一种快速加热反应釜的制作方法

1.本发明涉及化工设备领域，具体是涉及一种快速加热反应釜。


背景技术：

2.反应釜是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，广泛运用于化工行业中，用于混合材料。现有的大部分工业用反应釜的加热都不够均匀，在大量的材料进行加热的同时，会出现中间部位的材料加热不匀的情况，会影响产品的质量，现有的大部分加热反应釜都处于敞开状态进行加热，加热效率低。
3.中国专利cn213078438u公开了一种使用稳定可靠的加热反应釜，包括机架，所述机架的顶部固定连接有固定环，所述固定环的内壁固定连接有反应釜，所述反应釜的底部设置有分隔槽，所述机架内壁底部的两侧均固定连接有加热块，所述机架内壁的底部固定连接有支撑杆，所述支撑杆的顶端固定连接有支撑盘，所述支撑杆的表面通过固定环固定连接有加热板，所述加热板的一侧与分隔槽的一侧滑动连接，所述反应釜的顶部设置有密封盖，所述密封盖的两侧均固定连接有固定块。
4.上述方案虽然可以防止热量外泄，但是在加热时需要消耗大量的能源，同时在将需要加热的反应物放置在反应釜中进行化学反应时，加热的时间长，无法保证快速加热的效果。


技术实现要素：

5.针对上述问题，提供一种快速加热反应釜，利用预热装置和蒸汽反应装置对第一进料管内的原料进行预加热，利用主加热装置对第二进料管内的原料进行二次加热，随后利用搅拌装置和副加热装置对原料进行加热同时还能进行搅拌，利用空气保温装置使得外壳侧壁的内部空腔形成保温层，使得加热反应釜在节能的情况下还能提高加热效率。
6.为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.一种快速加热反应釜，包括外壳、加热装置、第一进料管和第二进料管；加热装置包括主加热装置、蒸汽反应装置、预热装置、冷凝装置、空气保温装置、搅拌装置、副加热装置和固体投料管；第一进料管和第二进料管都设置有多个，第一进料管设置在第二进料管的一侧，第一进料管和第二进料管相互连通，主加热装置分别设置在第二进料管路的上下两侧，主加热装置对第二进料管进行加热；蒸汽反应装置设置在主加热装置的上部，主加热装置使得蒸汽反应装置产生蒸汽；预热装置设置在主加热装置的一侧，蒸汽反应装置将蒸汽供给至预热装置处使得预热装置对第一进料管进行加热；冷凝装置设置在预热装置的下部，冷凝装置用于将冷凝的蒸汽重新排入蒸汽反应装置中；空气保温装置设置在主加热装置的下部，外壳的壳壁内设有空腔，空气保温装置用于产生热空气并将热空气排入空腔内；搅拌装置设置在主加热装置远离预热装置的一侧，搅拌装置用于搅拌反应物，搅拌装置上设置有出料口；副加热装置设置在搅拌装置上，副加热装置用于对搅拌装置进行加热；固体
投料管设置在搅拌装置的上部，固体投料管的上设置有开关阀。
8.优选的，主加热装置包括第一加热板和第二加热板；第一加热板固定设置在第二进料管上方的外壳内壁上；第二加热板固定设置在第二进料管下方的外壳内壁上，第一加热板和第二加热板之间存有第一空隙，第二进料管设置在第一空隙内。
9.优选的，蒸汽反应装置包括蒸汽箱、蒸汽管、换水组件和水位传感器；蒸汽箱固定设置在第一加热板的上部，蒸汽箱内盛有水；蒸汽管的两端分别与蒸汽箱的顶部和预热装置的顶部连接；换水组件设置在蒸汽箱的侧壁上；水位传感器设置有多个，水位传感器设置在蒸汽箱的内部。
10.优选的，预热装置包括预热箱和进气件；预热箱设置在主加热装置的一侧，第一进料管贯穿于预热箱；进气件固定设置在预热箱的顶部，进气件与蒸汽管远离蒸汽箱的一端连接。
11.优选的，冷凝装置包括冷凝管、泵体和单向阀；单向阀固定设置在蒸汽箱的一侧；冷凝管的两端分别与单向阀和蒸汽箱的底部连接；泵体设置在冷凝管上。
12.优选的，预热装置还包括防回流组件，防回流组件包括倾斜板；倾斜板设置有多个，倾斜板设置在第一进料管下方的预热箱内壁上，每两个倾斜板为一组，每组中两个倾斜板向下对向倾斜设置，两个倾斜板之间存有第二空隙，第二空隙在第二倾斜板的引导下自上而下逐渐缩小。
