CN107670610B - 一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统 - Google Patents

Abstract

一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，第一反应釜为磁力转矩可调的电磁驱动反应釜，其搅拌器包括磁力驱动器、立式搅拌轴、立式搅拌桨，立式搅拌桨设置立式搅拌轴上，磁力驱动器与立式搅拌轴连接，驱动其转动，实现搅拌。

Description

一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统

技术领域

本发明属于化工机械系统，特别涉及一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统。

背景技术

目前，化学品的反应釜机械系统的生产技术力量薄弱、生产线自动化程度低、人工操作多、工序分散、工作环境差的落后生产途中，生产过程存在的问题有如下几点。

化工品反应加工效率低下，产品单一，无法根据需要适时调整机械；自动控制程度低，操作人员手工操作效率低下；在化学品研磨过程中，化学品会产生热量，需要停机冷却，不能实时降温；生产过程中某些参数的调节和监控主要依靠有经验的操作工人监视，使得生产信息及过程数据不能准确，不能及时调整。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，实现了在保证转速以及温度条件下，保持合适的磁力传递力矩。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，包括主料进料口、辅料进料口、第一进气口、第二进气口、第一反应釜、第二反应釜、卧式反应釜、油洗塔、高压洗涤塔、进料罐、汽蒸罐、受粒罐、第一缓冲罐、第二缓冲罐、第三缓冲罐、干燥器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第一水泵、第二水泵、第三水泵、加料泵、凝液泵、油洗泵、回流泵、第一风机、第二风机、第三风机、回收压缩机、循环压缩机，其特征在于：主料进料口与进料罐连接，进料罐输出的主料通过加料泵、第一单向阀进入第一反应釜，辅料通过辅料进料口进入第一反应釜，主料和辅料在第一反应釜混合反应后生成混合物料沿第一反应釜底部的出口进入第二反应釜，第一气体通过第一进气口被第一风机吹入第二反应釜，第二反应釜内的气体经过第二反应釜上部的气体出口、第三单向阀进入第一缓冲罐，第一缓冲罐将气体中杂质沉淀沉积，将第二反应釜内的气体净化，再通过第一风机吹入第二反应釜，第二反应釜生成淤浆物料通过底部的出口进入卧式反应釜，卧式反应釜内部的蒸汽经过卧式反应釜上部的气体出口、第二单向阀进入凝液泵，将蒸汽液化后重新返回卧式反应釜，第一气体通过第一进气口被第三风机吹入卧式反应釜，卧式反应釜中反应后生成的混合气体进入油洗塔，卧式反应釜生成的聚合物沿底部的出口进入受粒罐，受粒罐上部有气体出口将受粒罐内部的气体返回油洗塔，受粒罐生成颗粒聚合物进入干燥器，干燥器生成干燥的颗粒成品沿第四单向阀进入出料口，干燥器中生成的蒸汽进入汽蒸罐，第二气体通过第二进气口进入第二风机，与汽蒸罐生成的气体一同吹入出气口，油洗塔底部连接有油洗泵，油洗泵将油洗塔底部的油品返回油洗塔顶部，将油洗塔内的气体进行清洗，油洗塔清洗过的气体进入第二缓冲罐，沉积杂质并气体净化后，在回收压缩机的作用下进入高压洗涤塔底部，高压洗涤塔生成的气体通过第五单向阀进入第三缓冲罐，第三缓冲罐将多余的洗涤液通过回流泵返回高压洗涤塔，第三缓冲罐的气体通过循环压缩机进入第二反应釜底部；

第一反应釜为磁力转矩可调的电磁驱动反应釜，其搅拌器包括磁力驱动器、立式搅拌轴、立式搅拌桨，立式搅拌桨设置立式搅拌轴上，磁力驱动器与立式搅拌轴连接，驱动其转动，实现搅拌；

