CN111604024A - 一种快速升温的高效型集热式反应器及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种快速升温的高效型集热式反应器，包括：基座、隔热外壳、磁力转台、工作釜、储热器、导温通道和阻热板，基座上设置有隔热外壳；基座上设置有磁力转台，磁力转台顶部设置有工作釜；基座内设置有储热器，储热器连接有导温通道，导温通道延伸至工作釜内部，导温通道顶部设置有阻热板，阻热板设置于工作釜内部；还包括调温机构和导热网；还包括一种快速升温的高效型集热式反应器的工作方法；一方面通过导热结构将预热储存并再利用，减少能量的损耗，并通过导热机构提高和均匀工作釜中心温度，提高工作效率和工作质量，另一方面通过传感结构实现了设备的温度调节，设备工作质量好。

Description

一种快速升温的高效型集热式反应器及其工作方法

技术领域

本发明属于化合生产设备领域，特别涉及一种快速升温的高效型集热式反应器及其工作方法。

背景技术

化学反应器是化工生产的核心设备，其技术的先进程度对化工生产有着重要的影响，直接影响装置的投资规模和生产成本。因此，进一步研究和开发化学反应器具有重要的现实意义。

在化学反应中，许多的反应都是散热反应，在反应过程中会释放大量热量，现在的反应设备大多没有利用到这部分热量，造成大量的资源流失，生产成本高，同时，现在的化学反应器大多不具备快速加热的能力，由于许多化学反应需要较高温度的反应条件或者反应环境，反应器需要先加热，现在的反应器没有这项功能，或者加热速度慢，工作效率差。因此，本申请就以上问题，对化学反应器做出了创新和改进。

现在的反应器，主要存在以下几个问题：

1、在化学反应中，许多的反应都是散热反应，在反应过程中会释放大量热量，现在的反应设备大多没有利用到这部分热量，造成大量的资源流失，生产成本高。

2、现在的化学反应器大多不具备快速加热的能力，由于许多化学反应需要较高温度的反应条件或者反应环境，反应器需要先加热，现在的反应器没有这项功能，或者加热速度慢，工作效率差。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种快速升温的高效型集热式反应器及其工作方法，一方面通过导热结构将预热储存并再利用，减少能量的损耗，并通过导热机构提高和均匀工作釜中心温度，提高工作效率和工作质量，另一方面通过传感结构实现了设备的温度调节，设备工作质量好。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种快速升温的高效型集热式反应器，包括：基座、隔热外壳、磁力转台、工作釜、储热器、导温通道和阻热板，所述基座上设置有隔热外壳，所述隔热外壳镶嵌设置于基座上；所述基座上设置有磁力转台，所述磁力转台顶部设置有工作釜，所述工作釜设置于隔热外壳内；所述基座内设置有储热器，所述储热器设置于磁力转台底部，所述储热器连接设置有导温通道，所述导温通道设置于隔热外壳内侧，所述导温通道设置有多个，所述导温通道延伸至工作釜内部，所述导温通道顶部设置有阻热板，所述阻热板设置于工作釜内部；所述阻热板呈弧面形。

本发明中所述反应器的设置，通过导热结构将预热储存并再利用，减少能量的损耗，并通过导热机构提高和均匀工作釜中心温度，提高工作效率和工作质量。

本发明中所述的隔热外壳包括隔热层、防撞层和防撞挡片，所述隔热层外侧设置有防撞层，所述防撞层内部设置有空腔，所述防撞层外侧设置有防撞挡片，所述防撞挡片设置有多个，所述防撞挡片沿防撞层呈矩形阵列布置。

本发明中所述隔热外壳的设置，一方面降低了热量的损失，另一方面很好的为设备提供了抗冲击和抗压能力。

本发明中所述的防撞挡片包括吸能垫块、弹簧和外板，所述防撞层外侧设置有吸能垫块，所述吸能垫块上设置有多个盲孔，所述盲孔内设置有弹簧，所述弹簧，所述弹簧一端固定于所述盲孔内，所述弹簧另一端连接设置有外板，所述外板外表面设置有弧形面。

本发明中所述的基座内设置有调温机构，所述调温机构包括支撑杆、温度传感器、欠电压继电器、加热器、第二温度传感器、第二欠电压继电器和冷却器，所述支撑杆设置于工作釜内侧，所述支撑杆内部中空，所述支撑杆一端设置有温度传感器，所述温度传感器本质为负温度系数热敏电阻，所述温度传感器连接设置有欠电压继电器，所述欠电压继电器设置于工作釜外侧，所述欠电压继电器连接设置有加热器，所述加热器基座内；所述温度传感器一侧设置有第二温度传感器，所述第二温度传感器本质为正温度系数热敏电阻，所述第二温度传感器连接第二欠电压继电器，所述第二欠电压继电器连接设置有冷却器，所述冷却器设置于基座内。

