專利名稱:熱媒旋流電熱源溫控反應(yīng)釜的制作方法
本實(shí)用新型是一種熱媒旋流電熱源溫控反應(yīng)釜。反應(yīng)釜的加熱方式是涂料生產(chǎn)的關(guān)鍵。涂料的反應(yīng)溫度在180～300℃之間變化?，F(xiàn)有的反應(yīng)釜常采用熱媒于反應(yīng)釜夾層中間接加熱涂料。熱媒通常是YD系列導(dǎo)熱油，聯(lián)苯混合物等。熱媒(下稱導(dǎo)熱油)的加熱方式目前有兩種方式。一種是用熱媒爐加熱。熱媒爐燒柴油，用熱油泵將加熱過(guò)的導(dǎo)熱油輸送到反應(yīng)釜的夾層中，間接加熱涂料，經(jīng)過(guò)熱交換后的導(dǎo)熱油回到熱媒爐重新加熱，再用熱油泵循環(huán)。循環(huán)管路與膨脹罐相通。導(dǎo)熱油采用氮?dú)獗Ｗo(hù)；一種是用電熱管直接插入反應(yīng)釜夾層的導(dǎo)熱油中，直接加熱導(dǎo)熱油。前者加熱方式，設(shè)備廠房投資大，建設(shè)周期長(zhǎng)，柴油消耗大。后者加熱方式因?yàn)殡姛峁鼙砻妗敖Y(jié)焦”而使熱阻增加，熱效率顯著降低，導(dǎo)熱油使用壽命大大縮短。
本實(shí)用新型的目的在于利用熱媒旋流和電熱源溫度控制的辦法解決電熱管表面“結(jié)焦”問(wèn)題，提高電熱效率，延長(zhǎng)導(dǎo)熱油的使用壽命。
本實(shí)用新型為適應(yīng)涂料行業(yè)和其他行業(yè)物料加熱，熔化，反應(yīng)，保溫等要求，設(shè)計(jì)成兩種結(jié)構(gòu)形式。第一種結(jié)構(gòu)形式如圖1，圖2和圖3所示。第二種結(jié)構(gòu)形式如圖4，圖5和圖3所示。
第一種結(jié)構(gòu)形式如圖1所示，反應(yīng)釜的下部橢圓封頭7與橢圓封頭18之間用鋼管9，筋板8連接牢固。根據(jù)工藝要求，鋼管9可同時(shí)起著將釜內(nèi)涂料等液體引出釜外的作用。遠(yuǎn)紅外電熱棒(或用普通電熱棒)從橢圓封頭18的下部垂直向上插入，用發(fā)蘭聯(lián)接，高溫密封膏密封。電加熱棒均勻布置，如圖2所示。電熱棒的長(zhǎng)度，數(shù)量，橢圓封頭之間的間隔尺寸由加熱功率決定。鎧裝熱電偶測(cè)溫裝置5是用來(lái)測(cè)量電熱棒的表面溫度的。安裝位置如圖1所示。用可控硅調(diào)壓，控制電熱棒的輸入功率，從而使電熱棒的表面溫度總是在導(dǎo)熱油的長(zhǎng)期使用的允許溫度之下。
在A－A剖面(圖1、圖2)所示位置焊接兩個(gè)導(dǎo)向管46、47。圖1所示的鋼管20與圖2所示的閥門(mén)43直接連通。關(guān)閉圖1所示鋼管2外部的溢流閥(圖中未示出，該溢流閥通油箱)，關(guān)閉圖2所示的截止閥42(截止閥通油箱)。啟動(dòng)熱油泵a，可使反應(yīng)釜夾層的導(dǎo)熱油經(jīng)鋼管20、閥門(mén)43、過(guò)濾器C、熱油泵a、導(dǎo)向管46，沿切線方向射入夾層，迫使夾層導(dǎo)熱油逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，形成旋流；啟動(dòng)熱油泵b，可使導(dǎo)熱油經(jīng)過(guò)鋼管20、閥門(mén)43過(guò)濾器d、熱油泵b、導(dǎo)向管47，沿切線方向射入夾層，迫使夾層導(dǎo)熱油順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，形成旋流。兩臺(tái)熱油泵的運(yùn)行順序是a運(yùn)行，b停止，約30分鐘～a停止，b停止，約5分鐘～a停止，b運(yùn)行，約30分鐘～a停止，b停止，約5分鐘，再重復(fù)上述順序，周而復(fù)始。
在如此的旋流下，電熱棒表面的沉淀物隨時(shí)被沖洗掉，電熱管表面不會(huì)“結(jié)焦”，導(dǎo)熱油不會(huì)變質(zhì)，熱傳遞始終處于良好狀態(tài)。電熱棒表面若是遠(yuǎn)紅外涂層(如搪瓷遠(yuǎn)紅外涂層等)傳熱效果更好。
