CN110201616B - 磁力驱动反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁力驱动反应釜，属于反应釜设备技术领域，包括反应罐、驱动电机、减速器和磁力耦合器，反应罐的上端设有密封机构，密封机构包括连接组件和密封组件，密封机构的上端设有冷却机构，反应罐内设有搅拌机构，搅拌机构的上部设有气体压缩机构，搅拌机构包括搅拌轴和若干个搅拌叶，连接组件包括连接管套、承接盘和限位环，连接管套下端设有压紧头，压紧头与反应罐之间设有第一密封环，承接盘上设有限制环，限制环和承接盘之间设有第二密封环，限位环和连接管套之间设有第三密封环，限位环、承接盘和限制环之间形成一密封回路。本发明能够有效的提高磁力驱动反应釜的使用寿命，通过气体压缩机构能够提高气液反应的速度。

Description

磁力驱动反应釜

技术领域

本发明涉及反应釜设备技术领域，尤其是涉及一种磁力驱动反应釜。

背景技术

反应釜是一种常用的化学试剂反应容器，磁力驱动反应釜的关键部件磁力耦合传动器是一种利用永磁材料进行耦合传动的传动装置，改变了传统机械密封和填料密封的那种能过轴套或填料密封搅拌轴的动密封结构为静密封结构，釜内介质完全处于由釜体与密封罩体构成的密封腔内，彻底解决了填料密封和机械密封因动密封而造成的无法克服的泄露问题，使反应介质绝无任何泄露和污染。是国内目前进行高温、高压下的化学反应最为理想的装置，特别是进行易燃、易爆、有毒介质的化学反应，更加显示出它的优越性。

但是，现有的磁力驱动反应釜在使用时还存在以下的问题，第一；由于磁力驱动反应釜通过磁力耦合传动器实现了密封，无需采用填料密封和机械密封，虽然实现了完美的密封同时不会出现泄露问题，但是，反应釜内部的传动机构以及连接机构，如轴承等连接件也无法与反应釜内部进行密封，导致反应釜内部的空气以及加热时产生的试剂蒸汽会与这些传动机构以及连接机构接触，由于许多试剂存在腐蚀性等特质，会加速传动机构以及连接机构的损坏，使得现有的磁力驱动反应釜使用寿命缩短；第二；在实现气液反应时，为了保证反应釜内的温度以及压强，因此无法持续向反应试剂内通入反应气体，这导致反应气体在进入反应釜后会飘散在反应液的上端，即使通过搅拌装置进行搅拌，提高两者之间的反应速度也有限；第三，现有的磁力驱动反应釜在工作时会产生高温，容易导致磁力耦合器内部的永磁体退磁，从而导致设备无法使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁力驱动反应釜，以解决现有技术中磁力驱动反应釜使用寿命较短、气液反应速度慢以及磁力耦合器内永磁体容易退磁的技术问题。

本发明提供一种磁力驱动反应釜，包括反应罐、驱动电机、减速器和磁力耦合器，所述反应罐的上端设有密封机构，所述密封机构包括连接组件和密封组件，所述密封组件安装在连接组件内，所述密封机构的上端设有冷却机构，所述磁力耦合器安装在冷却机构的上端，所述减速器安装在磁力耦合器的上端，所述驱动电机呈竖直设置在减速器的上端，所述反应罐内设有搅拌机构，所述搅拌机构的上部设有气体压缩机构，所述气体压缩机构与反应罐的上部固定连接，所述搅拌机构包括搅拌轴和若干个搅拌叶，所述搅拌轴的上端与磁力耦合器连接，所述搅拌轴的下端依次贯穿冷却机构、密封机构和反应罐的罐口后延伸至反应罐的内部，若干个搅拌叶均安装在搅拌轴的下部，所述连接组件包括连接管套、承接盘和限位环，所述连接管套与反应罐的上端之间通过法兰连接，所述连接管套的下端中部设有与反应罐的罐口抵触的压紧头，所述压紧头与反应罐的罐口之间设有第一密封环，所述承接盘套设在搅拌轴上且承托盘位于连接管套的内部，所述承接盘的上端设有与其固定连接的限制环，所述限制环上部的内径小于其下部的内径，所述限制环和承接盘之间设有第二密封环，所述限位环安装在连接管套的上端且两者之间设有第三密封环，所述限位环、承接盘和限制环之间形成一密封回路。