本发明中所述调温机构的设置，通过传感结构实现了设备的温度调节，机械驱动，反应速度快，安全性高，设备工作质量好。

本发明中所述的工作釜内设置有导热网，所述导热网包括集热管、导热环、主加热器、环流气泵、输入连接管和输出连接管，所述集热管设置于工作釜内部，所述集热管固定设置于工作釜内，所述集热管呈放射形，所述集热管上设置有导热环，所述导热环呈圆环形；所述导热环上连接设置有输出连接管，所述输出连接管连接设置有环流气泵，所述环流气泵设置于基座内，所述环流气泵上连接设置有输入连接管，所述输入连接管连接导热环，所述环流气泵底部设置有主加热器，所述主加热器设置于基座内。

本发明中所述的输入连接管包括静止段和运动段，所述静止段连接环流气泵，所述运动段连接导热环，所述静止段与所述运动段之间设置有机械密封；所述输出连接管与输入连接管结构相同；所述输入连接管运动段呈弧线形，所述输出连接管运动段呈弧线形。

本发明中所述的主加热器连接储热器。

本发明中所述的一种快速升温的高效型集热式反应器的工作方法，包括加热和集热反馈，具体包括以下步骤：

步骤一：若反应需要加热，启动主加热器，通过直接传热和环流气泵传热，加热工作釜至需求温度，加入反应物；若反应不需要加热，直接加入反应物；

步骤二：所述导热环利用环形结构均匀工作釜内温度；

步骤三：所述工作釜内热量通过导温通道送入储热器，所述储热器储存余热；

步骤四：所述阻热板阻挡热量在顶部堆积。

本发明中所述的一种快速升温的高效型集热式反应器的工作方法，包括温度调节，具体包括以下步骤：

步骤一：当工作釜内温度过低，低于反应需求温度时，所述温度传感器响应，所述加热器工作，提高工作釜温度；

步骤二：当工作釜内温度过高，高于设备耐热温度时，所述第二温度传感器响应，所述冷却器工作。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中所述的一种快速升温的高效型集热式反应器及其工作方法，通过导热结构将预热储存并再利用，减少能量的损耗，并通过导热机构提高和均匀工作釜中心温度，提高工作效率和工作质量。

2、本发明中所述的一种快速升温的高效型集热式反应器及其工作方法，通过传感结构实现了设备的温度调节，机械驱动，反应速度快，安全性高，设备工作质量好。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明隔热外壳的结构示意图；

图3为本发明防撞挡片的结构示意图；

图4为本发明调温机构的结构示意图；

图5为本发明调温机构的电性结构示意图；

图6为本发明导热网的结构示意图；

图7为本发明导热环的俯视结构示意图；

图中：基座-1、隔热外壳-2、隔热层-21、防撞层-22、防撞挡片-23、吸能垫块-231、弹簧-232、外板-233、磁力转台-3、工作釜-4、储热器-5、导温通道-6、阻热板-7、调温机构-8、支撑杆-81、温度传感器-82、欠电压继电器-83、加热器-84、第二温度传感器-85、第二欠电压继电器-86、冷却器-87、导热网-9、集热管-91、导热环-92、主加热器-93、环流气泵-94、输入连接管-95、输出连接管-96。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

实施例1

如图1所示的一种快速升温的高效型集热式反应器，包括：基座1、隔热外壳2、磁力转台3、工作釜4、储热器5、导温通道6和阻热板7，所述基座1上设置有隔热外壳2，所述隔热外壳2镶嵌设置于基座1上；所述基座1上设置有磁力转台3，所述磁力转台3顶部设置有工作釜4，所述工作釜4设置于隔热外壳2内；所述基座1内设置有储热器5，所述储热器5设置于磁力转台3底部；所述隔热外壳2内侧设置有导温通道6，所述导温通道6设置有多个，所述导温通道6延伸至工作釜4内部，所述导温通道6顶部设置有阻热板7，所述阻热板7设置于工作釜4内部；所述阻热板7呈弧面形。

本实施例中所述的隔热外壳2包括隔热层21、防撞层22和防撞挡片23，所述隔热层21外侧设置有防撞层22，所述防撞层22内部设置有空腔，所述防撞层22外侧设置有防撞挡片23，所述防撞挡片23设置有多个，所述防撞挡片23沿防撞层22呈矩形阵列布置。

