本實用新型屬于石墨設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種釜內(nèi)有換熱塊傳熱的石墨反應(yīng)釜。

背景技術(shù)：

當(dāng)需要對反應(yīng)過程中物料進行加熱或冷卻時，一般采用夾套式反應(yīng)釜，由夾套內(nèi)的傳熱介質(zhì)(如蒸汽或冷卻水)通過反應(yīng)釜主體對釜內(nèi)物料進行加熱或冷卻，此時因傳熱面積較小使傳熱效率降低，延長了反應(yīng)時間。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種釜內(nèi)有換熱塊傳熱的石墨反應(yīng)釜，解決現(xiàn)有技術(shù)中石墨反應(yīng)釜換熱面積小，反應(yīng)釜內(nèi)物料受熱不均，反應(yīng)速率低的技術(shù)問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種釜內(nèi)有換熱塊傳熱的石墨反應(yīng)釜，包括：

石墨反應(yīng)釜本體，所述石墨反應(yīng)釜本體的外部設(shè)置有夾套，夾套中流動傳熱介質(zhì)，夾套上設(shè)置有放空口、傳熱介質(zhì)進口、傳熱介質(zhì)進出口、排料口和排污口，反應(yīng)釜本體中設(shè)置有攪拌器；反應(yīng)釜本體由浸漬石墨制造；

換熱塊，所述換熱塊固定設(shè)置在反應(yīng)釜本體內(nèi)，換熱塊的中心開設(shè)有中心通孔，攪拌器的攪拌軸穿過中心通孔設(shè)置，換熱塊上還開設(shè)有縱向孔、橫向孔和過流通道，其中，縱向孔平行換熱塊軸線貫穿開設(shè)，橫向孔的軸線與換熱塊軸線垂直，所述過流通道位于中心通孔的外周，為圓環(huán)形或圓弧形通道，橫向孔和縱向孔不相通，縱向孔和過流通道不相通，橫向孔、縱向孔以及過流通道都與中心通孔不相通；所述橫向孔包括第一橫向孔和第二橫向孔，第一橫向孔橫向貫穿換熱塊其兩端與夾套的內(nèi)腔連通，第一橫向孔和過流通道不相通，第一橫向孔位于第二橫向孔的兩側(cè)，第二橫向孔位于中心通孔相對的兩側(cè)，第二橫向孔將過流通道與夾套的內(nèi)腔連通，位于中心通孔兩側(cè)的第二橫向孔通過過流通道連通。

傳熱介質(zhì)由夾套經(jīng)橫向孔一端進入換熱塊，從橫向孔的另一端流出，再次進入夾套中，最后從夾套另一端的傳熱介質(zhì)出口排出；傳熱介質(zhì)的能量經(jīng)橫向孔傳遞給縱向孔中的物料，由于石墨換熱塊有較多的縱向孔和橫向孔，加大了兩流體的傳熱面積，使傳熱介質(zhì)熱量利用的更加充分；同時，攪拌器的對反應(yīng)釜底部的物料進行攪拌，加速反應(yīng)，解決了反應(yīng)釜上下部分物料溫度不均勻的問題，提高了傳熱效率及反應(yīng)速率。

通過在換熱塊中設(shè)置過流通道，流經(jīng)第二橫向孔的傳熱介質(zhì)不流入中心通孔，而是通過過流通道流入到對側(cè)的第二橫向孔再流出，不造成傳熱介質(zhì)斷路，提高了換熱效果和材料利用率，同時防止傳熱介質(zhì)進入反應(yīng)釜中。攪拌器的軸穿過中心通孔伸入到反應(yīng)釜底部，防止攪拌器與換熱塊碰撞。

進一步改進，所述石墨反應(yīng)釜本體釜底的石墨板中開設(shè)有換熱孔，換熱孔的兩端均與夾套的內(nèi)腔連通。對于容易結(jié)晶的物料，易在反應(yīng)釜底部沉淀、結(jié)晶，影響產(chǎn)量，通過在反應(yīng)釜本體釜底的石墨板中開設(shè)換熱孔，使夾套中傳熱介質(zhì)(如蒸汽)通過反應(yīng)釜底對物料進行加熱，避免了物料在釜底結(jié)晶的情況。

