高溫高壓反應釜系統(tǒng)研制.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、反應釜屬壓力容器范疇,是需要接受政府部門安全監(jiān)察的特種設備。它是在多項新材料、新技術、新工藝綜合開發(fā)的工業(yè)產品,同時又是很多新工業(yè)的催化劑,應用廣泛。本課題高溫高壓反應釜,其各方面性能要求,都遠超過常規(guī)工業(yè)應用反應釜。本課題高溫高壓反應釜系統(tǒng)主要由三部分組成:反應釜及電磁感應加熱系統(tǒng);控制系統(tǒng);操作界面。研制過程當中,本課題解決了多個結構、材料、及軟件問題,積累下的相關方法與理論,具有重要的工程應用價值。
  本課題反應釜結構設計

2、方面,采用簡單的單層釜體結構,使反應釜便于加工,同時降低成本。在高壓設計方面,采用爆破失效準則進行設計;高溫設計方面,是本課題的最大難點,主要從選材的方面加以突破。在反應釜加熱方式方面,本課題采用電磁感應加熱的方法。
  控制系統(tǒng)方面,高溫高壓反應釜控制系統(tǒng)應用了主流的PID控制策略和模糊控制,主要控制裝置包括電腦,中頻電源,虹潤儀表,ADAM模塊。本課題的控制對象是反應釜溫度和壓力,其中溫度的控制是重點,本系統(tǒng)的溫度測控裝置主要

3、由熱電偶跟虹潤儀表組成,各儀表之間的通訊采用MODBUS通信,其接口是工業(yè)普遍應用的RS-485接口,可以很方便的組建局部通信網絡。
  操作界面是體現(xiàn)操作系統(tǒng)人性化設計的一部分,一個良好的操作界面可以為工作帶來很多便利。本系統(tǒng)的操作界面主要實現(xiàn)反應釜加熱過程的顯示和檢測,并且能對實驗數據進行處理和保存。具備查詢,打印等功能,可實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制與手動控制之間的切換。
  在本課題的設計過程當中,采用從整體到局部的設計思想,

4、根據實際需要考慮設計的因素。在相關理論的支持下,進行初步設計,并且加以試驗。而最終的完成,更依賴與后期的多次調試與改動。設計方法方面,在設計過程中,廣泛采用CAD技術,使設計工作大大減輕。在反應釜結構校核方面,ANSYS的引入,縮短了校核時間,而且結果直觀。
  在控制系統(tǒng)設計方面,MATLAB的強大功能,可以為控制系統(tǒng)的設計帶來便利,節(jié)省大量的數據計算時間。在系統(tǒng)界面設計過程中,Labview的直觀GUI語言,讓界面的編寫顯得很

5、輕松,可以讓人將精力關注在控制的邏輯構成,而不必過多在意控件的編寫。
  本課題涉及方面廣泛,涉及材料,機械,控制及通信。本文對逐個系統(tǒng)做出了介紹,并給出了相關設計過程。其中難點是反應釜的高溫設計,其工藝要求反應釜在1200℃下能承受80MPa高壓,TZM合金的存在解決了本課題的最關鍵問題。另外,實踐證明單純的理論往往無法帶來良好的設計,一個完善的設計需要結合具體的工程實踐經驗和系統(tǒng)的不斷調試。
  最后,文章總結了課題的不

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