磁力驱动器包括立式电机、减速机、冷却套、上轴承、下轴承、内磁钢、外磁钢、冷却水入口、冷却水出口、注油孔、注油出口、上轴承注油管、下轴承注油管、罩体、釜盖、密封垫、输出轴、磁钢轴以及轴连器，立式电机与减速机连接，减速机的输出轴与外磁钢连接，输出轴通过轴承与冷却套转动连接，外磁钢外部套设有冷却套，冷却套为双层结构，冷却套上设置有冷却水入口、冷却水出口，用于冷却外磁钢，在冷却套和釜盖结合处设置有注油孔，润滑油通过注油孔后分别通过上轴承注油管、下轴承注油管进入上轴承、下轴承，以实现对轴承的润滑和冷却；

输出轴的长度可调，通过调节输出轴的长度实现对内磁钢与外磁钢之间磁极面积S的调节，进而调节磁力传递转矩T，其中磁力传递转矩T计算如下：

式中，K为磁路系数；N₁为磁极面形状的经验系数；m为磁极的极数；η为外磁钢厚度系数；S为磁极面积；t_h为内磁钢厚度；R_c为内磁钢外半径与外磁钢内半径之和的一半；B_m为工作点的磁感应强度；H_m为工作点的磁场强度；t_g为磁极弧长；t₀为内磁钢外弧长与外磁钢弧长之和；φ为内磁钢的磁极与外磁钢的软铁块之间的工作时的错位角度；

