CN114534289B - 一种化工设备用防爆蒸馏罐及其防爆方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化工设备用防爆蒸馏罐及其防爆方法，涉及蒸馏技术领域。本发明中罐体顶部设置有密封机构且两者通过锁定组件连接；罐体周侧环向固定有多个冷凝泄压机构；冷凝泄压机构包括一泄压管，泄压管内部设置有泄压弹性件，泄压弹性件一端固定有与泄压管内壁间隙配合的泄压塞；泄压管周侧面连接有两冷凝回收管；泄压管表面安装有与泄压塞对应的电磁阀；密封机构内顶部安装有气压传感器。本发明不仅能够在泄压的同时实现外泄蒸馏气体的冷凝回收，而且在相距一定距离的两冷凝回收管的作用下，实现不同气压下的泄压处理，以及在多个冷凝泄压机构的共同作用下，通过冷凝回收实现蒸馏罐的防爆功能。

Description

一种化工设备用防爆蒸馏罐及其防爆方法

技术领域

本发明属于蒸馏技术领域，特别是涉及一种化工设备用防爆蒸馏罐及其防爆方法。

背景技术

蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。在对化工原料进行蒸馏过程中，当压力超过罐体承受范围后，罐体会由于承受不住较大的压力发生爆炸。

然而，现有技术中的防爆蒸馏罐在防爆设计上，基本都是通过泄压机构将蒸馏罐内的蒸馏气体释放到蒸馏罐外部环境中，进行实现蒸馏罐内部气压的降低，防止蒸馏罐由于气压过大而爆炸，但是此种防爆方式易造成环境污染，危害作业人员身体健康，且易造成化工原料的浪费，增加化工原料蒸馏加工的成本；而且，现有技术中的蒸馏罐在长时间蒸馏后，在蒸馏罐内壁上易产生结垢，进而造成蒸馏罐导热效率下降，不利于蒸馏罐内化工原料的蒸馏加工，产生的结垢不易于清除。为此，我们提供了一种化工设备用防爆蒸馏罐及其防爆方法，用以解决上述中的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种化工设备用防爆蒸馏罐及其防爆方法，通过密封机构、锁定组件、冷凝泄压机构、防积垢组件和积垢清除组件的设计，解决了现有的防爆蒸馏罐的防爆方式易造成环境污染，危害作业人员身体健康，且易造成化工原料的浪费，增加化工原料蒸馏加工的成本，蒸馏罐在长时间蒸馏后，在蒸馏罐内壁上易产生结垢，进而造成蒸馏罐导热效率下降，不利于蒸馏罐内化工原料的蒸馏加工，产生的结垢不易于清除的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种化工设备用防爆蒸馏罐，包括一罐体，所述罐体顶部设置有密封机构且两者通过锁定组件连接；所述罐体周侧环向固定有多个冷凝泄压机构；所述冷凝泄压机构包括一泄压管，所述泄压管内部设置有泄压弹性件，所述泄压弹性件一端部固定有与泄压管内壁间隙配合的泄压塞；所述泄压管周侧面贯通连接有两冷凝回收管；所述泄压管内部远离泄压塞的端部安装有警报器，所述泄压塞靠近泄压弹性件的端部安装有警报触发件；所述泄压管表面安装有与泄压塞对应的电磁阀；所述密封机构内顶部安装有气压传感器；所述罐体外表面安装有控制器，所述电磁阀以及气压传感器均与控制器电性连接。

进一步地，所述罐体周侧面环向设置有多个第一连接座，所述第一连接座上表面开设有连接孔，所述第一连接座上表面开设有与连接孔同轴心的限位槽；所述罐体顶部设置有同轴心的密封环，所述罐体周侧面环向设置有多个固定孔，所述泄压管固定安装于对应的固定孔内部。

进一步地，所述密封机构包括密封顶盖，所述气压传感器安装于密封顶盖内顶部；所述密封顶盖周侧面环向设置有多个第二连接座，所述第二连接座下表面转动连接有连接柱；所述第二连接座下表面固定有紧固弹性件，所述紧固弹性件下端固定有套设于连接柱上的T形座，所述T形座内表面设置有与限位槽间隙配合的限位件。

进一步地，所述T形座底部固定有套设于连接柱上的外螺纹环，所述连接柱周侧面开设有锁紧孔道；所述锁定组件包括内壁设置有螺纹结构的上环座，所述上环座与外螺纹环螺纹配合；所述上环座底部固定有同轴心的下环座。