进一步，所述密封组件包括轴承、机械密封和自紧油封，所述轴承设置在限位环和搅拌轴之间，所述机械密封位于轴承的下方且限位环和搅拌轴之间通过机械密封进行密封，所述自紧油封设置在限位环和限制环之间。

进一步，所述冷却机构包括固定块，所述固定块安装在限位环的上端且固定块与限位环一体成型，所述固定块内设有冷却腔，所述固定块的两侧分别设有进水管和出水管，所述进水管和出水管均与冷却腔连通。

进一步，所述气体压缩机构包括安装块和隔离套，所述安装块设置在反应罐的上端，所述安装块上设有压缩腔，所述压缩腔内设有压缩活塞，所述压缩活塞的上端设有压缩弹簧，所述压缩活塞的下部设有两个压缩块，两个压缩块的下部均呈倾斜设置，所述隔离套安装在安装块的下端，所述搅拌轴上设有两个呈对称设置的联动杆，两个联动杆上均设有与压缩块配合的压缩轮，两个压缩轮的下部均与隔离套的下部滚动配合，所述安装块的侧部设有与压缩腔连通的进气管，所述进气管上设有第一单向阀。

进一步，所述压缩活塞的侧壁上设有两个凸块，所述压缩腔的侧壁上设有两个与凸块滑动配合的凹槽。

进一步，所述反应罐的侧壁内设有若干个气流管，每个气流管的上端均与压缩腔连通，每个气流管的下部均延伸至反应罐的底部，每个气流管上均设有第二单向阀。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

其一，本发明通过限位环、承接盘和限制环之间形成一密封回路，密封回路的形成能够给连接组件和搅拌轴之间提供多个密封点，机械密封和自紧油封均安装在密封回路的中部，即使在使用过程中，两者会泄露油渍，油渍也会被收集在密封回路中，并不会对反应罐内的反应环境造成影响，此外，通过机械密封和自紧油封能够将上端的冷却机构、耦合器下部结构以及耦合器与搅拌轴之间的连接件与反应罐内部的环境分离，避免反应罐内的试剂与其接触造成设备腐蚀损坏，进而提高本发明的使用寿命。

其二，本发明的搅拌轴带动两个联动杆和两个压缩轮转动，压缩轮与压缩块的配合使得压缩轮沿着压缩块下端的倾斜不断将其向上推动，从而使得压缩活塞在压缩腔内向上移动，进而将压缩腔内的空气向上挤压，压缩腔内气体的压强会增大，进而使得空气沿着气流管通入反应罐下端的反应液中，从而提高空气与反应液的反应速度，当压缩轮转过一个压缩块的最低点位于另一个压缩块的最高点下方时，压缩弹簧工作使得压缩活塞以及压缩块迅速下压，使得另一个压缩块的下端与压缩轮接触，进而进行循环，继续下一次对压缩腔内空气的压缩，不断的将反应罐内上部的空气吸入压缩腔内并挤压至反应罐下部的反应液内，从而提高气液反应时的反应速度。

其三，本发明在使用时，从进水管通入冷却水，从而出水管将吸收热量后的冷却水排出，能够对磁力耦合器的下部以及轴承起到良好的降温效果，能够防止磁力耦合器下部的永磁体受热退磁，从而延长设备的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的俯视图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为图2沿B-B线的剖视图；