立式罐体底部具有石英玻璃高压密封结构，立式罐体下端具有通孔，石英玻璃通过金属垫片和O型弹性密封圈固定在法兰盘内，法兰盘四周通过4个螺栓与立式罐体下端固定连接；

该结构使得第一反应釜能够进行光催化反应。

本发明的有益效果：

1.使用多个反应釜、进气口、进料口、单向阀实现了对多种物料的加工制造；

2.实现了物料的多重反应加工、对气液分离和净化以及气体物料的重复利用；

3.通过冷却系统和注油管路实现了对轴承和磁钢的冷却；

4.实现了颗粒的精细化研磨；

5.使用磁力驱动，实现了完全的静密封、工作容器的零泄露以及设备的平稳运行，并且有效降低了振动传递；

6.通过输出轴的长度调节，实现了在保证转速以及温度条件下，保持合适的磁力传递力矩；

7.卧式反应釜设置进气口有助于床层松散,防止热点的形成而引起粉料的粘结；

8.离合器的设置可以在负载过大时，使卧式搅拌电机与齿轮箱断开；

9.挡板的增设不但能够提高料位,增加反应器的时空收率,而且能将反应器分为四个相对独立的区域；

10.门框式搅拌桨降低了粉状聚合物可以积聚的地点，从而能有效地防止絮状聚合物的生成；

11.通过模糊控制减少了人工设定的反复修改带来的效率上浪费以及精度的不准确；

12.实时监控料位情况，防止纤维状和块状料的生成。

附图说明

图1为本发明的多反应釜化工机械系统示意图；

图2为本发明的立式反应釜的结构示意图；

图3为本发明的磁力驱动器的结构图；

图4为本发明的卧式搅拌电机的示意图；

图5本发明的模糊控制器的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

本发明的实施例参考图1-5所示。

一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，包括主料进料口、辅料进料口、第一进气口、第二进气口、第一反应釜、第二反应釜、卧式反应釜、油洗塔、高压洗涤塔、进料罐、汽蒸罐、受粒罐、第一缓冲罐、第二缓冲罐、第三缓冲罐、干燥器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第一水泵、第二水泵、第三水泵、加料泵、凝液泵、油洗泵、回流泵、第一风机、第二风机、第三风机、回收压缩机、循环压缩机，其特征在于：主料进料口与进料罐连接，进料罐输出的主料通过加料泵、第一单向阀进入第一反应釜，辅料通过辅料进料口进入第一反应釜，主料和辅料在第一反应釜混合反应后生成混合物料沿第一反应釜底部的出口进入第二反应釜，第一气体通过第一进气口被第一风机吹入第二反应釜，第二反应釜内的气体经过第二反应釜上部的气体出口、第三单向阀进入第一缓冲罐，第一缓冲罐将气体中杂质沉淀沉积，将第二反应釜内的气体净化，再通过第一风机吹入第二反应釜，第二反应釜生成淤浆物料通过底部的出口进入卧式反应釜，卧式反应釜内部的蒸汽经过卧式反应釜上部的气体出口、第二单向阀进入凝液泵，将蒸汽液化后重新返回卧式反应釜，第一气体通过第一进气口被第三风机吹入卧式反应釜，卧式反应釜中反应后生成的混合气体进入油洗塔，卧式反应釜生成的聚合物沿底部的出口进入受粒罐，受粒罐上部有气体出口将受粒罐内部的气体返回油洗塔，受粒罐生成颗粒聚合物进入干燥器，干燥器生成干燥的颗粒成品沿第四单向阀进入出料口，干燥器中生成的蒸汽进入汽蒸罐，第二气体通过第二进气口进入第二风机，与汽蒸罐生成的气体一同吹入出气口，油洗塔底部连接有油洗泵，油洗泵将油洗塔底部的油品返回油洗塔顶部，将油洗塔内的气体进行清洗，油洗塔清洗过的气体进入第二缓冲罐，沉积杂质并气体净化后，在回收压缩机的作用下进入高压洗涤塔底部，高压洗涤塔生成的气体通过第五单向阀进入第三缓冲罐，第三缓冲罐将多余的洗涤液通过回流泵返回高压洗涤塔，第三缓冲罐的气体通过循环压缩机进入第二反应釜底部；

第一反应釜为磁力转矩可调的电磁驱动反应釜，其搅拌器包括磁力驱动器、立式搅拌轴、立式搅拌桨，立式搅拌桨设置立式搅拌轴上，磁力驱动器与立式搅拌轴连接，驱动其转动，实现搅拌；

磁力驱动器包括立式电机、减速机、冷却套、上轴承、下轴承、内磁钢、外磁钢、冷却水入口、冷却水出口、注油孔、注油出口、上轴承注油管、下轴承注油管、罩体、釜盖、密封垫、输出轴、磁钢轴以及轴连器，立式电机与减速机连接，减速机的输出轴与外磁钢连接，输出轴通过轴承与冷却套转动连接，外磁钢外部套设有冷却套，冷却套为双层结构，冷却套上设置有冷却水入口、冷却水出口，用于冷却外磁钢，在冷却套和釜盖结合处设置有注油孔，润滑油通过注油孔后分别通过上轴承注油管、下轴承注油管进入上轴承、下轴承，以实现对轴承的润滑和冷却；

输出轴的长度可调，通过调节输出轴的长度实现对内磁钢与外磁钢之间磁极面积S的调节，进而调节磁力传递转矩T，其中磁力传递转矩T计算如下：

式中，K为磁路系数；N₁为磁极面形状的经验系数；m为磁极的极数；η为外磁钢厚度系数；S为磁极面积；t_h为内磁钢厚度；R_c为内磁钢外半径与外磁钢内半径之和的一半；B_m为工作点的磁感应强度；H_m为工作点的磁场强度；t_g为磁极弧长；t₀为内磁钢外弧长与外磁钢弧长之和；φ为内磁钢的磁极与外磁钢的磁极之间的工作时的错位角度。

通过上述系统中的多个反应釜实现了物料的多重反应加工，并且利用缓冲罐、油洗塔、高压洗涤塔实现了对气液分离和净化，实现了重复利用；通过输出轴的长度的调节，实现了在保证转速以及温度条件下，保持合适的磁力传递力矩，防止过大的磁力矩导致内外磁钢的吸附以及过小的磁力矩导致内外磁钢的磁力耦合失效。