本实施例中所述的防撞挡片23包括吸能垫块231、弹簧232和外板233，所述防撞层22外侧设置有吸能垫块231，所述吸能垫块231上设置有多个盲孔，所述盲孔内设置有弹簧232，所述弹簧232，所述弹簧232一端固定于所述盲孔内，所述弹簧232另一端连接设置有外板233，所述外板233外表面设置有弧形面。

本实施例中所述的基座1内设置有调温机构8，所述调温机构8包括支撑杆81、温度传感器82、欠电压继电器83、加热器84、第二温度传感器85、第二欠电压继电器86和冷却器87，所述支撑杆81设置于工作釜4内侧，所述支撑杆81内部中空，所述支撑杆81一端设置有温度传感器82，所述温度传感器82本质为负温度系数热敏电阻，所述温度传感器82连接设置有欠电压继电器83，所述欠电压继电器83设置于工作釜4外侧，所述欠电压继电器83连接设置有加热器84，所述加热器84基座1内；所述温度传感器82一侧设置有第二温度传感器85，所述第二温度传感器85本质为正温度系数热敏电阻，所述第二温度传感器85连接第二欠电压继电器86，所述第二欠电压继电器86连接设置有冷却器87，所述冷却器87设置于基座1内。

本实施例中所述的工作釜4内设置有导热网9，所述导热网9包括集热管91、导热环92、主加热器93、环流气泵94、输入连接管95和输出连接管96，所述集热管91设置于工作釜4内部，所述集热管91固定设置于工作釜4内，所述集热管91呈放射形，所述集热管91上设置有导热环92，所述导热环92呈圆环形；所述导热环92上连接设置有输出连接管96，所述输出连接管96连接设置有环流气泵94，所述环流气泵94设置于基座1内，所述环流气泵94上连接设置有输入连接管95，所述输入连接管95连接导热环92，所述环流气泵94底部设置有主加热器93，所述主加热器93设置于基座1内。

本实施例中所述的输入连接管95包括静止段和运动段，所述静止段连接环流气泵94，所述运动段连接导热环92，所述静止段与所述运动段之间设置有机械密封；所述输出连接管96与输入连接管95结构相同；所述输入连接管95运动段呈弧线形，所述输出连接管96运动段呈弧线形。

本实施例中所述的主加热器93连接储热器5。

本实施例中所述的一种快速升温的高效型集热式反应器的工作方法，包括加热和集热反馈，具体包括以下步骤：

步骤一：若反应需要加热，启动主加热器93，通过直接传热和环流气泵94传热，加热工作釜4至需求温度，加入反应物；若反应不需要加热，直接加入反应物；

步骤二：所述导热环92利用环形结构均匀工作釜4内温度；

步骤三：所述工作釜4内热量通过导温通道6送入储热器5，所述储热器5储存余热；

步骤四：所述阻热板7阻挡热量在顶部堆积。

本实施例中所述的一种快速升温的高效型集热式反应器的工作方法，包括温度调节，具体包括以下步骤：

步骤一：当工作釜4内温度过低，低于反应需求温度时，所述温度传感器82响应，所述加热器84工作，提高工作釜4温度；

步骤二：当工作釜4内温度过高，高于设备耐热温度时，所述第二温度传感器85响应，所述冷却器87工作。

实施例2

如图1-3所示的一种快速升温的高效型集热式反应器，包括：基座1、隔热外壳2、磁力转台3、工作釜4、储热器5、导温通道6和阻热板7，所述基座1上设置有隔热外壳2，所述隔热外壳2镶嵌设置于基座1上；所述基座1上设置有磁力转台3，所述磁力转台3顶部设置有工作釜4，所述工作釜4设置于隔热外壳2内；所述基座1内设置有储热器5，所述储热器5设置于磁力转台3底部；所述隔热外壳2内侧设置有导温通道6，所述导温通道6设置有多个，所述导温通道6延伸至工作釜4内部，所述导温通道6顶部设置有阻热板7，所述阻热板7设置于工作釜4内部；所述阻热板7呈弧面形。

本实施例中所述的隔热外壳2包括隔热层21、防撞层22和防撞挡片23，所述隔热层21外侧设置有防撞层22，所述防撞层22内部设置有空腔，所述防撞层22外侧设置有防撞挡片23，所述防撞挡片23设置有多个，所述防撞挡片23沿防撞层22呈矩形阵列布置。

