CN115888599A - 一种生产水性胶用反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及反应釜技术领域，具体为一种生产水性胶用反应釜，包括釜体、搅拌桨、伺服电机、金属温度计和控制系统，其中：釜体设置在地面上，伺服电机安装在釜体顶部，所述搅拌桨安装在伺服电机的输出轴上，所述金属温度计安装在釜体顶部，所述釜体内部设置有检测装置，所述检测装置用于对温度计测量部位测量精度进行检测。本发明通过在反应釜上安装检测装置对金属温度计进行实时检测，以外部设定好温度值的检测液体为标准值，隔绝反应釜内部液体，使得温度计测量检测液体的温度，若测量读数一致，则证明温度计可继续使用，反之需更换温度计，以此来保证温度计测量反应釜内温度的准确性，防止反应釜内温度过高，避免“喷釜”事故的发生。

Description

一种生产水性胶用反应釜

技术领域

本发明涉及反应釜技术领域，具体为一种生产水性胶用反应釜。

背景技术

水性胶作为一种以水为溶剂或分散剂而制备成的环境友好型胶黏剂，它与同等量的溶剂基胶黏剂相比，由于水是最便宜的溶剂，用水作为分散介质，所以水性胶所花费成本更低，同时水性胶黏度与固含量更容易被调制，向水性胶中加入表面活性剂可改变控制其渗透力与润湿程度。

现阶段一般采用反应釜等生产设备制成，首先通过计量泵、储罐等装置将水性胶制备原料加入到加料系统内，接着将原料按比例混合进行预乳化，再将1/4～1/3的乳化液倒入反应釜中搅拌加热至65℃～75℃，加入引发剂溶液，反应至溶液透明，将溶液升温进行合成反应，并将其余乳化液逐步滴入反应釜内，最后加入剩余的引发剂溶液，调节PH值即可得到水性胶，在制备过程中，需要通过温度计的反馈，时刻注意反应釜内的反应温度，防止温度过高，导致制备出来的水性胶效果变差，性能降低，温度过高需降低温度，根据反应溶液量变换滴加原料的速率，保证原料反应的效果，以达到制备标准，温度计长期使用过程中，容易出现疲劳损伤，以及反应釜在工作过程中，反应釜内的液体对温度计持续造成不可逆转的损伤，都会导致温度计在测量温度时出现数值偏差，给工作人员反馈错误的温度数值，使得反应釜内温度异常，如果反应釜内温度过高，若无法及时调节，极易出现“喷釜”现象，造成安全事故的发生。

为此，为了保证温度计的准确性，降低“喷釜”现象发生的概率，提出一种生产水性胶用反应釜。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产水性胶用反应釜，通过检测装置对金属温度计进行实时检测，以外部设定好温度值的检测液体为标准值，隔绝反应釜内部液体，测量温度计是否损坏，保证温度计的准确性，避免“喷釜”事故的发生，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种生产水性胶用反应釜，包括釜体、搅拌桨、伺服电机、金属温度计和控制系统，其中：

所述釜体设置在地面上，所述伺服电机通过螺栓固定在釜体顶部，所述伺服电机用于为搅拌桨的旋转提供动力来源，所述搅拌桨螺纹连接在伺服电机的输出轴上，所述搅拌桨用于将反应釜内的反应溶液进行搅拌，使得反应釜内溶液能够反应充分，所述金属温度计螺纹连接在釜体顶部，所述金属温度计用于实时反馈反应釜内的反应温度。

检测装置，所述釜体内部设置有检测装置，所述检测装置用于对温度计测量部位测量精度进行检测，将在外部设定好温度的液体通入检测装置内，若金属温度计所显示的温度与设定好的温度值相同，则说明该金属温度计未损坏，若金属温度计所显示温度与设定温度值不符合，则需要更换新的温度计才能进行水性胶制备。