图5为图4中C处的放大图；

图6为图4中D处的放大图；

图7为本发明中的局部剖视图。

附图标记：

反应罐1，驱动电机2，减速器3，磁力耦合器4，密封机构5，连接组件 5a，连接管套5a1，承接盘5a2，限位环5a3，压紧头5a4，第一密封环5a5，限制环5a6，第二密封环5a7，第三密封环5a8，密封回路5a9，密封组件5b，轴承5b1，机械密封5b2，自紧油封5b3，冷却机构6，固定块6a，冷却腔6b，进水管6c，出水管6d，搅拌机构7，搅拌轴7b，搅拌叶7c，气体压缩机构8，安装块8a，隔离套8b，压缩腔8c，压缩活塞8d，压缩弹簧8e，压缩块8f，联动杆8g，压缩轮8h，进气管8j，第一单向阀8k，凸块9，气流管10，第二单向阀11。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图7所示，本发明实施例提供了一种磁力驱动反应釜，包括反应罐1、驱动电机2、减速器3和磁力耦合器4，所述反应罐1的上端设有密封机构5，所述密封机构5包括连接组件5a和密封组件5b，所述密封组件5b 安装在连接组件5a内，所述密封机构5的上端设有冷却机构6，所述磁力耦合器4安装在冷却机构6的上端，所述减速器3安装在磁力耦合器4的上端，所述驱动电机2呈竖直设置在减速器3的上端，所述反应罐1内设有搅拌机构7，所述搅拌机构7的上部设有气体压缩机构8，所述气体压缩机构8与反应罐1的上部固定连接；通过驱动电机2工作提供动力并通过磁力耦合器4带动搅拌机构7进行工作，对反应罐1内的混合物进行搅拌，提高反应速度，所述密封机构5能将反应罐1内的环境与连接组件5a、冷却机构6分割开来，从而避免反应罐1内的试剂以及气体进与连接组件5a、冷却机构6接触，避免对其造成腐蚀，从而提高本发明的使用寿命；在进行工作时，气体压缩机构8不断的工作能够将反应罐1上端的气体压缩进入反应试剂内，从而提高气液接触面体，提高反应速度；所述搅拌机构7包括搅拌轴7b和若干个搅拌叶7c，所述搅拌轴 7b的上端与磁力耦合器4连接，所述搅拌轴7b的下端依次贯穿冷却机构6、密封机构5和反应罐1的罐口后延伸至反应罐1的内部，若干个搅拌叶7c均安装在搅拌轴7b的下部；其中，驱动电机2工作并通过磁力耦合器4带动搅拌轴7b 转动，搅拌轴7b带动搅拌叶7c转动，对反应罐1内的反应试剂进行搅拌，从而提高反应速度，所述连接组件5a包括连接管套5a1、承接盘5a2和限位环5a3，所述连接管套5a1与反应罐1的上端之间通过法兰连接：连接管套5a1起到固定作用，所述连接管套5a1的下端中部设有与反应罐1的罐口抵触的压紧头5a4，所述压紧头5a4与反应罐1的罐口之间设有第一密封环5a5：通过压紧头5a4与第一密封环5a5的设置对反应罐1的罐口进行密封，所述承接盘5a2套设在搅拌轴7b上且承托盘位于连接管套5a1的内部，所述承接盘5a2的上端设有与其固定连接的限制环5a6，所述限制环5a6上部的内径小于其下部的内径，所述限制环5a6和承接盘5a2之间设有第二密封环5a7，所述限位环5a3安装在连接管套5a1的上端且两者之间设有第三密封环5a8，所述限位环5a3、承接盘5a2和限制环5a6之间形成一密封回路5a9；其中，密封回路5a9的形成能够给连接组件5a和搅拌轴7b之间提供多个密封点，在保证密封效果的同时能够防止密封设备泄漏的油渍会进入反应罐1内造成影响，第二密封环5a7和第三密封环5a8 也均是起到密封作用。

具体地，所述密封组件5b包括轴承5b1、机械密封5b2和自紧油封5b3，所述轴承5b1设置在限位环5a3和搅拌轴7b之间，所述机械密封5b2位于轴承 5b1的下方且限位环5a3和搅拌轴7b之间通过机械密封5b2进行密封，所述自紧油封5b3设置在限位环5a3和限制环5a6之间；其中，机械密封5b2和自紧油封5b3均采用现有技术实现，根据附图4和附图5可知机械密封5b2和自紧油封5b3的位置，两者均安装在密封回路5a9的中部，即使在使用过程中，两者会泄露油渍，油渍也会被收集在密封回路5a9中，并不会对反应罐1内的反应环境造成影响。

具体地，所述冷却机构6包括固定块6a，所述固定块6a安装在限位环5a3 的上端且固定块6a与限位环5a3一体成型，所述固定块6a内设有冷却腔6b，所述固定块6a的两侧分别设有进水管6c和出水管6d，所述进水管6c和出水管 6d均与冷却腔6b连通；在使用时，从进水管6c通入冷却水，从而出水管6d将吸收热量后的冷却水排出，能够对磁力耦合器4的下部以及轴承5b1起到良好的降温效果，能够防止磁力耦合器4下部的永磁体受热退磁，从而延长设备的使用寿命。

