实验用高温高压微型反应器的密封设计与应用.pdf

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1、液压气动与密封，2014年第09期doi：l0．3969~．issn．1008-0813．2014．09。015实验用高温高压微型反应器的密封设计与应用任荣亭，鞠军山，孟照娟SealDesignandApplicationofMicro—reactorforHighTemperatureandPressureExperimentRENRong-ting，JUJiMz-$han，MENGZh~o-j(中国石油大学(华东)机电装备教学实习总厂，山东东营257061)摘要：针对石油加工、油品精制、催化剂评价等科研实验研究的需要，选择316优质不锈钢作为微型反

2、应器的材质，选用石墨密封，以适应高温高压以及耐腐蚀的实验环境。采用反扣施力挡圈和施力螺母共同作用使石墨垫片在被挤压的过程中只承受挤压力(即筒体只做直线挤压，不旋转挤压)，避免了垫片磨损，延长了垫片的使用寿命。关键词：微型反应器；石墨垫片；直线挤压中图分类号：TH137文献标识码：B文章编号：1008—0813(2014)09—0040—02O引言压~25MPa。高温高压微型反应器是一种应用广泛的实验室试1微型反应器结构及密封特点验仪器设备关键部件之一．主要用于石油加工、油品精由于微型反应器的应用环境需要耐酸耐碱．我们制，催化剂评价等科研实验设备中。这些

3、科研实验对反采用316优质不锈钢作为制造加工反应器的材质．反应器的耐压耐温性能要求很高．而且实验中会用到具应器筒体采用316不锈钢无缝厚壁管微型反应器装有易燃易爆、强腐蚀性的酸碱等化学试剂。例如加氢裂配图如图1所示化实验中．氢气在实验中的应用对反应器的安全可靠性提出了更高的要求我们设计的这种高温高压微型反应器操作简便．密封设计安全可靠，完全满足实验室的应用。主要技术要求如下：①工作温度：常温～450~(2；②工作压力：常1一压帽2一石墨垫片3一施力挡圈收稿日期：2014—07—164一施力螺套5一反应器筒作者简介：任荣亭(1965一)，男，山东东营人，

4、工程师，学士，主要从事石油石化新技术及实验分析仪器的研发设计工作。图1微型反应器装配图通过实验可得．当输入常用信号0．15rad／s，s速度斜参考文献波信号时，误差小于5％。当输人为0．16Hz正弦信号[1】成万帅．斗轮机斗轮直驱式液压系统静动态特性分析与设计时，误差小于15％。满足实际使用需要。fD】．哈尔滨：哈尔滨工业大学，2011．【2]李洪人，关广丰，郭洪波，等．考虑阀口误差的阀控非对称液压5结论缸系统建模、仿真与试验叨．机械工程学报，2007，(9)：33—39．文中分析了直驱式斗轮机转动系统的结构与工作[3】YAOB，BUF，REEDYJ．

5、AdaptiveRobustMotionControlof原理，建立了直驱液压系统的数学模型．进行了相应的Single—rodHydraulicActuators：TheoryandExperiments叨．仿真。结果表明该系统不仅满足了斗轮机转动系统的IEEE／ASMETransactionsONMechatronies．2000,(5)：79—91．[4]陈亮，王广怀，吕萍．矢量控制技术在直驱式液压系统中的应稳定性和快速性要求而且在节能环保方面大大地优于,Eli[J]．液压气动与密封，2012，f11)：23—26．阀控和泵控系统，实验充分验证了其

6、可行性．具有一定【5】姜继海．磁滞非线性对直驱式电液伺服阀性能的影响Ⅱ]．液压的实际意义与实用价值气动与密封，2007，(21：2—25．根据工作温度、工作压力和工作环境的要求．我们3微型反应器密封性试验选择了密封垫片为石墨材质，石墨垫片具有最大使用根据《压力容器安全技术监察规程》，我们对微型压力可达：30MPa，使用温度范围为：一200~C～650℃．适反应器进行水压试验。试验介质为水．试验压力用介质广泛如：热水、蒸汽、油类、酸、碱、氨气、氢气、有30MPa。实际压力试验曲线．如图3所示机溶剂、碳氢化合物、低温液体等的优点f4]。经30MPa压力试验

7、，无渗漏、未见异常变形．无异针对石墨垫片密封．我们的微型反应器密封结构常响声．实验结论合格如图2所示薰5。01020304050607080901001l0120l30时间／rain图2密封头结构放大图图3买际压力试验曲线此种结构特点：(1)从图中可看到05一反应器简体端面车有一个4微型反应器的应用楔形倒角，倒角角度控制在10～15度范围内．这样在挤该微型反应器已经应用于系列实验室科研设备压密封垫片时，石墨会沿着楔形方向越挤越紧．有利于中．如2011年新疆大学的高温高压加氢裂化实验装密封。置、2008年中国石油大学(华东)的小型催化剂评价实(2)在03

8、一施力挡圈和04一施力螺套的共同作用下[司。验装置(即微型反应实验装置)、2007年重质油研究