反應釜壓力容器在工作過程中會受到復雜的載荷作用，但基本的設計方針是保證反應釜釜體的在設定的壓力范圍內滿足基本的強度要求及穩(wěn)定性。為此我們在設計之前必須對筒體和上下封頭進行強度計算及穩(wěn)定性校核，以免釜體達不到強度設計要求而失穩(wěn)。根據(jù)GB150-1998 內外壓圓筒、封頭強度計算方法，先分別假設內筒體厚度：為δn1=18mm,內下封頭為δn2=16mm。攪拌系統(tǒng)是反應釜工作過程中的重要的一部分，直接關系到物料在反應過程中的充分程度和傳熱過程中的均勻程度，對產(chǎn)品的質量影響至關重要。攪拌器設計由于客戶方使用的介質粘度較高，且使用過程中需要有較好的傳熱效果，所以選擇了錨式攪拌。

由于釜內設計壓力為0.22MPa，選取機械密封212-90。支撐按JB/T4712.4-2007《容器支座》選擇A4 支座。在對客戶之前用的反應釜使用過程中，機封部分在使用一段時間后出現(xiàn)微量泄露，在此次設計中增加了底軸承來控制軸的徑向跳動，延長了機械密封的使用壽命。針對客戶提出反應物料有少量粗化晶粒，在此次設計過程中特別在內筒四周設置了擋板，增強了攪拌的均勻程度，在之后用戶反饋意見收到用戶滿意的評價。:從安全的角度出發(fā), 給出反應釜頂蓋與筒體焊接, 在一側開人孔的結構?；陂_人孔的位置悖于常規(guī), 先采用常規(guī)設計方法設計出頂蓋厚度, 然后分別采用無力矩理論和有限元軟件ANSYS作了應力分析, 給出人孔接管與頂蓋及筒體相貫線上的一系列應力分布曲線, 并參照JB4732— 95《壓力容器分析設計標準》作了強度評定, 結果表明強度不足。然后采用內部貼補強圈的局部補強結構, 經(jīng)過二次分析評定, 強度滿足要求。并對設備的無損檢測作了相關說明。

反應設備使用歷史悠久, 應用廣泛, 由于在反應釜使用過程中涉及反應, 所以對反應設備本身安全要求較高。我國《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》從管理及安全的角度出發(fā)對壓力容器進行分類時, 把反應容器提高了一個等級, 把中壓、介質為或毒性程度為危害介質、PV≥10 MPa· m3 的反應容器劃分為三類壓力容器, 而且把低壓、介質毒性為極度和高度危害、PV≥0.2 MPa· m3 的容器也劃分為三類容器。三類容器在設計、制造、檢驗和使用管理方面提出嚴格要求, 以防止意外事故的發(fā)生。文中所介紹的反應釜屬于三類容器, 其反應介質之一為, 工作壓力為0.7 MPa, 工作溫度接近180 ℃。無色有毒, 極其(在空氣中含3% ～ 100%均可), 屬高度危害介質。如何保證安全, 防止泄漏, 是設備設計時需重點解決的問題。而密封難點集中反映在頂蓋與筒體相連接的部位, 主要是因為其密封面積大、密封不易保證造成的。