反應釜常用于石油化工、橡膠、農藥、染料、醫藥等行業(yè)，用以完成磺化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過(guò)程，以及有機染料和中間體的許多其它工藝過(guò)程的反應設備。高壓反應釜是國內目前進(jìn)行高溫、高壓化學(xué)反應zui為理想的裝置，特別是進(jìn)行易燃、易爆、有毒介質(zhì)的化學(xué)反應，更加顯示出它的*性。但高壓反應釜同時(shí)也是危險性較大、容易發(fā)生泄漏和火災爆炸事故的設備。

　　文中主要說(shuō)明了傳統灌鉛式內襯與液壓脹貼式內襯的不同襯里結構以及各自的設計制造要點(diǎn)。

　　1、技術(shù)參數的確定

　　技術(shù)參數的確定是進(jìn)行反應釜設計的*步，也是關(guān)鍵的一步，它包括：

　　1.1 設計壓力(或zui高工作壓力)、設計溫度(或zui高工作溫度)當用戶(hù)提供的只是zui高工作壓力和zui高工作溫度時(shí)，先根據物料性質(zhì)確定安全排放裝置的形式、種類(lèi)，再依據GB150-1998《鋼制壓力容器》附錄B‘超壓泄放裝置’的有關(guān)要求確定設計壓力及設計溫度。

　　1.2 釜內容積釜內容積分為有效容積與全容積，用戶(hù)一般給出的為有效容積(即操作容積)。此時(shí)，必須根據安全生產(chǎn)的要求確定物料充裝系數，充裝數一般為0.6～0.85，對于有容器法蘭結構的釜體，物料充裝高度不宜超出容器法蘭密封面。

　　1.3 物料名稱(chēng)及特性是確定結構及選材的重要因素。

　　1.4 攪拌器型式及攪拌轉速這關(guān)系到攪拌功率的大小及攪拌效果的好壞。

　　1.5 電機功率若用戶(hù)不能提供時(shí)，則必須要知道物料粘度、攪拌器型式、直徑及攪拌轉速，按‘攪拌設備的計算’要求確定所需的攪拌功率，再計入軸封、軸承及減速機與傳動(dòng)副所損耗的功率，向上圓整標準的電機功率。

　　2、軸封型式的確定

　　目前常用的軸封型式有三種，即：填料密封、機械密封和磁力傳動(dòng)密封。

　　2.1填料密封一般用于低轉速、軸封泄漏要求不是很高的條件下，其zui高壓力一般可達到30MPa;且維護和使用方便，但轉速受到填料種類(lèi)及線(xiàn)速度限制。在P≤6.4MPa，且轉速≤100rpm時(shí)，可采用無(wú)油潤滑的單層填料函結構;在P>6.4MPa，且轉速>100rpm則要考慮設置高壓油泵加強潤滑，并采用多級(二級)填料結構函，確保每級不少于7層填料函。同時(shí)還需考慮對攪拌軸封處進(jìn)行鍍鉻處理，增加軸的耐磨性，或設置套管以保護攪拌軸不受磨損，屆時(shí)更換套管即可。

　　2.2機械密封可用于高轉速、軸封泄漏要求較底的條件下。其使用壓力不高，一般用于6.3 MPa以下場(chǎng)合，其維護使用不便，價(jià)格也較高。

　　2.3磁力傳動(dòng)密封一般用于軸封泄漏要求非常高的條件下。它將動(dòng)密封轉為靜密封，實(shí)現零泄漏。但不適合用于高溫條件下，其造價(jià)高且維護不便。

　　3、攪拌軸徑及傳動(dòng)側兩軸承間距離的確定

　　3.1攪拌軸徑一般是根據攪拌功率、攪拌轉速等扭轉變形條件進(jìn)行計算，從而估算攪拌軸徑，再按臨界轉速、攪拌軸的強度來(lái)校核軸徑。當無(wú)法確定攪拌功率時(shí)，可直接采用電機功率減去各傳動(dòng)副損耗的功率作為計算功率。

　　3.2計算攪拌軸在軸封、軸端處的擺動(dòng)量。

　　3.3當臨界攪拌速以及軸封、軸端處的擺動(dòng)量不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可通過(guò)調整傳動(dòng)側兩軸承間的距離進(jìn)行重新校核，通常兩軸承間的距離取值為2.5～5倍攪拌軸直徑。當仍無(wú)法達到要求時(shí)，則應考慮加大攪拌軸的軸徑或在釜內設置底軸承。

　　3.4軸封處攪拌軸擺動(dòng)量的確定。軸封處攪拌軸擺動(dòng)量的大小，直接影響到軸封的密封性能。允許擺動(dòng)量的大小由釜內壓力、允許泄漏量來(lái)確定。當不能加大軸徑，而設置底部軸承仍無(wú)法達到允許擺動(dòng)量時(shí)，可在釜內靠近軸封處設置中間軸承(盡量不在釜內設置軸承)。一般情況下，軸封處擺量應控制為：填料密封：0.08mm～0.13mm，機械密封：0.04mm～0.08mm。

