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。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。
反应釜结构型式的确定木材工业用合成树脂的制造过程对反应状态的要求并不很严格, 反应物粘度也不高, 因此对反应釜结构、搅拌器型式以及传热面布置的适应性较强。早期普遍采用锚式搅拌的搪玻璃反应釜; 近来随着反应釜容积的增大, 夹套传热、内蛇管冷却、复合式搅拌的不锈钢反应釜, 以及板壳式内置加热、冷却器, 推进式搅拌的不锈钢反应釜也得到广泛采用。’这些结构不一, 搅拌型式各异的反应釜均能生产出合格的产品;
但对于油加热反应釜来说, 结构型式选择的要点在于是否适应加热介质(导热油) 的特性。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; 但用于油加热反应釜, 加热器内置就有一定的风险, 而且板壳式加热器的焊接有一定难度, 因此这种结构是不适用的。另外, 热油温度较高,材料以不锈钢为宜。经综合考虑, 我们选用了夹套加热、内置蛇管冷却、复合式搅拌的结构型式。
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**压及腐蚀等问题发生,确保化工生产的安全性。值得注意的是,**,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*。