根据现场场地布置，并结合参考了化工设备标准反应釜尺寸，选取其内径Di1=Φ1800mm,按充装系数0.85 计算， 实际容积为V=6/0.85=7.05m3。按GB/T25198-2010《压力容器封头》选取椭圆形封头，查其容积V=0.827m3 ， 形状系数K=1 。则筒体高度为：h=(7.05-0.827x2)/ (πx0.92)=2.12m。为此，本文以带搅拌化工反应釜为例，结合其工作情况，运用事故树安全分析法，针对化工反应釜反应过程中的压力异常升高问题及原因，对其结构进行评价，并通过优化改进减少其不安全因素及隐患的存在。夹套选取Di2=Φ2000mm。通过用户提供的工况，在参照GB150-1998《钢制压力容器》确定釜体内设计压力位工作压力的1.1 倍，即设计压力Pc1 为0.2x1.1=0.22MPa 设计温度依据夹套选取了t1=164℃，夹套依据用户使用过程中的蒸汽的温度查阅在相应温度下的饱和蒸汽压为0.6 MPa，故我选取了夹套设计压力为Pc2=0.6MPa，设计温度为t2=164℃,焊接接头系数Φ取0.85。

由于用户单位提供的介质具有腐蚀性，通过与用户沟通介质的腐蚀性及对材质的焊接性的把握， 选取了釜体结构采用00Cr17Ni14Mo2，厚度负偏差C2=0.8mm，腐蚀余量C1=0mm。通过查询GB150-1998《钢制压力容器》中材料的设计温度下许用应力与其试验温度许用应力通过插值法可以算00Cr17Ni14Mo2 材质试验温度许用应力[σ]=118MPa，设计温度许用应力 [σ]t=114.48MPa，试验温度下屈服点 σs=177 MPa，夹套采用Q235-B 材质，厚度负偏差C2 =0.8mm，腐蚀余量C1=1mm。另一方面从经济的角度考虑,所使用的材料为0Cr18Ni9奥氏体不锈钢,价格昂贵,如果增加一对容器兰(约1万元),则提高了容器的制造成本。其试验温度许用应力 [σ]=113MPa，设计温度许用应力[σ]t=110.76 MPa，试验温度下屈服点σs =235MPa。

高温反应釜的结构和技术参数

主要技术性能及参数

高温反应釜外形结构如图1 所示, 其主要技术

性能与参数如下:

功率 7.5kW

反应压力 0.5MPa(max)

液压控制系统压力 16MPa(max)

生产率200kg(以干胚乳片计)/ h整机外形尺寸4130mm(高)×1600mm(直径)质量2500kg.

结构特点

传动系统

由三相异步电动机和立式行星摆线针轮减速机组成, 安装在釜体上盖, 结构紧凑。经多次试验, 我们确认了搅拌转速, 可使釜内物料在较短的时间内充分完成改性反应。传动轴与上盖间采用聚四氟编织填料密封, 其耐腐蚀、耐磨、导热性好。

反应釜温度控制技术分析化工生产中使用的反应釜为主要反应容器，利用导热介质，借助夹套实现物料加热。一般来说，常用过热蒸汽以及导热油等导热介质。从反应的过程角度来说，主要包括升温段、恒温段以及冷却段。其中，恒温段为关键。再按照文献[1]的设计方法,考虑到顶盖密集开孔的削弱和搅拌器等附件重量的影响,对顶盖进行整体补强设计,终顶盖厚度圆整到8mm。化工生产为复杂精细化加工，在加工环节加热温度的控制难度较大。这是因为温度这一物理量极易被周围的环境影响，不仅惯性而且具有滞后性等特点，系统响应速度比较慢。传统的温度控制，采用的是传统PID 算法，难以达到有效的控制效果，后经过不断优化和改进，应用自适应模糊PID 控制技术，使用自适应模糊PID 控制器，经过模糊推理，通过在线调整PID 参数，实现对温度的有效控制。从实际应用的效果来说，使用自适应模糊PID 控制器，对反应釜温度实施控制，可依据系统偏差以及偏差变化率的实际变化情况，进行参数优化调整，不仅适应性好，而且鲁棒性较好，能够实现对反应釜温度的把控。