优选的，所述检测装置包括检测箱，所述检测箱设置在金属温度计底部正下方，所述检测箱上螺纹连接有进液管和排液管，所述进液管位于反应釜外部一端接通用于向检测箱内输入检测液体的输液设备，所述排液管位于反应釜外部一端接通用于收集检测工作完成后从排液管排出检测液体的收集设备，所述检测箱上开设有检测孔，所述检测箱上且位于检测孔处安装有弹性薄膜，通过设置弹性薄膜可有效隔绝检测箱内外的液体，弹性薄膜可以选用聚四氟乙烯薄膜，耐高温，且弹性和导热性能好，当金属温度计进入检测箱内时，金属温度计上将被弹性薄膜包裹，部分反应液体也会随着金属温度计进入检测箱内，但由于弹性薄膜存在，只能被包裹在金属温度计周围，检测箱内注入检测液体后，随着检测箱内压强增加，检测液体不断挤压弹性薄膜，直至反应液体被挤出检测箱外，只剩弹性薄膜包裹着金属温度计，而检测工作只需通过导热性能即可完成，检测液体可将热量传递给弹性薄膜，最后传递到温度计进行检测，获取读数，检测工作即可完成，由于弹性薄膜的隔绝，两部分液体不会出现混合，检测液体在通过排液管排出反应釜外部后，仍可以继续循环利用，节约资源的浪费，降低生产成本，所述检测箱上设置有用于驱动检测箱进行上下运动的升降组件，通过升降组件驱动检测箱上下移动，将金属温度计插入检测箱内部，只允许金属温度计的温度检测部位进入检测箱内，检测箱隔绝检测箱内外两部分，此时通过进液管向检测箱内注入外部已测量好温度的液体，金属温度计接触到检测液体后获取对应温度，等待金属温度计测量结果趋近平稳得出检测温度读数，若该读数与液体在外部测量好的温度读数一致，则证明该温度计未损坏，读数准确可继续使用，反之，读数与液体在外部测量好的温度读数不一致，则说明该温度计已损坏，读数不准确，需立即停止使用并更换新的温度计进行测温工作，本方案中的检测装置主要是通过对照标准值来进行对比判断检测该金属温度计是否损坏，是否能够正常测温，同时也可通过直接插入两个一模一样的温度计进行实时对比，若其中一根发生读数偏差，即可进行更换，但该方法存在弊端，若发生偏差，两根温度计均需要进行更换，无法准确判断是哪根温度计损坏出现读数偏差，同时若两根温度计均损坏，均出现读数偏差，工作人员无法第一时间察觉并检测温度计是否损坏，大大增加事故发生概率，此方案的两根温度计都处于反应釜内，均为工作状态，对比于反应釜外的温度计更容易出现疲劳损伤，导致温度计失效，若反应釜内两根温度计都出现失效现象，工作人员无法保证哪一根温度计为正确标准值，使得工作人员的判断失误，因此通过设置检测装置则可实时进行检测温度计是否损坏，所采用的标准值不受釜内工作影响，可准确测量温度计能否继续使用，保证温度计的读数准确，降低事故发生概率。

优选的，所述进液管和排液管均设置为向下运动为延伸，向上运动为收缩的伸缩导管，由于检测箱需要进行上下移动，若采用普通刚性管，在与外部连接处需进行活动安装，难以保证密闭效果，进而保证反应釜内的反应效果，若采用普通弹性管，对制作材料拥有较高要求，需对温度不敏感的同时，还需不能与反应釜内的反应物接触发生反应，保证制备效果，因此采用可伸缩的刚性导管结构，既可以采用更稳定的材料进行制作，也可以保证反应釜内的密闭性，保证反应釜的工作效率。

优选的，所述升降组件包括螺杆，所述螺杆转动连接在釜体上，所述检测箱开设有螺纹孔和通孔，所述螺纹孔与螺杆螺纹连接，所述螺杆顶部螺纹连接有摇杆，所述釜体上且平行于螺杆螺纹连接有固定杆，所述通孔与固定杆滑动连接，通过转动摇杆，驱动螺杆进行转动，通过与螺纹孔的配合带动检测箱进行上下运动，为保证检测箱能够在反应釜内保持平稳，螺杆和固定杆均安装在釜体上，固定检测箱位置，防止反应釜在进行搅拌反应工作时，釜内的反应物不断被搅拌，推动检测箱偏移，对釜体造成撞击损伤，同时若检测箱偏移，无法快速找到温度计进行检测，不能实时保证温度计的读数，本方案的升降组件不是唯一选择，还可以采用链条链轮传动实现升降效果，链轮链条的传动效率较高，因此采用链轮链条传动的传动力更大，传动的卡顿现象少，成本低，但与本方案的设计的螺纹螺杆配合相比，螺纹螺杆传动的精度更高，比链轮链条传动更加平稳，在接触到温度计后，螺纹螺杆虽然比链轮链条传动速度慢，但可有效避免撞击温度计，对温度计造成冲击损坏，因此，只需调节螺杆转动速率，即可加速传动速度，提高检测效率，保证温度计读数准确。

