CN104549119A - 一种新型反应釜 - Google Patents

Abstract

一种新型反应釜，包括主体和球形釜体，主体上设置有支撑横梁和放置台，球形釜体上设置有物料孔，物料孔上有弧形物料盖，放置台上有若干个均匀圆周分布的支架，支架上转动有与所述球形釜体相接触的驱动轮，支架上还有与球形釜体相配合的滚动支撑件，支撑横梁上有弧形滑道，弧形滑道上移动有与弧形物料盖相配合的输送器，放置台上还设置有升降台，升降台位于支架下方，升降台上设置有与球形釜体相配合的加热装置。与现有技术相比，本发明能让釜体在外力的作用下做出无规则的旋转运动，使得加热装置可以充分接触到釜体各个部位，让釜体内的反应物均匀受热；同时利用釜体旋转时产生的离心力进行搅拌，减少了泄露的风险，保持了釜体内的压力。

Description

一种新型反应釜

技术领域

 本发明属于化学反应设备，尤其是涉及一种反应釜。

背景技术

反应釜是化工技术领域中的常用设备，即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。不同物质在混配过程中具有不同的需求，比如高温、高压、隔绝空气等。在实际应用中，为了让反应釜内的物质充分反映，通常都在反应釜内加装搅拌棒，使得不同的物质接触充分，反应彻底。遇到需要加热的反应时，就需要在反应釜上安装加热装置，通常加热装置安装在反应釜底部，使得反应釜底部的温度始终比顶部的高，外部温度始终比内部高，温度分布不均匀。同时设置在反应釜内的搅拌棒需要传动搅拌，这使得反应釜不在是一体式密封结构，需要额外的加装密封件，长时间使用后，密封件老化或者磨损，并不能保证连接处的密封性，会造成反应釜的泄露或者压力不足。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了一种新型反应釜，能让釜体在外力的作用下做出无规则的旋转运动，使得加热装置可以充分接触到釜体各个部位，让釜体内的反应物均匀受热；同时釜体内没有搅拌机构，而是利用釜体旋转时产生的离心力进行搅拌，无需加装多余的密封元件，不仅减少了泄露的风险，还能在搅拌过程中保持釜体内的压力。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种新型反应釜，包括主体，所述的主体上设置有支撑横梁和放置台，其特征为，还包括球形釜体，所述的球形釜体上设置有物料孔，所述的物料孔上密封设置有弧形物料盖，所述的球形釜体包括外表层、中间层和内里层，所述的外表层由铜合金制成，所述的中间层由不锈钢制成，所述的内里层由陶瓷制成，所述的放置台上设置有若干个均匀圆周分布的支架，所述的支架上转动设置有与所述球形釜体相接触的驱动轮，所述的支架上还设置有与所述球形釜体相配合的滚动支撑件，所述的球形釜体上设置有与所述弧形物料盖相配合的导向凹槽，所述的导向凹槽内设置有弧形不锈钢带，所述的放置台上还移动设置有与所述导向凹槽相配合的导向杆，所述的导向杆上设置有与所述弧形不锈钢带相配合的块状电磁铁，所述的支撑横梁上设置有弧形滑道，所述的弧形滑道上移动设置有与所述弧形物料盖相配合的输送器，所述的放置台上还还设置有升降台，所述的升降台位于所述支架下方，所述的升降台上设置有与所述球形釜体相配合的加热装置，所述的弧形物料盖上设置有面向所述球形釜体内温度传感器，所述的弧形物料盖内设置有连接所述温度传感器的内置电池和无线发射器。

上述技术方案中，优选的，所述的滚动支撑件包括支撑杆，所述的支撑杆顶部设置有支撑块，所述的支撑块上设置有弧形凹槽，所述的弧形凹槽上过盈安装有滚珠球，所述的滚珠球接触所述的球形釜体。

上述技术方案中，优选的，所述的驱动轮与所述的支架之间设置有电动转轴，所述的电动转轴上设置有微型马达，所述的微型马达驱动所述的驱动轮旋转。

上述技术方案中，优选的，所述的弧形物料盖表面设置有十字形凹槽，所述的十字形凹槽内表面为不锈钢材质，所述的弧形物料盖上设置有与所述物料孔相配合的螺纹柱，所述的物料孔内表面设置有与所述螺纹柱相配合的螺纹，所述的螺纹柱底面是与所述球形釜体内表面相配合的曲面，所述的物料孔上设置有若干个与所述螺纹柱相配合的甲密封挡圈，所述的球形釜体外表面上设置有与所述弧形物料盖相配合的浅槽，所述的浅槽上设置有与所述弧形物料盖相配合的乙密封挡圈，所述的浅槽上还设置有环绕所述物料孔的环形凹槽，所述的环形凹槽内表面由不锈钢制成。

