專(zhuān)利名稱(chēng)：一種管式連續(xù)反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種反應(yīng)器，更具體地說(shuō)，它涉及一種主要針對(duì)以粉體或小顆粒為主(可以 含有少量液體)的物料的管式連續(xù)反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)于以粉體或小顆粒為主(可以含有少量液體y的物料的反應(yīng)器主要是間歇式的 帶加熱裝置的混合器。此類(lèi)反應(yīng)器采用間歇式投料和出料，其過(guò)程為將待處理物料投入反 應(yīng)器，邊混合邊經(jīng)歷升溫、維溫，完成反應(yīng)，待物料冷卻至安全溫度后排出反應(yīng)器，此時(shí)方 可投入下一批待處理物料。據(jù)此分析該反應(yīng)器具有如下缺點(diǎn)1、等待反應(yīng)好的物料同反應(yīng) 器一同冷卻至安全溫度再行出料，而后才能投入下一批待處理物料，造成能源浪費(fèi)和單元設(shè) 備生產(chǎn)效率較低；2、間歇投料、出料，造成操作復(fù)雜煩瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種主要針對(duì)以粉體或小顆粒為主(可以含有少量液 體)的物料的低能耗、生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單的管式連續(xù)反應(yīng)器。
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的 一種管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征在 于，它包含進(jìn)料裝置、下料管、加熱裝置、攪拌裝置和出料裝置，加熱裝置、攪拌裝置和出 料裝置分別位于下料管側(cè)周、內(nèi)部和下部，下料管垂直布置，進(jìn)料裝置可對(duì)下料管進(jìn)行連續(xù) 進(jìn)料，加熱裝置可以對(duì)下料管及管內(nèi)物料進(jìn)行持續(xù)加熱，攪拌裝置可對(duì)物料進(jìn)行連續(xù)攪拌， 下料管滿(mǎn)足物料在自身重力的作用下沿下料管下移，出料裝置可以連續(xù)排出下料管底部物 料。
所述的進(jìn)料裝置為螺旋輸送機(jī)或插入下料管一定深度的管子。 所述的下料管包含排氣裝置。
所述的下料管包含抵消下料管熱膨脹的可逆收縮裝置或所述的下料管在軸向上采用只 固定一個(gè)水平面的安裝方式。
所述的可逆收縮裝置為填料密封箱或金屬波紋管或兩者同時(shí)采用。
所述的下料管露出加熱裝置以外部分包含冷卻裝置；所述的冷卻裝置為風(fēng)冷或水冷或前 述兩種冷卻方式的組合。
所述的出料裝置為螺旋輸送機(jī)或鎖風(fēng)閥或兩者按先后順序的串聯(lián)。
所述的螺旋輸送機(jī)包含水冷夾套。
所述的加熱裝置為對(duì)開(kāi)式且溫度可控。
所述的下料管包含若干向下料管中心方向插入的電偶護(hù)管。 所述的下料管包含料位探測(cè)裝置或料位控制裝置。
所述的下料管為金屬材料或耐熱磚材料或陶瓷材料或石墨材料或炭材料，或前述五者任 意兩種或兩種以上以任意順序的串聯(lián)。
本發(fā)明與己有技術(shù)的熱處理裝置相比具有如下優(yōu)點(diǎn)低能耗、生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單。


下面將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。 附圖是本發(fā)明管式連續(xù)反應(yīng)器實(shí)施方式的剖視圖 具體實(shí)施方法
圖1示出了本發(fā)明管式連續(xù)反應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施方式。
結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介參見(jiàn)圖1，下料管13是一根垂直布置的金屬直圓管，它位于整個(gè)熱處理裝 置的中心位置，上下各有一個(gè)開(kāi)口法蘭，在下料管13的上部側(cè)壁有三個(gè)開(kāi)口 (均為法蘭結(jié)