本实施例中所述的防撞挡片23包括吸能垫块231、弹簧232和外板233，所述防撞层22外侧设置有吸能垫块231，所述吸能垫块231上设置有多个盲孔，所述盲孔内设置有弹簧232，所述弹簧232，所述弹簧232一端固定于所述盲孔内，所述弹簧232另一端连接设置有外板233，所述外板233外表面设置有弧形面。

实施例3

如图1、4和5所示的一种快速升温的高效型集热式反应器，包括：基座1、隔热外壳2、磁力转台3、工作釜4、储热器5、导温通道6和阻热板7，所述基座1上设置有隔热外壳2，所述隔热外壳2镶嵌设置于基座1上；所述基座1上设置有磁力转台3，所述磁力转台3顶部设置有工作釜4，所述工作釜4设置于隔热外壳2内；所述基座1内设置有储热器5，所述储热器5设置于磁力转台3底部；所述隔热外壳2内侧设置有导温通道6，所述导温通道6设置有多个，所述导温通道6延伸至工作釜4内部，所述导温通道6顶部设置有阻热板7，所述阻热板7设置于工作釜4内部；所述阻热板7呈弧面形。

本实施例中所述的基座1内设置有调温机构8，所述调温机构8包括支撑杆81、温度传感器82、欠电压继电器83、加热器84、第二温度传感器85、第二欠电压继电器86和冷却器87，所述支撑杆81设置于工作釜4内侧，所述支撑杆81内部中空，所述支撑杆81一端设置有温度传感器82，所述温度传感器82本质为负温度系数热敏电阻，所述温度传感器82连接设置有欠电压继电器83，所述欠电压继电器83设置于工作釜4外侧，所述欠电压继电器83连接设置有加热器84，所述加热器84基座1内；所述温度传感器82一侧设置有第二温度传感器85，所述第二温度传感器85本质为正温度系数热敏电阻，所述第二温度传感器85连接第二欠电压继电器86，所述第二欠电压继电器86连接设置有冷却器87，所述冷却器87设置于基座1内。

实施例4

如图1、6和7所示的一种快速升温的高效型集热式反应器，包括：基座1、隔热外壳2、磁力转台3、工作釜4、储热器5、导温通道6和阻热板7，所述基座1上设置有隔热外壳2，所述隔热外壳2镶嵌设置于基座1上；所述基座1上设置有磁力转台3，所述磁力转台3顶部设置有工作釜4，所述工作釜4设置于隔热外壳2内；所述基座1内设置有储热器5，所述储热器5设置于磁力转台3底部；所述隔热外壳2内侧设置有导温通道6，所述导温通道6设置有多个，所述导温通道6延伸至工作釜4内部，所述导温通道6顶部设置有阻热板7，所述阻热板7设置于工作釜4内部；所述阻热板7呈弧面形。

本实施例中所述的工作釜4内设置有导热网9，所述导热网9包括集热管91、导热环92、主加热器93、环流气泵94、输入连接管95和输出连接管96，所述集热管91设置于工作釜4内部，所述集热管91固定设置于工作釜4内，所述集热管91呈放射形，所述集热管91上设置有导热环92，所述导热环92呈圆环形；所述导热环92上连接设置有输出连接管96，所述输出连接管96连接设置有环流气泵94，所述环流气泵94设置于基座1内，所述环流气泵94上连接设置有输入连接管95，所述输入连接管95连接导热环92，所述环流气泵94底部设置有主加热器93，所述主加热器93设置于基座1内。

本实施例中所述的输入连接管95包括静止段和运动段，所述静止段连接环流气泵94，所述运动段连接导热环92，所述静止段与所述运动段之间设置有机械密封；所述输出连接管96与输入连接管95结构相同；所述输入连接管95运动段呈弧线形，所述输出连接管96运动段呈弧线形。

本实施例中所述的主加热器93连接储热器5。

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，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种快速升温的高效型集热式反应器，其特征在于：包括：基座（1）、隔热外壳（2）、磁力转台（3）、工作釜（4）、储热器（5）、导温通道（6）和阻热板（7），所述基座（1）上设置有隔热外壳（2），所述隔热外壳（2）镶嵌设置于基座（1）上；所述基座（1）上设置有磁力转台（3），所述磁力转台（3）顶部设置有工作釜（4），所述工作釜（4）设置于隔热外壳（2）内；所述基座（1）内设置有储热器（5），所述储热器（5）设置于磁力转台（3）底部，所述储热器（5）连接设置有导温通道（6），所述导温通道（6）设置于隔热外壳（2）内侧，所述导温通道（6）设置有多个，所述导温通道（6）延伸至工作釜（4）内部，所述导温通道（6）顶部设置有阻热板（7），所述阻热板（7）设置于工作釜（4）内部；所述阻热板（7）呈弧面形。