上述技术方案中，优选的，所述的输送器包括与所述弧形滑道连接的转动台，所述的转动台上设置有连接气缸，所述的连接气缸上设置有转轴，所述的转轴上设置有放置平台，所述的放置平台上设置有进料口、与所述物料盖孔相配合的出料管和与所述弧形物料盖相配合的旋转器，所述的旋转器上设置有与所述的十字形凹槽相配合的十字形磁铁，所述的出料管上设置有与所述环形凹槽相配合的环形电磁铁，所述的进料口设置有控制阀。

上述技术方案中，优选的，所述的升降台与所述的放置台之间设置有升降气缸，所述的加热装置为电磁加热器。

现有的反应釜在工作中主要是反应釜内的搅拌棒运动从而让反应物进行均匀混合，需要加热反应时，由于于釜体形状的限制，只能在釜体底部设置加热装置，使得釜体内的反应物受热并不均匀，同时在釜体内由于设置了多个需要传动的搅拌棒，使得釜内的气密性并不能得到完全的保证。本发明通过把釜体设置成球形的密封体，在球形釜体内不加装任何搅拌装置，仅仅依靠球形釜体在外力作用下无规律的旋转产生的离心力对球形釜体内的反应物进行混合。同时在球形釜体底部设置电磁加热器，电磁加热器上的电磁加热装置可以是与球形釜体相配合的弧形，当球形釜体转动时，理论上球形釜体表面的每个部分都可以与电磁加热器接触，让整个球形釜体受热均匀。本发明的球形釜体上只有物料孔和弧形物料盖之间需要密封，并且球形釜体在转动中不会降低物料孔和弧形物料盖之间的密封性能，可以保证球形釜体内部的压力，使得球形釜体内能维持高压状态。球形釜体通过支架上的驱动轮进行转动，本发明中若干个驱动轮处于同一个水平面上，并且驱动轮可以随时调节方向以及转向，在多个驱动轮的配合下球形釜体可以做出不同的旋转姿势以及旋转速度，不仅可以做出无规律的转动也可以做出有规律的转动，适用于不同的反应情况。在球形釜体上进料和出料都通过物料孔，物料孔上的弧形物料盖可以通过输送器上的旋转器开启。放料时，球形釜体的物料孔朝上，这时通过输送器打开弧形物料盖后往球形釜体内放料；当运行完成后，球形釜体上的开口处于不确定状态，这时移动导向杆，让导向杆上的块状电磁铁吸住弧形不锈钢带，然后再通过移动导向杆让球形釜体上的物料孔转到正确位置后固定。把球形釜体移动到适合的位置后，在连接物料孔与输送器，把混合后的物料倒出。在弧形物料盖面向釜体的一侧设置有温度传感器，温度传感器的电能由弧形物料盖内的内置电池提供，在釜体运行中可以实时监控到釜体内的温度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：能让釜体在外力的作用下做出无规则的旋转运动，使得加热装置可以充分接触到釜体各个部位，让釜体内的反应物均匀受热；同时釜体内没有搅拌机构，而是利用釜体旋转时产生的离心力进行搅拌，无需加装多余的密封元件，不仅减少了泄露的风险，还能在搅拌过程中保持釜体内的压力。

