專利名稱：帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及再沸器，尤其涉及具有較強攪拌、傳熱和傳質效果的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器。
背景技術：
蒸發(fā)、蒸餾過程常常采用熱虹吸式再沸器和凱特爾釜式再沸器(ZL 200920088831. 3,2010 ；ZL 200810053594. 7,2010) 凱特爾釜式再沸器在釜體頂部設有氣體出口、人孔，再沸器底部設置有物料出口 ；熱虹吸式再沸器的再沸器底部設置有物料進口、頂部設置有氣體出口。部分物料在蒸發(fā)釜內被管程的熱媒加熱至沸騰狀態(tài)后，由氣體出口進入蒸餾塔。對于高沸點物料，尤其是同時具有高粘度、高凝固點、強熱敏性特點的重質焦油或酚焦油、煤焦油、高分子等類似物料，它們通常會出現(xiàn)在高溫下發(fā)泡或膨化，有的還甚至會出現(xiàn)流變固化的現(xiàn)象，如果采用常規(guī)的熱虹吸式或凱特爾式再沸器，操作狀態(tài)下由于物料的粘度較大，溫度很高，流動性差，尤其是再沸器內攪拌效果很差，存在較多死角，部分物料很容易滯留在換熱管間，易造成碳化或者膨化(發(fā)泡后變成固體)現(xiàn)象，導致傳熱效果很差，甚或堵塞設備，使操作無法正常進行。如果采用常規(guī)的熱虹吸或凱特爾式再沸器， 為了確保長期安全的運行，必須保證再沸器內物料的粘度不能太高且具有一定的流動性， 因此通常在常規(guī)再沸器中殘留過多的產品組分以降低物料粘度使其具有一定的流動性，從而不但造成產品損失過大，產品收率降低，而且增加了固體或液體廢渣的排放量，環(huán)境污染嚴重。而且此類再沸器傳熱效果差，能耗過大。中國專利(ZL 200610072929. 0,2008 ；ZL 200810053594. 7，2010)等對再沸器做
了很大程度的改善，取得了較好效果，很大程度上避免了物料粘結在釜體內，提高了收率， 保障了系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定安全運行，但上述設備中仍存在極少量的攪拌死角，轉軸中熱媒與釜體熱媒進出口相同，使得攪拌、傳熱、傳質效果仍受到一定程度限制。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服已有技術的缺點，提供一種可以增強攪拌效果，具有自清潔作用，減少熱敏損失，提高傳熱效率和分離收率，降低能耗，減少廢物排放，保證系統(tǒng)能連續(xù)穩(wěn)定安全運行的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器。本發(fā)明的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，它包括釜體、電機以及與所述的電機相連的減速機，在所述的釜體頂部分別設置有物料進口、氣體出口和人孔，在釜體底部或側壁上設置有多個物料出口，在所述的釜體內設置有與所述的減速機輸出軸相連的兩個轉軸，在所述的兩個轉軸上分別間隔地設置有多個桿式攪拌翅，在所述的每一桿式攪拌翅上設置有推進葉片，所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅和推進葉片彼此交錯地設置。本發(fā)明有益技術效果在于消除了攪拌死角，強化了攪拌效果；桿式攪拌翅與桿式攪拌翅之間以及桿式攪拌翅與釜體內壁和轉軸之間可以相互刮凈粘結在其上的物料，具有很強的自清潔效果，可以避免物料粘結在釜體內；強力的混合和捏合作用能有效地破碎結焦物質，使釜內氣液相界面能多次被更新；隨著轉軸的轉動，推進葉片會產生螺旋式軸向運動，因而推動高粘度、高凝固點液體物料在受熱部分汽化的同時，被送出再沸器，被送出的物料可實現(xiàn)一次受熱，也可以進行循環(huán)再進入再沸器，進行二次或多次受熱汽化，縮短了物料在再沸器中的停留時間，減少了因過熱碳化或膨化所導致的熱敏損失。物料即使在經過再沸器后變成固體或粉末，也可以被推出設備，保障設備安全連續(xù)運行，降低生產成本。 此外，還可以提高收率，獲得更多的要回收的產品，降低排放殘渣的量。同時，由于所述釜體壁面、轉軸、桿式攪拌翅、推進葉片采用中空結構或設置有其上開有進口和出口的夾套，其間可通入熱媒介質，還可以強化傳熱，降低能耗。本發(fā)明裝置可用于高沸點、高粘度、強熱敏性和易結垢甚至還可能受熱變成固體的物料。