进一步地，所述下环座内壁设置有安装槽，所述安装槽内部设置有弹性锁定件，所述弹性锁定件一端固定有移动盘，所述移动盘表面设置有套设于弹性锁定件内侧且与下环座滑动连接的锁定杆，所述锁定杆一端设置有磁铁；两所述锁定杆周侧面均与锁紧孔道内壁间隙配合，两所述锁定杆之间的磁铁磁性相吸。

进一步地，所述密封顶盖内顶部转动连接有连接架，所述连接架下端设置有气流驱转叶轮；所述连接架周侧面通过固定杆连接有联动齿板；所述密封顶盖底部设置有同轴心的密封环槽，所述密封环槽与密封环卡合连接。

进一步地，还包括防积垢组件；所述防积垢组件包括防积托盘，所述防积托盘转动连接于罐体内底部的中心基座上；所述防积托盘上表面设置有若干密封柱。

进一步地，还包括积垢清除组件；所述积垢清除组件包括与罐体内壁间隙配合的筛盘，所述筛盘表面的筛孔与密封柱间隙配合；所述筛盘表面环向设置有多个与罐体内壁贴合的刮板，所述刮板顶部设置有与联动齿板啮合的内齿环。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明通过泄压管、泄压弹性件、泄压塞、冷凝回收管、警报器、警报触发件、电磁阀、气压传感器和控制器的设计，不仅能够在泄压的同时实现外泄蒸馏气体的冷凝回收，而且在相距一定距离的两冷凝回收管的作用下，实现不同气压下的泄压处理，以及在多个冷凝泄压机构的共同作用下，通过冷凝回收实现蒸馏罐的防爆功能，不会造成环境污染和危害作业人员身体健康，不会造成化工原料的浪费，且不会造成化工原料蒸馏加工成本的增加。

2、本发明通过防积垢组件和积垢清除组件的结构设计，能够有效避免蒸馏过程中罐体内底部积垢的产生，同时能够实现罐体内壁上积垢的刮落，防止长时间蒸馏导致的罐体内壁上的结垢，有利于蒸馏罐内化工原料的蒸馏加工，罐体内产生的结垢易于清除。

3、本发明通过往上流动的蒸馏气体的动能，带动密封机构上的气流驱转叶轮进行转动，进而使得动密封机构上的联动齿板带动积垢清除组件的同步转动，实现罐体内壁上吸附的固体物的刮落，防止结垢的产生，同时无需消耗电能，降低蒸馏加工成本，符合节能环保理念。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为一种化工设备用防爆蒸馏罐及其防爆方法的结构示意图。

图2为图1的结构正视图。

图3为图2中A处的局部结构放大图。

图4为图1一纵向结构剖视图。

图5为罐体的结构示意图。

图6为图5的结构俯视图。

图7为密封机构的结构示意图。

图8为图7中B处的局部结构放大图。

图9为冷凝泄压机构一纵向结构剖视图。

图10为锁定组件的结构示意图。

图11为锁定组件一纵向结构剖视图。

图12为防积垢组件的结构示意图。

图13为积垢清除组件的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-罐体，101-控制器，102-第一连接座，103-连接孔，104-限位槽，105-密封环，106-固定孔，2-密封机构，201-气压传感器，202-密封顶盖，203-第二连接座，204-连接柱，205-紧固弹性件，206-T形座，207-限位件，208-外螺纹环，209-锁紧孔道，210-气流驱转叶轮，211-联动齿板，212-密封环槽，3-锁定组件，301-上环座，302-下环座，303-弹性锁定件，304-锁定杆，305-磁铁，4-冷凝泄压机构，401-泄压管，402-泄压弹性件，403-泄压塞，404-冷凝回收管，405-警报器，406-警报触发件，407-电磁阀，5-防积垢组件，501-防积托盘，502-密封柱，6-积垢清除组件，601-筛盘，602-刮板，603-内齿环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1一种化工设备用防爆蒸馏罐

请参阅图1-13，本发明包括一罐体1和一密封机构2，密封机构2设置于罐体1顶部且两者通过锁定组件3连接，由此实现密封机构2对罐体1顶部的密封；

多个冷凝泄压机构4，冷凝泄压机构4环向分布于罐体1周侧且两者固定连接，通过冷凝的方式实现罐体1内部的降压防爆；冷凝泄压机构4包括一泄压管401，泄压管401内部设置有泄压弹性件402，泄压弹性件402一端部固定有与泄压管401内壁间隙配合的泄压塞403；