进一步的说，磁钢轴上下分别与上轴承、下轴承内圈固定连接，磁钢轴下端通过轴连器与立式搅拌轴连接，磁钢轴上端连接有内磁钢，上轴承、下轴承外圈与罩体固定连接，罩体下端连接有密封垫，密封垫套设在磁钢轴上，以实现密封，

外磁钢与内磁钢对应设置在罩体内外两侧，相互磁力耦接，外磁钢受立式电机带动进行转动，在磁力耦合力带动下，内磁钢旋转,在这个过程中,罩体将内、外磁钢完全隔离开,实现不接触的动力传递，实现了完全的静密封，实现工作容器的零泄露，振动传递降低，实现设备的平稳运行。

进一步的说，内磁钢采用高磁能积材料钕铁硼材料，采用单行聚磁排列，内磁钢呈管状，内磁钢分为6个形状大小相同的磁极，磁极为截面为扇形的柱体，相邻磁极之间的极性相反。

进一步的说，外磁钢由软铁套和外磁钢套组成，外磁钢套套设在软铁套上，通过平键连接，外磁钢套采用恒导磁合金材料，软铁套采用铁钴合金，与内磁钢相对应，软铁套分为6个软铁块，软铁块为截面为扇形的柱体，相邻软铁块之间的极性相反。

进一步的说，第一反应釜为立式反应釜，包括立式罐体、立式搅拌器和立式夹套，立式夹套设置在立式罐体的中下部，立式夹套与立式罐体形成一个密闭的凹形夹层，立式夹套侧壁设置两个进水口，立式夹套底壁设置一个出水口，出水口通过开关与第一水泵连接，第一水泵分别与第一反应釜的冷凝器和第一反应釜的加热器连接，第一反应釜冷凝器和第一反应釜加热器均通过开关分别与两个进水口连接，立式罐体上部设置有第一反应釜温度计和进料管，立式罐体下部设置有出料管，立式搅拌器竖向设置在立式罐体上；

立式罐体底部具有石英玻璃高压密封结构，立式罐体下端具有通孔，石英玻璃通过金属垫片和O型弹性密封圈固定在法兰盘内，法兰盘四周通过4个螺栓与立式罐体下端固定连接；

该结构使得第一反应釜能够进行光催化反应。

进一步的说，第二反应釜与第一反应釜有相同的结构。

进一步的说，卧式反应釜包括卧式罐体、卧式搅拌器和卧式夹套，卧式夹套设置在卧式罐体的中部，卧式夹套与卧式罐体形成一个密闭的环形夹层，卧式夹套上部设置两个进水口，卧式夹套下部设置一个出水口，出水口通过开关与第三水泵连接，第三水泵分别与卧式反应釜冷凝器和卧式反应釜加热器连接，卧式反应釜冷凝器和卧式反应釜加热器均通过开关分别与两个进水口连接，卧式罐体上部设置有卧式反应釜温度计和进料管，卧式罐体下部设置有出料管，卧式搅拌器横向设置在卧式罐体上，卧式罐体底部设有进气口。

卧式反应釜设置进气口一方面作为反应物之用,另一方面吹气有助于床层松散,防止热点的形成而引起粉料的粘结，吹气后,料位分布发生变化,表现为高端的料位降低,低端升高，进气口附近区域颗粒堆空隙率增加,颗粒流动性增强,部分颗粒趋于向低端流动,因而引起高端降低而低端升高，有利于物料的混合反应。

进一步的说，卧式搅拌器包括卧式搅拌桨、卧式搅拌轴、卧式搅拌电机、离合器、齿轮箱，卧式搅拌轴上设置卧式搅拌桨，卧式搅拌电机通过离合器与齿轮箱连接，齿轮箱的动力输出轴与卧式搅拌轴固定连接。