优选的，所述排液管排液口设置在检测箱底部，且排液管与收集设备连接一端口水平面低于检测箱内部端口水平面，当检测箱内的液体需要排出时，只需将外部的出水口设置低于检测箱内的排液口，即可通过虹吸原理对检测箱内的检测液体排干净，而根据虹吸原理，排液管上端需一直接触水面，同时排液管内充满液体，才能保持虹吸状态，因此为了使检测箱内的检测液体排除干净，排液管的排液口要尽量靠近检测箱底部，保证液体能够不断进入排液管，顺利排出外部，保证检测箱内在不工作状态时处于干燥状态，避免积水产生水垢，降低检测箱的检测孔处的导热性，影响检测测量精度。

优选的，所述进液管上螺纹连接有止水阀，所述进液管直径大于排液管直径2～3cm，通过在进液管上设置止水阀，当进行检测工作时，金属温度计插入检测箱内等待检测，检测液体从进液管通入检测箱内，填充检测箱内部，可通过关闭止水阀阻止检测液体从排液管排出外部，保证检测箱内外压力平衡，在金属温度计离开检测箱时，外部液体不会因为压强进入到检测箱内，完成检测工作后，可打开止水阀，由于进液管直径大于排液管直径，进入的液体体积大于排出液体体积，增加内部压力，在排出过程中，挤压速度大于排出速度，保证了液体排出反应釜外的连续性，以达到虹吸原理条件，继续通过虹吸原理排干检测箱内检测液体，等待下次的检测，如果不安装止水阀，需要一直通入检测液体来保证检测过程的温度恒定，止水阀可只通入一部分检测液体，等待检测温度稳定，获取读数即可完成检测，其检测时长相比于一直通入液体所需时长更短，更快趋于稳定，提高检测效率。

优选的，所述检测箱内螺纹连接有固定销，所述固定销上活动安装有挡板，所述挡板通过弹簧与检测箱底部连接，通过固定销固定挡板位置，使其只能进行上下运动，通过弹簧的回弹力，使得即使检测箱内部没有检测液体，仍有足够大的动力阻止检测箱外部液体进入检测箱内部，破坏弹性薄膜，同时只有通过金属温度计挤压，才能进入检测箱内部，检测液体在通过虹吸原理排出反应釜外部时，检测箱内部会出现压力差，有可能导致反应液体被压进检测箱内，若设置了挡板后，可有效阻止反应液体压进检测箱，保证弹性薄膜不会遭受冲击破坏，保证液体隔绝效果，提高资源循环利用，降低生产成本。

优选的，所述检测箱顶部且位于检测孔处螺纹连接有定位架，所述定位架顶部设置为漏斗型，通过定位架固定金属温度计始终保持在检测箱的检测孔正上方，保证反应釜内搅拌液体冲击，温度计也能够始终与检测箱一同产生偏移，漏斗型可增加偏移定位量，确保即使温度计产生微量偏移，仍可以通过定位架准确进入检测孔内部，提高检测效率。