两冷凝回收管404，冷凝回收管404固定于泄压管401周侧面且两者贯通连接，通过罐体1内的蒸馏气体推动泄压塞403移动至第一个冷凝回收管404处，使得第一个冷凝回收管404通过泄压管401与罐体1连通，进而使得蒸馏气体进入到该冷凝回收管404内进行冷凝回收降压，当蒸馏气压较大时，通过罐体1内的蒸馏气体推动泄压塞403移动至第二个冷凝回收管404处，此时通过两冷凝回收管404的同时冷凝回收，不仅能够实现化工原料的冷凝回收，而且实现罐体1内部降压防爆的功能；一警报器405，警报器405安装于泄压管401内部远离泄压塞403的端部；一警报触发件406，警报触发件406安装于泄压塞403靠近泄压弹性件402的端部。

一电磁阀407，电磁阀407与泄压塞403对应；一气压传感器201，气压传感器201安装于密封机构2内顶部；一控制器101，控制器101安装于罐体1外表面，电磁阀407以及气压传感器201均与控制器101电性连接；当罐体1内部气压增大，通过两个冷凝回收管404进行冷凝降压速率小于罐体1内部气压增大速率时，泄压塞403上的警报触发件406移动至警报器405处并触发警报器405，警报器405将此信号传送至控制器101上，通过控制器101控制其它冷凝泄压机构4上的电磁阀407解除对对应的泄压塞403的锁定，在多个冷凝泄压机构4的冷凝降压作用下，使得罐体1内部气压始终保持在安全范围内，有效防止蒸馏罐的爆炸。

本实施例中，罐体1周侧面环向设置有多个第一连接座102，第一连接座102上表面开设有连接孔103，第一连接座102上表面开设有与连接孔103同轴心的限位槽104；罐体1顶部设置有同轴心的密封环105，罐体1周侧面环向设置有多个固定孔106，泄压管401固定安装于对应的固定孔106内部。

密封机构2包括密封顶盖202，气压传感器201安装于密封顶盖202内顶部；密封顶盖202周侧面环向设置有多个第二连接座203，第二连接座203下表面转动连接有连接柱204；第二连接座203下表面固定有紧固弹性件205，紧固弹性件205下端固定有套设于连接柱204上的T形座206，T形座206内表面设置有与限位槽104间隙配合的限位件207；当密封机构2与罐体1密封连接时，密封顶盖202上的连接柱204插入连接孔103中，此时在紧固弹性件205的弹性力下使得T形座206紧紧抵压在连接孔103中，T形座206上的限位件207正好卡合在限位槽104中，由此能够防止连接柱204的转动。

本实施例中，T形座206底部固定有套设于连接柱204上的外螺纹环208，连接柱204周侧面开设有锁紧孔道209；

锁定组件3包括内壁设置有螺纹结构的上环座301，上环座301与外螺纹环208螺纹配合；上环座301底部固定有同轴心的下环座302；下环座302内壁设置有安装槽，安装槽内部设置有弹性锁定件303，弹性锁定件303一端固定有移动盘，移动盘表面设置有套设于弹性锁定件303内侧且与下环座302滑动连接的锁定杆304，锁定杆304一端设置有磁铁305；

两锁定杆304周侧面均与锁紧孔道209内壁间隙配合，两锁定杆304之间的磁铁305磁性相吸；当将密封机构2安装在罐体1顶部时，密封机构2上的连接柱204插入连接孔103中，然后拉动锁定杆304使锁定杆304靠近下环座302中心的一端位于下环座302上的安装内，接着将锁定组件3套在连接柱204上，使得外螺纹环208螺纹连接在T形座206上，此时两锁定杆304刚好对应锁紧孔道209，松开两锁定杆304后在弹性锁定件303的弹性恢复力下，使得两锁定杆304插入该锁紧孔道209中，利用两锁定杆304上的磁铁305的磁性相吸作用下，使得两锁定杆304紧密固定在锁紧孔道209内部，进而实现密封机构2与罐体1的稳固连接，实现罐体1顶部的防爆功能。