　　4、減速機輸出軸與傳動(dòng)軸的連接

　　當減速機機架采用單支點(diǎn)時(shí)，需要用鋼性聯(lián)軸器連接;當減速機機架采用雙支點(diǎn)時(shí)，剛性聯(lián)軸器和柔性聯(lián)軸器均可使用，一般情況下優(yōu)先選用剛性聯(lián)軸器。

　　5、傳動(dòng)軸

　　傳動(dòng)軸盡可能采用單根軸，需采用多根軸時(shí)，則各根軸之間的連接必須采用剛性連接。

　　6、選材及結構考慮

　　6.1材料選擇考慮根據物料的特性：

　?、贌o(wú)腐蝕，②有晶間腐蝕，③有應力腐蝕，④有化學(xué)腐蝕等來(lái)確定是選用碳鋼，還是選用不銹鋼及選用何種不銹鋼。在有晶間腐蝕傾向的情況下，應選用經(jīng)固溶處理的不銹鋼材料。

　　6.2物料考慮當物料有腐蝕需采用不銹鋼作為防腐蝕材料時(shí)，可選用三種結構：

　?、偃讳P鋼結構，②內襯不銹鋼結構，③復合板結構。具體采用何種結構，應根據壁厚、制造工藝及經(jīng)濟性能等綜合考慮而定。在會(huì )產(chǎn)生應力腐蝕及晶間腐蝕的環(huán)境下，不宜采用全不銹鋼結構，否則會(huì )因為材料突然脆裂而發(fā)生嚴重事故。

　　6.3內襯不銹鋼結構

　　內襯不銹鋼結構有兩種：①傳統灌鉛式內襯不銹鋼，②脹貼式內衫不銹鋼。此兩種結構對不同的使用場(chǎng)合有不同的優(yōu)缺點(diǎn)。

　　6.3.1灌鉛式內襯不銹鋼結構，其內襯與釜體間的間隙充滿(mǎn)了鉛，其傳熱與剛度性能*，無(wú)結構突變，較適用于應力腐蝕環(huán)境。但灌鉛時(shí)難以控制灌鉛溫度，容易過(guò)熱，使不銹鋼的抗晶間腐蝕性能降低，加上鉛、銻合金熔點(diǎn)低，不適于高溫工況條件，通常zui高工作溫度≤250℃?？傮w上其造價(jià)成本高，制造工藝較復雜。

　　6.3.2脹貼式內襯不銹鋼結構，其內襯與釜體間的間隙充滿(mǎn)導熱油，其傳熱與剛度性能較差。內襯與釜體間的貼合是靠高壓強行脹貼的，容易造成局部應力集中現象，再加上溫度和壓力升降時(shí)，內襯熱脹冷縮，容易產(chǎn)生內應力及疲勞，因此不適于使用在有應力腐蝕的環(huán)境，較適于高溫條件下(只要不超過(guò)導熱油的沸點(diǎn)或不使導熱油揮發(fā))及有晶間腐蝕傾向的環(huán)境。注意內襯夾層間隙下端必須設置排油孔，以便檢修。其造價(jià)成本低，制造工藝簡(jiǎn)單。

　　6.4封頭型式釜體可采用半球型封頭，橢圓封頭及平蓋等各類(lèi)型封頭。對于容積(釜體內徑)較大的高中壓反應釜，常采用半球型封頭，因其受力好，易布置管口。而容積較小的高中壓反應釜，則常采用平蓋封頭或橢圓封頭和容器法蘭連接的結構。

　　6.5防止因結構突變而產(chǎn)生附加彎曲應力對于高中壓反應釜，當采用半球型封頭與釜體焊接結構時(shí)，應考慮封頭與釜體的厚度相差不能太大，太大時(shí)，造成結構突變過(guò)大，而產(chǎn)生附加彎曲應力，出現危險區。

　　6.6考慮安裝和檢修空間反應釜內因有攪拌裝置、換熱排管等內部結構，設計時(shí)，應考慮有足夠的空間，以便于制造、安裝和檢修。

　　6.7結構盡量簡(jiǎn)單釜內各結構設計，應盡量簡(jiǎn)單、順滑，釜底盡可能不設置排料或排污口等，避免掛料、物料積聚等死區造成產(chǎn)品各種腐蝕性破壞。

　　6.8保證夾套錐部的強度由于耳座焊在夾套上，故夾套錐部與釜體的連接處承受了整個(gè)釜的重量;設計時(shí)，夾套錐部的厚度應進(jìn)行局部校核。

　　6.9其它

　　6.9.1人孔蓋、填料壓蓋上的螺柱，由于要經(jīng)常拆裝，其上端應加工成方頭，便于操作。

　　6.9.2釜體上應有足夠數量的測漏信號孔。

　　6.9.3釜內各緊固件螺母應防止松脫。

　　6.9.4各種結構應盡量減少泄漏點(diǎn)。

　　6.9.5釜體上至少應有兩個(gè)壓力表接頭。

　　6.9.6必須設置zui少2個(gè)安全排放裝置口(如1個(gè)為自動(dòng)安全排放裝置，另1個(gè)為手動(dòng)排放等)。