优选的，所述螺杆上设置有螺纹段，且螺纹段为温度计检测段长度的两倍，所述螺杆其余部分为光杆，所述螺纹段底部螺纹连接有限位块，当温度计需要进行检测时，工作人员通过升降组件将检测箱上移，使得金属温度计测温部分进入检测箱内部，在上升过程金属温度计已进入检测箱内部，若检测箱继续上升，会对金属温度计底部造成冲击，而工作人员在反应釜外部无法观察到内部，无法得知检测箱是否已经到达检测部分，因此通过只设置一段螺纹段，检测箱只有在这段螺纹段受到驱动力，若到达顶部，由于没有螺纹只剩光杆，检测箱螺纹孔处会出现打滑现象，无法继续上升，保证检测箱不会对金属温度计底部进行冲击，对金属温度计起了防冲击保护，工作人员无需判断转动螺杆出现的卡顿现象是否属于检测箱底部已与金属温度计底部接触造成的卡顿，此时卡顿均为螺杆与螺纹传动的卡顿现象，同时在螺纹段底部设置限位块，用于判断在驱动检测箱下降过程是否已脱离金属温度计到达底部，此时若螺杆无法转动即证明检测箱到达限位块处，脱离金属温度计，在检测箱到达螺纹段顶部，由于打滑无法继续上升，若要转动下降，由于检测箱内部的挡块通过弹簧推动金属温度计上移，因此相对检测箱而言存在向下的推动力，螺纹孔始终会贴合螺杆的螺纹段，只需转动螺杆进入螺纹孔轨道即可驱动检测箱下降直至到达限位块处停止转动，不仅可保护金属温度计不被冲击损坏，还可提示工作人员检测箱的位置。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明所述的一种生产水性胶用反应釜，通过在反应釜上安装检测装置对金属温度计进行实时检测，以外部设定好温度值的检测液体为标准值，隔绝反应釜内部液体，使得温度计测量检测液体的温度，若测量读数一致，则证明温度计可继续使用，反之需更换温度计，以此来保证温度计测量反应釜内温度的准确性，防止反应釜内温度过高，避免“喷釜”事故的发生。

2、本发明所述的一种生产水性胶用反应釜，通过在检测装置上设置弹性薄膜与挡块，检测过程由弹性薄膜包裹反应液体以及金属温度计，检测结束由挡块隔绝检测箱内外液体，可有效避免反应釜内的反应液体进入检测箱内与检测液体混合，使得反应液体不会影响对温度计的检测精度，同时检测液体可继续循环利用，减少资源浪费。

3、本发明所述的一种生产水性胶用反应釜，通过在检测装置上设置升降组件，使得检测箱能进行上下运动，金属温度计进入检测箱内进行检测是否损坏，相比于采用链轮链条方式进行传动，减小部分传动力，增加传动精度，避免检测箱撞击温度计，对温度计造成冲击损坏，可只需调整转速即可加速传动速度，提高检测效率，保证温度计读数准确。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构侧视剖视图；

图3为本发明的整体结构正视剖视图；

图4为本发明的检测装置结构示意图；

图5为本发明的检测箱及管道结构示意图；

图6为本发明中图5的A处放大图；

图7为本发明的检测装置剖视图；

图8为本发明的实施例二检测装置工作示意图。

图中：1、釜体；2、搅拌桨；3、伺服电机；4、温度计；5、检测箱；6、进液管；7、排液管；8、螺杆；9、螺纹孔；10、通孔；11、摇杆；12、固定杆；13、止水阀；14、检测孔；15、弹性薄膜；16、固定销；17、挡板；18、弹簧；19、定位架；20、限位块。

具体实施方式

实施例一，如图1至图7所示，该实施例适用于反应釜搅拌桨2转速为200r/min以下，具体如下：

一种生产水性胶用反应釜，包括：釜体1、搅拌桨2、伺服电机3、金属温度计4和控制系统，其中：釜体1设置在地面上，伺服电机3安装在釜体1顶部，搅拌桨2安装在伺服电机3的输出轴上，金属温度计4安装在釜体1顶部；