本实施例中，密封顶盖202内顶部转动连接有连接架，连接架下端设置有气流驱转叶轮210；连接架周侧面通过固定杆连接有联动齿板211；密封顶盖202底部设置有同轴心的密封环槽212，密封环槽212与密封环105卡合连接；在蒸馏过程中，通过往上流动的蒸馏气体的动能，带动密封机构2上的气流驱转叶轮210进行转动，进而使得动密封机构2上的联动齿板211带动积垢清除组件6的同步转动，实现罐体1内壁上吸附的固体物的刮落，防止结垢的产生，同时无需消耗电能，降低蒸馏加工成本，符合节能环保理念。

实施例2

在实施例1的基础上，本发明还包括防积垢组件5和积垢清除组件6；防积垢组件5包括防积托盘501，防积托盘501转动连接于罐体1内底部的中心基座上；防积托盘501上表面设置有若干密封柱502；

积垢清除组件6包括与罐体1内壁间隙配合的筛盘601，筛盘601表面的筛孔与密封柱502间隙配合；筛盘601表面环向设置有多个与罐体1内壁贴合的刮板602，刮板602顶部设置有与联动齿板211啮合的内齿环603；通过防积垢组件5和积垢清除组件6的结构设计，能够有效避免蒸馏过程中罐体1内底部积垢的产生，同时能够实现罐体1内壁上积垢的刮落，防止长时间蒸馏导致的罐体1内壁上的结垢，有利于蒸馏罐内化工原料的蒸馏加工，罐体1内产生的结垢易于清除。

实施例3一种化工设备用防爆蒸馏罐的防爆方法

包括如下步骤：

SS01通过控制器101仅控制其中一个冷凝泄压机构4，使得该冷凝泄压机构4上的电磁阀407解除对对应的泄压塞403的锁定，而其它冷凝泄压机构4上的电磁阀407锁定对应的泄压塞403；

SS02罐体1内的蒸馏气体推动泄压管401内的泄压塞403，当泄压塞403被推至第一个冷凝回收管404处时，蒸馏气体沿着该冷凝回收管404进行冷凝回收，进而使得罐体1内部气压降低，泄压塞403进行复位；

SS03当罐体1内部气压较大时，使得泄压塞403被推至第二个冷凝回收管404处，通过两个冷凝回收管404同时实现蒸馏气体的冷凝回收，进而使得罐体1内部气压降低，泄压塞403进行复位；

SS04当罐体1内部气压增大，通过两个冷凝回收管404进行冷凝降压速率小于罐体1内部气压增大速率时，泄压塞403上的警报触发件406移动至警报器405处并触发警报器405，警报器405将此信号传送至控制器101上；

SS05通过控制器101控制其它冷凝泄压机构4上的电磁阀407解除对对应的泄压塞403的锁定，在多个冷凝泄压机构4的冷凝降压作用下，使得罐体1内部气压始终保持在安全范围内，有效防止蒸馏罐的爆炸。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (4)

1.一种化工设备用防爆蒸馏罐，包括一罐体（1），其特征在于：还包括，

一密封机构（2），所述密封机构（2）设置于罐体（1）顶部且两者通过锁定组件（3）连接；

多个冷凝泄压机构（4），所述冷凝泄压机构（4）环向分布于罐体（1）周侧且两者固定连接；

所述冷凝泄压机构（4）包括，

一泄压管（401），所述泄压管（401）内部设置有泄压弹性件（402），所述泄压弹性件（402）一端部固定有与泄压管（401）内壁间隙配合的泄压塞（403）；

两冷凝回收管（404），所述冷凝回收管（404）固定于泄压管（401）周侧面且两者贯通连接；

一警报器（405），所述警报器（405）安装于泄压管（401）内部远离泄压塞（403）的端部；

一警报触发件（406），所述警报触发件（406）安装于泄压塞（403）靠近泄压弹性件（402）的端部；

一电磁阀（407），所述电磁阀（407）与泄压塞（403）对应；

一气压传感器（201），所述气压传感器（201）安装于密封机构（2）内顶部；

一控制器（101），所述控制器（101）安装于罐体（1）外表面，所述电磁阀（407）、警报器（405）以及气压传感器（201）均与控制器（101）电性连接；

所述罐体（1）周侧面环向设置有多个第一连接座（102），所述第一连接座（102）上表面开设有连接孔（103），所述第一连接座（102）上表面开设有与连接孔（103）同轴心的限位槽（104）；