切斷電熱棒的電流，開(kāi)啟圖1中鋼管2外面的通向油箱的溢流閥，關(guān)閉圖2中截止閥43、開(kāi)啟截止閥42、啟動(dòng)熱油泵a或b，就可以將油箱中的“冷”導(dǎo)熱油引入夾層中，夾層中的“熱”導(dǎo)熱油由溢流閥回到油箱，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度很快下降。降溫速度根據(jù)工藝要求，由熱油泵a或b的運(yùn)行時(shí)間等確定。
圖3為鎧裝熱電偶測(cè)溫裝置的結(jié)構(gòu)圖(安裝位置見(jiàn)圖1B－B剖面)。鎧裝電熱偶57，用平端螺釘65緊固在焊接環(huán)67上，焊接環(huán)67用3個(gè)平端螺釘66緊固在電熱棒上，鎧裝電熱偶的測(cè)溫頭必須緊靠在電熱棒表面。鎧裝熱電偶引出夾層63，64部分，用支座55、石棉盤(pán)根加鉛盤(pán)根56、壓蓋60、高溫密封膏、螺栓等進(jìn)行密封。法蘭50所在的孔徑為φ140左右，在鎧裝熱電偶兩旁各一個(gè)(圖中只示出一個(gè))是供安裝焊接環(huán)67，安裝緊固熱電偶用的。熱電偶安裝好后，即用法蘭蓋50將兩個(gè)φ140左右的孔堵住。調(diào)節(jié)螺栓58、壓緊石棉盤(pán)根加鉛盤(pán)根56，以不漏油為宜。
第二種結(jié)構(gòu)形式與第一種結(jié)構(gòu)形式大致相同，不同的是第二種結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有圖2所示的熱油泵a、b，沒(méi)有導(dǎo)向管46、47等，在下橢圓封頭88上裝有攪拌器組件87(如圖4所示)。攪拌器組件C－C剖面如圖5所示。攪拌器用三相鼠籠式異步電機(jī)帶動(dòng)皮帶輪129，通過(guò)鍵128、軸108、鍵107，帶動(dòng)攪拌器轉(zhuǎn)動(dòng)(攪拌器由104、101、102、103組成)。攪拌器形狀結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如圖5、圖4所示，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮動(dòng)平衡，制造后必須進(jìn)行動(dòng)平衡試驗(yàn)。軸108用兩個(gè)向心推力球軸承支承在焊接件116上。軸的上部用鋁箔包石棉盤(pán)根密封。下部用機(jī)械端面密封。兩個(gè)鋼管118引入引出冷卻導(dǎo)熱油，對(duì)軸108進(jìn)行冷卻，確保軸108下部的溫度小于200℃。由鋼管118引入的冷卻導(dǎo)熱油進(jìn)行減壓，壓力小于20牛頓每平方厘米(即2公斤／每平方厘米)。
如圖4所示，攪拌器運(yùn)行程序如下順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)約30分鐘～停止運(yùn)轉(zhuǎn)約5分鐘～逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)約30分鐘，再重復(fù)上述程序，周而復(fù)始。攪拌器如此運(yùn)行，使夾層中的導(dǎo)熱油產(chǎn)生如圖1、圖2所示的第一種形式所產(chǎn)生的旋流。
圖4所示的第二種結(jié)構(gòu)形式只要開(kāi)啟鋼管71外側(cè)的溢流閥(圖中未示出)，用一臺(tái)油泵由鋼管90注入冷導(dǎo)熱油，即可實(shí)現(xiàn)反應(yīng)釜內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)。
與現(xiàn)有熱媒爐加熱系統(tǒng)相比，節(jié)省基建，設(shè)備投資約25％，每年可節(jié)省大量的柴油。
與現(xiàn)有夾層電熱管加熱導(dǎo)熱油反應(yīng)釜相比，基建設(shè)備投資相當(dāng)，但可節(jié)省電力消耗20～40％。現(xiàn)有電熱反應(yīng)釜使用的導(dǎo)熱油每3至5個(gè)月必須更換，而本實(shí)用新型可使夾層中的導(dǎo)熱油長(zhǎng)期使用，直到導(dǎo)熱油本身的壽命終止為止。
