CN117563543A - 一种循环搅拌式化工设备反应釜 - Google Patents

一种循环搅拌式化工设备反应釜 Download PDF

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CN117563543A CN202410050507.1A CN202410050507A CN117563543A CN 117563543 A CN117563543 A CN 117563543A CN 202410050507 A CN202410050507 A CN 202410050507A CN 117563543 A CN117563543 A CN 117563543A
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杨勇
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Abstract

本发明公开了一种循环搅拌式化工设备反应釜,包括搅拌轴,与动力机构相连,受所述动力机构驱动旋转;搅拌器安装在所述搅拌轴上,由所述搅拌轴转动同步带动所述搅拌器旋转,且沿所述搅拌轴轴线方向与所述搅拌轴滑动连接;往复机构包括托板和往复驱动件,所述托板与往复驱动件相连,所述往复驱动件被配置成带动所述托板沿搅拌轴轴线方向往复运动;以及所述托板被配置成带动所述搅拌器同步同向运动,在反应釜一侧设置有循环泵,通过循环泵能将反应釜底部的液体抽取并从反应釜顶端输入,配合往复机构和搅拌器,能实现搅拌层面的往复循环搅拌,以及液体层面的循环,进一步对反应釜内液体进行充分搅拌。

Description

一种循环搅拌式化工设备反应釜
技术领域
本发明涉及化工设备技术领域,具体为一种循环搅拌式化工设备反应釜。
背景技术
反应釜的广义理解即有物理或化学反应的不锈钢容器,根据不同的工艺条件需求进行容器的结构设计与参数配置,设计条件、过程、检验及制造、验收需依据相关技术标准,以实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配反应功能。反应釜的设计结构及参数不同,即反应釜的结构样式不同,属于非标的容器设备,反应釜是综合反应容器,根据反应条件对反应釜结构功能及配置附件的设计;从开始的进料-反应-出料均能够以较高的自动化程度完成预先设定好的反应步骤,对反应过程中的温度、压力、力学控制(搅拌、鼓风等)、反应物/产物浓度等重要参数进行严格的调控;其结构一般由釜体、传动装置、搅拌装置、加热装置、冷却装置、密封装置组成;相应配套的辅助设备:分馏柱、冷凝器、分水器、收集罐、过滤器等,在一些化工生产工艺中,通常用到具有搅拌功能的反应釜来进行生产,虽然现有有技术中的反应釜可以实现化工原料的搅拌,但是搅拌效果并不好,容易在釜底生成沉淀,以及搅拌器搅拌区域为固定的,在反应釜内不同区域搅拌效果会不同,造成搅拌不均匀等情况,降低搅拌质量,因此亟需一种循环搅拌式化工设备反应釜来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种循环搅拌式化工设备反应釜,能有效解决上述现有技术中存在的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用了以下技术方案:一种循环搅拌式化工设备反应釜,包括反应釜和搅拌装置,所述搅拌装置包括:
搅拌轴,与动力机构相连,受所述动力机构驱动旋转;
搅拌器,安装在所述搅拌轴上,由所述搅拌轴转动同步带动所述搅拌器旋转,且沿所述搅拌轴轴线方向与所述搅拌轴滑动连接;
往复机构,包括托板和往复驱动件,所述托板与往复驱动件相连,所述往复驱动件被配置成带动所述托板沿搅拌轴轴线方向往复运动;以及