13.优选的，空气保温装置包括空气保温箱、抽风机、第一抽风管和第二抽风管；空气保温箱设置在第二加热板的下部；抽风机设置在空气保温箱的一侧；第一抽风管的一端分与抽风机相连，另一端与空腔相通；第二抽风管的一端与空气保温箱相连，另一端与空腔相通。
14.优选的，搅拌装置包括搅拌壳、搅拌轴、搅拌叶片、排出管、支撑座和驱动装置；搅拌壳沿外壳的高度方向固定设置在第二进料管远离第一进料管的一侧，搅拌壳为圆形桶状结构；搅拌轴沿搅拌壳的轴线能转动的设置在搅拌壳内；旋转叶片围绕搅拌轴的轴线固定设置在搅拌轴上；排出管开设在搅拌壳的底部；支撑座设置在搅拌壳的下部，支撑座用于承托搅拌壳；驱动装置设置在搅拌轴的上部，驱动装置用于驱动搅拌轴转动。
15.优选的，驱动装置包括旋转驱动器、第一齿轮和第二齿轮；旋转驱动器固定设置在外壳的侧壁上；第一齿轮固定设置在旋转驱动器的输出端上；第二齿轮能转动的设置在第一齿轮的一侧，第二齿轮的轴线与搅拌轴的轴线共线，第一齿轮和第二齿轮相互啮合。
16.优选的，加热气管为环形结构，加热气管设置有多个，加热气管沿搅拌壳的高度方向均匀设置，加热气管之间由第一通气管连接，加热气管的上部设置有穿过搅拌壳的第二通气管，加热气管与第二通气管相通，第二通气管远离加热气管的一端与蒸汽箱相通；支撑座与搅拌壳之间存有第三空隙，电磁加热板固定设置在第三空隙内。
17.本技术相比较于现有技术的有益效果是：
18.本技术通过设置主加热装置、蒸汽反应装置、预热装置、冷凝装置、空气保温装置、搅拌装置、副加热装置和温度传感器，利用预热装置和蒸汽反应装置对第一进料管内的原料进行预加热，利用主加热装置对第二进料管内的原料进行二次加热，随后利用搅拌装置和副加热装置对原料进行加热同时还能进行搅拌，利用空气保温装置使得外壳侧壁的内部空腔形成保温层，使得加热反应釜在节能的情况下还能提高加热效率。
附图说明
19.图1是一种快速加热反应釜的立体示意图；
20.图2是一种快速加热反应釜的去除了外壳后的立体示意图一；
21.图3是一种快速加热反应釜的去除了外壳后的立体示意图二；
22.图4是一种快速加热反应釜的去除了外壳后的立体示意图三；
23.图5是一种快速加热反应釜的去除了外壳和部分预热箱后的立体示意图；
24.图6是一种快速加热反应釜的去除了外壳和部分预热箱后的侧视图；
25.图7是一种快速加热反应釜的去除了外壳、冷凝装置和预热装置后的立体示意图；
26.图8是一种快速加热反应釜的去除了部分蒸汽箱、外壳、冷凝装置和预热装置后的立体示意图；
27.图9是一种快速加热反应釜的图8中a处的局部放大示意图；
28.图10是一种快速加热反应釜的去除了蒸汽箱、水位传感器、蒸汽管、外壳、冷凝装置和预热装置后的立体示意图
29.图11是一种快速加热反应釜的去除了蒸汽反应装置、外壳、冷凝装置和预热装置后的立体示意图
30.图12是一种快速加热反应釜的去除了部分搅拌壳后的搅拌装置立体示意图一；
31.图13是一种快速加热反应釜的去除了搅拌壳后的搅拌装置立体示意图二。
32.图中标号为：
33.1-外壳；
34.2-加热装置；
35.21-主加热装置；211-第一加热板；212-第二加热板；
36.22-蒸汽反应装置；221-蒸汽箱；222-蒸汽管；223-换水组件；224-水位传感器；
37.23-预热装置；231-预热箱；232-进气件；233-防回流组件；2331-倾斜板；
38.24-冷凝装置；241-冷凝管；242-单向阀；
39.25-空气保温装置；251-空气保温箱；252-抽风机；253-第一抽风管；254-第二抽风管；
40.26-搅拌装置；261-搅拌壳；262-搅拌轴；263-搅拌叶片；264-排出管；265-支撑座；266-驱动装置；2661-旋转驱动器；2662-第一齿轮；2663-第二齿轮；
41.27-副加热装置；271-加热气管；272-电磁加热板；273-第一通气管；274-第二通气管；
42.28-固体投料管；
43.3-第一进料管；
44.4-第二进料管。
具体实施方式