構(gòu))，由上到下分別為尾氣開(kāi)口 28、進(jìn)料口29和料位計(jì)口3，再往下是四個(gè)支座IO，支座 IO固定在四層平臺(tái)上，在下料管13下法蘭的上面是一段水冷夾套21，水冷夾套21的側(cè)壁上有四個(gè)支座，在下料管13管壁內(nèi)側(cè)預(yù)制了兩個(gè)向管中心方向插入的金屬電偶護(hù)管16，電 偶護(hù)管16末端閉合。螺旋進(jìn)料機(jī)6包含動(dòng)力和調(diào)速裝置，確切地說(shuō)是電機(jī)減速機(jī)和變頻器。 螺旋進(jìn)料機(jī)6的進(jìn)料口法蘭與料倉(cāng)1的出料口法蘭對(duì)接，螺旋的末端為出料口，出料口與下 料管13的進(jìn)料口 29法蘭對(duì)接。排氣管5與下料管13的尾氣開(kāi)口 28法蘭對(duì)接，另一端連接 尾氣凝出物收集罐7，尾氣凝出物收集罐7的排氣管連接引風(fēng)機(jī)8。料位計(jì)27為射頻導(dǎo)納料 位計(jì)，它包括探頭和控制器，料位計(jì)27的探頭經(jīng)料位計(jì)口-3插入下料管13—定深度，料位 計(jì)27的控制器與PLC可編程控制器相連，PLC可編程控制器可對(duì)螺旋進(jìn)料機(jī)6的變頻器作 出斷電五分鐘，并在此后重啟的系列動(dòng)作。攪拌槳由攪拌軸17、刮板18和支撐桿19組成， 攪拌軸17為金屬圓柱或圓管，刮板18為長(zhǎng)條狀的有一定厚度的金屬板，支撐桿19為金屬 棒。攪拌軸17、刮板18和支撐桿19在一個(gè)平面內(nèi)，兩排刮板18通過(guò)若干支撐桿19與攪 拌軸17牢固焊接(刮板18與攪拌軸17保持平行)，并使刮板18與下料管13的內(nèi)壁間距控 制在3~5mm左右，刮板18方向與下料管13內(nèi)壁切線(xiàn)方向一致，刮板18在適當(dāng)位置斷開(kāi)， 以使刮刀18在攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)讓開(kāi)下料管13內(nèi)壁上的電偶護(hù)管16。上封頭4為一個(gè)中心有 開(kāi)口的盲板，電機(jī)9為帶支座的可調(diào)速電機(jī)。電機(jī)9支座、上封頭4、下料管13的上開(kāi)口 法蘭按由上到下順序螺栓連接，攪拌軸17的上端穿過(guò)上封頭4中心的開(kāi)口與電機(jī)9的連軸 器11相連，攪拌軸17與上封頭4開(kāi)口處作填料密封15。螺旋進(jìn)料機(jī)6包含動(dòng)力和調(diào)速裝 置，確切地說(shuō)是包含電機(jī)減速機(jī)和變頻器，螺旋進(jìn)料機(jī)6的開(kāi)口法蘭與料倉(cāng)1的出口法蘭連 接，螺旋進(jìn)料機(jī)6的出口法蘭與下料管13的進(jìn)料口 29法蘭連接。為便于安裝和維修，加熱 裝置12為對(duì)開(kāi)式圓桶狀(亦可其它形狀)電阻爐，爐膛溫度可通過(guò)插在爐膛的電偶和可控 硅、程序控溫儀表進(jìn)行控制。加熱裝置12安裝在三層平臺(tái)上，環(huán)抱與下料管13中上部(下 料管13上面支座10與下料管13的水冷夾套21之間)的側(cè)周。在加熱裝置12的保溫層留 有四個(gè)電偶插入通道14，其中兩個(gè)電偶痛入通道恰好與下料管13側(cè)壁上預(yù)制的兩個(gè)電偶護(hù) 管相對(duì)，(下料管13在溫度升高時(shí)會(huì)發(fā)生膨脹，兩個(gè)電偶護(hù)管16會(huì)相對(duì)于加熱裝置12下移， 為使插入其中的電偶有足夠的移動(dòng)空間，這兩個(gè)通道14截面制作為豎直的長(zhǎng)條狀。)兩個(gè)電 偶從加熱裝置外經(jīng)兩個(gè)電偶插入通道14直插至兩個(gè)電偶護(hù)管16，以測(cè)量該位置物料溫度， 另有兩個(gè)電偶通過(guò)余下的電偶插入通道14,測(cè)量加熱裝置12的爐膛溫度，作為加熱裝置12 的控溫電偶(其中電偶插入通道14、電偶護(hù)管16、測(cè)量料溫的電偶及控溫電偶數(shù)量可根據(jù) 實(shí)際需要確定)?；老?3是一個(gè)沒(méi)有上蓋和一面圍板金屬箱體，滑道箱23放有一根彈簧 20。下料管13的水冷夾套21上的四個(gè)支座分別10安裝在四個(gè)滑道箱10中的彈簧20上， 這樣就可以起到下料管13下端的徑向固定作用，而在軸向上留有伸縮空間。金屬波紋管24 上下法蘭分別與下料管13的下法蘭和螺旋出料機(jī)25的進(jìn)料口法蘭連接。螺旋出料機(jī)25包 含動(dòng)力和調(diào)速裝置，確切地說(shuō)是包含電機(jī)減速機(jī)和變頻器，螺旋出料機(jī)25側(cè)壁包含水冷夾 套21，水冷夾套21外側(cè)部焊接了四個(gè)支座，支座安裝在一層平臺(tái)上，工作時(shí)水冷夾套21 有冷卻水22通過(guò)。螺旋出料機(jī)25出口與鎖風(fēng)閥26法蘭對(duì)接。四根彈簧20與金屬波紋管 24具有可伸縮性，可以抵消下料管的熱膨脹。
工作過(guò)程及操作步驟描述本實(shí)施方式適合兩類(lèi)物料的熱處理， 一類(lèi)是在熱處理全過(guò) 程中都具有較好流動(dòng)性的以粉體或小顆粒為主的物料；另一類(lèi)是在反應(yīng)初期有一定粘度(可 以含有少量液體)而在反應(yīng)進(jìn)行到一定時(shí)間或溫度后流動(dòng)性較好的以粉體或小顆粒為主的物 料。后者的工作過(guò)程及操作步驟較前者復(fù)雜，所以本實(shí)施方式僅以后者為例加以說(shuō)明。
