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反应釜的顶盖结构设计
- 2019-09-06 -

  从安全的角度考虑 ,如果把不锈钢反应釜顶盖与筒体相连接的部位设计成法兰螺栓连接 ,因其密封面大 ,工作温度高 ,介质具有腐蚀性 ,密封难以保证 ,会造成安全隐患 ;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 ,如果增加一对容器大法兰 (约 1万元 ) ,则提高了容器的制造成本。最终决定采用如图 1所示的结构 ,使筒体与顶盖采用焊接连接结构 ,为了方便内件的装卸和检修 , 在开了一个 g426 mm ×10 mm的人孔。由于人孔的直径较大 ,顶盖直径相对较小 ,且其上还开有其他接管 ,开人孔时 ,必须同时跨顶盖和筒体 ,这对压力容器设计产生了新的问题———顶盖的强度设计如何解决。

不锈钢反应釜顶盖厚度设计

1、按内压容器设计

  反应釜最高工作压力为 0. 7 MPa,设计压力取 0. 8 MPa,腐蚀裕量取 1 mm,钢板负偏差取 0. 8 mm, 材料的许用应力为 130MPa,按 GB 150—1998《钢制压力容器》设计出顶盖的厚度约为 5 mm。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 ,最终顶盖厚度圆整到 8 mm[2] 。

2、按外压容器设计

  因为反应釜工作时可能出现负压 ,约为 - 0. 077 MPa,设计时必须考虑筒体的失稳现象 ,需按外压容器设计壁厚。夹套的最高工作压力为 0. 6 MPa,设计外压取为 0. 7 MPa。按外压容器设计出筒体的名义厚度为 14 mm,为取材一致和开孔补强 ,故将顶盖厚度取与筒体相同。同样 ,考虑顶盖密集开孔的削弱和搅拌器等附件重量的影响 ,顶盖厚度取 16 mm。

根据以上分析 ,顶盖的名义厚度的设计值为 16 mm。


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