ANSYS原油含水率测试分析仪的设计+CAD图纸(4)
现有的反应釜和釜盖的连接方式主要为螺栓连接方式如图2-1、图2-2所示，为改进前的高压密封结构的基本结构示意图，该反应釜的釜体5上焊接一个釜体托盘3，采用6个螺栓1使釜体托盘3与釜盖2相联接，釜体托盘3与釜盖2之间使用O形圈6进行密封。在实际生产中，将会有搅拌装置通过搅拌口4伸入到反应釜内，使反应釜内的原料发生反应。
图2-1 高压密封基本结构
1、螺栓 2、釜盖 3、釜体托盘 4、搅拌口 5、釜体 6、O形圈
图2-2 优尔螺栓紧固结构
2.2 存在的问题
由于在原油含水测试仪的使用过程中，釜盖需要经常装卸以用于测试仪的清洗和文修，故釜体与釜盖之间采用6个螺栓的紧固结构使得拆装过程的劳动强度较大，装卸工作量较多，操作相当不便。因此，需要将多学科的相关内容进行整合，从原油含水测试仪的工况出发，对此高压反应釜进行分析与改进设计，尽可能的减少装卸工作量。最终，设计出一种新型的，满足企业要求的原油含水测试仪结构。
2.3 本次设计所选用的结构
考虑到原油含水测试仪的工况，其中包括：可能用于高压，需要较好的密封，还有就是需要经常性的拆卸，我采用紧扣单螺纹结构的连接方式，如图2-3所示，这是一种创新的高压密封结构的设计方法。这种方法完全不同于以往的螺栓联接，它的特点在于抛弃了传统的使用螺栓螺母联接的想法，创设性的将反应釜釜盖加工上外螺纹，反应釜釜体托盘加工上内螺纹，直接将釜盖旋入反应釜的釜体内.
图2-3 紧扣单螺纹连接结构
这种结构相对于螺栓的连接有很多的优点，它充分地利用了反应釜釜盖和釜体托盘的结构，我们可以将釜体托盘看成是一个大的螺母，与此相对的，釜盖看成是一个大的螺栓，如此一来，增加了反应釜釜盖和釜体托盘在反应釜高压密封结构中的作用。而且，去掉螺栓联接后，反应釜的整体结构将变得简洁美观。
在装卸该方案中反应釜的过程中，没有螺栓联接也就意着不必费力的从反应釜上去拆卸螺栓、螺母、垫片等零件。当需要将反应釜的釜盖拆卸下来时，只需要将反应釜的釜盖旋转几下，就可以完成装卸工作。可以看出，其降低劳动强度和减少装卸工作量的效果显著，而且装卸的过程简便易操作。
原油含水测试仪的具体结构如下图2-4图2-5所示
此原油含水率测试仪的工作原理为：将一定体积待测的原油样本通过釜盖上的注入口注入到反应釜内，然后根据电脱法的原理，在原油上加电场使得油水分离，待油水分离完后，由于水的密度比油的密度大，所以水位于下层，通过测试仪下端的出口将水放出，放水时要慢，当看到黑色的原油时立即关闭阀门。即可得的原油中所含水的量，读出水的体积，就可以得到原油中水的体积分数。
图2-4 电脱法原油含水测试仪的结构图
图2-5 电脱法原油含水测试仪的结构图
3 测试仪高压密封结构校核
这种结构我们可以把釜盖和托盘看做一个大的螺栓进行校核。
螺栓联接的强度计算，首先是根据联接的类型、联接的装配情况（预紧或不预紧）、载荷状态等条件，确定螺栓的受力；然后按相应的强度条件计算螺栓危险截面的直径（螺纹小径）或校核其强度。螺栓的其它部分（螺纹牙、螺栓头、光杆）和螺母、垫圈的结构尺寸，是根据等强度条件及使用经验规定的，通常都不需要进行强度计算，可按螺栓螺纹的公称直径在标准中选定[9]。