附图说明

图1是本发明正面示意图。

图2是本发明侧面示意图。

图3是本发明釜体横截面示意图。

图4是本发明滚动支撑件示意图。

图5是本发明驱动轮以及配件示意图。

图6是本发明输送器与弧形物料盖示意图。

图7是本发明弧形物料盖俯视示意图。

图8是本发明物料孔俯视示意图。

图9是本发明输送器示意图。

具体实施方式

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。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9所示，一种新型反应釜，包括主体1和球形釜体2，所述的主体1上设置有支撑横梁11和放置台12，所述的球形釜体2上设置有物料孔23，所述的物料孔23上密封设置有弧形物料盖7，所述的球形釜体2包括外表层27、中间层28和内里层29，所述的外表层27由铜合金制成，所述的中间层28由不锈钢制成，所述的内里层29由陶瓷制成，所述的放置台12上设置有若干个均匀圆周分布的支架3，所述的支架3上转动设置有与所述球形釜体2相接触的驱动轮31，所述的驱动轮31与所述的支架3之间设置有电动转轴32，所述的电动转轴32上设置有微型马达33，所述的微型马达33驱动所述的驱动轮31旋转。所述的支架3上还设置有与所述球形釜体2相配合的滚动支撑件8，所述的滚动支撑件9包括支撑杆84，所述的支撑杆顶部设置有支撑块81，所述的支撑块81上设置有弧形凹槽82，所述的弧形凹槽82上过盈安装有滚珠球83，所述的滚珠球83接触所述的球形釜体2。所述的支撑横梁11上设置有弧形滑道4，支撑横梁11与弧形滑道4之间通过若干个固定连接支架41固定连接，所述的弧形滑道4上移动设置有与所述弧形物料盖7相配合的输送器5，支撑横梁11上还有电线孔51，电线孔51内有可伸缩的电线连接输送器5。所述的弧形物料盖7表面设置有十字形凹槽71，所述的十字形凹槽71内表面为不锈钢材质，所述的弧形物料盖7上设置有与所述物料孔23相配合的螺纹柱73，所述的物料孔23内表面设置有与所述螺纹柱73相配合的螺纹，所述的螺纹柱73底面是与所述球形釜体内表面相配合的曲面，所述的物料孔23上设置有与所述螺纹柱73相配合的甲密封挡圈92，所述的球形釜体2外表面上设置有与所述弧形物料盖7相配合的浅槽24，所述的浅槽24上设置有与所述弧形物料盖7相配合的乙密封挡圈91，所述的浅槽24上还设置有环绕所述物料孔23的环形凹槽25，所述的环形凹槽25内表面由不锈钢制成。所述的输送器5包括与所述弧形滑道4连接的转动台52，所述的转动台52上设置有连接气缸53，所述的连接气缸53上设置有转轴54，转轴54上设置有放置平台55，所述的放置平台55上设置有进料口553、与所述物料盖孔23相配合的出料管555和与所述弧形物料盖7相配合的旋转器551，所述的旋转器551上设置有与所述的十字形凹槽71相配合的十字形磁铁552，所述的出料管555上设置有与所述环形凹槽25相配合的环形电磁铁556，所述的进料口553设置有控制阀554。所述的放置台12上还设置有升降台6，所述的升降台6位于所述支架下方3，所述的升降台6上设置有与所述球形釜体2相配合的加热装置62，所述的升降台6与所述的放置台12之间设置有升降气缸61，所述的加热装置62为电磁加热器。球形釜体2上设置有与所述弧形物料盖7相配合的导向凹槽21，所述的导向凹槽21内设置有弧形不锈钢带24，所述的放置台12上还移动设置有与所述导向凹槽21相配合的导向杆22，导向杆22可以任意方向移动，所述的导向杆22上设置有与所述弧形不锈钢带24相配合的块状电磁铁23。所述的球形釜体2体表面上还设置有若干个弧形不锈钢块21，弧形不锈钢块21上可以磁性黏贴有磁铁棒22。

所述的弧形物料盖7上设置有面向所述球形釜体2内温度传感器75，所述的弧形物料盖7内设置有连接所述温度传感器75的内置电池74和无线发射器76，所述的弧形物料,7上设置有与所述内置电池74连接的充电头72。