所述托板被配置成带动所述搅拌器同步同向运动。
优选的,所述搅拌器包括若干相互连接的搅拌面,至少一个所述搅拌面上设置有叶片;各所述搅拌面中心通过套筒套接在所述搅拌轴上,所述搅拌轴上沿轴线方向设置有限位条,至少一个所述套筒内配套开设有限位槽,所述套筒套接在所述搅拌轴上,限位条卡入所述限位槽内,使所述套筒随搅拌轴转动,且所述套筒沿所述搅拌轴轴线方向自由滑动。
优选的,各所述搅拌面之间通过固定式叶片相连,随所述托板沿搅拌轴轴线方向往复运动,带动各所述搅拌面同步同向运动。
优选的,相邻所述搅拌面之间安装有折叠式叶片,所述折叠式叶片包括两个铰接的叶片,各所述叶片分别与两个所述搅拌面铰接;以及
最底端所述搅拌面与所述搅拌轴相连,所述托板作用于最顶端搅拌面,带动最顶端搅拌面同步同向运动,使各所述搅拌面相互靠近收缩或相互远离展开。
优选的,所述托板外侧设置第一刮片,且第一刮片与所述托板之间弹性连接,随所述托板置入所述反应釜内,第一刮片与所述反应釜内壁贴合,至少在所述托板朝一个方向移动时,第一刮片对反应釜内壁进行刮擦。
优选的,所述搅拌面与所述托板接触一端设置有第二刮片,所述第二刮片用于在所述搅拌面旋转时,对所述托板表面进行刮擦。
优选的,所述往复驱动件包括正反驱动电机,与所述正反驱动电机输出轴相连的丝杆,所述丝杆与搅拌轴平行设置,所述托板通过配套螺母与丝杆相连,由所述丝杆转动带动所述托板移动。
优选的,所述往复机构数量至少为一对,各所述往复机构均匀设置在所述反应釜内,其中,一个所述往复机构内配置有正反驱动电机,各所述往复机构的丝杆之间通过联动件联动。
优选的,所述反应釜一侧设置有循环泵,所述循环泵输入端与和输出端均通过管道与所述反应釜相连,且所述循环泵通过管道用于将反应釜底部的液体抽取并从反应釜顶端输入。
有益效果:本发明中,通过往复机构能带动搅拌器沿着搅拌轴轴线方向往复运动,并通过搅拌轴带动搅拌器转动进行搅拌工作,实现对反应釜各层进行动态的搅拌,避免出现液体分层等搅拌不充分问题;
其中,通过多个搅拌面的设置,能同时在不同层面进行搅拌,提高搅拌效果,另外,通过多个搅拌面和折叠式叶片设置,配合托板,能在反复运动时,带动多个搅拌面移动的同时,带动各个折叠式叶片展开或收缩,展开时能增加轴线方向的搅拌区域,在收缩时能增加水平面的搅拌区域,从而对反应釜内各区域充分进行搅拌。
本发明中,在托板上设置有第一刮板,能在托板移动的同时,对反应釜壁面进行刮擦,避免物料粘粘在反应釜壁面上,通过第二刮板的作用,能在搅拌面转动同时,对托板进行刮擦,避免物料沉积在托板上,使得物料充分混合在反应釜内。
本发明中,在反应釜一侧设置有循环泵,通过循环泵能将反应釜底部的液体抽取并从反应釜顶端输入,配合往复机构和搅拌器,能实现搅拌层面的往复循环搅拌,以及液体层面的循环,进一步对反应釜内液体进行充分搅拌。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
在附图中:
图1是本发明循环搅拌式化工设备反应釜的结构示意图;
图2是本发明搅拌轴、搅拌器和往复机构的结构示意图;
图3是本发明搅拌轴、搅拌器和往复机构的平面图;
图4是本发明搅拌器的结构示意图;
图5是本发明折叠式叶片的结构示意图;
图6是本发明托板和第一刮片的结构示意图;
图7是本发明带有循环泵的反应釜的结构示意图;