45.为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
46.如图1-图13所示：一种快速加热反应釜，包括外壳1、加热装置2、第一进料管3和第二进料管4；加热装置2包括主加热装置21、蒸汽反应装置22、预热装置23、冷凝装置24、空气
保温装置25、搅拌装置26、副加热装置27和固体投料管28，第一进料管3和第二进料管4都设置有多个，第一进料管3设置在第二进料管4的一侧，第一进料管3和第二进料管4相互连通，主加热装置21分别设置在第二进料管4的上下两侧，主加热装置21对第二进料管4进行加热；蒸汽反应装置22设置在主加热装置21的上部，主加热装置21使得蒸汽反应装置22产生蒸汽；预热装置23设置在主加热装置21的一侧，蒸汽反应装置22将蒸汽供给至预热装置23处，使得预热装置23对第一进料管3进行加热；冷凝装置24设置在预热装置23的下部，冷凝装置24用于将冷凝的蒸汽重新排入蒸汽反应装置22中；空气保温装置25设置在主加热装置21的下部，外壳1的壳壁内设有空腔，空气保温装置25用于产生热空气并将热空气排入空腔内；搅拌装置26设置在主加热装置21远离预热装置23的一侧，搅拌装置26用于搅拌反应物，搅拌装置26上设置有出料口；副加热装置27设置在搅拌装置26上，副加热装置27用于对搅拌装置26进行加热；固体投料管28设置在搅拌装置26的上部，固体投料管28的上设置有开关阀。
47.在将需要进行加热的原料注入到加热反应釜中时，原料会依次经过第一进料管3、连接管、第二进料管4和搅拌装置26，在第一进料管3远离第二进料管4的一侧设置有泵体，泵体的一端与第一进料管3的一端连接，泵体用于将原料泵入第一进料管3内，当原料进入到第一进料管3时，此时由于主加热装置21才启动，所以蒸汽反应装置22不会立刻产生蒸汽，那么此时预热装置23便不会对第一进料管3内的原料进行加热，因此才进入到加热反应釜中的原料会通过第一进料管3和连接管流入第二进料管4中，由于主加热装置21会对第二进料管4进行直接加热，所以在原料进入到第二进料管4中时，主加热装置21会对第二进料管4中的原料进行加热，被加热的原料会通过第二进料管4进入搅拌装置26内，此时设置在搅拌装置26外围的副加热装置27会对搅拌装置26进行加热，由于搅拌装置26具有搅拌功能，那么位于搅拌装置26内的原料就会在搅拌装置26的作用下不断翻动，同时副加热装置27还会对原料进行最终加热，在搅拌装置26侧壁上设置有温度传感器，通过温度传感器可以保证搅拌装置内的原料温度不会过高，当温度传感器监测到原料的温度到达指定的温度后，便会使得副加热装置27保持当前的功率；反之，若温度传感器监测到原料的温度过高时，只需将副加热装置27的功率调低即可。反应完成后，生成的反应物从排出管264排出。当加热反应釜运行了一段时间后，此时设置在主加热装置21一侧的蒸汽反应装置22便会产生足量的蒸汽，蒸汽反应装置22会将蒸汽排入到预热装置23中，预热装置23此时便可通过蒸汽对第一进料管3内的原料进行预加热。设置在主加热装置21另一侧的空气保温装置25内部盛有空气，在主加热装置21运行一段时间后，空气保温装置25内的空气便会被加热，此时空气保温装置25会将热空气注入到外壳1侧壁的空腔内，由于空气保温装置25和空腔内的空气容积恒定，在空气保温装置25将自身内部的空气注入到空腔内的同时，外壳1空腔内的空气也会被吸入空气保温装置25中，如此便可在外壳1的空腔内形成一道保温层，保温层会使得主加热装置21的热量不易散去，进而使得空气保温装置25中的热空气更容易产生，实现了良性循环。且主加热装置21所产生的热量被充分利用。值得注意的是，蒸汽反应装置22与副加热装置27连通，如此蒸汽反应装置22所产生的蒸汽也可以供给到副加热装置27中，同时在搅拌装置26的上部设置有固体投料管28，当需要添加固体催化剂或者原料时，便可通过固体投料管28进行投放，在不需要投料时，固体投料管28上的开关阀关闭，固体投料管28处于封闭的状态。由于搅拌装置26在搅拌的过程中会使得多种原料充分混合，进而会使