圖1為本發(fā)明的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器的主視圖；圖2為圖1所示的再沸器的雙轉軸部分結構示意圖；圖3為圖1所示的再沸器沿徑向截面剖開后的前視示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作以詳細描述。如圖1所示的本發(fā)明的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，它包括釜體 6、電機1以及與所述的電機1相連的減速機，在所述的釜體頂部分別設置有物料進口 3、氣體出口 4和人孔5，在釜體6底部或側壁上設置有多個物料出口 8和10，在所述的釜體6內設置有與所述的減速機輸出軸相連的兩個轉軸13，在所述的兩個轉軸上分別間隔地設置有多個桿式攪拌翅12，所述的每一桿式攪拌翅12上設置有推進葉片14。所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅和推進葉片彼此交錯地設置。所述的轉軸中心線與所述釜體半釜中心線重合或者與所述釜體半釜中心線平行并偏離中心線一定距離設置。優(yōu)選的所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅數(shù)目比為1 1、1 2、1 3、1 4、 1 5、1 6、1 7、1 8、2 3、3 4、4 5或者5 6。桿式攪拌翅強勁的攪拌能將
較大的結焦物質或固體顆粒擊碎；兩個轉軸上的桿式攪拌翅相互交錯，相互刮擦，并與推進葉片刮擦，能起到自清潔的效果。優(yōu)選的所述的兩個轉軸上的推進葉片的數(shù)目比為1 1、1 2、1 3、1 4、 1 5、1 6、1 7、1 8、2 3、3 4、4 5或者5 6。兩個轉軸上的推進葉片在桿式攪拌翅的帶動下，能將沉入設備底部的物料翻起，物料在被翻起后又沿桿式攪拌翅和推進葉片向下流動形成液膜，推進葉片再刮過桿式攪拌翅、推進葉片及轉軸，使膜變薄，更有利于傳熱和傳質，同時也起到了清潔桿式攪拌翅和推進葉片上滯留物料的作用。所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅及其推進葉片至少為一組。所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅及其推進葉片可以是沿轉軸徑向截面圓周等距離分布也可以是沿轉軸軸向呈一定弧線分布。所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅是方形桿或者是方形桿邊緣設置一定角度圓角的桿或圓桿。
所述的配置在桿式攪拌翅上的推進葉片是直板狀或者是呈一定弧度設置。所述的配置在桿式攪拌翅上的推進葉片與桿式攪拌翅的空間位置可以是平行也可以是呈1 179度之間夾角。優(yōu)選的在所述的釜體6頂部和底部設置有釜體熱媒出口 7和釜體熱媒進口 11，在所述的釜體6的兩端設置有轉軸熱媒進口 9和轉軸熱媒出口 2。所述的釜體內外壁之間為具有進口和出口的中空結構，所述的釜體內外壁之間的進出口與釜體熱媒進出口直接連通，構成一個獨立的媒介系統(tǒng)。優(yōu)選的所述的兩個轉軸、攪拌翅、推進葉片為具有進口和出口的中空結構或者在所述的兩個轉軸、攪拌翅、推進葉片外壁上設置有開有進口和出口的夾套，所述的轉軸熱媒進口與所述的兩個轉軸或者兩個轉軸上的夾套、攪拌翅或者攪拌翅上的夾套，推進葉片或者推進葉片上的夾套順次連通，所述的推進葉片或者推進葉片上的夾套的出口與攪拌翅或者攪拌翅上的夾套、所述的兩個轉軸或者兩個轉軸上夾套以及轉軸熱媒出口順次連通。具體的可以為所述的兩個轉軸或者兩個轉軸上夾套的終端進口與轉軸熱媒進口直接連通或通過管線相連通；所述的兩個轉軸或者兩個轉軸上夾套的中間出口與其攪拌翅或者攪拌翅上的夾套的近軸進口直接連通或通過管線相連通；所述的攪拌翅或者攪拌翅上的夾套的分出口與推進葉片或者推進葉片上的夾套的進口直接連通或通過管線相連通；所述的推進葉片或者推進葉片上的夾套的出口又與所述的攪拌翅或者攪拌翅上的夾套的分進口直接連通或通過管線相連通；所述的攪拌翅或者攪拌翅上的夾套的近軸出口與其所在轉軸的轉軸中間進口或者轉軸上夾套的中間進口直接連通或通過管線相連通；所述的兩個轉軸或者兩個轉軸上夾套的終端出口與轉軸熱媒出口直接連通或通過管線相連通；構成另一個獨立的媒介系統(tǒng)。所述的釜體內壁可以是圓形或橢圓或兩個圓弧由兩條平行線段連接而成的形狀或兩個圓弧交接而成的形狀。所述的釜體外壁可以是方形也可以是圓形或橢圓或兩個圓弧由兩條平行線段連接而成的形狀或兩個圓弧交接而成的形狀。所述的每一轉軸、攪拌翅、推進葉片和釜體內的熱媒流動方向可通過將相應熱媒進口改為熱媒出口、相應熱媒出口改為熱媒進口進行調節(jié)。所述的兩個轉軸可以是大小相等的轉軸，也可以是大小不相等的轉軸。所述的兩個轉軸可以是同向也可以是反向旋轉的。所述的轉軸上的桿式攪拌翅可以是直接分布在轉軸上也可以是通過粘接塊固定在轉軸上。所述的桿式攪拌翅之間的間距可以根據(jù)待刮掉的物料所需空間體積確定；所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅12及其推進葉片14的數(shù)目比、分布方式、相互間的角度可根據(jù)待達到的攪拌強度和攪拌效果確定。所述的兩轉軸14在電機1和減速機的帶動下作同向或逆向轉動，其轉速比可根椐物料密度、粘度和表面張力等物性參數(shù)的不同可以是1 1、1 2、 1 3、1 4、1 5、1 6、1 7、1 8、2 3、3 4、4 5、5 6。由于轉速不同所以其軸上運動元件桿式攪拌翅12、推進葉片14、轉軸13的速度不同，所以在相對運動過程中可以實現(xiàn)自清潔和成膜。桿式攪拌翅12做圓周運動，它們還可以把沉入設備底部的物料翻起，粘稠的物料在被翻起后又沿桿式攪拌翅和推進葉片向下流動形成液膜，桿式攪拌翅再刮過桿式攪拌翅、推進葉片及轉軸，使膜變薄，更有利于傳熱和傳質，同時也起到了清潔桿式攪拌翅、推進葉片及轉軸上滯留物料的作用。每對桿式攪拌翅及其上的推進葉片相交時與釜體內壁15形成的空間隨轉動過程而變化，物料流通截面積的變化過程中，受推力的作用，產生汽化后的剩余物料(液體、固體顆?；蚍勰?將沿軸向運動最終被推出再沸器。物料的推進速度與其密度、粘度和表面張力等物性參數(shù)及各部件結構、形狀、尺寸有關。粘度越大，推進速度越大，軸向返混越小。由于所述的每一轉軸13、桿式攪拌翅12、推進葉片14 可以是具有進口和出口的中空結構，或者所述的每一轉軸13、桿式攪拌翅12、推進葉片14、 釜體6可以同時設計其上開有進口和出口的夾套，因而中空結構內部或夾套內可以通加熱媒或冷媒，增加了換熱面積。轉軸、桿式攪拌翅、推進葉片及釜體內壁均可在機械攪拌作用下使物料在其表面形成液膜，增加了液相與氣相之間的傳熱和傳質的相界面面積。采用本發(fā)明的釜體內壁15和外壁16構型(可以根據(jù)兩個轉軸上的桿式攪拌翅12及其推進葉片 14的數(shù)目比、分布方式、相互間的角度、物料密度、物料粘度、物料表面張力以及傳熱要求確定釜體內壁15構型；可以根據(jù)釜體內壁15構型、釜體內壁15與釜體外壁16間的媒介種類和流量、欲達到的傳熱速率、審美愛好等確定釜體外壁16構型)更進一步的提高了傳熱速率和傳質效果。采用本發(fā)明的兩轉軸上桿式攪拌翅及其推進葉片數(shù)目比以及再沸器釜體內壁15構型，更進一步的使再沸器內消除了攪拌死角，強化了再沸器的攪拌效果。本再沸器制作所用材質可以是各種金屬，部分部件還可采用塑料或有機玻璃。本發(fā)明在實際應用過程中，可以與原料灌、蒸餾塔、冷凝器和接收罐等一起構成產品回收系統(tǒng)。本再沸器的工作流程為物料從所述再沸器進料口 3進料后，物料在設計的停留時間內在被強力攪拌并被桿式攪拌翅及其推進葉片刮凈存留在桿式攪拌翅、推進葉片和釜體內壁上的物料的同時，受熱被汽化的產品從所述再沸器的頂部氣體出口 4引出冷凝后收集到接收灌；而殘余液體或固體粉料則被從所述再沸器的端部出口 8或側面或底部出口 10 推出再沸器，進入廢料接收罐。熱媒通道中可視情況選擇通入熱媒還是冷媒，或者不通入媒介。在通入媒介的情況下，欲通入釜壁的媒介從釜體熱媒進口 11通入，從釜體熱媒出口 7 流出；欲通入轉軸中的媒介從轉軸熱媒進口 9通入，從轉軸熱媒出口 2流出。
權利要求
