一种内置换热装置的反应釜的制作方法

1.本实用新型涉及化工机械技术领域，特别是涉及一种内置换热装置的反应釜


背景技术：

2.反应釜是一种有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。反应釜广泛地应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品等领域，作为用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等。其材质一般为碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔、因康镍)合金及其它复合材料。
3.化学反应分为吸热反应和放热反应，而温度对于化学反应速率有直接影响。因此，从反应釜中补充和移除化学反应吸收和产生的热量，维持反应釜内物料的温度恒定对化学反应的控制至关重要。现有反应釜的换热结构换热效率低，并且不易控制反应釜内物料的温度。


技术实现要素：

4.(一)要解决的技术问题
5.本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种能够提高反应釜的换热效率，更精准的控制反应釜内物料温度的内置换热装置的反应釜。
6.(二)技术方案
7.为了解决上述问题，本实用新型提供了一种内置换热装置的反应釜，包括：釜体和设置在所述釜体内的搅拌装置，所述釜体为筒体，所述筒体上部的横截面积大于所述筒体下部的横截面积；所述釜体内设置有换热装置，所述换热装置包括顶板、底板和设置在所述顶板和底板之间的内壁板，所述顶板、底板和内壁板与所述釜体的内壁围成环状的封闭空间；所述换热装置还包括设置在所述封闭空间内的设定数量的换热管，所述换热管两端的开口分别设置在所述顶板和所述底板上；所述釜体上设置有换热介质进\出所述换热装置的第一入口和第一出口。
8.可选地，所述换热管为直管，竖直设置在所述封闭空间内。
9.可选地，所述换热管为曲线形的管，以设定的方式布置在所述封闭空间内。
10.可选地，所述搅拌装置包括至少两个搅拌桨叶，所述搅拌桨叶上下布置，相互之间间隔设定的距离。
11.可选地，所述搅拌桨叶设置在所述内壁板围成的空间内。
12.可选地，所述釜体的顶部设置有物料入口，所述釜体的底部设置有物料出口。
13.可选地，所述釜体的外壁上设置有伴热结构，所述伴热结构为外盘管、半管或夹套。
14.可选地，在所述釜体外壁的上部和下部分别设置所述伴热结构。
15.可选地，在设置在所述釜体外壁的上部和下部的伴热结构内使用不同的换热介
质。
16.可选地，所述伴热结构上设置有换热介质的进\出所述伴热结构的第二入口和第二出口。
17.(三)有益效果
18.本实用新型提供的内置换热装置的反应釜，通过在反应釜内设置换热装置，增大了反应釜的换热面积，提高了反应釜的换热效率，减少换热介质的能量消耗。通过设置多个搅拌桨叶，使得物料在反应釜内充分地循环流动，从而使得反应釜中物料温度均匀分布，能够更精准地控制反应釜中物料温度，有助于反应釜中物料化学反应的调控。通过增大反应釜上部的横截面积，增大反应釜内物料的蒸发面积，提高了蒸发效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例中的内置换热装置的反应釜的整体结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例中的内置换热装置的反应釜的换热装置的截面图；
22.图3为本实用新型实施例中的换热装置中换热管的布置方式示意图。
23.附图中的附图标记依次为：
24.1、釜体，11、物料入口，12、物料出口，2、搅拌装置，21、搅拌桨叶，3、换热装置，31、顶板，32、底板，33、内壁板，34、换热管，35、第一入口，36、第一出口，4、伴热结构，41、第二入口，42、第二出口。
具体实施方式
25.下面结合实施例和附图，对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明。在此，本实用新型的以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限定本实用新型的范围。
26.如图1所示，本实用新型的实施例提供一种内置换热装置的反应釜，包括：釜体1和设置在釜体1内的搅拌装置2。釜体1为筒体，筒体上部的横截面积大于筒体下部的横截面积，釜体1的顶部设置有物料入口11，釜体1的底部设置有物料出口12。本实施例中，釜体1为圆柱形筒体，釜体1上部的半径大于釜体1下部的半径，通过这种设置增加了釜体1上部的蒸发面积，提高了蒸发效率。搅拌装置2包括至少两个搅拌桨叶21，多个搅拌桨叶21上下设置，相互之间间隔设定的距离。本实施例中，搅拌装置2包括两个上下设置的搅拌桨叶21。可以根据需要设置各个搅拌桨叶21的结构，各个搅拌桨叶21的结构可以相同，也可以不同，本实用新型实施例对此不作具体限定。