進一步改進，所述夾套的內(nèi)腔中設(shè)置有螺旋板，螺旋板圍繞反應(yīng)釜本體外壁螺旋設(shè)置。通過設(shè)置螺旋板，將夾套內(nèi)腔分隔成螺旋通道，對換熱介質(zhì)起到導(dǎo)流作用，使傳熱介質(zhì)與反應(yīng)釜外壁充分接觸，提高傳熱介質(zhì)能量利用率。

進一步改進，所述換熱塊上開設(shè)有凹槽，凹槽上蓋設(shè)有用于密封凹槽的端蓋，凹槽與端蓋之間形成的通道為過流通道。通過設(shè)置端蓋，防止物料進入過流通道中，同時防止傳熱介質(zhì)進入反應(yīng)釜中。

進一步改進，所述凹槽為環(huán)繞中心通孔設(shè)置的環(huán)形槽或C形槽。

進一步改進，所述凹槽包括兩個弧形槽，兩個弧形槽位于中心通孔相對的兩側(cè)，且兩個弧形槽不相通，防止傳熱介質(zhì)對流，影響能量傳遞效果。

進一步改進，還包括成槽構(gòu)件，所述成槽構(gòu)件包括環(huán)形板和筒狀件，筒狀件與環(huán)形板垂直同軸設(shè)置，且筒狀件的上端面與環(huán)形板內(nèi)孔邊緣密封連接，成槽構(gòu)件的縱向截面為∏形；所述換熱塊的中心開設(shè)有階梯孔，階梯孔貫穿換熱塊開設(shè)，成槽構(gòu)件設(shè)置在階梯孔中，筒狀件的下端與階梯孔的臺階面密封粘接，環(huán)形板與階梯孔的邊緣密封粘接，成槽構(gòu)件與階梯孔之間形成的通道為過流通道，筒狀件與階梯孔粘結(jié)后的中心孔為中心通孔。對于在換熱塊上開設(shè)凹槽，開設(shè)階梯孔和加工成槽更容易操作、加工工藝簡單。

進一步改進，所述筒狀件與環(huán)形板一體成型或分體成型。

進一步改進，所述筒狀件的外壁上設(shè)置有一個隔板，隔板將過流通道隔開，使過流通道呈C形。

進一步改進，所述筒狀件的外壁上相對設(shè)置有兩個隔板，兩個隔板將過流通道隔開為兩個弧形通道。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：

1、傳熱介質(zhì)進入夾套中，經(jīng)橫向孔一端進入換熱塊，從橫向孔的另一端流出，再次進入夾套中，最后從夾套的傳熱介質(zhì)出口排出；縱向孔作為物料孔，通過在反應(yīng)釜中設(shè)置換熱塊，傳熱介質(zhì)的能量經(jīng)橫向孔傳遞給縱向孔中的物料，加大了與物料的接觸面積，使傳熱介質(zhì)熱量利用的更加充分；同時，攪拌器對反應(yīng)釜底部的物料進行攪拌，加速反應(yīng)，解決了反應(yīng)釜上下部分物料溫度不均勻的問題，提高了傳熱效率。

2、通過在換熱塊中設(shè)置過流通道，流經(jīng)第二橫向孔的傳熱介質(zhì)不流入中心通孔，而是通過過流通道流入到對側(cè)的第二橫向孔再流出，不造成傳熱介質(zhì)斷路，提高了換熱效果和材料利用率，同時防止傳熱介質(zhì)進入反應(yīng)釜中。攪拌器的軸穿過中心通孔伸入到反應(yīng)釜底部，防止攪拌器與換熱塊碰撞。

3、通過在反應(yīng)釜釜底的石墨板中開設(shè)換熱孔，使夾套中傳熱介質(zhì)通過釜底對物料進行加熱，避免了物料在釜底結(jié)晶的情況。

4、通過設(shè)置螺旋板，將夾套內(nèi)腔分隔成螺旋通道，對傳熱介質(zhì)起到導(dǎo)流作用，使傳熱介質(zhì)與反應(yīng)釜外壁充分接觸，提高傳熱效率。

附圖說明

圖1是本實用新型一種釜內(nèi)有換熱塊傳熱的石墨反應(yīng)釜釜結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是石墨反應(yīng)釜本體底部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本實用新型一種石墨換熱塊的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是圖3的C-C剖視圖。

圖5是圖4的A部放大視圖。

圖6是圖3的B部放大視圖。

圖7是實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是實施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10是成槽構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是實施例五的A部放大視圖。

圖12是實施例五的成槽構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是實施例六成槽構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是實施例六的B部放大視圖。