使用时，首先确定好球形釜体2的位置，使得球形釜体2上的物料孔23朝上，然后把输送器5滑道弧形滑道4顶部，通过旋转器551上的十字形磁铁552与弧形物料盖7十字形凹槽71之间的作用把弧形物料盖7升起，然后通过输送器5上的转轴54转动，使得放置平台55上的出料管555对准物料孔23，连接气缸53下移，让进料口553旁的环形电磁铁556伸入到环形凹槽25内，然后环形电磁铁556通电，牢固的固定在环形凹槽25内。在通过外接管道连接进料口553打开控制阀554，让反应物进入到球形釜体2内，所有的反应物都通过进料口553进入，加装的反应物可以是液体，固体粉末或者胶体等。如果不同反应物之间会发生腐蚀反应，则加装完一份反应物后，让环形电磁铁556失电，使得输送器5脱离球形釜体2，再通过弧形滑道4把输送器5移动到底部清洗，清洗完后在移回输送器5，重新连接球形釜体2后继续加装不同反应物。所有反应物加装完后，通过旋转器551把弧形物料盖7重新密封在物料孔23上，使得球形釜体2和弧形物料盖7重新组成一个完整的球形。球形釜体2密封完后，启动微型马达33，让驱动轮31转动，同时控制电动转轴32来控制驱动轮31的方向。由于驱动轮31设置在支架3上，支架3均匀圆周分布在球形釜体2边缘，可以通过设置不同支架3上驱动轮31相对球形釜体2不同的角度使得球形釜体2进行不同方向的转动，在球形釜体2转动的过程中可以根据驱动轮31的速度和角度随时改变转动方向，一般而言每个驱动轮31的速度都是相同的额，但在特殊情况下也可以不同，同时支架3上的所有电动转轴32在转动时都是联动的。在球形釜体2的转动中，使用者可以通过外部的控制器控制设定球形釜体2规律性的转动，或者直接设置球形釜体2无序转动。在支架3上还设置支撑块81，支撑块81内的滚珠球83主要起到对球形釜体2的支撑作用，如有需要可以在支撑块81内的弧形凹槽82内添加润滑油，使得滚珠球83的转动的更加灵敏。升降台6上设置有与所述球形釜体2相配合的加热装置62，加热装置62为电磁加热器，在球形釜体2转动前，就升高电磁加热器，电磁加热器的形状为内凹的弧形与球形釜体2的形状相适宜，在使用时，通过升降气缸61把加热装置62上升到距离球形釜体2二至三毫米的位置，在不影响球形釜体2运行的情况下为球形釜体2加热。因为球形釜体2外表层27由铜合金制成，所述的中间层28由不锈钢制成，所述的内里层29由陶瓷制成，外表层27可以快速传导热量，中间层28为整个球形釜体2提供硬度，防止球形釜体2在大量高速转动中变形，内里层29防止反应物发生腐蚀反应时对球形釜体2的伤害。由于球形釜体2时刻在转动中，使得加热装置62可以相对均匀的对球形釜体2进行加热，使得让釜体内的反应物受热均匀。弧形物料盖7上设置有面向所述球形釜体2内温度传感器75，温度传感器75可以通过无线发射器76把球形釜体2内的温度传输到外界控制器中，温度传感器75和无线发射器76的电力都通过内置电池74提供，内置电池74可以由处于球形釜体2表面的充电头72充电，这些元件都分别密封设置在弧形物料盖7内，他们通过密封导线相互连接，保证弧形物料盖7不产生泄露。如果只是执行单独的搅拌操作时，可以不开启加热装置62，只是利用球形釜体2自身旋转时产生的离心力对球形釜体2的物料进行搅拌操作。当搅拌或者反应结束时，球形釜体2停止反应后，由于转动的不确定性，弧形物料盖7处于不确定的位置，这时转动导向杆22，让导向杆22上的块状电磁铁23接触到弧形不锈钢带24，然后开启块状电磁铁23，让块状电磁铁23吸住弧形不锈钢带24，再然后通过调整导向杆22，使得球形釜体2上的弧形物料盖7正面朝上，然后通过输送器5上的旋转器551把弧形物料盖7打开，再让出料管555对准物料孔23，环形电磁铁556与环形凹槽25固定后，移动输送器5，让输送器5通过弧形滑道4滑到底部，再然后在进料口553上加装管道，打开控制阀554后就能把球形釜体2内的物料取出。需要清洗时，可以直接把输送器5拿开，直接对球形釜体2进行清洗。本发明能让球形釜体2在驱动轮31的作用下做出无规则的旋转运动，使得加热装置62可以充分接触到球形釜体2各个部位，让球形釜体2内的反应物均匀受热；同时球形釜体2内没有搅拌机构，而是利用球形釜体2旋转时产生的离心力进行搅拌，无需加装多余的密封元件，不仅减少了泄露的风险，还能在搅拌过程中保持球形釜体2内的压力。

Claims (7)

