不銹鋼反應(yīng)釜具有耐高溫、耐腐蝕、生產(chǎn)能力強(qiáng)，使用周期長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于石油、化工、橡膠、、染料、、食品等用來完成硫化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器。它是融合了反應(yīng)容器，反應(yīng)條件控制系統(tǒng)，原料進(jìn)料、產(chǎn)品導(dǎo)出系統(tǒng)的一類生產(chǎn)或?qū)嶒?yàn)器械。能夠以較高的自動(dòng)化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟，對(duì)反應(yīng)過程中的溫度、壓力、力學(xué)控制（攪拌、鼓風(fēng)等）、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。

此次設(shè)計(jì)的不銹鋼反應(yīng)釜是為一萬噸有機(jī)顏料車間設(shè)備改進(jìn)與更新及工藝優(yōu)化過程使用的。用戶在使用過程中的基本的操作參數(shù)為：釜內(nèi)工作壓力：0.2MPa，工作溫度：120℃。夾套工作壓力：0.60MPa，工作溫度：164℃，介質(zhì)為蒸汽。我為其設(shè)計(jì)的基本構(gòu)造為全封閉式結(jié)構(gòu)包括釜體（上下標(biāo)準(zhǔn)壓力容器橢圓封頭、筒體構(gòu)成）、夾套、攪拌器、傳動(dòng)裝置、軸封裝置、支承等結(jié)構(gòu)。

由于釜內(nèi)設(shè)計(jì)壓力為0.22MPa，選取機(jī)械密封212-90。支撐按JB/T4712.4-2007《容器支座》選擇A4 支座。在對(duì)客戶之前用的反應(yīng)釜使用過程中，機(jī)封部分在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)微量泄露，在此次設(shè)計(jì)中增加了底軸承來控制軸的徑向跳動(dòng)，延長了機(jī)械密封的使用壽命。針對(duì)客戶提出反應(yīng)物料有少量粗化晶粒，在此次設(shè)計(jì)過程中特別在內(nèi)筒四周設(shè)置了擋板，增強(qiáng)了攪拌的均勻程度，在之后用戶反饋意見收到用戶滿意的評(píng)價(jià)。:從安全的角度出發(fā), 給出反應(yīng)釜頂蓋與筒體焊接, 在一側(cè)開人孔的結(jié)構(gòu)?；陂_人孔的位置悖于常規(guī), 先采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出頂蓋厚度, 然后分別采用無力矩理論和有限元軟件ANSYS作了應(yīng)力分析, 給出人孔接管與頂蓋及筒體相貫線上的一系列應(yīng)力分布曲線, 并參照J(rèn)B4732— 95《壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》作了強(qiáng)度評(píng)定, 結(jié)果表明強(qiáng)度不足。然后采用內(nèi)部貼補(bǔ)強(qiáng)圈的局部補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu), 經(jīng)過二次分析評(píng)定, 強(qiáng)度滿足要求。并對(duì)設(shè)備的無損檢測作了相關(guān)說明。

反應(yīng)釜設(shè)備頂蓋補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)

前面的分析設(shè)計(jì)說明, 由于開孔的原因, 應(yīng)力集中非常嚴(yán)重, 導(dǎo)致強(qiáng)度不足, 必須設(shè)法補(bǔ)強(qiáng), 滿足強(qiáng)度要求。從經(jīng)濟(jì)方面考慮, 盡管貼補(bǔ)強(qiáng)圈給制造帶來了一定的難度, 但總體來說貼補(bǔ)強(qiáng)圈比整體補(bǔ)強(qiáng)要經(jīng)濟(jì)。另外, 由于反應(yīng)釜外部所接管線比較多, 特別是頂蓋上面, 所以選擇了在內(nèi)部貼680 mm×8mm的補(bǔ)強(qiáng)圈。無損檢測要求為了確保強(qiáng)度, 保證焊縫質(zhì)量, 無損檢測要特別注意以下內(nèi)容:(1)對(duì)局部薄膜應(yīng)力高的部位應(yīng)加強(qiáng)內(nèi)部質(zhì)量的檢測, 一般情況下該部位應(yīng)做超聲波檢測, 但基于材料為不銹鋼, 則用表面探傷代替; (2)對(duì)人孔接管與封頭、筒體連接的角焊縫, 應(yīng)做表面無損檢測, 要求制造廠家必須保證全焊透。 (3)對(duì)彎曲應(yīng)力較高的表面, 要求做表面檢測,因材料為不銹鋼, 作滲透檢測。