CN101628219A - 热管式反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热管式反应釜，该反应釜包括反应釜体(12)，所述反应釜体(12)下方套有一个夹套(4)，所述反应釜体(12)和其外部的夹套(4)之间形成了一个密封空间，所述夹套(4)的底部灌有工作液，所述夹套(4)在工作液液面(14)下方设置有电加热器(2)，所述反应釜体(12)的顶部和底部分别设置有进料口(8)和出料口(1)。本发明公开了一种热管式反应釜，其利用热管原理将锅炉和反应釜合二为一，取消中间管道的连接环节，可以最大限度地实现设备结构的紧凑性、热能利用的高效性，热损失小、热效率高、成本低，可安全可靠地进行加热，具有重要的实际应用意义。

Description

热管式反应釜

技术领域

本发明涉及工程热物理、化学化工技术领域，特别是涉及一种热管式反应釜。

背景技术

当前，现有的反应釜大都是以高温蒸汽作为加热热源，通过将高温蒸汽通入反应釜夹层内实现对反应釜体进行加热，因此需要配置复杂、庞大的蒸汽锅炉设备、锅炉给水处理设备及凝结水水泵等。

具体加热实现过程为：首先在锅炉内，燃料燃烧产生的热量传递给工作液(例如为经水处理设备处理过的锅炉水)，在锅炉内完成对工作液的加热沸腾过程，生成高温蒸汽，然后经过管道输送，蒸汽进入到反应釜换热空间后，进行凝结放热过程，放出的热量传递给反应釜，实现对反应釜中各种物料进行加热，由反应釜排出的凝结水经凝结水泵送回到锅炉加热，从而完成整个循环过程。

基于上述可知，为了实现对反应釜加热，工作液的加热沸腾过程和凝结放热过程需要在两台不同的设备中进行、并且需要大量的管道、阀门和水泵进行蒸汽传输，且锅炉水需要经水处理设备处理，因此在热量从在锅炉内产生，再从锅炉输送到反应釜的过程中，热阻大、热损失大，导致设备的热效率低下，造成能源的极大浪费，而且设备、管道占地面积大、设备初投资成本高，运行管理维修费用高。此外，锅炉燃料加热设备对环境污染严重，甚至还存在一定的安全隐患。

因此，目前迫切需要开发出一种反应釜，其热损失小、热效率高、成本低，且安全可靠。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种热管式反应釜，其利用热管原理将锅炉和反应釜合二为一，取消中间管道的连接环节，可以最大限度地实现设备结构的紧凑性、热能利用的高效性，热损失小、热效率高、成本低，可安全可靠地进行加热，具有重要的实际应用意义。

为此，本发明提供了一种热管式反应釜，该反应釜包括反应釜体12，所述反应釜体12下方套有一个夹套4，所述反应釜体12和其外部的夹套4之间形成了一个密封空间，所述夹套4的底部灌有工作液，所述夹套4底部在工作液液面14下方设置有电加热器2，所述反应釜体12的顶部和底部分别设置有进料口8和出料口1。

优选地，所述夹套4在工作液液面14下方设置有温度传感器3和水位计13。

优选地，所述电加热器2为电加热管，所述水位计13为电接点式水位计。

优选地，所述夹套4的上部还设置有压力表9和安全阀10。

优选地，所述反应釜体12上方设置有上盖5，所述上盖5的顶部中心部位设置有一个搅拌电机7，所述搅拌电机7底部设置有一个搅拌器11。

优选地，所述出料口1设置在所述反应釜体12的底部中心部位。

优选地，所述反应釜体12的顶部设置有一个人孔6。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比，本发明提供了一种热管式反应釜，其利用热管原理将锅炉和反应釜合二为一，取消中间管道的连接环节，可以最大限度地实现设备结构的紧凑性、热能利用的高效性，热损失小、热效率高、成本低，可安全可靠地进行加热，具有重要的实际应用意义。

附图说明

图1为本发明提供的热管式反应釜的结构示意图；

图中，1为出料口，2为电加热器，3为温度传感器，4为夹套，5为上盖，6为人孔，7为搅拌电机，8为进料口，9为压力表，10为安全阀，11为搅拌器，12为反应釜体，13为水位计，14为工作液液面。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明提供的热管式反应釜的结构示意图。

参见图1，本发明提供了一种热管式反应釜，该反应釜包括反应釜体12，所述反应釜体12下方套有一个夹套4，所述反应釜体12和其外部的夹套4之间形成了一个密封空间，构成一个热管导热体系。