离合器的设置可以在负载过大时，使卧式搅拌电机与齿轮箱断开，齿轮箱则起到了变速调节。

进一步的说，卧式搅拌器的卧式搅拌桨为叶片桨，采用不锈钢材质，叶片桨末端与卧式罐体内壁的距离在3-5mm之间,大于搅拌物料的最大粒径，叶片桨共有48个，分为24组等间距均匀分布在卧式搅拌轴的轴向上,每组叶片桨中的2个叶片桨在卧式搅拌轴的周向上成180度均匀分布，相邻两组叶片桨在卧式搅拌轴的周向上成45度交错分布。

进一步的说，多反应釜化工机械系统还包括主控工作站和传感器，主控计算机接收来自传感器的信号，并通过总线控制第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第一水泵、第二水泵、第三水泵、加料泵、凝液泵、油洗泵、回流泵、第一风机、第二风机、第三风机、回收压缩机、循环压缩机、冷凝器和加热器的通断、运转功率、工作电压，

传感器包括转速传感器、温度计、压力传感器、振动传感器和噪声传感器，转速传感器安装在第一反应釜和第二反应釜的立式电机以及卧式反应釜的卧式搅拌电机上，用于测量电机的转速，温度计安装在第一反应釜、第二反应釜、卧式反应釜、油洗塔、高压洗涤塔、汽蒸罐上，用于测量各个罐体内部的温度，压力传感器安装在第一反应釜、第二反应釜、卧式反应釜的物料的出口处以测量出口压力，振动传感器以及噪声传感器安装在卧式反应釜的罐体上以测量卧式反应釜的机械振动信号和噪声信号。

进一步的说，主控工作站具有模糊控制装置和处理器，模糊控制装置包括差分器、微分器、模糊化接口、输出量转换模块、推理机、知识库，转速传感器将测得的卧式搅拌电机的转速提供给差分器，差分器将操作人员输入的设定转速与测量转速相减得到误差值E，误差值E经过微分器得到误差变化率dE/dt，误差值E和误差变化率dE/dt提供给模糊化接口，对误差值E和误差变化率dE/dt进行模糊化赋值，分别得到模糊化误差值ME和模糊化误差变化值MEC，模糊化误差值ME和模糊化误差变化值MEC提供给推理机，推理机根据知识库中的输入输出隶属度矢量值以及逻辑推理规则对模糊化误差值ME和模糊化误差变化值MEC进行模糊推理得到模糊控制量MU，输出量转换模块将模糊控制量MU转换为实际控制量U，根据实际控制量U控制电源向卧式搅拌电机提供工作电压。

其中，模糊化赋值的过程具体为：按照操作人员的语言变量的选取参量PL、PB、PM、PS、ZO、NS、NM、NB、BL分别表示正超大、正大、正中、正小、零、负小、负中、负大、负超大，对应的模糊集{-n,-n+1,......,0,......,n-1,n},n＝4；

确定量化因子，k_e＝n/e,其中,k_e为误差值量化因子，e为测量的最大误差值，k_ec＝n/ec，k_ec为误差变化率量化因子，ec为测量的最大误差变化率，

如果m≤k_eE≤m+1,m<n，则模糊化误差值ME为经过四舍五入的k_eE；

如果k_eE<-n，则模糊化误差值ME为-n；

如果k_eE>n，则模糊化误差值ME为n；

如果m≤k_ecE≤m+1,m<n，则模糊化误差变化值MEC为经过四舍五入的k_ecE；

如果k_ecE<-n，则模糊化误差变化值MEC为-n；

如果k_ecE>n，则模糊化误差变化值MEC为n。

进一步的说，知识库包括数据库以及规则库，

数据库中存放输入、输出变量的模糊隶属度矢量值，此矢量值是输入、输出量经过对应论域等离散化后所对应值的集合，所对应论域若是连续的，则可作为为隶属度函数，对于输入的模糊变量，隶属度函数保存于数据库中，在模糊推理关系中向推理机提供数据。

规则库中存储有模糊规则，模糊规则是操作人员长期积累的经验并结合专家知识的基础上形成的，由相关的逻辑关系的词汇来表达，例如if-then、else、end、and、or等。