图中标号:1、反应釜;2、搅拌轴;21、限位条;3、搅拌器;31、搅拌面;32、叶片;33、套筒;34、限位槽;4、往复机构;41、托板;411、U形结构;42、正反驱动电机;43、丝杆;44、螺母;5、搅拌电机;6、减速器;7、联轴器;8、固定式叶片;9、折叠式叶片;10、第一刮片;11、连接板;12、第二刮片;13、循环泵;14、管道;15、皮带轮;16、联动皮带。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。本发明的实施方式部分使用的术语仅用于对本发明的具体实施例进行解释,而非旨在限定本发明。下面结合附图,对本申请的实施例进行描述。本领域普通技术人员可知,随着技术的发展和新场景的出现,本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题,同样适用。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换,这仅仅是描述本申请的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它单元。
实施例:如图1所示,一种循环搅拌式化工设备反应釜,包括反应釜1和搅拌装置,搅拌装置包括搅拌轴2、搅拌器3和往复机构4;
其中,对于搅拌轴2:
参考图2-图3所示,在反应釜1的釜盖上设置动力机构,包括搅拌电机5、减速器6和联轴器7,搅拌轴2沿竖直方向设置在反应釜1内部,并与动力机构相连,通过动力机构驱动搅拌轴2进行旋转;
对于搅拌器3:搅拌器3安装在搅拌轴2上,由搅拌轴2转动同步带动搅拌器3旋转,且沿搅拌轴2轴线方向与搅拌轴2滑动连接;
参考图2和图4所示,搅拌器3包括若干相互连接的搅拌面31,至少一个搅拌面31上设置有叶片32,例如图4所示,搅拌面31为圆框结构,在圆框结构内设置叶片,圆框结构随搅拌轴2进行转动同时,内部的叶片旋转进行搅拌工作;
其中,为了实现搅拌轴2带动搅拌面31转动,同时搅拌面31能自由沿着搅拌轴2轴线方向移动,本实施例采用:各搅拌面31中心通过套筒33套接在搅拌轴2上,搅拌轴2上沿轴线方向设置有限位条21,至少一个套筒33内配套开设有限位槽34,套筒33套接在搅拌轴2上,限位条21卡入限位槽34内,使套筒33随搅拌轴2转动,且套筒33沿搅拌轴2轴线方向自由滑动。
对于往复机构4,包括托板41和往复驱动件,托板41与往复驱动件相连,往复驱动件被配置成带动托板41沿搅拌轴2轴线方向往复运动;以及托板41被配置成带动搅拌器3同步同向运动。
其中,对于往复机构4驱动托板41往复运动,参考图1-图2所示,往复驱动件设置在反应釜1的釜盖上,包括正反驱动电机42,与正反驱动电机42输出轴相连的丝杆43,丝杆43与搅拌轴2平行设置,托板41通过配套螺母44与丝杆43相连,由丝杆43转动带动托板41移动;
参考图4所示,在搅拌面31上扩展有连接板11,连接板11的直径大于搅拌面31的直径,通过连接板11与托板41相互作用,避免搅拌面31与托板41发生碰撞;
对于托板41带动搅拌器3同步同向运动:
在一些实施例中,托板41和连接板11至少一个为磁性结构,通过磁力使得连接板11与托板41同步移动,同时不对连接板11和搅拌面31的转动产生干扰。
在一些实施例中,参考图4所示,托板41朝向连接板11一侧为U形结构411,连接板11插入U形结构411内,连接板11可在U形结构411内自由转动,同时托板41上下移动时均有一个面对连接板11传递作用力,使得连接板11随托板41同步同向移动。
以及,当搅拌面31为两个时,参考图3所示,可设置两个托板41,将两个搅拌面31设置在两个托板41之间,或者将两个托板41设置在两个搅拌面31之间,且两个托板41同步上下移动,当托板41移动时,至少一个托板41向搅拌面31传递作用力,使得连接板11随托板41同步同向移动,该结构相对于U形结构411,托板41端部可设置成弧形平面状,一方面便于对托板41进行后续清理,另一方面能自身引导物质从托板41上脱离。
对于搅拌面31设置:
在一些实施例中,参考图2和图3所示,各搅拌面31之间通过固定式叶片8相连,随托板41沿搅拌轴2轴线方向往复运动,带动各搅拌面31同步同向运动;此时,为了搅拌面31移动的稳定性,在最顶端和最低端设置托板41。
