CN117983158A - 一种蒸汽直接加热型反应釜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种蒸汽直接加热型反应釜，包括竖向设置的釜体，釜体中心设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有搅拌叶片，釜体的侧壁上设置有一个或至少两个沿周向间隔设置的安装套筒，反应釜还包括与安装套筒个数对应的蒸汽喷头，蒸汽喷头的上端为进气端、下端为出气端，蒸汽喷头定位插装于对应安装套筒的内孔中，蒸汽喷头的上端通过安装法兰与安装套筒可拆连接，蒸汽喷头的出气端位于釜体内腔中，蒸汽喷头的进气端位于出气端的外侧，搅拌叶片旋转时在釜体内形成一个圆形的搅拌区域，蒸汽喷头的出气端朝向沿搅拌区域的切向延伸。本发明解决了现有技术中蒸汽喷头易被固体物料堵塞且不易维修更换的技术问题。

Description

一种蒸汽直接加热型反应釜

技术领域

本发明涉及一种冶金、化工技术领域中的加热反应釜，尤其涉及一种蒸汽直接加热型反应釜。

背景技术

反应釜是冶金、化工领域中的常用设备，根据加热形式可以分为直接加热型反应釜和间接加热型反应釜。常用的加热热源有熔盐、导热油和蒸汽等，其中以蒸汽为热源的反应釜分为直接加热型反应釜和间接加热型反应釜，直接加热型反应釜内，蒸汽与物流直接混合，具有传热效率高、热利用率高等优点。

现有的蒸汽直接加热型反应釜如图1所示：包括釜体2，还包括下端伸入到釜体中心位置底部的搅拌轴5，搅拌轴5上设置有搅拌叶片3，釜体2上设置有蒸汽通入管4，蒸汽通入管4的下端一直延伸至釜体的底部位置，蒸汽通入管的下端设置有水平布置的蒸汽喷头1。搅拌轴由釜体上侧的搅拌轴驱动电机6驱动。

使用时，物料在反应釜内进行搅拌施工的同时，高温的蒸汽经过蒸汽通入管也通入到反应釜内，蒸汽经蒸汽通入管的蒸汽喷头排出后通入物料之中，具有较高的换热效率。但是其也存在以下问题：当物料中含有固体颗粒的时候，固体颗粒很容易进入蒸汽通入管的蒸汽喷头导致蒸汽喷头处的蒸汽喷头发生堵塞，其疏通、清理、更换较为困难；处于釜体中的蒸汽通入管长度较长，蒸汽通入管不仅会占据釜体内的空间，物料也会加剧对蒸汽通入管的磨损，同样的，蒸汽通入管的维修更换也很不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸汽直接加热型反应釜，以解决现有技术中蒸汽喷头易被固体物料堵塞且不易维修更换的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明中一种蒸汽直接加热型反应釜的技术方案如下：

一种蒸汽直接加热型反应釜，包括竖向设置的釜体，釜体中心设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有搅拌叶片，釜体的侧壁上设置有一个或至少两个沿周向间隔设置的安装套筒，反应釜还包括与安装套筒个数对应的蒸汽喷头，蒸汽喷头的上端为进气端、下端为出气端，蒸汽喷头定位插装于对应安装套筒的内孔中，蒸汽喷头的上端通过安装法兰与安装套筒可拆连接，蒸汽喷头的出气端位于釜体内腔中，蒸汽喷头的进气端位于出气端的外侧，搅拌叶片旋转时在釜体内形成一个圆形的搅拌区域，蒸汽喷头的出气端朝向沿搅拌区域的切向延伸。

进一步的，蒸汽喷头有三个，三个蒸汽喷头沿周向均匀间隔设置。

进一步的，蒸汽喷头上于所述安装法兰的上侧设置有用于与相应蒸汽管道可拆连接的连接法兰。

进一步的，蒸汽喷头包括直管结构的蒸汽喷管，蒸汽喷管的下端构成所述出气端，安装法兰设置于蒸汽喷管的上端。

进一步的，蒸汽喷头的出气端包括喷头管段和设置于喷头管段下端的管段端板，喷头管段的管壁上和管段端板上均设置有通汽孔。

进一步的，通汽孔的直径为0.5mm~20mm。

进一步的，蒸汽喷头处于釜体的中部或中部以下位置。

进一步的，蒸汽喷头与水平面呈夹角α斜向下插入反应釜的釜体中，α为15～75°。

进一步的，在水平截面上，定义与蒸汽喷头轴线相交的釜体半径线为基准半径线，蒸汽喷头的轴线与基准半径线的夹角为0~30°。

本发明的有益效果为：在使用时，蒸汽喷头经安装套筒斜插入到釜体中，安装法兰与安装套筒固定，实现对蒸汽喷头的固定，然后将蒸汽喷头的进气端与蒸汽管道相连，蒸汽喷头的出汽端即可向釜体内的物料通入高温蒸汽，以实现对物料的直接加热，蒸汽喷头斜向下设置，从一定程度上避免了固体物料进入蒸汽喷头而堵塞蒸汽喷头，即使蒸汽喷头被堵塞，可以拆洗安装法兰与安装套筒的连接，将蒸汽喷头由釜体中抽出，方便对蒸汽喷头的维修更换，同时，蒸汽喷头的出气端朝向经过安装套筒的定位而朝向搅拌区域的切向延伸，因此从蒸汽喷头喷出的蒸汽还能够有助于提高物料的搅拌强度，保证搅拌效果的同时，降低搅拌轴的能耗。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应地标号表示相同或对应地部分，其中：