圖15是實施例七成槽構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是實施例七的B部放大視圖。

具體實施方式

為使本實用新型的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。本實用新型中傳熱介質(zhì)為冷卻水或水蒸汽。

實施例一：

如圖1-6所示，一種釜內(nèi)有換熱塊傳熱的石墨反應(yīng)釜，包括：

反應(yīng)釜本體11，所述反應(yīng)釜本體的外部設(shè)置有夾套10，夾套10中流動傳熱介質(zhì)，夾套10的上端設(shè)置有放空口12和傳熱介質(zhì)入口13，夾套10的下端設(shè)置有排污口15、排料口20和傳熱介質(zhì)出口14，反應(yīng)釜中設(shè)置有攪拌器16；

換熱塊18，所述換熱塊18固定設(shè)置在反應(yīng)釜本體11中，換熱塊18的中心開設(shè)有中心通孔1，還開設(shè)有橫向孔、縱向孔2和過流通道3，其中，縱向孔2 貫穿換熱塊上下平面，其軸線與換熱塊軸線平行，橫向孔的軸線與換熱塊18的軸線垂直，橫向孔、縱向孔2和過流通道3及中心通孔1互相均不相通；

所述橫向孔包括第一橫向孔5和第二橫向孔4，第一橫向孔5水平貫穿換熱塊18兩端與夾套10的內(nèi)腔連通，第一橫向孔5和過流通道3不相通，第一橫向孔5位于第二橫向孔4的兩側(cè)，第二橫向孔4位于中心通孔1相對的兩側(cè)，第二橫向孔4將夾套10的內(nèi)腔與過流通道3連通，使位于中心通孔1兩側(cè)的第二橫向孔4通過過流通道3連通。

傳熱介質(zhì)經(jīng)橫向孔一端進入換熱塊18中，從橫向孔的另一端流出，再次進入夾套10中，最后從夾套10的傳熱介質(zhì)出口14排出；傳熱介質(zhì)的能量經(jīng)橫向孔傳遞給縱向孔中的物料，由于換熱塊有較多的橫向孔和縱向孔，加大了兩流體的傳熱面積，使傳熱介質(zhì)熱量利用的更加充分；同時，攪拌器的對反應(yīng)釜底部的物料進行攪拌，加速反應(yīng)，解決了反應(yīng)釜上下部分物料溫度不均勻的問題，提高了傳熱效率和反應(yīng)速率。

通過在換熱塊18中設(shè)置過流通道3，流經(jīng)第二橫向孔4的傳熱介質(zhì)不流入中心通孔1，而是通過過流通道3流入到對側(cè)的第二橫向孔4再流出，不造成傳熱介質(zhì)斷路，提高了換熱效果和材料利用率，同時防止傳熱介質(zhì)進入反應(yīng)釜中。攪拌器16的軸穿過中心通孔1伸入到反應(yīng)釜底部，防止攪拌器16與換熱塊18 碰撞。

在本實施例中，換熱塊呈圓柱狀，中心通孔1為圓孔，所述換熱塊中心開設(shè)有凹槽，凹槽上蓋設(shè)有用于密封凹槽的端蓋6，凹槽與端蓋6之間形成的通道為過流通道3。通過設(shè)置端蓋6，防止物料進入過流通道中，同時防止傳熱介質(zhì)進入反應(yīng)釜中，所述端蓋6為環(huán)形石墨板。端蓋6與換熱塊與之間通過環(huán)氧樹脂(或其它粘結(jié)劑)粘結(jié)。

在本實施例中，所述凹槽為環(huán)繞中心通孔1設(shè)置的環(huán)形槽，如圖4、6所示。

將該換熱塊安裝在反應(yīng)釜中，攪拌軸穿過中心通孔設(shè)置，橫向孔作為傳熱介質(zhì)孔，縱向孔2作為料孔，流經(jīng)第二橫向孔4的換熱介質(zhì)不流入中心通孔1，而是通過過流通道3流入到對側(cè)的第二橫向孔4再流出，不造成傳熱介質(zhì)斷路，提高了換熱效果和材料利用率。圖中箭頭表示換熱介質(zhì)流動的方向。

在本實施例中，所述石墨反應(yīng)釜11釜底的石墨板中開設(shè)有換熱孔19，如圖 2所示，開設(shè)有三排換熱孔19，換熱孔19的兩端均與夾套10的內(nèi)腔連通。對于容易結(jié)晶的物料，易在反應(yīng)釜底部沉淀、結(jié)晶，影響產(chǎn)量，通過在反應(yīng)釜本體釜底的石墨板中開設(shè)換熱孔，使夾套中傳熱介質(zhì)通過反應(yīng)釜底對物料進行加熱，避免了物料在釜底結(jié)晶的情況。

