CN106622086B - 一种塞盖式高压反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明属于化工机械设备技术领域，涉及一种塞盖式高压反应釜，主体结构包括釜体、物料出口、物料排出阀、气液入口、气液进入阀、加热器、泄压口、安全阀、取样口、取样阀、限位器、塞盖、半球形凹窝、换能器、温度计、压力表、压力阀、放气口、放气阀、传动轴、搅拌头、电机、密封圈、传动支架和电液伺服机构，用于加热、搅拌和剪切物料，其塞盖兼具活塞与顶盖的功能，既能密封又能承压，塞盖采用电液伺服机构驱动，限位器在电液伺服机构失压或误动作时限制塞盖打开而发生事故，电液伺服机构为电动液压泵与柱塞式液缸的组合液压机组；其结构简单，操作性强，安全可靠，节能环保，广泛应用于化工、医药和食品加工等领域的配套生产线。

Description

一种塞盖式高压反应釜

技术领域：

本发明属于化工机械设备技术领域，涉及一种塞盖式高压反应釜，广泛应用在化工、医药和食品加工等领域的配套生产线上。

背景技术：

反应釜的广义理解是既有物理反应又有化学反应的容器，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；反应釜是广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药和食品领域，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，包括反应器、反应锅、分解锅和聚合釜等，材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基(哈氏、蒙乃尔或因康镍)合金及其它复合材料。中国专利201521103154.X公开的一种精确控温高压反应釜包括釜体和支脚以及釜体设有的进料口、出料口、夹层和搅拌装置，釜体左右两侧分别设有左搅拌装置和右搅拌装置，左搅拌装置和右搅拌装置均由旋转传动箱、旋转轴和搅拌叶组成，旋转轴依次穿过釜体和夹层相应设有的通孔通过连接轴与旋转传动箱连接固定，旋转轴和搅拌叶均为空心状，且相互贯通，旋转轴设有进气管和排气管，夹层设有进水管、排水管和温度传感器，搅拌装置由搅拌电机、搅拌轴和U型搅拌桨叶组成，釜体还设有压力调节阀；中国专利201120401676.0公开的一种新型高效高压反应釜包括釜本体、密封盖、原料杯和温度计，釜本体与密封盖通过其边缘螺纹连接，并在釜本体与密封盖的边缘均设置有手柄，釜本体内壁上设置有温度感应器，并将温度感应器与温度计连接，密封盖上设置有喷气嘴、密封块，密封块上设置有进料管，并在进料管上设置有阀门，原料杯设置在进料管的一端，并在原料杯上设置有刻度尺；中国专利201120101346.9公开的一种制备低长径比氧化铁黄专用高压反应釜包括釜体、釜盖和含有电热丝的反应釜外层，釜体和釜盖通过法兰相连接，釜体底部设置放料阀，釜盖上设置有pH自动控制装置、电子高压液碱加料阀、高压晶种加料阀、温度指示装置、高压进气阀、压力表和自动排气阀；中国专利201120684101.4公开的一种试验用简易高压反应釜包括快开桶，快开桶的底板为盲板，快开桶的顶部为桶盖，桶盖带有中心孔，中心孔处连接有不锈钢变径的一端，不锈钢变径的另一端与耐震型快开接口连接，在快开接口上还设有真空压力表，在桶盖上还设有连通快开桶内部的两路料管，在两路料管上还设有截止阀，快开桶内还设有包四氟磁转子；中国专利201120728915.7公开的一种用于热液法晶体生长的球形高压反应釜包括釜体，釜体为实心球体，在釜体上由釜体表面向釜体内部纵向开设有一腔室以形成釜体的釜腔，釜腔内存在溶解区和结晶区。以上专利产品均不适用于制备石墨烯复合分散液的生产线，现有技术中的反应釜，特别是高压反应釜，基本上是依靠人工添料和取料，厚重的反应釜盖完全由人工封盖或开启，操作繁琐、耗时又耗力，搅拌器或者剪切机构设在反应釜的底部，阻碍物料的排出或清除，致使生产效率低下，劳动强度大，生产成本高，严重的制约了产能的提高，也制约了自动化和智能化生产的发展进程。因此，研发设计一种既能独立高效运行，又能为自动化和智能化生产线配套使用的塞盖式高压反应釜，具有良好的经济和社会效益，很有应用前景。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种既能独立高效运行，又能为自动化和智能化生产线配套使用的塞盖式高压反应釜。