2.根据权利要求1所述的一种快速升温的高效型集热式反应器，其特征在于：所述的隔热外壳（2）包括隔热层（21）、防撞层（22）和防撞挡片（23），所述隔热层（21）外侧设置有防撞层（22），所述防撞层（22）内部设置有空腔，所述防撞层（22）外侧设置有防撞挡片（23），所述防撞挡片（23）设置有多个，所述防撞挡片（23）沿防撞层（22）呈矩形阵列布置。

3.根据权利要求2所述的一种快速升温的高效型集热式反应器，其特征在于：所述的防撞挡片（23）包括吸能垫块（231）、弹簧（232）和外板（233），所述防撞层（22）外侧设置有吸能垫块（231），所述吸能垫块（231）上设置有多个盲孔，所述盲孔内设置有弹簧（232），所述弹簧（232），所述弹簧（232）一端固定于所述盲孔内，所述弹簧（232）另一端连接设置有外板（233），所述外板（233）外表面设置有弧形面。

4.根据权利要求1所述的一种快速升温的高效型集热式反应器，其特征在于：所述的基座（1）内设置有调温机构（8），所述调温机构（8）包括支撑杆（81）、温度传感器（82）、欠电压继电器（83）、加热器（84）、第二温度传感器（85）、第二欠电压继电器（86）和冷却器（87），所述支撑杆（81）设置于工作釜（4）内侧，所述支撑杆（81）内部中空，所述支撑杆（81）一端设置有温度传感器（82），所述温度传感器（82）本质为负温度系数热敏电阻，所述温度传感器（82）连接设置有欠电压继电器（83），所述欠电压继电器（83）设置于工作釜（4）外侧，所述欠电压继电器（83）连接设置有加热器（84），所述加热器（84）基座（1）内；所述温度传感器（82）一侧设置有第二温度传感器（85），所述第二温度传感器（85）本质为正温度系数热敏电阻，所述第二温度传感器（85）连接第二欠电压继电器（86），所述第二欠电压继电器（86）连接设置有冷却器（87），所述冷却器（87）设置于基座（1）内。

5.根据权利要求1所述的一种快速升温的高效型集热式反应器，其特征在于：所述的工作釜（4）内设置有导热网（9），所述导热网（9）包括集热管（91）、导热环（92）、主加热器（93）、环流气泵（94）、输入连接管（95）和输出连接管（96），所述集热管（91）设置于工作釜（4）内部，所述集热管（91）固定设置于工作釜（4）内，所述集热管（91）呈放射形，所述集热管（91）上设置有导热环（92），所述导热环（92）呈圆环形；所述导热环（92）上连接设置有输出连接管（96），所述输出连接管（96）连接设置有环流气泵（94），所述环流气泵（94）设置于基座（1）内，所述环流气泵（94）上连接设置有输入连接管（95），所述输入连接管（95）连接导热环（92），所述环流气泵（94）底部设置有主加热器（93），所述主加热器（93）设置于基座（1）内。

6.根据权利要求5所述的一种快速升温的高效型集热式反应器，其特征在于：所述的输入连接管（95）包括静止段和运动段，所述静止段连接环流气泵（94），所述运动段连接导热环（92），所述静止段与所述运动段之间设置有机械密封；所述输出连接管（96）与输入连接管（95）结构相同；所述输入连接管（95）运动段呈弧线形，所述输出连接管（96）运动段呈弧线形。

7.根据权利要求5所述的一种快速升温的高效型集热式反应器，其特征在于：所述的主加热器（93）连接储热器（5）。

8.根据权利要求5所述的一种快速升温的高效型集热式反应器的工作方法，包括加热和集热反馈，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：若反应需要加热，启动主加热器（93），通过直接传热和环流气泵（94）传热，加热工作釜（4）至需求温度，加入反应物；若反应不需要加热，直接加入反应物；

步骤二：所述导热环（92）利用环形结构均匀工作釜（4）内温度；

步骤三：所述工作釜（4）内热量通过导温通道（6）送入储热器（5），所述储热器（5）储存余热；

步骤四：所述阻热板（7）阻挡热量在顶部堆积。

9.根据权利要求4所述的一种快速升温的高效型集热式反应器的工作方法，包括温度调节，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤一：当工作釜（4）内温度过低，低于反应需求温度时，所述温度传感器（82）响应，所述加热器（84）工作，提高工作釜（4）温度；

步骤二：当工作釜（4）内温度过高，高于设备耐热温度时，所述第二温度传感器（85）响应，所述冷却器（87）工作。

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