得搅拌装置26内的气压上升，所以可以在搅拌装置26的侧壁上设置泄压阀来防止搅拌装置26内部的压力过高，如此便使得加热反应釜在节能的情况下还能提高加热效率。
48.如图2和图10所示：主加热装置21包括第一加热板211和第二加热板212；第一加热板211固定设置在第二进料管4上方的外壳1内壁上；第二加热板212固定设置在第二进料管4下方的外壳1内壁上，第一加热板211和第二加热板212之间存有第一空隙，第二进料管4设置在第一空隙内。
49.当需要对进入到第二进料管内的原料进行加热时，此时第一加热板211和第二加热板212会同步启动，第一加热板211和第二加热板212会对第二进料管4进行加热，此时第二进料管4的上下方会分别受热，如此便可保证第二进料管4中的原料在第一加热板211和第二加热板212的作用下快速升温。
50.如图2、图3、图9和图10所示：蒸汽反应装置22包括蒸汽箱221、蒸汽管222、换水组件223和水位传感器224；蒸汽箱221固定设置在第一加热板211的上部，蒸汽箱221内盛有水；蒸汽管222的两端分别与蒸汽箱221的顶部和预热装置23的顶部连接；换水组件223设置在蒸汽箱221的侧壁上；水位传感器224设置有多个，水位传感器224设置在蒸汽箱221的内部。
51.当第一加热板211启动后，第一加热板211会对蒸汽箱221进行加热，此时蒸汽箱221中的水会被不断加热，当蒸汽箱221中的水沸腾时，水蒸气便会大量产生，此时蒸汽会通过蒸汽管222被排入到预热装置23中，高温的蒸汽会对位于预热装置23中的第一进料管3进行预加热，位于预热装置23中的蒸汽在对第一进料管3进行加热后便会通过冷凝装置24回流到蒸汽箱221中，为了保证在对蒸汽箱221进行加热时，蒸汽箱221内的水位不会过低，便设置了多个水位传感器224，多个水位传感器224可以对蒸汽箱221内的水位进行监测，当监测到水位过低时就会将换水组件223激活，换水组件223会将水补入至蒸汽箱221内，当蒸汽箱221内的水过多时，此时换水组件223便会将水及时抽出。
52.如图2和图3所示：预热装置23包括预热箱231和进气件232；预热箱231设置在主加热装置21的一侧，第一进料管3贯穿于预热箱231；进气件232固定设置在预热箱231的顶部，进气件232与蒸汽管222远离蒸汽箱221的一端连接。
53.蒸汽箱221所产生的蒸汽会通过蒸汽管222排入进气件232，随后通过进气件232将蒸汽排入到预热箱231内，蒸汽在对预热箱231内的第一进料管3进行加热后便会降温，并最终冷凝成水落在预热箱231的底部，如此便可通过冷凝装置24将冷凝水定期排回蒸汽箱221内。
54.如图2和图6所示：冷凝装置24包括冷凝管241、泵体和单向阀242；单向阀242固定设置在蒸汽箱221的一侧；冷凝管241的两端分别与单向阀242和蒸汽箱221的底部连接；泵体设置在冷凝管241上。
55.当预热装置23运行一段时间后，此时预热箱231的底部会存有一定量的水，此时泵体会启动，随后位于预热箱231内的水便会被泵体抽出并通过冷凝管241和单向阀242排回到蒸汽箱221内，单向阀242的作用是为了防止蒸汽箱221内的水通过冷凝管241倒流回预热箱231。
56.如图2、图5和图6所示：预热装置23还包括防回流组件233，防回流组件233包括倾斜板2331；倾斜板2331设置有多个，倾斜板2331设置在第一进料管3下方的预热箱231内壁
上，每两个倾斜板2331为一组，每组中两个倾斜板2331向下对向倾斜设置，两个倾斜板2331之间存有第二空隙，第二空隙在第二倾斜板2331的引导下自上而下逐渐缩小。
57.多组倾斜板2331之间固定连接，如此蒸汽在对第一进料管3进行加热后，蒸汽只能通过第二空隙到达预热箱231的底部，且由于第二空隙是自上而下逐渐缩小的，在后续蒸汽的不断推动下，已经对第一进料管3加热后的蒸汽会被推入到第二空隙处，同时随着温度的降低，到达第二空隙处的蒸汽会凝结成水，并落在预热箱231的底部，即使有还未凝结的蒸汽，在通过第二空隙后，由于第二空隙的特殊结构，未凝结的蒸汽也无法回流至第一进料管3处。