检测装置包括检测箱5，检测箱5设置在金属温度计4下方，检测箱5上安装有进液管6和排液管7，所述进液管6位于反应釜外部一端接通用于向检测箱5内输入检测液体的输液设备，所述排液管7位于反应釜外部一端接通用于收集检测工作完成后从排液管7排出检测液体的收集设备，检测箱5上开设有检测孔14，检测箱5内且位于检测孔14处安装有弹性薄膜15，检测箱5内安装有固定销16，固定销16上活动安装有挡板17，挡板17通过弹簧18与检测箱5底部连接，检测箱5顶部且位于检测孔14处安装有定位架19，定位架19顶部设置为漏斗型，螺杆8上设置有螺纹段，且螺纹段为温度计4检测段长度的两倍，螺杆8其余部分为光杆，螺纹段底部设置有限位块20，检测箱5上设置有用于驱动检测箱5上下运动的升降组件，进液管6和排液管7均设置为向下运动为延伸，向上运动为收缩的伸缩导管，排液管7排液口设置在检测箱5底部，且排液管7与收集设备连接一端口水平面低于检测箱5内部端口水平面，进液管6上安装有止水阀13，进液管6直径大于排液管7直径2cm；

升降组件包括螺杆8，螺杆8转动连接在釜体1上，检测箱5开设有螺纹孔9和通孔10，螺纹孔9与螺杆8螺纹连接，螺杆8顶部安装有摇杆11，釜体1上且平行于螺杆8安装有固定杆12，通孔10与固定杆12滑动连接；

检测工作前，弹簧18顶起挡板17挤压检测箱5内部上顶壁，检测箱5底部与限位块20接触，止水阀13处于打开状态，进液管6和排液管7均为伸长状态，金属温度计4位于检测孔14上方，对反应釜内反应温度进行正常测温，原料按比例混合进行预乳化后，部分放入反应釜，伺服电机3驱动搅拌桨2对乳化液进行加热搅拌，温度计4测量温度，工作人员根据测温结果严格保持温度在规定范围内，逐步滴加乳化液以及引发剂溶液，最后调节PH值得到水性胶。

在温度计4出现异常后，开始对温度计4进行检测工作，工作人员驱动摇杆11顺时针转动，带动螺杆8旋转，螺杆8的螺纹段与检测箱5上的螺纹孔9配合，带动检测箱5向上运动，进液管6和排液管7向上收缩运动，金属温度计4底部穿过定位架19到达检测孔14处，检测箱5继续随螺杆8转动上升，温度计4底部接触弹性薄膜15，挤压挡板17向下运动，压缩弹簧18，弹性薄膜15延伸包裹金属温度计4，工作人员在反应釜外部通过外部精确温度计对检测液体进行测量控温，检测液体温度被控制为50℃，将设定好的50℃检测液体从进液管6注入，检测液体通过进液管6到达检测箱5内部，检测液体充满检测箱5内部，由于不断注入，检测液体开始挤压弹性薄膜15，被弹性薄膜15包裹的乳化液被挤压回检测箱5外部，只剩温度计4被弹性薄膜15包裹停留在检测箱5内，关闭止水阀13停止检测液体注入，等待检测液体温度稳定，检测液体温度透过弹性薄膜15传递到温度计4上，温度计4测量并显示温度值，若温度值为50℃，温度计4正常，未受损坏，无需更换，工作人员转动摇杆11逆时针转动，带动螺杆8旋转，进而带动检测箱5向下运动，温度计4从检测孔14脱离检测箱5，回到反应釜内继续检测，挡板17失去挤压，弹簧18回弹，带动挡板17上升，覆盖检测孔14阻挡乳化液进入检测箱5内，当检测箱5到达限位块20处，无法继续下降，同时由于固定杆12限制无法与螺杆8一同旋转，因此锁死螺杆8，无法继续转动，打开止水阀13，注入检测液体直至检测箱5内液体达到虹吸原理条件，停止注入，检测液体通过虹吸不断从排液管7排到反应釜外部，等待下次检测工作，对检测液体进行循环利用，若温度值不为50℃，则温度计4已损坏，需进行更换才能继续进行制备工作，检测装置操作步骤与上述操作相同，更换温度计4操作在检测液排出后再进行，更换好温度计4后，才能继续水性胶制备工作。

