高温反应釜分析与疲劳设计文献综述
2020-05-05 20:17:18
文 献 综 述 1 课题背景 本课题研究方向是高温反应釜的疲劳分析与结构设计问题。
反应釜是综合反应容器,是化工生产中的重要设备,是低产量、高价值的产品的重 要生产方式之一。
广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品,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,例如反应器、反应 锅、分解锅、聚合釜等;材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基合金及其他复合材料。
2设计条件及设计内容 设计反应釜的主要内容有: (1)、釜体强度、刚度、稳定性以及结构设计; (2)、夹套强度、刚度和结构设计; (3)、设计和选择釜体的法兰连接结构; (4)、人孔选型及其强度计算; (5)、支座选型及强度校核; (6)、焊缝结构及尺寸设计; (7)、电机、减速机的选型; (8)、搅拌轴及框式搅拌桨的尺寸设计; (9)、联轴器的计算和选型; (10)、机架结构设计及尺寸计算; (11)、底盖结构设计及尺寸计算; (12)、轴封形式的选择和评估; (13)、总装配图及搅拌轴零部件的绘图等。
3反应釜基本结构和原理 3.1 高温反应釜由反应容器、搅拌器、传动系统、冷却装置、加热炉、安全装置等组成。
1.釜体、釜盖采用不锈钢加工,釜体通过螺纹与法兰连接,釜盖为平板盖; 2.主密封口采用A型双线密封; 3.釜盖上装有压力表,爆破膜安全装置,汽液相阀,温度传感器等等; 4.联轴器主要由一对内外磁环组成,搅拌机由伺服电机通过联轴器驱动; 5.联轴器内外磁环间有一隔套,隔套上装有测速线圈,连成一体的搅拌器与内磁环旋转时,测速线圈便产生感应电动势,该电动势与搅拌转速相应,传递到转速表上,便可显示出搅拌转速; 6.联轴器与釜盖间装有冷却水套,防止磁钢温度过高导致退磁; 7.轴承采用1Cr18Ni9Ti不锈钢轴承或者高强电化石墨。
3.2控制器 1.外壳采用标准铝合金机箱,上盖可抽出以便于维护和检查。
面板装有温度显示仪、电压表、转速表以及控制开关和调节旋钮等; 2.搅拌器控制电路的电子元件组装在一块线路板上,采用双闭环控制系统,通过调节调速旋钮即可改变直流电机的直流电压,从而改变电机的转速,达到控制搅拌速度的目的; 3.加热电路采用固态继电器调压; 4.所有外接引线均从后面板通过防水接头由控制器内的接线端子引出。
4国内现状与发展 对国内反应釜市场的调查显示了反应釜的种类原理和发展趋势:低压反应釜,一般是指1.6MPa以下的反应釜。
由于工艺条件和介质的不同,反应釜的材料选择及结构也不尽相同,但基本组成是相同的,它包括传动装置、传热和搅拌装置、釜体(上盖、筒体、釜底)、工艺接管等。