58.如图2-图4所示：空气保温装置25包括空气保温箱251、抽风机252、第一抽风管253和第二抽风管254；空气保温箱251设置在第二加热板212的下部；抽风机252设置在空气保温箱251的一侧；第一抽风管253的一端与抽风机252相连，另一端与空腔相通；第二抽风管254的一端与空气保温箱251相连，另一端与空腔相通。
59.当空气保温装置25需要对外壳1侧壁上的空腔进行供气时，此时抽风机252会开始运行，第二加热板212会将空气保温箱251内的空气加热，抽风机252会通过第一抽风管253将外壳1空腔内的空气抽入到空气保温箱251内，同时位于空气保温箱251内的热空气也会通过第二抽风管254被重新排入空腔内。如此便可保证空腔内的空气不断被加热，从而达到保温的效果。
60.如图2、图11-图12所示：搅拌装置26包括搅拌壳261、搅拌轴262、搅拌叶片263、排出管264、支撑座265和驱动装置266；搅拌壳261沿外壳1的高度方向固定设置在第二进料管4远离第一进料管3的一侧，搅拌壳261为圆形桶状结构；搅拌轴262沿搅拌壳261的轴线能转动的设置在搅拌壳261内；旋转叶片263围绕搅拌轴262的轴线固定设置在搅拌轴262上；排出管264开设在搅拌壳261的底部；支撑座265设置在搅拌壳261的下部，支撑座265用于承托搅拌壳261；驱动装置266设置在搅拌轴262的上部，驱动装置266用于驱动搅拌轴262转动。
61.当被主加热装置21加热后的原料从第二进料管4进入到搅拌壳261中后，此时驱动装置266便会启动，驱动装置266会带动搅拌轴262转动，进而使得设置在搅拌轴262上的旋转叶片263发生转动，如此便可使得搅拌壳261内的原料在旋转叶片263的带动下翻动，随后设置在搅拌壳261上的排出管264会将加热好的反应生成物排出。
62.如图11-图13所示：驱动装置266包括旋转驱动器2661、第一齿轮2662和第二齿轮2663；旋转驱动器2661固定设置在外壳1的侧壁上；第一齿轮2662固定设置在旋转驱动器2661的输出端上；第二齿轮2663能转动的设置在第一齿轮2662的一侧，第二齿轮2663的轴线与搅拌轴262的轴线共线，第一齿轮2662和第二齿轮2663相互啮合。
63.旋转驱动器2661优选为伺服电机，通过设置第一齿轮2662和第二齿轮2663可以避免高温对旋转驱动器2661的直接影响，当旋转驱动器2661启动后，设置在旋转驱动器2661输出端上的第一齿轮2662便会被带动转动，由于第一齿轮2662和第二齿轮2663啮合，所以在第一齿轮2662发生转动后，第二齿轮2663也会同步发生转动，如此便可使得搅拌轴262转动。
64.如图2、图11-图13所示：副加热装置27包括加热气管271和电磁加热板272；加热气管271为环形结构，加热气管271设置有多个，加热气管271沿搅拌壳261的高度方向均匀设置，加热气管271之间由第一通气管273连接，加热气管271的上部设置有穿过搅拌壳261的
第二通气管274，加热气管271与第二通气管274相通，第二通气管274远离加热气管271的一端与蒸汽箱221相通；支撑座265与搅拌壳261之间存有第三空隙，电磁加热板272固定设置在第三空隙内。
65.在搅拌装置26进行搅拌的同时，蒸汽反应装置22会将蒸汽供给至加热气管271内，加热气管271上设置有开孔，蒸汽由加热气管271上的开孔排入搅拌壳261内，被加热气管271排出的蒸汽会被注入到搅拌装置26内，搅拌装置26内的原料会被蒸汽加热，多余的蒸汽会被搅拌装置26上部的泄压阀泄掉。由于电磁加热板272设置在搅拌装置26的底部，所以在对搅拌装置26进行加热时，加热气管271和电磁加热板272可以对搅拌装置26内的原料进行同步加热，由于搅拌壳261上设置有泄压阀，排入搅拌壳261内的蒸汽会通过泄压阀排出。
66.以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。