工作时,搅拌轴2带动各搅拌面31转动对反应釜1内进行搅拌操作,正反驱动电机42驱动丝杆43正向转动,从而带动托板41向上移动,同步推动连接面和搅拌面31向上移动,可通过在正反驱动电机42处设置定时模块,即在一定时间后控制正反驱动电机42反向转动,驱动丝杆43反向转动,从而带动托板41向下移动,同步推动连接面和搅拌面31向下移动;此过程中,搅拌面31持续进行搅拌操作,对反应釜1内沿竖直方向不同层面进行动态搅拌,提高搅拌效果,避免分层等情况发生;
在一些实施例中,相邻搅拌面之间安装有折叠式叶片9,折叠式叶片9包括两个铰接的叶片,各叶片分别与两个搅拌面31铰接,对于两个折叠式叶片9的铰接设置,其只能沿着搅拌轴轴线方向相互开合;以及最底端搅拌面31与搅拌轴2相连,托板41作用于最顶端搅拌面31,带动最顶端搅拌面31同步同向运动,使各搅拌面31相互靠近收缩或相互远离展开。
在一实施例中,参考图5所示,搅拌面31为3个,其中在丝杆43上位于最顶端搅拌面31处配设一个托板41,在底端的搅拌面31与搅拌轴2固定连接,此时该搅拌面31不随其余搅拌面31同步沿着搅拌轴2轴线方向移动,工作时:搅拌轴2带动各个搅拌面31进行搅拌工作,丝杆43正向转动,带动托板41向上移动,并推动最上面连接板11和搅拌面31向上移动,此时第一个搅拌面31和第二个搅拌面31之间的折叠式叶片9展开,至展开至最大角度时,第二个搅拌面31开始向上移动,将第二个搅拌面31和第三个搅拌面31之间的折叠式叶片9展开,至展开至不大于最大角度时,正反驱动电机42反向驱动丝杆43,此时第一个搅拌面31和第二个搅拌面31之间的折叠式叶片9收缩,至最小角度时,第二个搅拌面31开始向下移动,将第二个搅拌面31和第三个搅拌面31之间的折叠式叶片9收缩,如此反复,展开时能增加轴线方向的搅拌区域,在收缩时能增加水平面的搅拌区域,从而对反应釜1内各区域充分进行搅拌。
为了能稳定的带动搅拌器3上下移动,往复机构4数量至少为一对,各往复机构4均匀设置在反应釜1内,其中,一个往复机构4内配置有正反驱动电机42,各往复机构4的丝杆43之间通过联动件联动;
以图1-图3为例,采用一对往复机构4,并对此设置在搅拌器3两侧,随着两个托板41移动,从而对连接板11两侧同步施加作用力,使其稳定的上下移动,参考图1所示,左侧的往复机构4内配置有正反驱动电机42,联动件为皮带轮15组件,通过两个皮带轮15分别与两个丝杆43同轴连接,然后通过联动皮带16联动,实现两个丝杆43同步转动,对于丝杆43转向以及螺母44的设置,以实现两个托板41同步同向移动为基础设置。
在一些实施例中,参考图6所示,对于托板41设置还包括:在托板41外侧设置第一刮片10,且第一刮片10与托板41之间弹性连接,随托板41置入反应釜1内,第一刮片10与反应釜1内壁贴合,至少在托板41朝一个方向移动时,第一刮片10对反应釜1内壁进行刮擦,对于第一刮片10尺寸可根据实际需求进行设置,可设置成对反应釜1内部分区域进行刮擦,也可设置对反应釜1内全区域进行刮擦,其中,第一刮片10的设置限制螺母44转动,从而确保螺母44稳定的沿着丝杆43移动。
工作时,随着丝杆43驱动托板41移动,此时第一刮片10紧贴在反应釜1内壁,在托板41移动时,第一刮片10向上刮擦内壁将粘粘的物料从内壁上挂下,落入反应釜1内随着搅拌进行溶解,另外,在对反应釜1进行清洁时,也可启动丝杆43,通过第一刮片10对反应釜1内壁进行刮擦清洁工作。
在一些实施例中,搅拌面31与托板41接触一端设置有第二刮片12,基于上述内容,第二刮片12设置在连接板11上,在搅拌过程中,在水平方向托板41相对于搅拌面31是静止的,此时通过第二刮片12能对托板41进行刮擦,避免物料沉积在托板41上,使得物料充分混合在反应釜1内。
