一种化工用循环冷却反应釜的制作方法

1.本发明涉及化工冷却的技术领域，尤其涉及一种化工用循环冷却反应釜。


背景技术：

2.化学工业又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业，化学工业是从19世纪初开始形成，并发展较快的一个工业部门。化学工业又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的过程工业，化学工业是从19世纪初开始形成，并发展较快的一个工业部门。
3.进行化工生产时，需要使用到反应釜，由于化工生产的过程是进行化学反应，有的化学反应会产生出热量，由于常用的反应釜没有相应的冷却结构，使得内部产生的高温物料比较难以出料，不能快速的对物料进行降温会影响加工生产的效率，因此需要设计一种化工反应用具有冷却结构的反应釜。
4.为此，现有公开号为cn215277287u中国实用新型专利公开了《一种化工反应用具有冷却结构的反应釜》，包括装置本体，所述装置本体包括加工反应釜本体，所述加工反应釜本体的内部设置有搅拌机构，所述加工反应釜本体的一端开设有入料口，所述加工反应釜本体的底端开设有出料口，所述加工反应釜本体的正面固定安装有控制面板，所述加工反应釜本体的一端设置有冷却机构，所述冷却机构包括固定箱，所述加工反应釜本体的一端固定安装有固定箱，所述固定箱的内部固定安装有支撑板，所述支撑板的一端固定安装有制冷水箱，所述固定箱的内部固定安装有水泵，且水泵的一端穿过支撑板与制冷水箱相连接，所述水泵的一端连接有输送管，所述加工反应釜本体的底端固定安装有冷却仓，所述冷却仓内部出料口的表面固定安装偶遇冷却管，且冷却管的两端皆延伸至冷却仓的外侧，所述输送管的一端与冷却管的一端相连接，所述冷却管远离输送管的一端连接有回流管，所述回流管的一端延伸至固定箱的内部且与制冷水箱的一端相连接。
5.然而，现有冷却结构中受冷却管管壁的影响，冷却管内的冷却物质无法和需要冷却的反应釜本体直接接触，冷却物质也更无法和反应釜内需要冷却的反应物质直接接触，大大影响了冷却效果。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种化工用循环冷却反应釜，提高冷却效率。
7.本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种化工用循环冷却反应釜，包括具有导热功能的釜体和冷却箱，釜体的顶部设置有进料管，釜体的底部设置有出料管，釜体内设置有搅拌机构，冷却箱内设置有循环泵和对冷却箱内的制冷液进行冷却的制冷器，其特征在于：所述釜体的外部套设有釜套，釜套将釜体进行密封包裹，进料管和出料管伸出釜套，釜套包括内套和外套，内套和外套之间形成输液通道，内套的内侧壁和釜体的外侧壁之间形成回液通道，在内套顶部位于进料管穿越处形成出液缺口，出液缺口正对釜体的顶
部，在外套的底部连接有将循环泵和输液通道进行连通的进液管，在内套的底部连通有和冷却箱相连的出液管。
8.作为改进，所述出液缺口为环形，出液缺口的外边缘形成向上翘起的喇叭状翻边。
9.再改进，所述釜体的外壁上形成有纵向布置的导流凹槽。
10.再改进，所述搅拌机构包括横向布置的搅拌轴和设置于搅拌轴上的搅拌叶，搅拌轴内部形成有进气通道，搅拌叶内形成有与进气通道连通的出气通道，在搅拌叶外壁上设置有和出气通道连通的气嘴，搅拌轴由一驱动组件驱动转动，在搅拌轴的外端设置有冷气循环系统，冷气循环系统包括压缩机、冷凝器、干燥器、增压器、冷气水塔、气管接头和连接件，进料管上连接有回气管，回气管和压缩机连接，压缩机和冷凝器连接，冷却水塔用于对冷凝器进行降温，冷凝器和干燥器连接，干燥器和增压器连接，增压器的出口连接出气管，出气管和气管接头连接，在连接件内形成有连接通道，搅拌轴的外端转动设置于连接件的一端，连接件的另一端和气管接头密封连接。
11.再改进，所述驱动组件包括驱动电机、驱动齿轮和传动齿轮，驱动电机的输出端和驱动齿轮连接，传动齿轮设置于搅拌轴上，驱动齿轮和传动齿轮传动啮合。