在本发明中，所述夹套4的底部灌有工作液(如蒸馏水等)，所述夹套4底部在工作液液面14下方设置有电加热器2，由该电加热器2对工作液进行加热，构成热管的加热段；而由所述夹套4的上部和反应釜体12的下部构成热管的冷凝放热段，即工作液加热蒸发形成的蒸汽在遇到夹套4的上部和反应釜体12时，在反应釜体12上冷凝放热，从而构成了热管式反应釜。

所述夹套4底部在工作液液面14下方设置有温度传感器3，用于监测工作液的温度；

所述夹套4底部在工作液液面14下方设置有水位计13，用于测量工作液的水位高度，从而保证电加热器2长期浸在工作液液面下进行工作。

所述夹套4的上部还设置有压力表9和安全阀10，该压力表9为真空压力表，通过所述压力表9来实时监测所述夹套4中的蒸汽压力；所述安全阀10为能够进行超压保护的压力安全阀，从而实现对设备以及工作人员进行必要的保护。

此外，所述反应釜体12上方设置有上盖5，所述上盖5的顶部中心部位设置有一个搅拌电机7，所述搅拌电机7底部设置有一个搅拌器11，从而可以对反应釜体12中的各种物料进行搅拌，以实现更好的反应效果。

所述上盖5的顶部左右两端分别设置有一个人孔6和进料口8，通过该人孔6，检修工作人员可以及时对反应釜体12进行检修维护。

所述反应釜体12的底部中心部位上开口设置有一个出料口1。

具体实现上，所述电加热器2优选为电加热管，所述水位计13优选为电接点式水位计。

对于本发明，主体结构由反应釜体、夹套、电加热器及搅拌系统等组成，反应釜体12和夹套4之间的夹层构成了热管导热体系，夹套4是热管的冷凝段，电加热器2及工作液构成了加热段。设备运行前，在电加热器2所处空间内注入一定量的工作液(蒸馏水)，在设备运行时，电加热器2所产生的热量将工作液汽化，汽化蒸汽上升遇到温度相对较低的反应釜体12时，凝结放热，冷凝形成的液态工作液之后在重力作用下流回下层空间，如此循环，就实现了热量的高效、稳定的传递，从而达到釜内物料反应所需的工艺加热要求。

需要说明的是，本发明提供的热管式反应釜由于采用了独特的加热原理、将锅炉和反应釜合二为一，使得设备紧凑、热损失小、加热迅速。

本发明设备运用了热管超导热性换热、沸腾-凝结两相流恒温换热的独特原理，由电加热器直接加热工作液，工作液吸热沸腾蒸发构成热管吸热段，蒸汽在内层的反应釜体冷凝、放出大量汽化潜热构成热管放热段，从而构成了热管式反应釜，因此比较在锅炉内产生蒸汽、再由通过管道输送的蒸汽加热反应釜的传统反应釜而言，其热损失小、效率高，从根本上解决了传统设备效率低下，能源浪费严重的弊端；同时，与使用燃料的加热装置相比，具有绿色、环保、无污染的优点。另一方面，由于本设备的特殊结构和先进原理，具有易于操作、电控、安全可靠的特性，使本设备很好地适用于化工、医药、印染等领域。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供了一种热管式反应釜，其利用热管原理将锅炉和反应釜合二为一，取消中间管道的连接环节，可以最大限度地实现设备结构的紧凑性、热能利用的高效性，热损失小、热效率高、成本低，可安全可靠地进行加热，具有重要的实际应用意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1、一种热管式反应釜，其特征在于，该反应釜包括反应釜体(12)，所述反应釜体(12)下方套有一个夹套(4)，所述反应釜体(12)和其外部的夹套(4)之间形成了一个密封空间，所述夹套(4)的底部灌有工作液，所述夹套(4)在工作液液面(14)下方设置有电加热器(2)，所述反应釜体(12)的顶部和底部分别设置有进料口(8)和出料口(1)。

2、如权利要求1所述的热管式反应釜，其特征在于，所述夹套(4)在工作液液面(14)下方设置有温度传感器(3)和水位计(13)。

3、如权利要求2所述的热管式反应釜，其特征在于，所述电加热器(2)为电加热管，所述水位计(13)为电接点式水位计。

4、如权利要求1至3中任一项所述的热管式反应釜，其特征在于，所述夹套(4)的上部还设置有压力表(9)和安全阀(10)。

5、如权利要求1至3中任一项所述的热管式反应釜，其特征在于，所述反应釜体(12)上方设置有上盖(5)，所述上盖(5)的顶部中心部位设置有一个搅拌电机(7)，所述搅拌电机(7)底部设置有一个搅拌器(11)。

6、如权利要求1所述的热管式反应釜，其特征在于，所述出料口(1)设置在所述反应釜体(12)的底部中心部位。

7、如权利要求1所述的热管式反应釜，其特征在于，所述反应釜体(12)的顶部设置有一个人孔(6)。

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