本實(shí)用新型僅增加了攪拌器，電熱棒表面溫度測(cè)量裝置，反應(yīng)釜底部夾層間隔增大，電熱管垂直向上布置(也可以水平布置)，增加導(dǎo)向管46、47，所以實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較方便(見(jiàn)圖1、圖2、圖4)。
對(duì)于現(xiàn)有熱媒加熱循環(huán)系統(tǒng)，要實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型第一結(jié)構(gòu)形式，只要去掉熱媒爐加熱系統(tǒng)，去掉反應(yīng)釜夾層下部橢圓封頭部分，按圖1、圖2、圖3所示，增加有關(guān)部分。也可按圖4、圖5，圖3所示實(shí)現(xiàn)第二結(jié)構(gòu)形式。
對(duì)于現(xiàn)有電熱管直接插入夾層導(dǎo)熱油加熱的反應(yīng)釜，只要去掉現(xiàn)有夾層下部的橢圓封頭部分，即可按圖1、圖2、圖3所示實(shí)現(xiàn)第一結(jié)構(gòu)形式，也可按圖4、圖5、圖3所示實(shí)現(xiàn)第二結(jié)構(gòu)形式。
對(duì)于機(jī)械端面密封技術(shù)比較了解的地方，建議優(yōu)先采用第二種結(jié)構(gòu)形式。
由上述可知，對(duì)于新設(shè)備的設(shè)計(jì)，或舊設(shè)備的更新，采用本實(shí)用新型的第二結(jié)構(gòu)形式是完全必要的，是非常容易的。
權(quán)利要求
1.本實(shí)用新型熱媒旋流電熱源溫控反應(yīng)釜，其特征在于反應(yīng)釜有使熱媒形成旋流的裝置、對(duì)電熱源溫度進(jìn)行控制的裝置、從夾層底部垂直向上插入的遠(yuǎn)紅外電熱棒或普通電熱棒和夾層圓筒下部的兩個(gè)熱電偶安裝孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述的使熱媒形成旋流的裝置是由位于夾層圓筒下部?jī)蓚?cè)的使熱媒產(chǎn)生不同旋向的兩個(gè)導(dǎo)向管、將熱媒從夾層底部引出的鋼管、閥門(mén)、兩臺(tái)過(guò)濾器和兩臺(tái)熱油泵組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述的使熱媒形成旋流的裝置是安裝在夾層底部的攪拌器組件。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述的攪拌器組件是由皮帶輪、鍵、軸、攪拌器、兩個(gè)支承軸的推力軸承、裝于軸上的鋁箔包石棉盤(pán)根密封和機(jī)械端面密封、引入引出冷卻導(dǎo)熱油的兩個(gè)鋼管組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述的對(duì)電熱源溫度進(jìn)行控制的裝置是由鎧裝熱電偶測(cè)溫裝置和可控硅調(diào)壓器組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1.5所述的反應(yīng)釜，其特征在于所述的鎧裝熱電偶測(cè)溫裝置是由鎧裝熱電偶、螺釘、焊接環(huán)、電熱棒、石棉盤(pán)根加鉛盤(pán)根、壓蓋、支座、高溫密封材料組成。
專利摘要
本實(shí)用新型是一種熱媒旋流電熱源溫控反應(yīng)釜。它是利用熱媒(導(dǎo)熱油)產(chǎn)生旋流和對(duì)電熱源的溫度進(jìn)行控制的方法，徹底解決了現(xiàn)有反應(yīng)釜的“結(jié)焦”問(wèn)題，顯著地提高了電熱效率，極大地延長(zhǎng)了導(dǎo)熱油的使用壽命(與導(dǎo)熱油本身的使用壽命一樣長(zhǎng))。
文檔編號(hào)B01J19/24GK86200046SQ86200046
公開(kāi)日1986年11月19日 申請(qǐng)日期1986年1月3日
發(fā)明者侯家修 申請(qǐng)人:侯家修導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan