括釜体(上下标准压力容器椭圆封头、筒体构成)、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等结构。
由于304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。从化工生产的实际来说,反应难以避免会放热,使得热量分布不够均匀。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, 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
针对人造板厂制胶反应釜的温度控制问题, 提出了一种新的模糊控制方法.利用夹套内温度, 采用模糊多层规则集结构, 有效地解决了热滞后的负影响.实际应用表明, 反应釜内反应液温度精度小于0 .5 ℃. 制胶反应釜是人造板厂生产胶粘剂的关键设备, 其反应属于间歇反应.一方面其料在不同时间加入, 且加入的量也不同;另一方面, 各阶段要求的反应温度不同, 且反应釜内反应液温度受夹套内温度的影响较大[ 1] , 故对象特性变化较大, 是一种非线性、大滞后的时变的复杂系统.控制好反应釜的工艺参数, 使之相对稳定, 对于提高产品质量、产量和降低污染至关重要.为此, 笔者研制了一种智能制胶反应釜温度控制系统.