由于高温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。热负荷必须根据反应釜的传热计算得出,在设备尺寸确定后,换热面积F已固定。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

因油加热反应釜传热系数相对较低,应尽可能布置较多的传热面。在保持容积不变的前提下, 适当减小筒体直径可以增大传热面。加热面与冷却面的配置简单的夹套中, 流体处于自然流动状态, 传热情况不良。(1)在椭圆封头与圆筒的连接部位开孔,孔边的应力沿圆周分布是较复杂的,呈起伏变化。为了提高给热系数, 必须增加流体的扰动, 使流体处于湍流状态。常采用的办法是将夹套做成外蛇管式结构, 在夹套中装设导流板或扰流喷嘴。在设计的过程中从某造漆厂了解到, 在高温及温变较大的情况下, 不锈钢半圆蛇管与釜壁因温差应力有焊点开焊的现象, 因此, 我们从加工制造角度和安全性考虑, 采用了导流板结构。

针对传统化工反应釜容器内部的物料加热温度恒定控制不准确问题，通过将温度计设置在罐体容器的内壁底部，与导线进行连接，以在温度显示器上进行更加直观、准确的显示，并将温度显示器在夹套侧壁上进行固定，来更加方便的进行温度监控与调节管理，确保其化工反应中温度升高与变化适宜。此外，对传统化工反应釜作业中，其容器反应腔内空间较大，但容器口较小，导致对反应釜的清洗难度较高，容易发生残余杂质堆积，影响反应效果的问题，通过将包含进水管以及喷淋盘、加压泵等的清洗装置在容器罐体上盖设置安装，同时在进水管中进行加压泵设置，对喷淋盘侧壁与底面进行喷嘴设置，以在加压泵的加压引水作用下，由喷淋盘表面喷嘴喷出，以对容器壁进行清洗，确保其清洗效果，减少对反应釜反应作业的不利影响。针对这种情况，为避免安全事故发生，就需要根据化工反应釜的作业环境与系统结构设计，通过优化改进，减少事故问题的发生，对化工生产安全进行保障。总之，对反应釜结构的优化改进，能够有效满足其结构在反应作业中的有关需求，进而确保其反应作业的质量和效果，确保其生产应用安全性，具有十分积极的作用和意义。