由于实验室不锈钢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。导热油加热反应釜的工艺设计通常,反应釜的工艺设计包括反应釜的容量、热负荷的确定以及传热面的计算,可以通过物料平衡、热量平衡与传热计算得出。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

实验室不锈钢反应釜顶盖补强设计　　

前面的分析设计说明, 由于开孔的原因, 应力集中非常严重, 导致强度不足, 必须设法补强, 满足强度要求。从经济方面考虑, 尽管贴补强圈给制造带来了一定的难度, 但总体来说贴补强圈比整体补强要经济。比如说,内置式板壳加热器换热效果好,且反应釜筒体所承受外压大为降低(如不需减压脱水,则不承受外压),筒体壁厚可以减小,耗材少,造价低,对于以蒸汽加热的大型反应釜无疑是有其优越性的。另外, 由于反应釜外部所接管线比较多, 特别是顶盖上面, 所以选择了在内部贴680 mm×8mm的补强圈。无损检测要求为了确保强度, 保证焊缝质量, 无损检测要特别注意以下内容:(1)对局部薄膜应力高的部位应加强内部质量的检测, 一般情况下该部位应做超声波检测, 但基于材料为不锈钢, 则用表面探伤代替; (2)对人孔接管与封头、筒体连接的角焊缝, 应做表面无损检测, 要求制造厂家必须保证全焊透。　　(3)对弯曲应力较高的表面, 要求做表面检测,因材料为不锈钢, 作渗透检测。

该化工反应釜结构优化与改进方案是针对其传统反应釜结构及其作业影响，能够有效解决其化工反应中温度控制困难以及容器内部清洗困难等问题，从而有效防止化工反应釜作业过程中超压及腐蚀等问题发生，确保化工生产的安全性。刮料板为尼龙制成,具有一定的弹性,在清除釜壁粘附物料的同时,不损伤釜壁。值得注意的是，首先，针对传统化工反应釜结构在化工反应中搅拌不理想问题，通过在反应釜的反应腔内进行两个搅拌装置的增加设置，并且在每个搅拌轴上进行减速器安装应用，对搅拌轴的底部还安装设置有4层搅拌片，各层之间保持相互垂直状态，每层分别有两片，其搅拌片的角度设置对液体流动具有较大的适宜性，搅拌片的表面还进行了导料孔布置，使两个搅拌装置呈相反方向进行搅拌运行，以对原有反应釜结构的搅拌效果进行优化，以促进反应腔内物料的反应更加。

造成反应釜腐蚀的根源可归结为一点, 即物料中含有一定量的Cl- , 特别是含有HCl。含有Cl-的物料一方面会使金属发生晶间腐蚀, 这是由于设备在制造过程中焊接及热变形, 温度可升到910 ℃以上, 而奥氏体不锈钢在400 ～ 850 ℃范围缓慢冷却时, 在晶界上有高铬的碳化物Cr23C6 析出, 因此就出现了贫铬区, 含铬低于11%的不锈钢在腐蚀的溶液(含Cl-溶液)中是不抗腐蚀的。严格按照维护标准和规范，结合减速器的特点和特性，做好日常检查和维护，上确保减速器装置处于的运行状态下，确保化工生产效益。从表面深入到内部, 使金属失去了强度。另一方面, 含有Cl -的物料有时还会导致奥氏体不锈钢的应力腐蚀(是金属在拉应力和腐蚀及一定的温度的共同作用下所引起的)。