魏冬雪，徐儒庸，李小梅

（中国寰球工程有限公司，北京 100012）

反应器是一种实现反应过程的设备，广泛应用于化工、炼油、冶金等领域。多数反应有明显的热效应。为使反应在适宜的温度条件下进行，往往需要对反应物进行换热。在反应过程中物料需加热或冷却时，可在反应器壁外设置夹套，也可通过外循环进行换热[1]。随着国内外经济的不断发展，装置规模也趋于大型化，操作条件也越来越苛刻。反应器是装置中的核心设备，并且投资成本高，提高反应器的使用寿命可以有效节约投资成本，这就给反应器的设计提出了更高的要求。

国内的专家和学者做了一些研究，主要是在强度和刚度上对夹套反应器进行计算和分析。张娟对立式夹套容器是否采用波形膨胀节进行了研究[2]，夹套仅包裹筒体部分，并不包裹封头部分。赵鹏从强度和稳定性两个方面研究了分段夹套搅拌反应器的设计[3]，胡效东等对不同结构尺寸下蜂窝夹套的结构应力强度值进行了比较分析，并总结了折边式蜂窝夹套的结构尺寸搭配范围[4]。这些研究几乎没有考虑疲劳工况。操作过程中，反应器内筒介质被夹套介质反复加热和冷却，在内筒和夹套连接部位会产生交替的温差应力，从而可能导致反应器疲劳失效，这些问题在工程设计中是不能忽视的。如何合理地设计夹套结构？如何提高反应器的疲劳寿命？本文将采用有限元方法，对承受热疲劳载荷的反应器进行分析，比较七种不同的夹套结构，得到最优结果，为以后反应器的优化设计提供可靠依据。……