12.再改进，所述气嘴包括与出气通道连通的气嘴通道、设置于气嘴通道内的单向止回组件、设置于气嘴通道外端的端块、设置于端块内的喷头，端块内形成有与气嘴通道连通的凹槽，喷头的内端壁和气嘴通道的外端壁之间形成环形的节流通道，节流通道的外环端口和凹槽连通，节流通道的内环端口和气嘴通道连通，在气嘴通道和凹槽之间连通有节流管。
13.再改进，所述单向止回组件包括滑动设置于气嘴通道内的芯柱、固定设置于气嘴通道内的固定环、设置于芯柱和固定环之间的压紧弹簧，在气嘴通道内设置有密封圈，芯柱的头端通过压紧弹簧压紧于密封圈上，在芯柱上开设有与凹槽连通的通孔。
14.与现有技术相比，本发明的优点在于：在对化工反应的反应物进行冷却过程中，本发明利用循环泵将冷却液输入釜套的输液通道内，冷却液从釜套底部输送至顶部，从出液缺口流出，在重力作用下，冷却液从釜体的顶部沿着釜体的外壁从高处往釜体的底部流动，之后由出液管重新进入冷却箱内，由制冷器对冷却液进行降温，在本发明中，冷却液覆盖釜体的外壁周围，在釜体外壁上形成一层具有一定厚度的冷却液膜，且这个冷却液膜随着冷却液的不断循环是处于一直流动状态的，这样，流动的冷却液直接和釜体外壁接触，实时带走釜体的温度，实现反应物的有效降温，提高了冷却效率。
附图说明
15.图1是本发明实施例中化工用循环冷却反应釜的结构示意图；
16.图2是图1中a处的局部放大图。
具体实施方式
17.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
18.如图1和2所示，本实施中的化工用循环冷却反应釜，包括釜体2、冷却箱1、釜套3、循环泵11、制冷器12、搅拌机构4和冷气循环系统5。
19.其中，釜体2具有导热功能，釜体2的顶部设置有进料管21，釜体2的底部设置有出
料管22，釜体2内设置有搅拌机构4，冷却箱1内设置有循环泵11和对冷却箱1内的制冷液进行冷却的制冷器12，釜体2的外部套设有釜套3，釜套3将釜体2进行密封包裹，进料管21和出料管22伸出釜套3，釜套3包括内套31和外套32，内套31和外套32之间形成输液通道33，内套31的内侧壁和釜体2的外侧壁之间形成回液通道34，在内套31顶部位于进料管21穿越处形成出液缺口312，出液缺口312正对釜体2的顶部，在外套32的底部连接有将循环泵11和输液通道33进行连通的进液管321，在内套31的底部连通有和冷却箱1相连的出液管311。
20.优选地，出液缺口312为环形，出液缺口312的外边缘形成向上翘起的喇叭状翻边，冷却液从出液缺口312出来时，冷却液能够沿着环形缺口周向流出，同时，喇叭状翻边能够防止冷却液在缺口处往回飞溅，确保冷却液从釜体2顶部环向流下，使得釜体2外壁能够全部被冷却液覆盖。
21.进一步地，釜体2的外壁上形成有纵向布置的导流凹槽，使得冷却液能够竖向直流，从上往下有规则流动，避免冷却液在釜体2外壁上出现打弯。
22.另外，为了将冷气物质直接输送至釜体2内，实现能够在釜体2内部对反应物实现更直接地冷却，本发明对传动的搅拌机构4进行了新的设计，具体地，搅拌机构4包括横向布置的搅拌轴41和设置于搅拌轴41上的搅拌叶42，搅拌轴41内部形成有进气通道411，搅拌叶42内形成有与进气通道411连通的出气通道421，在搅拌叶42外壁上设置有和出气通道421连通的气嘴，搅拌轴41由一驱动组件8驱动转动，在搅拌轴41的外端设置有冷气循环系统5，冷气循环系统5包括压缩机51、冷凝器52、干燥器53、增压器54、冷气水塔521、气管接头55和连接件56，进料管21上连接有回气管511，回气管511和压缩机51连接，压缩机51和冷凝器52连接，冷却水塔521用于对冷凝器52进行降温，冷凝器52和干燥器53连接，干燥器53和增压器54连接，增压器54的出口连接出气管541，出气管541和气管接头55连接，在连接件56内形成有连接通道，搅拌轴41的外端转动设置于连接件56的一端，连接件56的另一端和气管接头55密封连接。这样，固定设置的连接件56实现对转动的搅拌轴41和静止的气管接头55进行连接，实现动静结合的设置，同时，也便于相关部件之间的安装。
