專利名稱：適于變物性介質(zhì)攪拌的可調(diào)式雙軸反應(yīng)釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)攪拌裝置，尤其是涉及一種適于變物性介質(zhì)攪拌的可調(diào)式 雙軸反應(yīng)釜。
背景技術(shù)：
攪拌設(shè)備在化工、輕工、石化、制藥、生物等行業(yè)的應(yīng)用極其廣泛，其對 應(yīng)結(jié)構(gòu)形式也豐富多樣，它的合理選型，不僅能節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本，也 是保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的一個關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的單軸攪拌設(shè)備，往往只適用于特 定的工藝流程。隨著工藝要求的嚴(yán)格化，這種功能單一、結(jié)構(gòu)簡單的攪拌設(shè)備， 已經(jīng)越來越不能適應(yīng)大工業(yè)生產(chǎn)的多樣化需求。
以化工為代表的過程工業(yè)生產(chǎn)中，復(fù)雜多變的化學(xué)反應(yīng)十分常見，這些反 應(yīng)過程常伴隨著相態(tài)轉(zhuǎn)變、熱量傳遞和粘度變化等，對應(yīng)在不同反應(yīng)階段對攪 拌設(shè)備提出了不同的要求。尤其是涉及聚合反應(yīng)的場合，其體系物性變化很大， 并常表現(xiàn)出以下特點反應(yīng)初期，攪拌介質(zhì)為液-液低粘度的混合；隨著反應(yīng)的 進(jìn)行，反應(yīng)物析出固體粒子或生成高粘物質(zhì)，體系也逐漸變得粘稠；反應(yīng)后期， 攪拌介質(zhì)為固-液高粘度的混合。對于這樣的聚合反應(yīng)體系，如果采用單軸攪拌 設(shè)備，則為滿足反應(yīng)后期的要求必須選取適于固-液混合的攪拌設(shè)備。按照這種 設(shè)計，勢必造成成本增加并導(dǎo)致嚴(yán)重的能源浪費(fèi)現(xiàn)象；反之，如果僅僅采用滿
足前期反應(yīng)攪拌要求的設(shè)計，那么當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到后期，不僅造成反應(yīng)效率低下，
甚至還會造成因物料粘度過大致使電機(jī)過載燒壞的嚴(yán)重后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種適于變物性介質(zhì)攪拌的可調(diào)式雙軸反應(yīng)釜，以適 應(yīng)物性尤其是粘度變化較大的聚合反應(yīng)的不同階段對攪拌設(shè)備的不同需求，進(jìn) 而在滿足反應(yīng)體系強(qiáng)化傳質(zhì)、傳熱要求的前提下，實現(xiàn)節(jié)能、高效。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是
它具有密閉的釜體，釜體外側(cè)焊有螺旋狀加熱半圓管夾套，半圓管夾套的
上下兩端分別設(shè)有蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口；釜體頂部居中設(shè)置上攪拌系統(tǒng)，上 攪拌系統(tǒng)由上傳動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并通過釜頂機(jī)械密封與釜體實現(xiàn)密閉；釜體 底部居中設(shè)置下攪拌系統(tǒng)，下攪拌系統(tǒng)由下傳動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并通過釜底攪 拌專用機(jī)械密封實現(xiàn)與釜體的密閉；釜體上下封頭的側(cè)面分別設(shè)有有進(jìn)料口和
3出料口，整個反應(yīng)釜通過釜體底部的支承式支座進(jìn)行支撐；上傳動系統(tǒng)和下傳 動系統(tǒng)與同一延時繼電器連接。
所述的上攪拌系統(tǒng)包括上攪拌軸和推進(jìn)式螺旋槳葉；上攪拌軸通過聯(lián)軸器 插入釜體內(nèi)，推進(jìn)式螺旋槳葉從上到下分2~3層布置在上攪拌軸上。
所述的下攪拌系統(tǒng)包括下攪拌軸、刮板和錨式攪拌器；下攪拌軸通過另一聯(lián) 軸器插入釜體內(nèi)，下攪拌軸的端部裝有錨式攪拌器，錨式攪拌器的兩側(cè)沿全高 度方向交錯焊有傾斜刮板，傾斜刮板與釜體的內(nèi)壁保持2」mm的間隙。 本發(fā)明具有的有益效果是
