一种安全可控的乙炔生产设备的制作方法

本申请涉及乙炔湿法生产用设备的领域，尤其是涉及一种安全可控的乙炔生产设备。

背景技术：

乙炔，化学式c2h2，是一种炔烃化合物，具有易燃易爆的化学性质，主要用在烧焊金属方面。

目前，进行乙炔的工业制备时，多采用电石湿法制备乙炔的方式，电石学名碳化钙，化学式为cac2，将大块电石破碎为小块电石，小块电石输送至中转站，中转站将小块电石送入料仓内。料仓作为暂时储存电石之用，料仓底部与乙炔发生器的连通，通过输送装置将乙炔输送至乙炔发生器内，电石与水在乙炔发生器内发生化学反应，进行乙炔的制备。

针对上述中的相关技术，发明人认为通常采用振动送料器将电石送入乙炔发生器内，振动送料器的难以控制电石的输送速率，而电石的水解过程反应较为剧烈且会放出大量热，电石在短时间内大量消耗，导致乙炔发生器在短时间内快速升温，对乙炔发生的冷却装置造成很大的负担。

技术实现要素：

为了降低乙炔发生器内的温度升高速率，降低乙炔发生器冷却装置的负担，本申请提供一种安全可控的乙炔生产设备。

本申请提供的一种安全可控的乙炔生产设备，采用如下的技术方案：

一种安全可控的乙炔生产设备，包括反应罐，所述反应罐的顶端设有进料口，所述反应罐的底端设有出料口，所述反应罐的侧壁上设有冷却组件，所述反应罐上设有与进料口连通的缓存料仓，所述缓存料仓的底端连通有出料组件，所述反应罐内设有用于控制出料组件出料的触发组件。

通过采用上述技术方案，反应罐供电石与水进行反应；进料口供电石进入反应罐内；出料口用于排出废渣；冷却组件用于对反应罐进行冷却；缓存料仓用于暂存电石；出料组件用于控制电石的下落速率，进而控制电石与水的反应速率；触发组件用于控制出料组件停止运转。电石与反应罐内的水发生化学反应，冷却组件吸收反应过程中放出的大量热，辅助乙炔发生器自带的冷却装置对反应罐进行冷却，提升反应罐的散热效率，大大降低反应罐的温度升高速率，提升乙炔生产设备的安全性。出料组件控制电石输送进入水中的速率，减少同时反应的电石数量，进而降低反应的剧烈程度，减少反应过程中散发的热量，降低冷却装置的负担。触发组件对反应罐内的环境进行监控，当反应罐内的环境变化到达警戒线时，控制出料组件停止落料，提升反应罐的安全性能。

可选的，所述冷却组件包括冷却管、水泵和散热器，所述冷却管设置在反应罐的内壁上，所述冷却管外壁与反应罐的内壁贴合，所述散热器设置在反应罐外，所述散热器与冷却管连通，所述水泵设置在散热器上，所述水泵与冷却管连通。

通过采用上述技术方案，水泵使水流在冷却管和散热器之间流动，水流吸收反应罐内的大量热量，并进入散热器内，散热器将水流内的热量散发，使降温过后的水流再次流入反应罐内，对反应罐进行冷却，降低反应罐的温度升高速率，进一步降低冷却装置的负担。

可选的，所述反应罐的内壁上设有供冷却管卡接的卡槽。

通过采用上述技术方案，冷却管设置在卡槽内，减少冷却管占用的反应罐的内部空间，扩大反应罐的容积，反应罐能够容纳更多的水，进一步降低乙炔发生器的温度升高速率。

可选的，所述出料组件包括与缓存料仓连通的落料斗、连通在落料斗底端的落料管，所述落料斗的顶端设有第一控制阀，所述落料斗的底端设有第二控制阀。

通过采用上述技术方案，第一控制阀控制落料斗与缓存料仓的连通和断开，第二控制阀控制落料斗内的电石落入反应罐内的水中，方便电石进行定量输送，并将大量的电石分为许多小份进行反应，减少同时进行反应的电石，减少反应过程中散发的热量，降低反应罐温度升高速率。落料管进一步降低电石同时下落的数量，进而控制反应的速率，方便及时停止电石与水继续进行反应，提升乙炔发生器工作的稳定性。

可选的，所述触发组件包括设置在反应罐内壁上的分隔仓、设置在分隔仓内的顶杆，所述分隔仓的底面上开设有连接孔，所述连接孔内设有鼓膜，所述顶杆设置在鼓膜的顶面上，所述分隔仓的内壁上设有触发开关。

通过采用上述技术方案，电石与水发生反应的过程中，不光会产生大量热量，还会产生大量气体，反应罐的气压升高，分隔仓内的压强和反应罐内的压强不同，鼓膜发生弹性变形，鼓膜推动顶杆挤压触发开关，控制落料组件停止运行，及时停止继续向水中送入电石。待反应罐的气压降低，顶杆松开触发开关，继续将电石送入水中进行反应。