將代用料(一種性質(zhì)與待熱處理物料相近但不含揮發(fā)份的物料，最好是待熱處理物料2 的熟料)加入料倉(cāng)1并保持料倉(cāng)始終有料，開(kāi)啟螺旋進(jìn)料機(jī)6，代用料會(huì)在螺旋的推動(dòng)下進(jìn) 入下料管13，并依次填滿(mǎn)螺旋出料機(jī)25的進(jìn)料口、金屬波紋管24和下料管13料位計(jì)27 以下部分，當(dāng)代用料料位升至與料位計(jì)27探頭接觸時(shí)，料位計(jì)27會(huì)給出電信號(hào)，變頻器停 止1:作，此時(shí)應(yīng)手動(dòng)停止螺旋進(jìn)料機(jī)電機(jī)，以防五分鐘后變頻器重啟，將料倉(cāng)中殘留的代用
料取岀并計(jì)算代用料的投入量作好記錄。將待熱處理物料2加入料倉(cāng)1，并始終保持料倉(cāng)l 為有料狀態(tài)。然后開(kāi)啟電機(jī)9，使攪拌槳在適宜速率下攪動(dòng)，將加熱裝置12爐膛升至設(shè)定 溫度(在不超過(guò)設(shè)備能力的前提下具體溫值由工藝要求決定)。待所測(cè)料溫(通過(guò)插入電偶
護(hù)管16的電偶測(cè)得)達(dá)到設(shè)定值(具體溫值由:r.藝要求決定)時(shí)，依次開(kāi)啟各段水冷瑣風(fēng)
閥26和螺旋出料機(jī)25，并通過(guò)變頻器調(diào)整螺旋出料機(jī)25的轉(zhuǎn)速，使出料維持在一個(gè)適宜
速度(具體速度根據(jù):i:藝要求以使物料能夠在一定溫度段內(nèi)停留合適的時(shí)間為準(zhǔn))。五分鐘
后開(kāi)啟螺旋進(jìn)料機(jī)6，并通過(guò)變頻器調(diào)整螺旋進(jìn)料6的轉(zhuǎn)速，使進(jìn)料速度略高與出料速度(如 果物料2在熱處理過(guò)程中有重量變化，應(yīng)將重量變化因素計(jì)算在內(nèi))。被加熱物料如果有揮 發(fā)份，可以開(kāi)啟引風(fēng)機(jī)8，尾氣凝出物會(huì)在尾氣凝出物收集罐7被收集，不凝物由引風(fēng)機(jī)8 排出。此時(shí)下料管13中的料位會(huì)逐漸升高(升高速度由進(jìn)出料的速度差決定，如果進(jìn)出料 的速度差越小，升高速度將會(huì)越慢)，當(dāng)料位升至料位計(jì)27的探頭時(shí)，料位計(jì)27的控制器 會(huì)通過(guò)PLC自動(dòng)停止螺旋進(jìn)料機(jī)6的變頻器工作，進(jìn)料暫停，料位便會(huì)逐漸降低，五分鐘 后，變頻器會(huì)重新啟動(dòng)螺旋進(jìn)料機(jī)6，并維持停機(jī)前的轉(zhuǎn)速，料位又將逐漸升高......如此循
環(huán)往復(fù)，下料管13中料位便會(huì)穩(wěn)定在一定高度(料位計(jì)以下)。物料2由料倉(cāng)1經(jīng)螺旋進(jìn)料 機(jī)6輸送進(jìn)入下料管13,在攪拌槳的攪動(dòng)下，充分混合緩緩下移，加熱裝置12透過(guò)下料管 13對(duì)物料進(jìn)行加熱，物料2溫度逐漸升高，流動(dòng)性也變的越來(lái)越好，以致不需攪拌物料2 也能靠自身重力向下移動(dòng)，當(dāng)物料2離開(kāi)加熱段進(jìn)入到帶水冷架套21的那段下料管13時(shí)開(kāi) 始降溫，而后物料2經(jīng)金屬波紋管24進(jìn)入螺旋出料機(jī)25，在螺旋推進(jìn)作用下，物料充分混 合并與此處的水冷夾套21充分接觸，熱量得以高效釋放，最終由螺旋出料機(jī)25出口經(jīng)鎖風(fēng) 閥26安全排出，從而完成熱處理全過(guò)程。統(tǒng)計(jì)出料量，當(dāng)出料量達(dá)到代用料投入量時(shí)，視 為始出產(chǎn)品。當(dāng)完成全部物料2的熱處理生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，應(yīng)以代用料(最好是物料2的熟料) 將下料管中的物料2完全置換，停止進(jìn)出料和加熱。待下料管3中物料冷卻至一定溫度后， 關(guān)閉各段水冷及引風(fēng)機(jī)8。裝置中的物料可在冷卻后排出，或干脆留在裝置內(nèi)，留作下次開(kāi) 機(jī)時(shí)的代用料。
從本實(shí)施方式中可以看出，除了在開(kāi)停機(jī)時(shí)對(duì)代用料的加熱外，該反應(yīng)器在連續(xù)運(yùn)行時(shí)， 只對(duì)待處理物料進(jìn)行加熱，與現(xiàn)有技術(shù)相比極大地降低了能耗；該反應(yīng)器連續(xù)進(jìn)出料，大幅 度地提高了單元設(shè)備的生產(chǎn)效率，并使操作變得十分簡(jiǎn)便。本實(shí)施方式適合兩類(lèi)物料的熱處 理， 一類(lèi)是在反應(yīng)全過(guò)程中都具有較好流動(dòng)性的以粉體或小顆粒為主的物料；另一類(lèi)是在反 應(yīng)初期有一定粘度(可以含有少量液體)而在熱處理達(dá)到一定溫度后流動(dòng)性較好的以粉體或 小顆粒為主的物料。
權(quán)利要求
1.一種管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征在于，它包含進(jìn)料裝置、下料管、加熱裝置、攪拌裝置和出料裝置，加熱裝置、攪拌裝置和出料裝置分別位于下料管側(cè)周、內(nèi)部和下部，下料管垂直布置，進(jìn)料裝置可對(duì)下料管進(jìn)行連續(xù)進(jìn)料，加熱裝置可以對(duì)下料管及管內(nèi)物料進(jìn)行持續(xù)加熱，攪拌裝置可對(duì)物料進(jìn)行連續(xù)攪拌，下料管滿(mǎn)足物料在自身重力的作用下沿下料管下移，出料裝置可以連續(xù)排出下料管底部物料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的進(jìn)料裝置為蟝旋輸送機(jī)或插入下料管一定深度的管子。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的下料管包含排氣裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的下料管包含抵消下料管熱膨 脹的可逆收縮裝置或所述的下料管在軸向上采用只固定一個(gè)水平面的安裝方式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的可逆收縮裝置為填料密封箱 或金屬波紋管或兩者同時(shí)采用。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的下料管露出加熱裝置以外部 分包含冷卻裝置；所述的冷卻裝置為風(fēng)冷或水冷或前述兩種冷卻方式的組合。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的出料裝置為螵旋輸送機(jī)或鎖 風(fēng)閥或兩者按先后順序的串聯(lián)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的螺旋輸送機(jī)包含水冷夾套。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的加熱裝置為對(duì)開(kāi)式且溫度可 控。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的下料管包含若干向下料管中 心方向插入的電偶護(hù)管。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的下料管包含料位探測(cè)裝置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的管式連續(xù)反應(yīng)器，其特征是，所述的下料管為金屬材料或耐熱磚 材料或陶瓷材料或石墨材料或炭材料，或前述五者任意兩種或兩種以上以任意順序的串聯(lián)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種管式連續(xù)反應(yīng)器，旨在提供一種主要針對(duì)以粉體或小顆粒為主(可以含有少量液體)的物料的低能耗、生產(chǎn)效率高、操作簡(jiǎn)單的管式連續(xù)反應(yīng)器。它包含進(jìn)料裝置、下料管、加熱裝置和出料裝置，進(jìn)料裝置、加熱裝置和出料裝置分別位于下料管的上部、側(cè)周和下部，進(jìn)料管垂直或傾斜布置，加熱裝置可以對(duì)下料管及管內(nèi)物料進(jìn)行持續(xù)加熱，進(jìn)料裝置可以連續(xù)對(duì)下料管進(jìn)料，下料管滿(mǎn)足物料在自身重力的作用下沿下料管下移，出料裝置可以連續(xù)排出下料管中物料。
文檔編號(hào)B01J19/18GK101199924SQ20061015654
公開(kāi)日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2006年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月15日
發(fā)明者單秉福, 鵬 李, 蔡奉翰, 那業(yè)軍, 馬軍旗 申請(qǐng)人:遼寧弘光科技集團(tuán)有限公司