通过模糊控制可以自动有效实现参数的迅速设定，减少了人工设定的反复修改带来的效率上浪费以及精度的不准确。

进一步的说，卧式罐体周向上均匀交叉设置有N个振动传感器和N个噪声传感器，振动传感器机械采集振动信号，噪声传感器采集噪声信号，通过机械振动信号和噪声信号判断卧式罐体中的料位。

进一步的说，通过机械振动信号和噪声信号判断卧式罐体中的料位的具体步骤如下：

步骤1，将采集到的N路机械振动信号和N路噪声信号进行滤波，去除无用信号，获取N路机械振动信号曲线和N路噪声信号曲线；

步骤2，对N路机械振动信号曲线和N路噪声信号曲线进行拟合获取第i个机械振动频率函数f_iz和第i个噪声频率函数f_ic；

步骤3，计算平均机械振动频率函数f_z以及平均噪声频率函数f_c，i＝1,2,......,N；

步骤4，计算声级，

式中，L为声级强度，t为时间，e为自然对数函数的底数，lg为对数函数，F()为卧式罐体内物料之间的冲击力函数，H_e()为卧式罐体结构响应函数，a为声级加权系数，σ_rad卧式罐体结构的声辐射系数，η_s为卧式罐体的内部阻尼系数，d为卧式罐体平均厚度，Re表示取复数的实部；

步骤5，绘制声级强度L的曲线，并提取包络信号，形成包络曲线并对包络信号进行下抽样处理，进行数据压缩；

步骤6，对压缩后的数据进行低频重构，得到低频重构信号；

步骤7，将上述低频重构信号通过已经训练好的三层BP神经网络，与预先测量得到的分别处于10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％料位的低频重构信号进行比对，输出卧式反应釜的卧式罐体的实时料位信息。

卧式反应釜的料位是一个宏观参数,实时准确地把握卧式反应釜的料位变化情况，对于控制卧式搅拌器的负荷、防止纤维状和块状料的生成以及稳定整个系统的运行，十分重要。

以上所述实施方式仅表达了本发明的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出，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。

Claims (6)

1.一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，包括主料进料口、辅料进料口、第一进气口、第二进气口、第一反应釜、第二反应釜、卧式反应釜、油洗塔、高压洗涤塔、进料罐、汽蒸罐、受粒罐、第一缓冲罐、第二缓冲罐、第三缓冲罐、干燥器、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第一水泵、第三水泵、加料泵、凝液泵、油洗泵、回流泵、第一风机、第二风机、第三风机、回收压缩机、循环压缩机，其特征在于：主料进料口与进料罐连接，进料罐输出的主料通过加料泵、第一单向阀进入第一反应釜，辅料通过辅料进料口进入第一反应釜，主料和辅料在第一反应釜混合反应后生成混合物料沿第一反应釜底部的出口进入第二反应釜，第一气体通过第一进气口被第一风机吹入第二反应釜，第二反应釜内的气体经过第二反应釜上部的气体出口、第三单向阀进入第一缓冲罐，第一缓冲罐将气体中杂质沉淀沉积，将第二反应釜内的气体净化，再通过第一风机吹入第二反应釜，第二反应釜生成淤浆物料通过底部的出口进入卧式反应釜，卧式反应釜内部的蒸汽经过卧式反应釜上部的气体出口、第二单向阀进入凝液泵，将蒸汽液化后重新返回卧式反应釜，第一气体通过第一进气口被第三风机吹入卧式反应釜，卧式反应釜中反应后生成的混合气体进入油洗塔，卧式反应釜生成的聚合物沿底部的出口进入受粒罐，受粒罐上部有气体出口将受粒罐内部的气体返回油洗塔，受粒罐生成颗粒聚合物进入干燥器，干燥器生成干燥的颗粒成品沿第四单向阀进入出料口，干燥器中生成的蒸汽进入汽蒸罐，第二气体通过第二进气口进入第二风机，与汽蒸罐生成的气体一同吹入出气口，油洗塔底部连接有油洗泵，油洗泵将油洗塔底部的油品返回油洗塔顶部，将油洗塔内的气体进行清洗，油洗塔清洗过的气体进入第二缓冲罐，沉积杂质并气体净化后，在回收压缩机的作用下进入高压洗涤塔底部，高压洗涤塔生成的气体通过第五单向阀进入第三缓冲罐，第三缓冲罐将多余的洗涤液通过回流泵返回高压洗涤塔，第三缓冲罐的气体通过循环压缩机进入第二反应釜底部；