为了实现上述目的，本发明涉及的塞盖式高压反应釜的主体结构包括釜体、物料出口、物料排出阀、气液入口、气液进入阀、加热器、泄压口、安全阀、取样口、取样阀、限位器、塞盖、半球形凹窝、换能器、温度计、压力表、压力阀、放气口、放气阀、传动轴、搅拌头、电机、密封圈、传动支架和电液伺服机构；广口瓶形内空式结构的釜体的底部一端设置有物料出口和物料排出阀，物料排出阀控制物料出口的开闭，釜体的底部另一端设置有气液入口和气液进入阀，气液进入阀控制气液入口的开闭，釜体的下部外壁上包覆有加热器，釜体的上部一端设置有泄压口和安全阀，安全阀控制泄压口的开闭，釜体的上部另一端设置有取样口和取样阀，取样阀控制取样口的开闭，釜体的上部设置有限位器，釜体的内部设置有圆形板状结构的塞盖，塞盖的底部中心处开设有半球形凹窝，塞盖的一端设置有换能器和温度计，塞盖的另一端设置有压力表、压力阀、放气口和放气阀，压力阀控制压力表的开闭，放气阀控制放气口的开闭，圆柱形结构的传动轴穿过塞盖的中心进入釜体中，传动轴的底端设置有搅拌头，搅拌头的形状与半球形凹窝的形状相同，弧形阔口能够包容搅拌头，传动轴的顶端与电机连接，塞盖的外围包覆有密封圈，塞盖与传动轴之间设置有密封圈，塞盖的顶部设置有门字形结构的传动支架，塞盖通过传动支架与电液伺服机构刚性连接。

本发明涉及的塞盖式高压反应釜的工作压力为0-12MPa/cm²，工作温度为5-120℃，容量根据实际生产要求选取，用于加热、搅拌和剪切物料；釜体、物料排出阀、气液进入阀、安全阀、取样阀、压力阀、放气阀、传动轴、搅拌头和传动支架的材质均为304不锈钢；限位器为电磁驱动柱塞式结构的限位器，限位器在电液伺服机构失压或误动作时限制塞盖打开而发生事故，提高了安全性和可靠性；塞盖即是活塞又是顶盖；换能器为超声波换能器，换能器与塞盖外边缘之间的直线距离为20mm；搅拌头为螺旋式搅拌头或剪切式搅拌头，根据物料的性质选取搅拌头；密封圈为橡胶密封圈；电液伺服机构为电动液压泵与柱塞式液缸的组合液压机组，具有体积小，功率大的优点，电液伺服机构采用电动控制方式，操纵简便，电液伺服机构与塞盖式高压反应釜的功率匹配。

本发明涉及的塞盖式高压反应釜使用时，将物料出口与管道或容器相连，解脱限位器，操纵电液伺服机构上行并带动塞盖上行，在釜体的广口处装填固态物料，完成固态装料的装填后操纵电液伺服机构下行带动塞盖下行，塞盖下行至限位器的下部时，限位器自动进入限位，停止操作电液伺服机构，打开安全阀和放气阀，打开气液进入阀通过气液入口向釜体中注入气态或液态的原料或制剂，关闭气液进入阀，打开加热器和换能器，观察温度计和压力表显示的数据，确定搅拌时间，开启电机使搅拌头进行搅拌动作，搅拌结束后，关闭电机，打开物料排出阀，操纵电液伺服机构继续下行带动塞盖下行，将搅拌后的物料通过物料出口排出釜体，排出物料的同时打开气液进入阀，通过气液入口充入空气，有助于物料的顺利排出，传动轴触碰到釜体的底部后反弹上移，当塞盖下行至釜体的底部时，搅拌头进入半球形凹窝；搅拌过程中，打开取样阀通过取样口实时查看物料的制备效果，当釜体内的压力超过设定值时，安全阀自动启跳，多余的压力通过泄压口释放，保证了物料制备过程的安全。

