论文总字数：22805字

摘 要

反应器广泛使用于化学、石油化工等行业，被用来进行储存、聚合等其他工

艺流程的设备。因此，为了缩短时间和降低成本，要对反应器的研究技术进行深入的研究。反应器作为常用设备，无论是在日常生活中还是在化工生产中，都被广泛的应用。因为反应器的研究开发是备受世人重视的，所以在反应器的生产过程中，对其加工与检测由很严格的要求。反应器的分类有很多，即每类反应器有各自不同的结构参数、生产方法和使用条件等。

选择反应器中的磁力反应釜作为研究对象进行分析设计、疲劳分析和有限元分析，通过查阅中外期刊，了解磁力聚合反应器的结构设计要求及国内外相关的研究现状和趋势。通过对外文文献的翻译不仅了解到了国外的先进技术，并且增加了对专业英语的学习。主要根据JB4732-1995（2005 年确认版）《钢制压力容器》重点对磁力聚合反应器进行结构设计，疲劳分析和有限元分析。

关键词：钢制压力容器；磁力聚合；结构设计；强度校核；有限元分析

ABSTRACT

Reactor is widely used in chemical, petrochemical industry is used to store aggregation, and other industrial art process equipment, therefore, in order to shorten the time and reduce the cost, to the study of the reactor technology in-depth research reactor as a commonly used device, whether in the daily life or in the chemical production, research and development has been widely used because of the reactor is widely attention, so in the reactor in the process of production, the processing and detection by the reactor classification has a lot of very strict requirements, which have different structural parameters of each type of reactor production methods and conditions of use, etc.

Choose reactor magnetic reaction kettle as the research object to analysis and design of fatigue analysis and finite element analysis, by looking at the Chinese and foreign journals, understand the structure of magnetic polymerization reactor design requirements and related research status at home and abroad and the trend of foreign literature translation not only awareness of foreign advanced technology, and increase of professional English learning mainly according to JB4732-1995 confirmed (2005 edition) focus on magnetic polymerization reactor steel pressure vessel structure design, fatigue analysis and finite element analysis

Keywords: Steel pressure vessel；Magnetic aggregation；The structure design；Strength check；Finite element analysis

目录

摘 要 I

第1章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2研究现状 2

1.3 结语 2

第2章 设备结构设计与强度计算 4

2.1 设备介绍 4

2.2 结构设计 5

第3章 有限元分析 13

3.1 概述 13

3.2 结构设计及其应力分析的计算参数 13

3.2.1 结构设计 13

3.2.2 应力计算参数 13

3.3 结构分析 14

3.3.1力学模型 14

3.3.2 单元网格划分 15

3.4 磁力聚合器有限元应力分析 15

第4章 经济评价 36

4.1 磁力聚合反应器设备的投资估算 36

4.1.1 设备价格估算 36

4.1.2 总投资估算 36

总结 38

参考文献 39

致谢 41

第1章 绪论

1.1 研究背景

上世纪八十年代发明了磁力驱动技术，其主要部分是耦合传动器，这个是使

用永磁性材料来实现耦合传动的装置。它的原理是在磁性钢在透过奥氏体不锈钢时相互吸引继续存在，制作一个不锈钢密封罩体与釜体固定连接,形成静密封腔,实现对搅拌轴开孔处的密封。密封罩体内外各自设置一个由永磁性材料制成的转子^[1]。因为磁铁的特性是同行互斥、异性相吸，所以内外的转子可以在轴向和旋轴方向以磁力来互相定位^[2]。传统的机械传动与填料密封是以轴套或者是填料密封搅拌轴，这都是动密封的结构，而磁力驱动则是静密封结构。静密封结构的釜内介质是完全在釜体和密封的罩体所形成的一个密封腔之中的^[3]。由于机械密封与填料密封都存在因为是动密封，所以没有办法避免的泄露情况，都但是这种静密封方式则很好的解决了这个问题，从此不存在介质泄露污染的隐患。

反应器应用领域十分广泛，可以涉及到石油化工、化学、制药等诸多方面。

反应器是一个工艺流程中的一个重要设备，可以用来进行水解、结晶、储存、聚合等。所以为了提高我们的工作效率，要对反应器多加研究和改进，这样也能够省下来很多的时间和资金。反应器不仅在化工生产方面的使用极其广泛，在日常生活中也是领域宽广，所以受到了国内外政府和各研究机构的看重，在研究改进等方面也投入了较大的力度。反应器样式很多，操作方式及条件也五花八门，所以在生产过程中一定要严格遵守相关的要求并且对反应器的加工过程，应力及疲劳分析还有试验运行等各流程进行严格把控。

本次课题即为磁力聚合反应器，它所采用的密封方式就是前面所提到的静密封结构。在这个反应器中，因为其中的搅拌器和电动机之间的传动是使用的是磁力耦合器，这种连接方式是没有接触的，不能传递扭矩^[4]，所以就采用静密封的方法来取代传统的动密封，这样也主要是解决了介质泄露的问题，从而能够使得介质这的各个搅拌部件可以全部的处于绝对密封。所以这种方式其实也是能够更好的让一些易燃易爆、剧毒和贵重介质，还有那些渗透能力很强的介质在完全封闭的环境中进行反应，既避免了泄露，也避免了危险。对于一些如石油、化工、有机合成等工艺生产中的硫化、氧化、氢化等反应来说，这种装置无疑是最为理想的。

1.2研究现状

磁力聚合反应器在近年来的反应器生产和运用中得到了很好的发展。磁力聚合反应器越来越得到大家的认可。我国从五十年代开始研制和生产磁力聚合反应器，在1997年的时候我国磁力聚合反应器总产量为7000多台^[5]。近年来磁力聚合反应器的消费量快速增长，2004年国产反应器已翻翻了好几倍。磁力聚合反应器生产扩展规模已经迫在眉睫。

请支付后下载全文，论文总字数：22805字