第一反应釜为磁力转矩可调的电磁驱动立式反应釜，包括立式罐体、立式搅拌器和立式夹套，立式夹套设置在立式罐体的中下部，立式夹套与立式罐体形成一个密闭的凹形夹层，立式夹套侧壁设置两个进水口，立式夹套底壁设置一个出水口，出水口通过开关与第一水泵连接，第一水泵分别与第一反应釜的冷凝器和第一反应釜的加热器连接，第一反应釜冷凝器和第一反应釜加热器均通过开关分别与两个进水口连接，立式罐体上部设置有第一反应釜温度计和进料管，立式罐体下部设置有出料管，立式搅拌器竖向设置在立式罐体上；

立式搅拌器包括磁力驱动器、立式搅拌轴、立式搅拌桨，立式搅拌桨设置立式搅拌轴上，磁力驱动器与立式搅拌轴连接，驱动其转动，实现搅拌；

磁力驱动器包括立式电机、减速机、冷却套、上轴承、下轴承、内磁钢、外磁钢、冷却水入口、冷却水出口、注油孔、注油出口、上轴承注油管、下轴承注油管、罩体、釜盖、密封垫、输出轴、磁钢轴以及轴连器，立式电机与减速机连接，减速机的输出轴与外磁钢连接，输出轴通过轴承与冷却套转动连接，外磁钢外部套设有冷却套，冷却套为双层结构，冷却套上设置有冷却水入口、冷却水出口，用于冷却外磁钢，在冷却套和釜盖结合处设置有注油孔，润滑油通过注油孔后分别通过上轴承注油管、下轴承注油管进入上轴承、下轴承，以实现对轴承的润滑和冷却；

输出轴的长度可调，通过调节输出轴的长度实现对内磁钢与外磁钢之间磁极面积S的调节，进而调节磁力传递转矩T，其中磁力传递转矩T计算如下：

式中，K为磁路系数；N₁为磁极面形状的经验系数；m为磁极的极数；η为外磁钢厚度系数；S为磁极面积；t_h为内磁钢厚度；R_c为内磁钢外半径与外磁钢内半径之和的一半；B_m为工作点的磁感应强度；H_m为工作点的磁场强度；t_g为磁极弧长；t₀为内磁钢外弧长与外磁钢弧长之和；φ为内磁钢的磁极与外磁钢的磁极之间的工作时的错位角度；

立式罐体底部具有石英玻璃高压密封结构，立式罐体下端具有通孔，石英玻璃通过金属垫片和O型弹性密封圈固定在法兰盘内，法兰盘四周通过4个螺栓与立式罐体下端固定连接；该结构使得第一反应釜能够进行光催化反应；

卧式反应釜包括卧式罐体、卧式搅拌器和卧式夹套，卧式夹套设置在卧式罐体的中部，卧式夹套与卧式罐体形成一个密闭的环形夹层，卧式夹套上部设置两个进水口，卧式夹套下部设置一个出水口，出水口通过开关与第三水泵连接，第三水泵分别与卧式反应釜冷凝器和卧式反应釜加热器连接，卧式反应釜冷凝器和卧式反应釜加热器均通过开关分别与两个进水口连接，卧式罐体上部设置有卧式反应釜温度计和进料管，卧式罐体下部设置有出料管，卧式搅拌器横向设置在卧式罐体上，卧式罐体底部设有进气口；