具体地，所述气体压缩机构8包括安装块8a和隔离套8b，所述安装块8a 设置在反应罐1的上端，所述安装块8a上设有压缩腔8c，所述压缩腔8c内设有压缩活塞8d，所述压缩活塞8d的上端设有压缩弹簧8e，所述压缩活塞8d的下部设有两个压缩块8f，两个压缩块8f的下部均呈倾斜设置，所述隔离套8b 安装在安装块8a的下端，所述搅拌轴7b上设有两个呈对称设置的联动杆8g，两个联动杆8g上均设有与压缩块8f配合的压缩轮8h，两个压缩轮8h的下部均与隔离套8b的下部滚动配合，所述安装块8a的侧部设有与压缩腔8c连通的进气管8j，所述进气管8j上设有第一单向阀8k；当搅拌轴7b转动时，搅拌轴7b 带动两个联动杆8g和两个压缩轮8h转动，压缩轮8h与压缩块8f的配合使得压缩轮8h沿着压缩块8f下端的倾斜不断将其向上推动，从而使得压缩活塞8d 在压缩腔8c内向上移动，进而将压缩腔8c内的空气向上挤压，当压缩轮8h转过一个压缩块8f的最低点位于另一个压缩块8f的最高点下方时，压缩弹簧8e 工作使得压缩活塞8d以及压缩块8f迅速下压，使得另一个压缩块8f的下端与压缩轮8h接触，进而进行循环，继续下一次对压缩腔8c内空气的压缩，进气管8j以及第一单向阀8k的设置使得的反应罐1内上部的气体能够进入压缩腔 8c内，而压缩活塞8d挤压压缩腔8c内内气体时，气体不会从进气管8j排出。

具体地，所述压缩活塞8d的侧壁上设有两个凸块9，所述压缩腔8c的侧壁上设有两个与凸块9滑动配合的凹槽；通过两个凸块9与两个凹槽的滑动配合能够限制压缩活塞8d只能在竖直方向上移动，从而避免压缩活塞8d以及压缩块8f会随着搅拌轴7b一起转动。

具体地，所述反应罐1的侧壁内设有若干个气流管10，每个气流管10的上端均与压缩腔8c连通，每个气流管10的下部均延伸至反应罐1的底部，每个气流管10上均设有第二单向阀11；当压缩腔8c内的空气收到压缩活塞8d的挤压时，压缩腔8c内气体的压强会增大，进而使得空气沿着气流管10通入反应罐1下端的反应液中，从而提高空气与反应液的反应速度，第二单向阀11的设置能够避免反应液进入压缩腔8c内。

本发明的工作原理：驱动电机2工作并通过磁力耦合器4带动搅拌轴7b转动，搅拌轴7b带动搅拌叶7c转动，对反应罐1内的反应试剂进行搅拌，从而提高反应速度，同时，从进水管6c通入冷却水，从而出水管6d将吸收热量后的冷却水排出，能够对磁力耦合器4的下部以及轴承5b1起到良好的降温效果，能够防止磁力耦合器4下部的永磁体受热退磁，此外，搅拌轴7b带动两个联动杆8g和两个压缩轮8h转动，压缩轮8h与压缩块8f的配合使得压缩轮8h沿着压缩块8f下端的倾斜不断将其向上推动，从而使得压缩活塞8d在压缩腔8c内向上移动，进而将压缩腔8c内的空气向上挤压，压缩腔8c内气体的压强会增大，进而使得空气沿着气流管10通入反应罐1下端的反应液中，从而提高空气与反应液的反应速度，当压缩轮8h转过一个压缩块8f的最低点位于另一个压缩块8f的最高点下方时，压缩弹簧8e工作使得压缩活塞8d以及压缩块8f迅速下压，使得另一个压缩块8f的下端与压缩轮8h接触，进而进行循环，继续下一次对压缩腔8c内空气的压缩，不断的将反应罐1内上部的空气吸入压缩腔 8c内并挤压至反应罐1下部的反应液内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (5)