另一方面,除了在搅拌层面实现往复循环搅拌,在一些实施例中,参考图7所示,反应釜1一侧设置有循环泵13,循环泵13输入端与和输出端均通过管道14与反应釜1相连,且循环泵13通过管道14用于将反应釜1底部的液体抽取并从反应釜1顶端输入,使得反应釜1内的液体流动起来,避免在反应釜1底部沉积,进一步提高搅拌混合的效果。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在获知本发明中记载内容后,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对其作出若干同等变换和替代,这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种循环搅拌式化工设备反应釜,包括反应釜和搅拌装置,其特征在于,所述搅拌装置包括:
搅拌轴,与动力机构相连,受所述动力机构驱动旋转;
搅拌器,安装在所述搅拌轴上,由所述搅拌轴转动同步带动所述搅拌器旋转,且沿所述搅拌轴轴线方向与所述搅拌轴滑动连接;
往复机构,包括托板和往复驱动件,所述托板与往复驱动件相连,所述往复驱动件被配置成带动所述托板沿搅拌轴轴线方向往复运动;以及
所述托板被配置成带动所述搅拌器同步同向运动。
2.根据权利要求1所述的一种循环搅拌式化工设备反应釜,其特征在于:所述托板外侧设置第一刮片,且第一刮片与所述托板之间弹性连接,随所述托板置入所述反应釜内,第一刮片与所述反应釜内壁贴合,至少在所述托板朝一个方向移动时,第一刮片对反应釜内壁进行刮擦。
3.根据权利要求1所述的一种循环搅拌式化工设备反应釜,其特征在于:所述反应釜一侧设置有循环泵,所述循环泵输入端与和输出端均通过管道与所述反应釜相连,且所述循环泵通过管道用于将反应釜底部的液体抽取并从反应釜顶端输入。
4.根据权利要求1所述的一种循环搅拌式化工设备反应釜,其特征在于:所述往复驱动件包括正反驱动电机,与所述正反驱动电机输出轴相连的丝杆,所述丝杆与搅拌轴平行设置,所述托板通过配套螺母与丝杆相连,由所述丝杆转动带动所述托板移动。
5.根据权利要求4所述的一种循环搅拌式化工设备反应釜,其特征在于:所述往复机构数量至少为一对,各所述往复机构均匀设置在所述反应釜内,其中,一个所述往复机构内配置有正反驱动电机,各所述往复机构的丝杆之间通过联动件联动。
6.根据权利要求1所述的一种循环搅拌式化工设备反应釜,其特征在于:所述搅拌器包括若干相互连接的搅拌面,至少一个所述搅拌面上设置有叶片;各所述搅拌面中心通过套筒套接在所述搅拌轴上,所述搅拌轴上沿轴线方向设置有限位条,至少一个所述套筒内配套开设有限位槽,所述套筒套接在所述搅拌轴上,限位条卡入所述限位槽内,使所述套筒随搅拌轴转动,且所述套筒沿所述搅拌轴轴线方向自由滑动。
7.根据权利要求6所述的一种循环搅拌式化工设备反应釜,其特征在于:各所述搅拌面之间通过固定式叶片相连,随所述托板沿搅拌轴轴线方向往复运动,带动各所述搅拌面同步同向运动。
8.根据权利要求6所述的一种循环搅拌式化工设备反应釜,其特征在于:相邻所述搅拌面之间安装有折叠式叶片,所述折叠式叶片包括两个铰接的叶片,各所述叶片分别与两个所述搅拌面铰接;以及
最底端所述搅拌面与所述搅拌轴相连,所述托板作用于最顶端搅拌面,带动最顶端搅拌面同步同向运动,使各所述搅拌面相互靠近收缩或相互远离展开。
9.根据权利要求6所述的一种循环搅拌式化工设备反应釜,其特征在于:所述搅拌面与所述托板接触一端设置有第二刮片,所述第二刮片用于在所述搅拌面旋转时,对所述托板表面进行刮擦。
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