卧式搅拌器包括卧式搅拌桨、卧式搅拌轴、卧式搅拌电机、离合器、齿轮箱，卧式搅拌轴上设置卧式搅拌桨，卧式搅拌电机通过离合器与齿轮箱连接，齿轮箱的动力输出轴与卧式搅拌轴固定连接；

卧式搅拌器的卧式搅拌桨为叶片桨，采用不锈钢材质，叶片桨末端与卧式罐体内壁的距离在3-5mm之间,大于搅拌物料的最大粒径，叶片桨共有48个，分为24组等间距均匀分布在卧式搅拌轴的轴向上,每组叶片桨中的2个叶片桨在卧式搅拌轴的周向上成180度均匀分布，相邻两组叶片桨在卧式搅拌轴的周向上成45度交错分布。

2.根据权利要求1所述的一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，其特征在于：磁钢轴上下分别与上轴承、下轴承内圈固定连接，磁钢轴下端通过轴连器与立式搅拌轴连接，磁钢轴上端连接有内磁钢，上轴承、下轴承外圈与罩体固定连接，罩体下端连接有密封垫，密封垫套设在磁钢轴上。

3.根据权利要求2所述的一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，其特征在于：内磁钢采用高磁能积材料钕铁硼材料，采用单行聚磁排列，内磁钢呈管状，内磁钢分为6个形状大小相同的磁极，磁极为截面为扇形的柱体，相邻磁极之间的极性相反；

外磁钢由软铁套和外磁钢套组成，外磁钢套套设在软铁套上，通过平键连接，外磁钢套采用恒导磁合金材料，软铁套采用铁钴合金，与内磁钢相对应，软铁套分为6个软铁块，软铁块为截面为扇形的柱体，相邻软铁块之间的极性相反。

4.根据权利要求3所述的一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，其特征在于：第二反应釜与第一反应釜有相同的结构。

5.根据权利要求1所述的一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，其特征在于：多反应釜化工机械系统还包括主控工作站和传感器，主控工作站接收来自传感器的信号，并通过总线控制第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀、第四单向阀、第五单向阀、第一水泵、第三水泵、加料泵、凝液泵、油洗泵、回流泵、第一风机、第二风机、第三风机、回收压缩机、循环压缩机、冷凝器和加热器的通断、运转功率、工作电压，

传感器包括转速传感器、温度计、压力传感器、振动传感器和噪声传感器，转速传感器安装在第一反应釜和第二反应釜的立式电机以及卧式反应釜的卧式搅拌电机上，用于测量电机的转速，温度计安装在第一反应釜、第二反应釜、卧式反应釜、油洗塔、高压洗涤塔、汽蒸罐上，用于测量各个罐体内部的温度，压力传感器安装在第一反应釜、第二反应釜、卧式反应釜的物料的出口处以测量出口压力，振动传感器以及噪声传感器安装在卧式反应釜的罐体上以测量卧式反应釜的机械振动信号和噪声信号。

6.根据权利要求5所述的一种具有磁力转矩可调反应釜的化工机械系统，其特征在于：主控工作站具有模糊控制装置，模糊控制装置包括差分器、微分器、模糊化接口、输出量转换模块、推理机、知识库，转速传感器将测得的卧式搅拌电机的转速提供给差分器，差分器将操作人员输入的设定转速与测量转速相减得到误差值E，误差值E经过微分器得到误差变化率dE/dt，误差值E和误差变化率dE/dt提供给模糊化接口，对误差值E和误差变化率dE/dt进行模糊化赋值，分别得到模糊化误差值ME和模糊化误差变化值MEC，模糊化误差值ME和模糊化误差变化值MEC提供给推理机，推理机根据知识库中的输入输出隶属度矢量值以及逻辑推理规则对模糊化误差值ME和模糊化误差变化值MEC进行模糊推理得到模糊控制量MU，输出量转换模块将模糊控制量MU转换为实际控制量U，根据实际控制量U控制电源向卧式搅拌电机提供工作电压。