1.一种磁力驱动反应釜，包括反应罐(1)、驱动电机(2)、减速器(3)和磁力耦合器(4)，其特征在于：所述反应罐(1)的上端设有密封机构(5)，所述密封机构(5)包括连接组件(5a)和密封组件(5b)，所述密封组件(5b)安装在连接组件(5a)内，所述密封机构(5)的上端设有冷却机构(6)，所述磁力耦合器(4)安装在冷却机构(6)的上端，所述减速器(3)安装在磁力耦合器(4)的上端，所述驱动电机(2)呈竖直设置在减速器(3)的上端，所述反应罐(1)内设有搅拌机构(7)，所述搅拌机构(7)的上部设有气体压缩机构(8)，所述气体压缩机构(8)与反应罐(1)的上部固定连接，所述搅拌机构(7)包括搅拌轴(7b)和若干个搅拌叶(7c)，所述搅拌轴(7b)的上端与磁力耦合器(4)连接，所述搅拌轴(7b)的下端依次贯穿冷却机构(6)、密封机构(5)和反应罐(1)的罐口后延伸至反应罐(1)的内部，若干个搅拌叶(7c)均安装在搅拌轴(7b)的下部，所述连接组件(5a)包括连接管套(5a1)、承接盘(5a2)和限位环(5a3)，所述连接管套(5a1)与反应罐(1)的上端之间通过法兰连接，所述连接管套(5a1)的下端中部设有与反应罐(1)的罐口抵触的压紧头(5a4)，所述压紧头(5a4)与反应罐(1)的罐口之间设有第一密封环(5a5)，所述承接盘(5a2)套设在搅拌轴(7b)上且承托盘位于连接管套(5a1)的内部，所述承接盘(5a2)的上端设有与其固定连接的限制环(5a6)，所述限制环(5a6)上部的内径小于其下部的内径，所述限制环(5a6)和承接盘(5a2)之间设有第二密封环(5a7)，所述限位环(5a3)安装在连接管套(5a1)的上端且两者之间设有第三密封环(5a8)，所述限位环(5a3)、承接盘(5a2)和限制环(5a6)之间形成一密封回路(5a9)；

所述气体压缩机构(8)包括安装块(8a)和隔离套(8b)，所述安装块(8a)设置在反应罐(1)的上端，所述安装块(8a)上设有压缩腔(8c)，所述压缩腔(8c)内设有压缩活塞(8d)，所述压缩活塞(8d)的上端设有压缩弹簧(8e)，所述压缩活塞(8d)的下部设有两个压缩块(8f)，两个压缩块(8f)的下部均呈倾斜设置，所述隔离套(8b)安装在安装块(8a)的下端，所述搅拌轴(7b)上设有两个呈对称设置的联动杆(8g)，两个联动杆(8g)上均设有与压缩块(8f)配合的压缩轮(8h)，两个压缩轮(8h)的下部均与隔离套(8b)的下部滚动配合，所述安装块(8a)的侧部设有与压缩腔(8c)连通的进气管(8j)，所述进气管(8j)上设有第一单向阀(8k)。

2.根据权利要求1所述的磁力驱动反应釜，其特征在于：所述密封组件(5b)包括轴承(5b1)、机械密封(5b2)和自紧油封(5b3)，所述轴承(5b1)设置在限位环(5a3)和搅拌轴(7b)之间，所述机械密封(5b2)位于轴承(5b1)的下方且限位环(5a3)和搅拌轴(7b)之间通过机械密封(5b2)进行密封，所述自紧油封(5b3)设置在限位环(5a3)和限制环(5a6)之间。

3.根据权利要求1所述的磁力驱动反应釜，其特征在于：所述冷却机构(6)包括固定块(6a)，所述固定块(6a)安装在限位环(5a3)的上端且固定块(6a)与限位环(5a3)一体成型，所述固定块(6a)内设有冷却腔(6b)，所述固定块(6a)的两侧分别设有进水管(6c)和出水管(6d)，所述进水管(6c)和出水管(6d)均与冷却腔(6b)连通。

4.根据权利要求1所述的磁力驱动反应釜，其特征在于：所述压缩活塞(8d)的侧壁上设有两个凸块(9)，所述压缩腔(8c)的侧壁上设有两个与凸块(9)滑动配合的凹槽。

5.根据权利要求1所述的磁力驱动反应釜，其特征在于：所述反应罐(1)的侧壁内设有若干个气流管(10)，每个气流管(10)的上端均与压缩腔(8c)连通，每个气流管(10)的下部均延伸至反应罐(1)的底部，每个气流管(10)上均设有第二单向阀(11)。

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