(1) 能耗小。該反應(yīng)釜可根據(jù)體系物料粘度變化的特點，先后開啟上下兩 套攪拌系統(tǒng)，兩系統(tǒng)分別由不同的電機(jī)帶動，采用不同的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，可有效避 免選用單一攪拌器所導(dǎo)致的反應(yīng)初期功率過剩問題；且釜體采用半圓管夾套， 相較傳統(tǒng)的整體夾套，其內(nèi)部熱媒的湍動性更好、傳熱系數(shù)更大，傳熱效率高；
(2) 調(diào)節(jié)控制方便，適應(yīng)性強(qiáng)。兩攪拌軸運(yùn)轉(zhuǎn)的時間由一個延時繼電器控 制，延時時間用戶可根據(jù)反應(yīng)特點自行設(shè)定。此外，上攪拌系統(tǒng)布置的槳葉層 數(shù)、下攪拌系統(tǒng)刮板的傾斜角等都靈活可調(diào)；
(3) 密封可靠，操作密閉，無雜質(zhì)進(jìn)入和逸出，品質(zhì)與安全有保證；
(4) 設(shè)備耗材少、重量輕。因半圓管夾套對釜體的強(qiáng)度和剛度有加強(qiáng)作用， 釜體壁厚可大大降低，節(jié)省材料；
(5) 采用立式結(jié)構(gòu)，占地面積小。


附圖是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖中1、支承式支座，2、下傳動系統(tǒng)，3、下攪拌系統(tǒng)，3.1、下攪拌軸， 3.2刮板，3.3錨式攪拌器，4、半圓管夾套，5、蒸汽進(jìn)口， 6、釜體，7、上傳 動系統(tǒng)，8、上攪拌系統(tǒng)，8.1、上攪拌軸，8.2、推進(jìn)式螺旋槳葉，9、釜頂機(jī)械 密封，10、進(jìn)料口， U、冷凝水出口， 12、出料口， 13、釜底攪拌專用機(jī)械密 封
具體實施例方式
如附圖所示，本發(fā)明它具有密閉的釜體6，釜體6外側(cè)焊有螺旋狀加熱半圓 管夾套4，半圓管夾套4的上下兩端分別設(shè)有蒸汽進(jìn)口 5和冷凝水出口 11;釜 體6頂部居中設(shè)置上攪拌系統(tǒng)8，上攪拌系統(tǒng)8由上傳動系統(tǒng)7驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并通 過釜頂機(jī)械密封9與釜體6實現(xiàn)密閉；釜體6底部居中設(shè)置下攪拌系統(tǒng)3，下攪 拌系統(tǒng)3由下傳動系統(tǒng)2驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并通過釜底攪拌專用機(jī)械密封13實現(xiàn)與釜體6的密閉；釜體6上下封頭的側(cè)面分別設(shè)有有進(jìn)料口 IO和出料口 12，整個反 應(yīng)釜通過釜體6底部的支承式支座1進(jìn)行支撐；上傳動系統(tǒng)7和下傳動系統(tǒng)2 與同一延時繼電器連接。上攪拌系統(tǒng)8和下攪拌系統(tǒng)3的運(yùn)行時間由一個延時 繼電器控制切換，上攪拌系統(tǒng)8在釜內(nèi)物系粘度較小時運(yùn)行，下攪拌系統(tǒng)3在 釜內(nèi)物系粘度較大時運(yùn)行，兩者不同時工作。
所述的上攪拌系統(tǒng)8包括上攪拌軸8.1和推進(jìn)式螺旋槳葉8.2;上攪拌軸8.1 通過聯(lián)軸器插入釜體6內(nèi)，推進(jìn)式螺旋槳葉8.2從上到下分2~3層布置在上攪拌 車由8.1 ±。
所述的下攪拌系統(tǒng)3包括下攪拌軸3.1、刮板3.2和錨式攪拌器3.3;下攪拌 軸3.1通過另一聯(lián)軸器插入釜體6內(nèi)，下攪拌軸3.1的端部裝有錨式攪拌器3.3， 錨式攪拌器3.3的兩側(cè)沿全高度方向交錯焊有傾斜刮板3.2，傾斜刮板3.2與釜 體6的內(nèi)壁保持2 3mm的間隙。 本發(fā)明的工作原理如下-
參與聚合反應(yīng)的液態(tài)介質(zhì)通過進(jìn)料口 10進(jìn)入釜體6。進(jìn)料完畢后，先啟動 上傳動系統(tǒng)7帶動上攪拌系統(tǒng)8高速旋轉(zhuǎn)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，體系物性由稀薄 變?yōu)檎吵?，?dāng)經(jīng)過設(shè)定的延時時間間隔之后，上傳動系統(tǒng)7自動停止，轉(zhuǎn)為下 傳動系統(tǒng)2運(yùn)行，帶動錨式攪拌器3.3旋轉(zhuǎn)。由于反應(yīng)后期體系粘度加大，反應(yīng) 釜6內(nèi)壁會附著粘性物質(zhì)，可依靠錨式攪拌器3.3上的刮板3.2進(jìn)行清除。由于 聚合反應(yīng)需要在一個適宜的溫度環(huán)境下進(jìn)行，因此釜體6外側(cè)設(shè)有半圓管夾套4。 反應(yīng)進(jìn)行的同時，會有高溫蒸汽通過進(jìn)口5源源不斷的輸入夾套4，并借助對流 和傳導(dǎo)傳熱的方式，將熱量傳遞給反應(yīng)物系，被吸熱降溫相變的蒸汽最終由下 部的冷凝水出口 11排出。進(jìn)入夾套4的蒸汽流量可根據(jù)釜體6內(nèi)溫度變化進(jìn)行 調(diào)節(jié)。當(dāng)反應(yīng)完畢進(jìn)行出料和必要的清理工作后，生產(chǎn)系統(tǒng)將進(jìn)入下一個循環(huán) 周期。