23.对于液体或固体的反应物进行降温，本发明还增添了冷气循环系统5，采用的气体为不与反应物产生反应或影响的惰性气体，压缩机51对进入釜体2内出来的气体进行收集压缩并输送至冷凝器52，利用外部的冷却水塔521对冷凝器52内的循环冷却物质进行冷却，冷却降温后，再经过经过干燥器53干燥，由增压器54再输入至搅拌轴41内，并从搅拌叶42上的气嘴喷出来，同事，随着搅拌轴41的转动，搅拌叶42还对反应物进行搅拌，边搅拌边出冷气，冷气直接和反应物对冲接触，实现更好地对反应物进行冷却，之后，冷却气体上升从釜体2的进料管21重新进入回气管511，再次被压缩机51进行回收，进入下一个循环冷却。
24.进一步地，驱动组件8包括驱动电机81、驱动齿轮82和传动齿轮83，驱动电机81的输出端和驱动齿轮82连接，传动齿轮83设置于搅拌轴41上，驱动齿轮82和传动齿轮83传动啮合。
25.更进一步地，为了提高冷气的流出量和流速，本发明还对气嘴结构进行改进，具体地，气嘴包括与出气通道421连通的气嘴通道422、设置于气嘴通道422内的单向止回组件7、设置于气嘴通道422外端的端块91、设置于端块91内的喷头6，端块91内形成有与气嘴通道422连通的凹槽93，喷头6的内端壁和气嘴通道422的外端壁之间形成环形的节流通道94，节流通道94的外环端口和凹槽93连通，节流通道94的内环端口和气嘴通道422连通，在气嘴通
道422和凹槽93之间连通有节流管92。在冷气从搅拌叶42出来的过程中，被增压器54增压后的冷却气体，搅拌叶42内的部分冷却气体通入节流管92进入凹槽93内，冷却气体通过节流通道94节流，形成了高速的气流，冷却气体发生90度的转向，从喷头6喷出，高速气流流过时，导致在喷头6和单向止回组件7之间的连接处形成低压区域，从而实现喷头6从气嘴通道422内吸出大量的冷气，从喷头6出来的冷气膨胀并且速度增加，从而提高了冷却气体的流量和流速。
26.其中，单向止回组件7避免反应物回流进入搅拌叶42内，具体地，单向止回组件7包括滑动设置于气嘴通道422内的芯柱71、固定设置于气嘴通道422内的固定环73、设置于芯柱71和固定环73之间的压紧弹簧72，在气嘴通道422内设置有密封圈，芯柱71的头端通过压紧弹簧72压紧于密封圈上，在芯柱71上开设有与凹槽93连通的通孔。只有当搅拌叶42内的冷却气体压力达到一定程度后，具体地，冷却气体的压力值要远超过压紧弹簧72的弹力和反应物液体的压力，此时，冷却气体才能将芯柱71打开，搅拌叶42内的压强大于外部反应物的压强，使得气流只能从搅拌叶42内往外流动，而外部的反应物则无法进入搅拌叶42内，而当冷却气体的压力输送停止时，压紧弹簧72重新将芯柱71压紧于密封圈上，实现对气嘴通道422进行密封，而外部的反应物产生的压力也只会加大芯柱71对密封圈的压紧程度，反应物则还是无法进入搅拌叶42内，即使有部分进入，也会随着下一次的冷却气体排出而排出，从而实现了搅拌叶42上气嘴的气液隔离。
27.综上，在对化工反应的反应物进行冷却过程中，本发明利用循环泵11将冷却液输入釜套3的输液通道33内，冷却液从釜套3底部输送至顶部，从出液缺口312流出，在重力作用下，冷却液从釜体2的顶部沿着釜体2的外壁从高处往釜体2的底部流动，之后由出液管311重新进入冷却箱1内，由制冷器12对冷却液进行降温，在本发明中，冷却液覆盖釜体2的外壁周围，在釜体2外壁上形成一层具有一定厚度的冷却液膜23，冷却液膜23的厚度随着冷却液的流量大小而发生变化，冷却液流量越大，冷却液膜23的厚度相应地会增厚，且这个冷却液膜23随着冷却液的不断循环是处于一直流动状态的，这样，流动的冷却液直接和釜体2外壁接触，实时带走釜体2的温度，实现反应物的有效降温，提高了冷却效率，同时，在进一步的方案中，还可以利用循环的冷却气体直接进入釜体2内，冷却气体直接和反应物进行充分接触，实现对反应物的更直接冷却。