可选的，所述反应罐的外壁上设有与分隔仓连通的调压仓，所述调压仓内设有活塞块，所述调压仓的侧壁上设有用于推动活塞块在调压仓内的滑移的调节杆。

通过采用上述技术方案，改变调节杆伸入调压仓内的长度，控制活塞块在调压仓内滑移，进而实现调节调压仓和分隔仓内的压强，方便适应不同的生产需求，扩大适用范围。

可选的，所述分隔仓内壁上设有固定架，所述固定架上设有供顶杆滑移的导向套。

通过采用上述技术方案，固定架用于固定导向套，导向套对顶杆的顶升方向进行导向，提升顶杆的导向精度，进而提升触发开关的灵敏度，进一步提升乙炔发生的安全性。

可选的，所述反应罐的侧壁上间隔排布有多个喷头，每个所述喷头均朝向反应罐内。

通过采用上述技术方案，反应罐内的温度升高速率过快时，喷头向反应罐内喷淋清水，进行水冷降温，进一步降低反应罐的温度升高速率，提升乙炔发生器的安全性。

可选的，所述反应罐内设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有搅拌桨，所述搅拌桨沿搅拌轴的轴线方向间隔排布有多个，所述反应罐的下方设有用于驱动搅拌轴转动的驱动电机。

通过采用上述技术方案，驱动电机运转带动搅拌轴转动，搅拌轴带动搅拌桨转动，对反应罐的电石和残渣进行搅拌，减少未完全反应的电石表面吸附的残渣，使电石能够充分反应，降低电石的消耗。

可选的，所述搅拌轴为空心轴，所述搅拌轴内设有传动轴，所述传动轴与搅拌轴同轴设置，所述传动轴沿轴线向上延伸，所述传动轴上设有搅拌杆，所述搅拌杆沿传动轴的轴线方向间隔排布有多根；

所述搅拌轴的底端同轴设有第一锥齿轮，所述传动轴的底端同轴设有第二锥齿轮，所述驱动电机的输出轴上同轴设有第三锥齿轮，所述第三锥齿轮与第一锥齿轮和第二锥齿轮均啮合。

通过采用上述技术方案，驱动电机运转带动传动轴和搅拌轴转动，搅拌轴带动搅拌桨转动，传动轴带动搅拌杆转动，搅拌杆对位完全反应的电石进行搅拌，搅拌桨对电石和残渣的混合物进行搅拌，减少残渣内残留的未完全反应的电石，减少电石消耗。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.设置冷却组件对反应罐以及反应罐内的气体进行冷却，提升对乙炔发生器的冷却效果，降低乙炔发生器的温度升高速率，降低冷却装置的负担；

2.设置搅拌桨和搅拌杆，对反应罐内的电石和残渣进行搅拌，提升电石和水的反应程度，使电石充分反应，减少残渣中残留的未完全反应的电石，减少电石的消耗。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图。

图2是体现出料组件结构的示意图。

图3是图2中a处的局部放大示意图。

图4体现搅拌轴结构的示意图

附图标记说明：1、反应罐；2、缓存料仓；3、冷却组件；31、冷却管；32、水泵；33、散热器；4、出料组件；41、落料斗；42、落料管；43、第一控制阀；44、第二控制阀；5、触发组件；51、分隔仓；52、顶杆；53、触发开关；54、鼓膜；55、连接孔；56、调压仓；57、活塞块；58、调节杆；6、卡槽；7、固定架；8、导向套；9、喷头；11、搅拌轴；12、传动轴；13、搅拌桨；14、搅拌杆；15、驱动电机；16、第一锥齿轮；17、第二锥齿轮；18、第三锥齿轮。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种安全可控的乙炔生产设备。参照图1，安全可控的乙炔生产设备包括整体呈圆柱形的反应罐1，反应罐1上设有螺旋延伸的卡槽6，反应罐1的侧壁上连通有进水管，反应罐1的外壁上固定有支脚，支脚沿反应罐1的圆周方向均匀间隔排布有多个。反应罐1的顶端的端面上开设有与反应罐1同轴设置的进料口，反应罐1的底端的端面上开设有出料口，出料口呈偏心设置，反应罐1的底端呈倒锥形。电石从进料口进入反应罐1内，水通过进水管进入反应罐1内，电石与水在反应罐1内发生化学反应，反应产生的残渣以及废水通过出料口排出。

参照图1和图2，反应罐1的内壁上设有冷却组件3，冷却组件3包括冷却管31、水泵32和散热器33，冷却管31卡接在卡槽6内，散热器33设置在反应罐1外，散热器33设置在反应罐1的底端，水泵32设置在散热器33上，冷却管31一端与水泵32连通，另一端与散热器33连通，散热器33与水泵32通过管道连通。水泵32运转推动冷却管31内的水流流动，水流流动过程中，吸收反应罐1内化学反应过程中散发的热量，再进入散热器33内，散热器33对水流进行散热，将热量散出并使水流再次进入循环。冷却管31对反应罐1和反应罐1内的空气进行冷却，降低反应罐1的温度升高速率，进而降低乙炔发生器的温度升高速率。