在本實施例中，所述夾套10的內(nèi)腔中設(shè)置有螺旋板17，螺旋板17圍繞反應(yīng)釜本體11外壁盤旋設(shè)置。通過設(shè)置螺旋板17，將夾套10內(nèi)腔分隔成螺旋通道，對傳熱介質(zhì)起到導(dǎo)流作用，使傳熱介質(zhì)與反應(yīng)釜外壁充分接觸，提高傳熱介質(zhì)能量利用率。

本實施例中，傳熱介質(zhì)為水蒸汽。

實施例二：

如圖7所示，在本實施例中，所述凹槽包括兩個弧形槽，兩個弧形槽位于中心通孔1相對的兩側(cè)，兩個弧形槽與端蓋之間形成的通道即為過流通道3，兩個弧形槽不相通，防止冷取水對流，影響冷卻效果。其他部分與實施例一相同。

實施例三：

如圖8所示，在本實施例中，所述凹槽為C形槽，C形凹槽圍繞中心通孔1 設(shè)置，C形槽與端蓋之間形成的通道即為過流通道3，其他部分與實施例一相同。

實施例四：

如圖9、10所示，其主要結(jié)構(gòu)特點與實施例一相同，只是中心通孔與過流通道的形成略有不同。

在本實施例中，還包括成槽構(gòu)件，所述成槽構(gòu)件包括環(huán)形板8和筒狀件7，筒狀件7與環(huán)形板8垂直同軸設(shè)置，且筒狀件7與環(huán)形板8密封粘接，成槽構(gòu)件的縱向截面為∏形；所述換熱塊的中心開設(shè)有階梯孔，階梯孔貫穿換熱塊開設(shè)，成槽構(gòu)件設(shè)置在階梯孔中，筒狀件的下端與階梯孔的臺階面密封粘接，環(huán)形板8 與階梯孔的邊緣密封粘接，成槽構(gòu)件與階梯孔之間形成的通道為過流通道3，筒狀件7與階梯孔構(gòu)成的中心孔為中心通孔1。相對于在換熱塊上開設(shè)凹槽，開設(shè)階梯孔更容易加工。在本實施例中，換熱塊呈圓柱狀，中心通孔1為圓孔。

在本實施例中，所述成槽構(gòu)件中筒狀件7與環(huán)形板8分體成型，均為石墨材質(zhì)，成槽構(gòu)件與換熱塊與之間通過環(huán)氧樹脂粘結(jié)。

將該換熱塊安裝在反應(yīng)釜中，攪拌軸穿過中心通孔1設(shè)置，橫向孔作為傳熱介質(zhì)孔，縱向孔2作為料孔，流經(jīng)第二橫向孔4的換熱介質(zhì)不流入中心通孔1，而是通過過流通道3流入到對側(cè)的第二橫向孔4再流出，不造成傳熱介質(zhì)斷路，提高了換熱效果和材料利用率。圖中箭頭表示傳熱介質(zhì)流動的方向。

實施例五：

如圖11、12所示，在本實施例中，筒狀件的下端設(shè)置有凸起9，換熱塊的階梯孔的階梯面上開設(shè)有插槽，成槽構(gòu)件設(shè)置在階梯孔中，凸起9插入插槽中，保證筒狀件7與換熱塊固定粘接，防止二者之間發(fā)生相對移動。其他部分與實施例四相同。

實施例六：

如圖13、14所示，在本實施例中，所述筒狀件7與環(huán)形板8一體成型。

在本實施例中，所述筒狀件7的外壁上設(shè)置一個隔板10，隔板10將過流通道3隔開，使過流通道3呈C形。其他部分如實施例四相同。

實施例七：

如圖15、16所示，在本實施例中，所述筒狀件7的外壁上相對設(shè)置有兩個隔板10，兩個隔板將過流通道3隔開為兩個弧形通道。其他部分如實施例四相同。

本實用新型中未做特別說明的均為現(xiàn)有技術(shù)或者通過現(xiàn)有技術(shù)即可實現(xiàn)，而且本實用新型中所述具體實施案例僅為本實用新型的較佳實施案例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)作為本實用新型的技術(shù)范疇。