由于反應(yīng)罐攪拌器組件由多點支撐, 而且在常規(guī)設(shè)計時考慮了機架、減速機和電機共同作用在頂蓋上壓力的影響和局部開孔的影響, 對封頭進(jìn)行了整體補強設(shè)計, 所以有限元建模時, 為了簡化分析, 不考慮它們的影響, 只考慮跨頂蓋和筒體開人孔的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)具有對稱性, 所以取其1/2 作為研究對象。筒體與接管長度的取值都大于2.5 RT(R為接管與筒體半徑, T為接管與筒體的厚度), 筒體和封頭的厚度取值為13.4 mm(封頭成型后的實際厚度減去腐蝕裕量), 接管厚度為9 mm。材料特性人孔接管、筒體和封頭的材質(zhì)均為0Cr18Ni9,設(shè)計壓力為0.8 MPa, 工作壓力為0.7MPa, 設(shè)計溫度為200 ℃, 工作溫度為180 ℃,腐蝕余量為1 mm，在筒體底部的橫截面上施加軸向固定約束，對稱面上施加對稱約束, 并在筒體底部橫截面上一點(其坐標(biāo)為(0, -475, 513.4))約束X方向的位移, 以防模型發(fā)生該方向的剛體運動。在封頭、筒體及人孔筒節(jié)的內(nèi)表面上施加內(nèi)壓載荷0.8MPa, 在人孔筒節(jié)的外端面上施加等效應(yīng)力9.1MPa

通常情況下, 可能有以下幾種材料可選作釜體的材質(zhì):①304 不銹鋼;②316 L 不銹鋼;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。其實選擇就是雙相不銹鋼2205, 主要有以下兩個原因:一是雙相不銹鋼在抗晶間腐蝕和應(yīng)力腐蝕方面, 特別是耐氯化物腐蝕的性能優(yōu)于奧氏體不銹鋼。試驗表明, 在1 %的沸騰鹽酸中, 304、316L、鈦和2205 的腐蝕速率分別為:材料304, 316, TA, 2205, 腐蝕速率(mm/a)分別為304 ,0.3 , 0.2 , 0.1?？梢?205 鋼的耐鹽酸腐蝕性能明顯優(yōu)于其它三種材質(zhì);二是它的價格也不太昂貴?；?04 不銹鋼不能保證反應(yīng)釜長期實際使用的事實, 而雙相不銹鋼又對含Cl-等介質(zhì)具有良好的耐蝕性能, 故擬選擇2205 雙相不銹鋼作為反應(yīng)釜釜體的主要材質(zhì)。

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。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。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?；诖?，要進(jìn)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(jìn)行優(yōu)化以及改進(jìn)。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).