所述罐体（1）顶部设置有同轴心的密封环（105），所述罐体（1）周侧面环向设置有多个固定孔（106），所述泄压管（401）固定安装于对应的固定孔（106）内部；

所述密封机构（2）包括密封顶盖（202），所述气压传感器（201）安装于密封顶盖（202）内顶部；

所述密封顶盖（202）周侧面环向设置有多个第二连接座（203），所述第二连接座（203）下表面转动连接有连接柱（204）；所述第二连接座（203）下表面固定有紧固弹性件（205），所述紧固弹性件（205）下端固定有套设于连接柱（204）上的T形座（206），所述T形座（206）内表面设置有与限位槽（104）间隙配合的限位件（207）；

所述密封顶盖（202）内顶部转动连接有连接架，所述连接架下端设置有气流驱转叶轮（210）；

所述连接架周侧面通过固定杆连接有联动齿板（211）；所述密封顶盖（202）底部设置有同轴心的密封环槽（212），所述密封环槽（212）与密封环（105）卡合连接；

所述防爆蒸馏罐还包括防积垢组件（5）和积垢清除组件（6），所述防积垢组件（5）包括防积托盘（501），所述防积托盘（501）转动连接于罐体（1）内底部的中心基座上；所述防积托盘（501）上表面设置有若干密封柱（502）；

所述积垢清除组件（6）包括与罐体（1）内壁间隙配合的筛盘（601），所述筛盘（601）表面的筛孔与密封柱（502）间隙配合；所述筛盘（601）表面环向设置有多个与罐体（1）内壁贴合的刮板（602），所述刮板（602）顶部设置有与联动齿板（211）啮合的内齿环（603）。

2.根据权利要求1所述的一种化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于，所述T形座（206）底部固定有套设于连接柱（204）上的外螺纹环（208），所述连接柱（204）周侧面开设有锁紧孔道（209）；

所述锁定组件（3）包括内壁设置有螺纹结构的上环座（301），所述上环座（301）与外螺纹环（208）螺纹配合；所述上环座（301）底部固定有同轴心的下环座（302）。

3.根据权利要求2所述的一种化工设备用防爆蒸馏罐，其特征在于，所述下环座（302）内壁设置有安装槽，所述安装槽内部设置有弹性锁定件（303），所述弹性锁定件（303）一端固定有移动盘，所述移动盘表面设置有套设于弹性锁定件（303）内侧且与下环座（302）滑动连接的锁定杆（304），所述锁定杆（304）一端设置有磁铁（305）；

两所述锁定杆（304）周侧面均与锁紧孔道（209）内壁间隙配合，两所述锁定杆（304）之间的磁铁（305）磁性相吸。

4.如权利要求3所述的一种化工设备用防爆蒸馏罐的防爆方法，其特征在于，包括如下步骤：

SS01 通过控制器（101）仅控制其中一个冷凝泄压机构（4），使得该冷凝泄压机构（4）上的电磁阀（407）解除对对应的泄压塞（403）的锁定，而其它冷凝泄压机构（4）上的电磁阀（407）锁定对应的泄压塞（403）；

SS02 罐体（1）内的蒸馏气体推动泄压管（401）内的泄压塞（403），当泄压塞（403）被推至第一个冷凝回收管（404）处时，蒸馏气体沿着该冷凝回收管（404）进行冷凝回收，进而使得罐体（1）内部气压降低，泄压塞（403）进行复位；

SS03 当罐体（1）内部气压较大时，使得泄压塞（403）被推至第二个冷凝回收管（404）处，通过两个冷凝回收管（404）同时实现蒸馏气体的冷凝回收，进而使得罐体（1）内部气压降低，泄压塞（403）进行复位；

SS04 当罐体（1）内部气压增大，通过两个冷凝回收管（404）进行冷凝降压速率小于罐体（1）内部气压增大速率时，泄压塞（403）上的警报触发件（406）移动至警报器（405）处并触发警报器（405），警报器（405）将此信号传送至控制器（101）上；

SS05 通过控制器（101）控制其它冷凝泄压机构（4）上的电磁阀（407）解除对对应的泄压塞（403）的锁定，在多个冷凝泄压机构（4）的冷凝降压作用下，使得罐体（1）内部气压始终保持在安全范围内，有效防止蒸馏罐的爆炸。