1.一种新型反应釜，包括主体（1），所述的主体（1）上设置有支撑横梁（11）和放置台（12），其特征为，还包括球形釜体（2），所述的球形釜体（2）上设置有物料孔（23），所述的物料孔（23）上密封设置有弧形物料盖（7），所述的球形釜体（2）包括外表层（27）、中间层（28）和内里层（29），所述的外表层（27）由铜合金制成，所述的中间层（28）由不锈钢制成，所述的内里层（29）由陶瓷制成，所述的放置台（12）上设置有若干个均匀圆周分布的支架（3），所述的支架（3）上转动设置有与所述球形釜体（2）相接触的驱动轮（31），所述的支架（3）上还设置有与所述球形釜体（2）相配合的滚动支撑件（8），所述的球形釜体（2）上设置有与所述弧形物料盖（7）相配合的导向凹槽（21），所述的导向凹槽（21）内设置有弧形不锈钢带（24），所述的放置台（12）上还移动设置有与所述导向凹槽（21）相配合的导向杆（22），所述的导向杆（22）上设置有与所述弧形不锈钢带（24）相配合的块状电磁铁（23），所述的支撑横梁（11）上设置有弧形滑道（4），所述的弧形滑道（4）上移动设置有与所述弧形物料盖（7）相配合的输送器（5），所述的放置台（12）上还设置有升降台（6），所述的升降台（6）位于所述支架（3）下方，所述的升降台（6）上设置有与所述球形釜体（2）相配合的加热装置（62），所述的弧形物料盖（7）上设置有面向所述球形釜体（2）内温度传感器（75），所述的弧形物料盖（7）内设置有连接所述温度传感器（75）的内置电池（74）和无线发射器（76）。

2.根据权利要求1所述的一种新型反应釜，其特征为，所述的滚动支撑件（8）包括支撑杆（84），所述的支撑杆（84）顶部设置有支撑块（81），所述的支撑块（91）上设置有弧形凹槽（82），所述的弧形凹槽（82）上过盈安装有滚珠球（83），所述的滚珠球（83）接触所述的球形釜体（2）。

3.根据权利要求1所述的一种新型反应釜，其特征为，所述的驱动轮（3）与所述的支架（3）之间设置有电动转轴（32），所述的电动转轴（32）上设置有微型马达（33），所述的微型马达（33）驱动所述的驱动轮（3）旋转。

4.根据权利要求1所述的一种新型反应釜，其特征为，所述的弧形物料盖（7）表面设置有十字形凹槽（71），所述的十字形凹槽（71）内表面为不锈钢材质，所述的弧形物料盖（7）上设置有与所述物料孔（23）相配合的螺纹柱（73），所述的物料孔（23）内表面设置有与所述螺纹柱（73）相配合的螺纹，所述的螺纹柱（73）底面是与所述球形釜体（2）内表面相配合的曲面，所述的物料孔（23）上设置有若干个与所述螺纹柱（73）相配合的甲密封挡圈（92），所述的球形釜体（2）外表面上设置有与所述弧形物料盖（7）相配合的浅槽（24），所述的浅槽（24）上设置有与所述弧形物料盖（7）相配合的乙密封挡圈（91），所述的浅槽（24）上还设置有环绕所述物料孔（23）的环形凹槽（25），所述的环形凹槽（25）内表面由不锈钢制成。

5.根据权利要求4所述的一种新型反应釜，其特征为，所述的输送器（5）包括与所述弧形滑道（4）连接的转动台（52），所述的转动台（52）上设置有连接气缸（53），所述的连接气缸（53）上设置有转轴（54），所述的转轴（54）上设置有放置平台（55），所述的放置平台（55）上设置有进料口（552）、与所述物料盖孔（23）相配合的出料管（555）和与所述弧形物料盖（7）相配合的旋转器（551），所述的旋转器（551）上设置有与所述的十字形凹槽（71）相配合的十字形磁铁（552），所述的出料管（553）上设置有与所述环形凹槽（25）相配合的环形电磁铁（556），所述的进料口（553）设置有控制阀（554）。

6.根据权利要求1所述的一种新型反应釜，其特征为，所述的升降台（6）与所述的放置台（12）之间设置有升降气缸（61），所述的加热装置（62）为电磁加热器。

7.根据权利要求1所述的一种新型反应釜，其特征为，所述的弧形物料盖（7）上设置有与所述内置电池（74）连接的充电头（72）。