27.如图1和图2所示，釜体1内设置有换热装置3，换热装置3包括顶板31、底板32和设置在顶板31和底板32之间的内壁板33。顶板31、底板32和内壁板33与釜体1的内壁围成环状的封闭空间。本实施例中，换热装置2位于釜体1的下部，顶板31和底板32为圆环形，内壁板33为圆筒形，顶板31和底板32的外环的边缘与釜体1的内壁焊接，顶板31和底板32的内环的边缘分别与内壁板33的两端相焊接，由此形成圆环状的封闭空间。换热装置3还包括设置在
该封闭空间内的设定数量的换热管34，换热管34两端的开口分别设置在顶板31和底板32上。换热管34可以是直管，竖直设置在换热装置3的封闭空间内。如图3所示，直管的换热管34可以布置为彼此相邻的三个直管的横截面的圆心连线形成等边三角形。换热管34也可以是曲线形的管，例如，盘管，以设定的方式布置在换热装置3的封闭空间内，例如，使盘管的中心轴线处于竖直方向放置盘管，或使盘管的中心轴线处于水平方向放置盘管。釜体1上设置有换热介质进\出换热装置3的第一入口35和第一出口36。搅拌桨叶21设置在内壁板33围成的空间内。本实施例中，两个搅拌桨叶21设置在圆筒形的内壁板33所围成的空间内，使得搅拌桨叶21在运转时能够搅动物料，使得物料在反应釜内呈上下往复循环流动。
28.如图1所示，釜体1的外壁上设置有伴热结构4，伴热结构4可以是外盘管、半管或夹套。可以在釜体1外壁的上部和下部分别设置伴热结构4。在每个伴热结构4上设置有换热介质进\出伴热结构4的第二入口41和第二出口42。本实施例中，在釜体1外壁的顶部和底部分别设置有半管形式的伴热结构4。
29.换热介质可以为水，导热油等液体；也可以是蒸汽等气体。本实用新型实施例对此不作具体限定。当换热介质为液体时，换热介质的入口位于换热装置3或伴热结构4的下部，换热介质的出口位于换热装置3或伴热结构4的上部；当换热介质为气体时，换热介质的入口和出口的相对位置与上述的换热介质为液体时的布置方式相反。分别设置在釜体1外壁的顶部和底部的伴热结构4中，可以使用相同的换热介质，也可以使用不同的换热介质。本实用新型实施例对此不作具体限定。
30.在使用本实施例的内置换热装置的反应釜时，物料从釜体1底部的物料入口11进入反应釜内，物料的高度应超过位于釜体1内下部的换热装置3。同时，将导热油(作为换热介质)从换热装置3的第一入口31持续输入换热装置3，再从第一出口32持续流出，使得换热装置3内换热管34之间充满导热油。并且，将导热油分别从设置在釜体1的顶部和底部的伴热结构4的第二入口41持续输入伴热结构4，并从第二出口42持续流出；使得设置在釜体1的顶部和底部的伴热结构4内充满导热油。启动搅拌装置2，在搅拌桨叶2的作用下，物料流动起来。物料从位于换热装置3底板32上的换热管34开口端进入换热管34，从下向上流经换热管34，并从位于顶板31上的换热管34开口端离开换热管34。物料在搅拌装置2的作用下，在换热管34如此反复循环流动。在此过程中，利用在换热装置3内换热管34之间流动的导热油，能够对物料进行持续换热，移除或补充反应釜内化学反应放出或吸收的热量。同时，设置在反应釜的釜体1的顶部的和底部的伴热结构4也利用在其中持续流动的导热油，也为反应釜内的化学反应放出或吸收的热量起到移除或补充的作用。
31.本实用新型提供的内置换热装置的反应釜，通过在反应釜内设置换热装置，增大了反应釜的换热面积，提高了反应釜的换热效率，减少换热介质的能量消耗。通过设置多个搅拌桨叶，使得物料在反应釜内充分地循环流动，从而使得反应釜中物料温度均匀分布，能够更精准地控制反应釜中物料温度，有助于反应釜中物料化学反应的调控。通过增大反应釜上部的横截面积，增大反应釜内物料的蒸发面积，提高了蒸发效率。
32.在本实用新型中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本实用新型中任一部件或元件，不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。
34.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
35.以上实施方式仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。