不銹鋼反應(yīng)釜構(gòu)成，技術(shù)介紹

    高壓反不銹鋼應(yīng)釜的釜體、釜蓋采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼加工制成，釜體通過螺紋與法蘭聯(lián)接，釜蓋為正體平板蓋，兩者由周向均布的主螺栓、螺母緊固聯(lián)接。高壓反應(yīng)釜主密封口采用A型的雙線密封，其余密封點均采用圓弧面與平面、圓弧面與圓弧面的線接觸的密封形式，依靠接觸面的高精度和光潔度，達(dá)到良好的密封效果。釜體外裝有桶型碳化硅爐芯，電爐絲穿于爐芯中，其端頭由爐殼側(cè)下部穿出，通過接線螺柱，橡套電纜與控制器相連。釜蓋上裝有壓力表，爆破膜安全裝置，汽液相閥，溫度傳感器等，便于隨時了解釜內(nèi)的反應(yīng)情況，調(diào)節(jié)釜內(nèi)的介質(zhì)比例，并確保安全運行。聯(lián)軸器主要由具有很強(qiáng)磁力的一對內(nèi)、外磁環(huán)組成，中間有承壓的隔套。攪拌器由伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動?？刂扑欧姍C(jī)的轉(zhuǎn)速，便可達(dá)到控制攪拌轉(zhuǎn)速的目的。隔套上部裝有測速線圈，連成一體的攪拌器與內(nèi)磁環(huán)旋轉(zhuǎn)時，測速線圈便產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該電勢與攪拌轉(zhuǎn)速相應(yīng)，該電勢傳遞到轉(zhuǎn)速表上，便可顯示出攪拌轉(zhuǎn)速。磁聯(lián)軸器與釜蓋間裝有冷卻水套，當(dāng)操作溫度較高時應(yīng)通冷卻水，以及磁鋼溫度太高而退磁。軸承采用1Cr18Ni9Ti不銹鋼軸承或高強(qiáng)電化石墨，耐摩損，且維修周期長。
    高壓不銹鋼反應(yīng)釜的控制器的外殼采用標(biāo)準(zhǔn)鋁合金機(jī)箱，上蓋可以向后抽出，便于維護(hù)和檢修。面板裝有溫度數(shù)顯表、電壓表、轉(zhuǎn)速表以及控制開關(guān)和調(diào)節(jié)旋鈕等，供操作者操作使用。

   其電氣原理：攪拌控制電路的電子元件均組裝在一塊線路板上，采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，具有調(diào)速精度高、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等特點，并且具備限制超速、過流等完善的保護(hù)功能，調(diào)節(jié)“調(diào)速” 旋鈕即可改變直流電機(jī)的直流電壓，從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到控制攪拌速度的目的。加熱電路中采用固態(tài)繼電器（俗稱調(diào)壓塊）調(diào)壓，使加熱電路趨于簡單化，只要調(diào)節(jié)“調(diào)壓” 旋鈕即可調(diào)節(jié)加熱功率，同時，加熱電路的控制部分配備智能化數(shù)顯表，使之加熱溫度根據(jù)工藝的要求隨意調(diào)速，并且控制溫度精度極高。所有外接引線均從后面板通過防水接頭由控制器內(nèi)的接線端子引出。
高壓反應(yīng)釜的安裝
    高壓不銹鋼反應(yīng)釜應(yīng)放置在室內(nèi)。在裝備多臺高壓反應(yīng)釜時，應(yīng)分開放置。每間操作室均應(yīng)有直接通向室外或通道的出口，應(yīng)保證設(shè)備地點通風(fēng)良好。 
    在裝釜蓋時，應(yīng)防止釜體釜蓋之間密封面相互磕碰。將釜蓋按固定位置小心地放在釜體上，擰緊主螺母時，必須按對角、對稱地分多次逐步擰緊。用力要均勻，不允許釜蓋向一邊傾斜，以達(dá)到良好的密封效果。 
    正反螺母聯(lián)接處，只準(zhǔn)旋動正反螺母，兩圓弧密封面不得相對旋動，所有螺母紋聯(lián)接件有裝配時，應(yīng)涂潤滑油。 
    針型閥系線密封，僅需輕輕轉(zhuǎn)動閥針，壓緊密封面，即可達(dá)到良好的密封效果。 
    用手盤動釜上的回轉(zhuǎn)體，檢查運轉(zhuǎn)是否靈活。 
    控制器應(yīng)平放于操作臺上，其工作環(huán)境溫度為10-40℃，相對濕度小于85%，周圍介質(zhì)中不含有導(dǎo)電塵埃及腐蝕性氣體。 
檢查面板和后板上的可動部件和固定接點是否正常，抽開上蓋，檢查接插件接觸是否松動，是否有因運輸和保管不善而造成的損壞或銹蝕。 
控制器應(yīng)可靠接地。 
   連接好所有導(dǎo)線，包括電源線、控制器與釜間的電爐線、電機(jī)線及溫度傳感器和測速器導(dǎo)線。
高壓反應(yīng)釜的使用方法
    將面板上“電源”空氣總開關(guān)合上，數(shù)顯表應(yīng)有顯示。 
    在數(shù)顯表上設(shè)定好各種參數(shù)（如上限報警溫度、工作溫度等）然后，按下“加熱”開關(guān)，電爐接通，同時“加熱”開關(guān)上的指示燈亮。調(diào)節(jié)“調(diào)壓” 旋鈕，即可調(diào)節(jié)電爐加熱功率。 
    按下“攪拌”開關(guān)，攪拌電機(jī)通電，同時“攪拌”開關(guān)上的指示燈亮，緩慢旋動“調(diào)速” 旋鈕，使電機(jī)緩慢轉(zhuǎn)動，觀察電機(jī)是否為正轉(zhuǎn)，無誤時，停機(jī)掛上皮帶，再重新啟動。 
    操作結(jié)束后，可自然冷卻、通水冷卻或置于支架上空冷。待溫降后，再放出釜內(nèi)帶壓氣體，使壓力降至常壓（壓力表顯示零），再將主螺母對稱均等旋松，再卸下主螺母，然后小心地取下釜蓋，置于支架上。 
    每次操作完畢，應(yīng)清除釜體、釜蓋上殘留物。主密封口應(yīng)經(jīng)常清洗，并保持干凈，不允許用硬物或表面粗糙物進(jìn)行擦拭。
甲烷水合物儲氣實驗的裝置主要包括高壓反應(yīng)釜、恒溫水浴、溫度與壓力測量儀表、流量計和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。

