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發(fā)布時間:2020-08-27 08:19  
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反應(yīng)釜的頂蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計從安全的角度考慮, 如果把頂蓋與筒體相連接的部位設(shè)計成法蘭螺栓連接, 因其密封面大, 工作溫度高, 介質(zhì)具有腐蝕性, 密封難以保證, 會造成安全隱患;另一方面從經(jīng)濟的角度考慮, 所使用的材料為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼, 價格昂貴, 如果增加一對容器蘭(約1 萬元), 則提高了容器的制造成本。從化工生產(chǎn)的實際來說,反應(yīng)釜的溫度控制多采用常規(guī)PID控制方法。終決定采用如圖1所示的結(jié)構(gòu), 使筒體與頂蓋采用焊接連接結(jié)構(gòu), 為了方便內(nèi)件的裝卸和檢修,在一側(cè)開了一個426 mm×10 mm的人孔。 由于人孔的直徑較大, 頂蓋直徑相對較小, 且其上還開有其他接管, 開人孔時, 必須同時跨頂蓋和筒體, 這對壓力容器設(shè)計產(chǎn)生了新的問題———頂蓋的強度設(shè)計如何解決。

化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進設(shè)計的思路分析根據(jù)上述對化工反應(yīng)釜生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進必要性的分析可以看出,在實際作業(yè)中,由于化工反應(yīng)釜的運行作業(yè)環(huán)境較為復(fù)雜,再加上在反應(yīng)釜內(nèi)部參與反應(yīng)的物質(zhì)及原料屬性較為特殊,危險性較高等多種因素影響,導(dǎo)致其作業(yè)安全隱患與事故發(fā)生風(fēng)險較高,對化工生產(chǎn)安全也存在較大不利影響。從反應(yīng)釜控制的實際來說,其具有非線性和延遲性特點,復(fù)雜性很強,增加了溫度控制的難度。為此,本文以帶攪拌化工反應(yīng)釜為例,結(jié)合其工作情況,運用事故樹安全分析法,針對化工反應(yīng)釜反應(yīng)過程中的壓力異常升高問題及原因,對其結(jié)構(gòu)進行評價,并通過優(yōu)化改進減少其不安全因素及隱患的存在。如下圖1所示,即為根據(jù)化工反應(yīng)釜工作運行的實際情況,以其反應(yīng)過程中壓力異常升高事故情況為例,在進行事故原因及邏輯關(guān)系分析后.

該化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)優(yōu)化與改進方案是針對其傳統(tǒng)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)及其作業(yè)影響,能夠有效解決其化工反應(yīng)中溫度控制困難以及容器內(nèi)部清洗困難等問題,從而有效防止化工反應(yīng)釜作業(yè)過程中超壓及腐蝕等問題發(fā)生,確保化工生產(chǎn)的安全性。在45°~90°范圍內(nèi),隨著徑向和經(jīng)向應(yīng)力快速增加,并達到值,應(yīng)力強度在此范圍內(nèi)也快速增加,在90°附近,隨著這兩個應(yīng)力達到值,應(yīng)力強度也出現(xiàn)了值,此時環(huán)向應(yīng)力幾乎保持不變。值得注意的是,首先,針對傳統(tǒng)化工反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)在化工反應(yīng)中攪拌不理想問題,通過在反應(yīng)釜的反應(yīng)腔內(nèi)進行兩個攪拌裝置的增加設(shè)置,并且在每個攪拌軸上進行減速器安裝應(yīng)用,對攪拌軸的底部還安裝設(shè)置有4層攪拌片,各層之間保持相互垂直狀態(tài),每層分別有兩片,其攪拌片的角度設(shè)置對液體流動具有較大的適宜性,攪拌片的表面還進行了導(dǎo)料孔布置,使兩個攪拌裝置呈相反方向進行攪拌運行,以對原有反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)的攪拌效果進行優(yōu)化,以促進反應(yīng)腔內(nèi)物料的反應(yīng)更加。
從化工生產(chǎn)的實際來說,反應(yīng)難以避免會放熱,使得熱量分布不夠均勻。該設(shè)備采用獨創(chuàng)的三層式釜體結(jié)構(gòu)和雙螺帶式攪拌裝置,在恒溫條件下,對固體粒狀物料進行反應(yīng)加工,可大大提高產(chǎn)品的水合及溶解速度,降低水不溶物含量,使植物膠更加廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。若沒有及時排出熱量,那么會使得反應(yīng)釜內(nèi)的溫度增加,極易引發(fā)“爆聚”問題。若余熱排放過多,會使得整體穩(wěn)定性被降低,影響化工產(chǎn)品的質(zhì)量和效益,因此必須做好溫度的有效控制.從化工生產(chǎn)的實際來說,反應(yīng)釜的溫度控制多采用常規(guī)PID 控制方法。此方法雖然控制原理比較簡單,具有不錯的穩(wěn)定性,而且控制系統(tǒng)的可靠性比較好,參數(shù)調(diào)整很方便。
反應(yīng)釜的爐溫控制實踐,運用常規(guī)PID 控制法,可有效控制動態(tài)特性,比如溫度慣性大以及容量滯后等。③鈦等,但通過對這些材料的鹽酸腐蝕速率圖及以上腐蝕原因分析可知,普通的奧氏體不銹鋼已不在可選的范圍了,而鈦又是一種很貴重的金屬,且它與鋼之間的焊接技術(shù)還不成熟。若化工生產(chǎn)對控制速度以及控制精度的要求不高,那么運用常規(guī)PID 控制法可獲得不錯的效果。不過常規(guī)PID 控制器的功能實現(xiàn)依賴于相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型,反應(yīng)釜實際應(yīng)用中,反應(yīng)機理比較復(fù)雜,參數(shù)具有變化性特點,同時極易受到外界的干擾,影響數(shù)學(xué)模型的性,增加了參數(shù)調(diào)整的難度。基于此,要進行PID控制器的優(yōu)化,應(yīng)用模糊RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 控制法,對反應(yīng)釜PID 控制進行優(yōu)化以及改進。從模糊RBF 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID 控制法的應(yīng)用實際來說,其構(gòu)建的PID 控制系統(tǒng)在實際運行中實現(xiàn)穩(wěn)定運行,需要的時間很少而且超調(diào)量很小,增強了爐溫的控制精度,提高了生產(chǎn)效率。除此之外,系統(tǒng)的抗干擾性能很強,系統(tǒng)的自適應(yīng)能力比較強,具有較好的魯棒性。通過在線整定PID 參數(shù),能夠快速適應(yīng)控制系統(tǒng)的變化,使得系統(tǒng)運行保持穩(wěn)定的狀態(tài).