本发明与现有技术相比，工作压力为0-12MPa/cm²，工作温度为5-120℃，容量根据实际生产要求选取，用于加热、搅拌和剪切物料，其塞盖兼具活塞与顶盖的功能，既能密封又能承压，塞盖采用电液伺服机构驱动，便于物料的填装和排除，节省劳动力，限位器在电液伺服机构失压或误动作时限制塞盖打开而发生事故，提高了安全性和可靠性，电液伺服机构为电动液压泵与柱塞式液缸的组合液压机组，具有体积小，功率大的优点，电液伺服机构采用电动控制方式，操纵简便，电液伺服机构与塞盖式高压反应釜的功率匹配；其结构简单，操作性强，安全可靠，节能环保，广泛应用于化工、医药和食品加工等领域的配套生产线，易于推广使用。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例：

本实施例涉及的塞盖式高压反应釜的主体结构包括釜体1、物料出口2、物料排出阀3、气液入口4、气液进入阀5、加热器6、泄压口7、安全阀8、取样口9、取样阀10、限位器11、塞盖12、半球形凹窝13、换能器14、温度计15、压力表16、压力阀17、放气口18、放气阀19、传动轴20、搅拌头21、电机22、密封圈23、传动支架24和电液伺服机构25；广口瓶形内空式结构的釜体1的底部一端设置有物料出口2和物料排出阀3，物料排出阀3控制物料出口2的开闭，釜体1的底部另一端设置有气液入口4和气液进入阀5，气液进入阀5控制气液入口4的开闭，釜体1的下部外壁上包覆有加热器6，釜体1的上部一端设置有泄压口7和安全阀8，安全阀8控制泄压口7的开闭，釜体1的上部另一端设置有取样口9和取样阀10，取样阀10控制取样口9的开闭，釜体1的上部设置有限位器11，釜体1的内部设置有圆形板状结构的塞盖12，塞盖12的底部中心处开设有半球形凹窝13，塞盖12的一端设置有换能器14和温度计15，塞盖12的另一端设置有压力表16、压力阀17、放气口18和放气阀19，压力阀17控制压力表16的开闭，放气阀19控制放气口18的开闭，圆柱形结构的传动轴20穿过塞盖12的中心进入釜体1中，传动轴20的底端设置有搅拌头21，搅拌头21的形状与半球形凹窝13的形状相同，弧形阔口13能够包容搅拌头21，传动轴20的顶端与电机22连接，塞盖12的外围包覆有密封圈23，塞盖12与传动轴20之间设置有密封圈23，塞盖12的顶部设置有门字形结构的传动支架24，塞盖12通过传动支架23与电液伺服机构25刚性连接。

本实施例涉及的塞盖式高压反应釜的工作压力为0-12MPa/cm²，工作温度为5-120℃，容量根据实际生产要求选取，用于加热、搅拌和剪切物料；釜体1、物料排出阀3、气液进入阀5、安全阀8、取样阀10、压力阀17、放气阀19、传动轴20、搅拌头21和传动支架24的材质均为304不锈钢；限位器11为电磁驱动柱塞式结构的限位器，限位器11在电液伺服机构25失压或误动作时限制塞盖12打开而发生事故，提高了安全性和可靠性；塞盖12即是活塞又是顶盖；换能器14为超声波换能器，换能器14与塞盖12外边缘之间的直线距离为20mm；搅拌头21为螺旋式搅拌头或剪切式搅拌头，根据物料的性质选取搅拌头21；密封圈23为橡胶密封圈；电液伺服机构25为电动液压泵与柱塞式液缸的组合液压机组，具有体积小，功率大的优点，电液伺服机构25采用电动控制方式，操纵简便，电液伺服机构25与塞盖式高压反应釜的功率匹配。

本实施例涉及的塞盖式高压反应釜使用时，将物料出口2与管道或容器相连，解脱限位器11，操纵电液伺服机构25上行并带动塞盖12上行，在釜体1的广口处装填固态物料，完成固态装料的装填后操纵电液伺服机构25下行带动塞盖12下行，塞盖12下行至限位器11的下部时，限位器10自动进入限位，停止操作电液伺服机构25，打开安全阀8和放气阀19，打开气液进入阀5通过气液入口4向釜体1中注入气态或液态的原料或制剂，关闭气液进入阀5，打开加热器6和换能器14，观察温度计15和压力表16显示的数据，确定搅拌时间，开启电机22使搅拌头21进行搅拌动作，搅拌结束后，关闭电机22，打开物料排出阀3，操纵电液伺服机构25继续下行带动塞盖12下行，将搅拌后的物料通过物料出口2排出釜体1，排出物料的同时打开气液进入阀5，通过气液入口4充入空气，有助于物料的顺利排出，传动轴20触碰到釜体1的底部后反弹上移，当塞盖12下行至釜体1的底部时，搅拌头21进入半球形凹窝13；搅拌过程中，打开取样阀10通过取样口9实时查看物料的制备效果，当釜体1内的压力超过设定值时，安全阀15自动启跳，多余的压力通过泄压口7释放，保证了物料制备过程的安全。