    裝置的核心是高壓不銹鋼反應(yīng)釜，容積1 L，最大工作壓力20 MPa，工作溫度為- 15～100 ℃。釜內(nèi)采用無級調(diào)速永磁旋轉(zhuǎn)攪拌裝置，葉片采用雙層布置，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍0～1 000 r/ min. 高壓反應(yīng)釜的溫度由恒溫水浴控制，控溫精度為±0101 ℃。高壓反應(yīng)釜內(nèi)的溫度由2 個Pt100 鉑電阻測量，壓力調(diào)節(jié)閥前后的壓力由2 個0125 級精密壓力表測量，壓力調(diào)節(jié)閥前、后的壓力表測量范圍分別為0～25 MPa、0～10 MPa。

    為確保進(jìn)入高壓反應(yīng)釜氣流的穩(wěn)定并防止氣流回流造成危害，在實驗裝置中設(shè)置了一個緩沖罐。緩沖罐的容積為12 L，最高使用壓力為15 MPa。水合物形成過程中的耗氣量由氣體流量計測定，流量計的流量范圍為0 - 1 L/ min，其重復(fù)精度和準(zhǔn)確度均為量程的±012 %。流量顯示儀表可同時顯示瞬時流量和累積流量。實驗中利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集高壓反應(yīng)釜內(nèi)溫度和水合物形成過程中的氣體消耗的瞬時流量和累積流量。實驗氣體采用體積分?jǐn)?shù)為9919 %的高純度甲烷。

實驗過程：在實驗前用蒸餾水把高壓不銹鋼反應(yīng)釜清洗兩次，并用甲烷氣體進(jìn)行吹掃，然后抽真空。在高壓反應(yīng)釜中注入一定量溶液，溶液用精度為±0101g 的電子天平稱量。開啟緩沖罐，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥，給高壓反應(yīng)釜充氣，使高壓反應(yīng)釜中壓力達(dá)到實驗設(shè)定壓力。實驗過程中保持壓力調(diào)節(jié)閥的開度不變，以保證水合物形成過程中高壓反應(yīng)釜內(nèi)的壓力穩(wěn)定. 開啟水浴，調(diào)節(jié)恒溫水浴的溫度，使高壓反應(yīng)釜中的溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值，當(dāng)高壓不銹鋼反應(yīng)釜溫度達(dá)到設(shè)定值并穩(wěn)定后，保持恒溫水浴的溫度不變。高壓反應(yīng)釜中壓力和溫度穩(wěn)定后，打開流量計，進(jìn)行氣體流量的計量。實驗過程中甲烷氣體水合物形成時，流量計讀數(shù)突然增大，高壓反應(yīng)釜中水相溫度也有明顯上升（水合物形成放熱）。水合物形成過程中利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄氣體消耗的瞬時流量、累積流量及高壓反應(yīng)釜內(nèi)的溫度。