反应设备使用历史悠久, 应用广泛, 由于在实验反应釜使用过程中涉及反应, 所以对反应设备本身安全要求较高。我国《压力容器安全技术监察规程》从管理及安全的角度出发对压力容器进行分类时, 把反应容器提高了一个等级, 把中压、介质为或毒性程度为危害介质、PV≥10 MPa· m3 的反应容器划分为三类压力容器, 而且把低压、介质毒性为极度和高度危害、PV≥0.2 MPa· m3 的容器也划分为三类容器。三类容器在设计、制造、检验和使用管理方面提出严格要求, 以防止意外事故的发生。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。文中所介绍的反应釜属于三类容器, 其反应介质之一为, 工作压力为0.7 MPa, 工作温度接近180 ℃。无色***, 极其(在空气中含3% ～ 100%均可), 属高度危害介质。如何保证安全, 防止泄漏, 是设备设计时需***解决的问题。而密封难点集中反映在顶盖与筒体相连接的部位, 主要是因为其密封面积大、密封不易保证造成的。
由于实验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。近来随着反应釜容积的增大,夹套传热、内蛇管冷却、复合式搅拌的不锈钢反应釜,以及板壳式内置加热、冷却器,推进式搅拌的不锈钢反应釜也得到广泛采用。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
实验反应釜加料口安装有球铰式压盖和加料漏斗, 压紧力可根据釜内压力无级调节, 以确保加料口的密封。通过旋转油缸的动作, 实现压紧动作与加料动作的有序转换。5mm,釜体反应层内直径为Di=1100mm,设计压力为pc=0。卸料口处安装有密封环和滑动轨道, 压紧液压缸推动密封***楔块, 将出料仓盖与密封环***压紧;启闭液压缸安装在出料仓盖下部, 带动出料仓盖沿滑动轨道做前后自由滑动, 实现卸料口的开闭。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。