Claims (3)

1.一种塞盖式高压反应釜，其特征在于主体结构包括釜体、物料出口、物料排出阀、气液入口、气液进入阀、加热器、泄压口、安全阀、取样口、取样阀、限位器、塞盖、半球形凹窝、换能器、温度计、压力表、压力阀、放气口、放气阀、传动轴、搅拌头、电机、密封圈、传动支架和电液伺服机构；广口瓶形内空式结构的釜体的底部一端设置有物料出口和物料排出阀，物料排出阀控制物料出口的开闭，釜体的底部另一端设置有气液入口和气液进入阀，气液进入阀控制气液入口的开闭，釜体的下部外壁上包覆有加热器，釜体的上部一端设置有泄压口和安全阀，安全阀控制泄压口的开闭，釜体的上部另一端设置有取样口和取样阀，取样阀控制取样口的开闭，釜体的上部设置有限位器，釜体的内部设置有圆形板状结构的塞盖，塞盖的底部中心处开设有半球形凹窝，塞盖的一端设置有换能器和温度计，塞盖的另一端设置有压力表、压力阀、放气口和放气阀，压力阀控制压力表的开闭，放气阀控制放气口的开闭，圆柱形结构的传动轴穿过塞盖的中心进入釜体中，传动轴的底端设置有搅拌头，搅拌头的形状与半球形凹窝的形状相同，弧形阔口能够包容搅拌头，传动轴的顶端与电机连接，塞盖的外围包覆有密封圈，塞盖与传动轴之间设置有密封圈，塞盖的顶部设置有门字形结构的传动支架，塞盖通过传动支架与电液伺服机构刚性连接。

2.根据权利要求1所述的塞盖式高压反应釜，其特征在于工作压力为0-12MPa/cm²，工作温度为5-120℃，容量根据实际生产要求选取，用于加热、搅拌和剪切物料；釜体、物料排出阀、气液进入阀、安全阀、取样阀、压力阀、放气阀、传动轴、搅拌头和传动支架的材质均为304不锈钢；限位器为电磁驱动柱塞式结构的限位器，限位器在电液伺服机构失压或误动作时限制塞盖打开而发生事故；塞盖既是活塞又是顶盖；换能器为超声波换能器，换能器与塞盖外边缘之间的直线距离为20mm；搅拌头为螺旋式搅拌头或剪切式搅拌头，根据物料的性质选取搅拌头；密封圈为橡胶密封圈；电液伺服机构为电动液压泵与柱塞式液缸的组合液压机组，电液伺服机构采用电动控制方式，电液伺服机构与塞盖式高压反应釜的功率匹配。

3.根据权利要求1所述的塞盖式高压反应釜，其特征在于使用时，将物料出口与管道或容器相连，解脱限位器，操纵电液伺服机构上行并带动塞盖上行，在釜体的广口处装填固态物料，完成固态装料的装填后操纵电液伺服机构下行带动塞盖下行，塞盖下行至限位器的下部时，限位器自动进入限位，停止操作电液伺服机构，打开安全阀和放气阀，打开气液进入阀通过气液入口向釜体中注入气态或液态的原料或制剂，关闭气液进入阀，打开加热器和换能器，观察温度计和压力表显示的数据，确定搅拌时间，开启电机使搅拌头进行搅拌动作，搅拌结束后，关闭电机，打开物料排出阀，操纵电液伺服机构继续下行带动塞盖下行，将搅拌后的物料通过物料出口排出釜体，排出物料的同时打开气液进入阀，通过气液入口充入空气，有助于物料的顺利排出，传动轴触碰到釜体的底部后反弹上移，当塞盖下行至釜体的底部时，搅拌头进入半球形凹窝；搅拌过程中，打开取样阀通过取样口实时查看物料的制备效果，当釜体内的压力超过设定值时，安全阀自动启跳，多余的压力通过泄压口释放，保证了物料制备过程的安全。