参照图2，反应罐1上设有缓存料仓2，缓存料仓2与进料口连通，缓存料仓2的底端设有出料组件4，出料组件4包括固定在反应罐1内壁上的落料斗41、设置在落料斗41底端的落料管42，落料斗41与缓存料仓2连通，落料管42与落料斗41连通，落料管42呈竖直设置并向下延伸。落料斗41与缓存料仓2之间设有第一控制阀43，第一控制阀43固定在反应罐1的顶端上，落料斗41与落料管42之间设有第二控制阀44，第二控制阀44固定在落料斗41的底端，第一控制阀43和第二控制阀44均为电磁阀。电石缓存在缓存料仓2内，第一控制阀43打开，第二控制阀44关闭，电石落入落料斗41内。第一控制阀43关闭，第二控制阀44打开，电石从落料斗41落入落料管42内，落料管42将电石逐渐向水中输送。反应过程中，落料管42底端的管口延伸至水面下方，减少电石下落造成的水花飞溅。

参照图2和图3，反应罐1内设有用于控制第二控制阀44打开和关闭的触发组件5，触发组件5包括固定在反应罐1内壁上的分隔仓51、设置在分隔仓51内的顶杆52，分隔仓51的底面上开设有连接孔55，连接孔55内设有固定有鼓膜54，鼓膜54由弹性材料制成，具体为橡胶，顶杆52固定在鼓膜54的顶面上。分隔仓51内为固定压强，当反应罐1内的压强发生变化时，鼓膜54根据压强的变化，上下产生不同幅度的摆动，进而带动顶杆52上下升降。

参照图2和图3，分隔仓51的内顶面上设有触发开关53，触发开关53位于顶杆52的正上方。分隔仓51的内顶面上固定有固定架7，固定架7上固定有套设在顶杆52上的导向套8，导向套8的开口朝向触发开关53。鼓膜54带动顶杆52上下升降时，顶杆52在导向套8的导向作用下靠近或远离触发开关53。当反应罐1内的压强到达境界线时，鼓膜54推动顶杆52按压触发开关53，触发开关53运转将第二控制阀44关闭，阻挡电石继续落入反应罐1内的水中。

参照图2和图3，反应罐1的外壁上固定有与分隔仓51连通的调压仓56，调压仓56内设有活塞块57，调压仓56远离反应罐1一端的侧壁上螺纹贯穿有调节杆58，调节杆58一端设置在活塞块57的侧壁上。转动调节杆58，改变调节杆58伸入调压仓56内的长度，进而调节活塞块57在调压仓56内的位置，实现改变调压仓56和分隔仓51内气压，方便根据不同的生产要求，调整适合的压强，提升触发开关53的灵敏度。

参照图1和图2，反应罐1的侧壁上连通有多个喷头9，多个喷头9沿反应罐1的圆周方向均匀间隔排布，多个喷头9均设置在落料斗41的下方。当反应罐1内的温度过高时，通过喷头9向反应罐1喷淋水，水滴在反应罐1中飞散时，汽化并吸收反应罐1内的大量热量，实现对反应罐1的降温。

参照图4，反应罐1内设有搅拌轴11，搅拌轴11为空心轴，搅拌轴11与反应罐1同轴设置，搅拌轴11上固定有多根搅拌桨13，多根搅拌桨13沿搅拌轴11的圆周方向螺旋间隔排布。搅拌轴11的底端同轴固定连接有第一锥齿轮16，反应罐1的下方设有驱动电机15，驱动电机15的输出轴上同轴固定有与第一锥齿轮16啮合的第三锥齿轮18。驱动电机15运转带动搅拌轴11转动，搅拌轴11转动带动搅拌桨13对反应罐1内的残渣和未反应的电石进行搅拌，使投入的电石与水充分反应，减少电石的损耗。

参照图4，搅拌轴11内同轴插设有传动轴12，传动轴12在搅拌轴11内能够独立于搅拌轴11转动，传动轴12沿轴线向上延伸，传动轴12的侧壁上固定有搅拌杆14，搅拌杆14沿传动轴12的轴线向排布有三根，三根搅拌杆14绕传动轴12的圆周方向螺旋排布有多组。传动轴12的底端同轴固定有第二锥齿轮17，第二锥齿轮17与第三锥齿轮18啮合。驱动电机15运转带动第三锥齿轮18转动，带动搅拌轴11和传动轴12转动，搅拌轴11与传动轴12呈反向转动，搅拌杆14对未完全反应的电石进行搅拌，促进电石与水反应，减少残渣中夹杂的电石，减少电石的消耗。

本申请实施例一种安全可控的乙炔生产设备的实施原理为：输送装置将电石输送至缓存仓内，第一控制阀43打开，第二控制阀44关闭，电石落入落料斗41内。第一控制阀43关闭，第二控制阀44打开，电石沿落料管42匀速向反应罐1内输送。驱动电机15运转带动搅拌轴11和传动轴12转动，搅拌桨13和搅拌杆14对反应罐1中的残渣和电石进行搅拌。反应罐1内压强过高时，鼓膜54在压强作用下推动顶杆52按压触发开关53，触发开关53控制第二阀门关闭，停止电石继续向反应罐1内输送。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。