權(quán)利要求
1、一種適于變物性介質(zhì)攪拌的可調(diào)式雙軸反應(yīng)釜，其特征在于它具有密閉的釜體(6)，釜體(6)外側(cè)焊有螺旋狀加熱半圓管夾套(4)，半圓管夾套(4)的上下兩端分別設(shè)有蒸汽進(jìn)口(5)和冷凝水出口(11)；釜體(6)頂部居中設(shè)置上攪拌系統(tǒng)(8)，上攪拌系統(tǒng)(8)由上傳動系統(tǒng)(7)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并通過釜頂機(jī)械密封(9)與釜體(6)實現(xiàn)密閉；釜體(6)底部居中設(shè)置下攪拌系統(tǒng)(3)，下攪拌系統(tǒng)(3)由下傳動系統(tǒng)(2)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并通過釜底攪拌專用機(jī)械密封(13)實現(xiàn)與釜體(6)的密閉；釜體(6)上下封頭的側(cè)面分別設(shè)有有進(jìn)料口(10)和出料口(12)，整個反應(yīng)釜通過釜體(6)底部的支承式支座(1)進(jìn)行支撐；上傳動系統(tǒng)(7)和下傳動系統(tǒng)(2)與同一延時繼電器連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適于變物性介質(zhì)攪拌的可調(diào)式雙軸反應(yīng)釜， 其特征在于所述的上攪拌系統(tǒng)(8)包括上攪拌軸(8.1)和推進(jìn)式螺旋槳葉(8.2:); 上攪拌軸(8.1)通過聯(lián)軸器插入釜體(6)內(nèi)，推進(jìn)式螺旋槳葉(8.2)從上到下分2 3 層布置在上攪拌軸(8.1)上。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適于變物性介質(zhì)攪拌的可調(diào)式雙軸反應(yīng)釜， 其特征在于所述的下攪拌系統(tǒng)(3)包括下攪拌軸(3.1)、刮板(3.2)和錨式攪拌器 (3.3);下攪拌軸(3.1)通過另一聯(lián)軸器插入釜體(6)內(nèi)，下攪拌軸(3.1)的端部裝有錨 式攪拌器(3.3)，錨式攪拌器(3.3)的兩側(cè)沿全高度方向交錯焊有傾斜刮板(3.2)，傾 斜刮板(3.2)與釜體(6)的內(nèi)壁保持2~3mm的間隙。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適于變物性介質(zhì)攪拌的可調(diào)式雙軸反應(yīng)釜。在釜體外側(cè)焊有螺旋狀加熱半圓管夾套，半圓管夾套的上下兩端分別設(shè)有蒸汽進(jìn)口和冷凝水出口；釜體頂部設(shè)置上攪拌系統(tǒng)，由上傳動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并通過機(jī)械密封與釜體實現(xiàn)密閉；釜體底部設(shè)置下攪拌系統(tǒng)，由下傳動系統(tǒng)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，并通過釜底機(jī)械密封與釜體的密閉；釜體上下封頭分別設(shè)有有進(jìn)、出料口。上攪拌系統(tǒng)適合物料粘度較低的反應(yīng)前期，下攪拌系統(tǒng)適合物料粘度較高的反應(yīng)中后期。上下攪拌系統(tǒng)通過一個延時繼電器控制兩者的自動切換。靈活可調(diào)，尤其能適應(yīng)粘度變化較大的聚合反應(yīng)的不同階段對攪拌設(shè)備的不同需求，進(jìn)而在滿足反應(yīng)體系強(qiáng)化傳質(zhì)、傳熱要求的前提下，實現(xiàn)節(jié)能、高效。
文檔編號B01J19/18GK101596438SQ20091010038
公開日2009年12月9日 申請日期2009年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月10日
發(fā)明者劉寶慶, 范坤泉 申請人:浙江大學(xué)