1.帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，它包括釜體、電機以及與所述的電機相連的減速機，在所述的釜體頂部分別設置有物料進口、氣體出口和人孔，在釜體底部或側壁上設置有多個物料出口，其特征在于在所述的釜體內設置有與所述的減速機輸出軸相連的兩個轉軸，在所述的兩個轉軸上分別間隔地設置有多個桿式攪拌翅，在所述的每一桿式攪拌翅上設置有推進葉片，所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅和推進葉片彼此交錯地設置。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的兩個轉軸中心線與所述釜體半釜中心線重合或者與所述釜體半釜中心線平行并偏離中心線一定距離設置。
3.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅的數(shù)目比為1 1、1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、1 7、 1 8、2 3、3 4、4 5或者5 6 ；所述的兩個轉軸上的推進葉片的數(shù)目比為1 1、 1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、1 7、1 8、2 3、3 4、4 5 或者 5 6。
4.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅及其推進葉片至少為一組。
5.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅及其推進葉片沿轉軸徑向截面圓周等距離分布或者沿轉軸軸向呈一定弧線分布。
6.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅是方形桿、方形桿邊緣設置有一定角度圓角的桿或者圓桿中的一種。
7.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的配置在桿式攪拌翅上的推進葉片為直板狀或者呈一定弧度設置。
8.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的配置在桿式攪拌翅上的推進葉片與桿式攪拌翅的空間位置為平行設置或者呈1 179度之間夾角。
9.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的釜體內外壁之間為中空結構，在所述的釜體頂部和底部分別設置有與所述的中空結構相連通的釜體熱媒出口和釜體熱媒進口。
10.根據(jù)權利要求1所述的帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，其特征在于 所述的兩個轉軸、攪拌翅、推進葉片為具有進口和出口的中空結構或者在所述的兩個轉軸、 攪拌翅、推進葉片的外壁上設置有其上開有進口和出口的夾套，在所述的釜體的兩端設置有轉軸熱媒進口和轉軸熱媒出口，所述的轉軸熱媒進口與所述的兩個轉軸或者兩個轉軸上的夾套、攪拌翅或者攪拌翅上的夾套，推進葉片或者推進葉片上的夾套順次連通，所述的推進葉片或者推進葉片上的夾套的出口與攪拌翅或者攪拌翅上的夾套、所述的兩個轉軸或者兩個轉軸上夾套以及轉軸熱媒出口順次連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了帶有推進葉片的桿翅式臥式雙軸攪拌再沸器，它包括釜體、電機以及與所述的電機相連的減速機，在所述的釜體頂部分別設置有物料進口、氣體出口和人孔，在釜體底部或側壁上設置有多個物料出口，在所述的釜體內設置有與所述的減速機輸出軸相連的兩個轉軸，在所述的兩個轉軸上分別間隔地設置有多個桿式攪拌翅，在所述的每一桿式攪拌翅上設置有推進葉片，所述的兩個轉軸上的桿式攪拌翅和推進葉片彼此交錯地設置。采用本裝置消除了攪拌死角，強化了攪拌效果；桿式攪拌翅與桿式攪拌翅之間以及桿式攪拌翅與釜體內壁和轉軸之間可以相互刮凈粘結在其上的物料，具有很強的自清潔效果，可以避免物料粘結在釜體內。
文檔編號B01F7/04GK102350240SQ20111021510
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權日2011年7月29日
發(fā)明者馮惠生, 劉葉鳳, 單純, 徐菲菲, 楊騰 申請人:天津大學