实施例二，如图1至图8所示，该实施例适用于反应釜搅拌桨2转速为200r/min以上，具体如下：

该实施例中反应釜制备水性胶操作步骤与上述实施例操作相同，在检测工作中，工作人员转动摇杆11进而带动螺杆8转动，使金属温度计4进入检测箱5内的操作步骤同样与上述实施例操作一致，工作人员开始通过进液管6注入检测液体，此时只需注入定量液体即可，保证检测箱5内的压力能够将乳化液挤出检测箱5外部，防止降低温度计4检测精度，检测完成获取读数，转动摇杆11带动螺杆8转动，使检测箱5脱离温度计4，挡板17受弹簧18回弹阻挡检测孔14，工作人员可开启连接排液管7的抽水泵，将检测液体通过排液管7从检测箱5内抽出，等待下一次检测工作重新注入检测箱5内。

实施例一与实施例二相比，实施例二中反应釜搅拌桨2转速为200r/min以上，转速较快，导致反应釜内的乳化液产生的切向力更大，对检测箱5进液管6和排液管7而言，需要保证管壁不受破坏，同时也无法增大进液管6或减小排液管7来实现虹吸原理，只能通过抽水泵来为检测箱5内部提供排水动力，以此来保证检测箱5内不工作状态的干燥状态，防止水垢产生，影响检测精度，但增加抽水泵会导致生产成本增加，若仍继续采用虹吸原理进行排水，通过改变内部壁厚实现，但相对于抽水泵而言排水速度会降低，检测效率有所下降。综述之下，在对排水速度没有严格要求把控的情况下选用不设置抽水泵的方案设计更合适。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种生产水性胶用反应釜，包括：釜体（1）、搅拌桨（2）、伺服电机（3）、金属温度计（4）和控制系统，其中：所述釜体（1）设置在地面上，所述伺服电机（3）安装在釜体（1）顶部，所述搅拌桨（2）安装在伺服电机（3）的输出轴上，所述金属温度计（4）安装在釜体（1）顶部；

其特征在于，还包括：

检测装置，所述釜体（1）内部设置有检测装置，所述检测装置用于对温度计（4）测量部位测量精度进行检测，所述检测装置包括检测箱（5），所述检测箱（5）设置在金属温度计（4）下方，所述检测箱（5）上安装有进液管（6）和排液管（7），所述进液管（6）位于反应釜外部一端接通输液设备，所述排液管（7）位于反应釜外部一端接通收集设备，所述检测箱（5）上开设有检测孔（14），所述检测箱（5）内且位于检测孔（14）处安装有用于密封检测孔（14）的弹性薄膜（15），所述检测箱（5）上设置有用于驱动检测箱（5）上下运动的升降组件。

2.根据权利要求1所述的一种生产水性胶用反应釜，其特征在于：所述进液管（6）和排液管（7）均设置为向下运动为延伸，向上运动为收缩的伸缩导管。

3.根据权利要求1所述的一种生产水性胶用反应釜，其特征在于：所述升降组件包括螺杆（8），所述螺杆（8）转动连接在釜体（1）上，所述检测箱（5）开设有螺纹孔（9）和通孔（10），所述螺纹孔（9）与螺杆（8）螺纹连接，所述螺杆（8）顶部安装有摇杆（11），所述釜体（1）上且平行于螺杆（8）安装有固定杆（12），所述通孔（10）与固定杆（12）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种生产水性胶用反应釜，其特征在于：所述排液管（7）排液口设置在检测箱（5）底部，且排液管（7）与收集设备连接一端口水平面低于检测箱（5）内部端口水平面。

5.根据权利要求4所述的一种生产水性胶用反应釜，其特征在于：所述进液管（6）上安装有止水阀（13），所述进液管（6）直径大于排液管（7）直径2～3cm。

6.根据权利要求5所述的一种生产水性胶用反应釜，其特征在于：所述检测箱（5）内安装有固定销（16），所述固定销（16）上活动安装有挡板（17），所述挡板（17）通过弹簧（18）与检测箱（5）底部连接。

7.根据权利要求1所述的一种生产水性胶用反应釜，其特征在于：所述检测箱（5）顶部且位于检测孔（14）处安装有定位架（19），所述定位架（19）顶部设置为漏斗型。

8.根据权利要求3所述的一种生产水性胶用反应釜，其特征在于：所述螺杆（8）上设置有螺纹段，且螺纹段为温度计（4）检测段长度的两倍，所述螺杆（8）其余部分为光杆，所述螺纹段底部设置有限位块（20）。

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