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。夹套选取Di2=Φ2000mm。为此我们在设计之前必须对筒体和上下封头进行强度计算及稳定性校核，以免釜体达不到强度设计要求而失稳。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。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。试验期间,设备运行时间均不少于500h,各项技术指标均达到设计要求。

(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。它们各个方向的应力及各应力分量和应力强度等的变化情形基本是同步的, 即应力强度的部位其薄膜应力强度、薄膜应力+弯曲应力的应力强度也均是。为此按应力强度部位路径来评定其它两个应力强度的做法是可行的。我为其设计的基本构造为全封闭式结构包括釜体（上下标准压力容器椭圆封头、筒体构成）、夹套、搅拌器、传动装置、轴封装置、支承等结构。

(2)从分析结果可看出, 孔边各方向的应力、应力分量、应力强度中薄膜应力占有的比重。为此对接管与封头、筒体的连接焊缝的内部质量检测是非常必要的, 应补充超声检测的要求, 目前对这类焊缝仅作表面检测是不的。

(3)根据分析设计标准, 对有限元结果进行强度评定, 结果表明按常规设计出的顶盖厚度不满足强度要求, 所以进行了内部贴补强圈的补强设计。所设计的反应釜顶盖结构不仅有效地防止了泄漏,避免事故的发生, 而且降低了设备成本。

双相不锈钢反应釜的结构设计与其他材料的反应釜基本相同, 这里就不在详述。焊接接头设计　双相不锈钢的接头设计必须有助于完全焊透并避免在凝固的焊缝金属中存在未熔合的母材。切削加工而不采用砂轮打磨坡口, 以使焊接区厚度或间隙均匀。必须打磨时, 应特别注意坡口及其配合的均匀性。一般而言,希望有焊接工艺过程的母材的相比例中,奥氏体相略为占优,以便高温热影响区能够获得较理想的两相比例。为了保证彻底熔化和焊透, 应当去掉任何打磨毛刺。

一般而言, 能保证焊缝完全焊透且将烧穿的***减到, 则设计就可以说是合理的。冷热加工　虽然双相不锈钢可以进行热加工, 但其允许的温度范围比较窄, 且容易产生碳化物和氮化物的析出, 改变金相***, 使其耐腐蚀性能大大下降。因此, 双相不锈钢在热加工后, 再进行固溶处理。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。本设计采用冷加工工艺, 很多制造实践表明:双相不锈钢冷作硬化现象明显, 在工艺过程中应尽量减少变形次数, 减少工序量, 且要缩短工序衔接时间。

不锈钢的反应釜焊接方法　

大量研究结果表明, 除氧炔焰焊接法因伴生碳污染焊缝外, 几乎所有的焊接工艺现在均可用于双相不锈钢。目前, 双相不锈钢的焊接方法主要有:①气体保护钨极电弧焊(GTAW), 有时也叫做惰性气体保护钨极(TIG)焊;②气体保护金属极弧焊(GMAW/MIG), 有时称为惰性气体保护金属极弧焊。③ 药芯焊丝电弧焊(FCW);④焊条手工焊(***AW/ 手工焊条电弧焊)等。以上焊接方法都有各自的适用范围, 可根据具体情况选用。本反应釜采用的是手工钨极气体保护焊接, 这种焊接方法的质量与母材、焊丝质量及焊接工艺关系极大。然后采用内部贴补强圈的局部补强结构,经过二次分析评定,强度满足要求。一般而言, 希望有焊接工艺过程的母材的相比例中, 奥氏体相略为占优, 以便高温热影响区能够获得较理想的两相比例。