图1是现有技术中蒸汽直接加热型反应釜的结构示意图；

图2是本发明中蒸汽直接加热型反应釜的一个实施例的结构示意图；

图3是图2中各蒸汽喷头布局的俯视图；

图4是图2中蒸汽喷头与安装套筒的配合示意图；

附图标记说明：1、蒸汽喷头；2、釜体；3、搅拌叶片；4、蒸汽通入管；5、搅拌轴；6、搅拌轴驱动电机；7、安装套筒；8、安装法兰；9、连接法兰；10、套筒法兰；11、蒸汽管道；12、搅拌区域；13、基准半径线；14、基准半径线；15、蒸汽喷头的轴线；16、喷头管段；17、管段端板。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。

本发明中一种蒸汽直接加热型反应釜的实施例如图2~4所示：包括竖向设置的釜体2和与釜体2同轴线设置的搅拌轴5，搅拌轴5转动装配于釜体2的上端，釜体上侧设置有驱动搅拌轴转动的搅拌轴驱动电机6，搅拌轴上设置有搅拌叶片3，本实施例中，搅拌叶片3共有三个，三个搅拌叶片沿上下方向间隔设置。

釜体的下端侧壁上设置有三个沿周向均匀间隔设置的安装套筒7，反应釜还包括与安装套筒7个数对应的蒸汽喷头1，蒸汽喷头1的上端为进气端、下端为出气端，蒸汽喷头1定位插装于对应安装套筒7的内孔中。蒸汽喷头1的上端通过安装法兰8、螺栓与安装套筒上的套筒法兰10可拆连接，蒸汽喷头1的出汽端位于釜体内腔中，蒸汽喷头的出汽端朝向位置最靠下的搅拌叶片。蒸汽喷头的进气端位于出气端外侧，位置最靠下的搅拌叶片旋转时在釜体内形成一个圆形的搅拌区域12，该搅拌区域的直径即为搅拌叶片最外端旋转一周时的运动轨迹圆，蒸汽喷头的出气端朝向沿搅拌区域的切向延伸。

在本实施例中，蒸汽喷头包括直管结构的蒸汽喷管，蒸汽喷管的下端构成所述出气端，蒸汽喷管的顶部设置有用于通过螺栓与蒸汽管道可拆连接的连接法兰9，蒸汽喷管的上端于连接法兰的下侧设置有用于通过螺栓与套筒法兰可拆连接的安装法兰8，套筒法兰10设置于安装套筒7的顶部。

蒸汽喷头的出气端包括喷头管段16和设置于喷头管段下端的管段端板17，管段端板竖向设置，管段端板与喷头管段之间形成一个下小上大的尖部结构，方便蒸汽喷头插入物料和由物料中取出，喷头管段的管壁和管段端板上均设置有通汽孔，通气孔的直径为0.5mm~20mm。

蒸汽喷头与水平面呈夹角α斜向下插入反应釜的釜体中，α为15～75°，本实施例中α为60°，该角度决定蒸汽喷头的倾斜角度，理论上，该角度越大，物料受重力作用，越不容易进入蒸汽喷头中。在水平截面上，定义与蒸汽喷头轴线相交的釜体半径线为基准半径线13，蒸汽喷头的轴线15与基准半径线13的夹角为0~30°，这个夹角与搅拌区域的直径有关，本实施例中，蒸汽喷头的轴线与基准半径线的夹角为30°。

使用时，将蒸汽喷头插入到安装套筒中，螺栓将安装法兰与套筒法兰连接，即实现了蒸汽喷头的安装定位，再通过螺栓将连接法兰与蒸汽管道连接，即可使用，蒸汽经蒸汽喷头喷入釜体中，蒸汽与釜体中的物料直接接触换热，因此称之为蒸汽直接加热型反应釜。本发明中的蒸汽喷头自上至下通过安装套筒的定位可拆插装于釜体中，只有出气端位于釜体内侧，整个蒸汽管道均位于釜体外侧，蒸汽管道不会占据釜体内的空间，也不会造成蒸汽管道的过渡磨损问题；倾斜布置的蒸汽喷头，使得釜体中的物料不容易进入到蒸汽喷头中而造成蒸汽喷头的堵塞，如果发生蒸汽喷头的堵塞，拆掉安装法兰与套筒法兰之间的螺栓，将蒸汽喷头抽出，对蒸汽碰头进行维修更换即可，非常的方便；此外，蒸汽喷头的出气端朝向搅拌区域的切向，因此在蒸汽的推力作用下，物料有随着搅拌方向转动的趋势和动力，这能够保证搅拌效果的同时，还可以降低搅拌轴驱动电机的能耗和功率需求。

在本说明书的上述描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“安装”、“相连”或“连接”等术语应该做广义的理解。例如，就术语“连接”来说，其可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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，或者可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。因此，除非本说明书另有明确的限定，本领域技术人员可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”、“中心”、“纵向”、“横向”、“顺时针”或“逆时针”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。

另外，本说明书中所使用的术语“第一”或“第二”等用于指代编号或序数的术语仅用于描述目的，而不能理解为明示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”或“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体的限定。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (9)

1.一种蒸汽直接加热型反应釜，包括竖向设置的釜体，釜体中心设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有搅拌叶片，其特征在于：釜体的侧壁上设置有一个或至少两个沿周向间隔设置的安装套筒，反应釜还包括与安装套筒个数对应的蒸汽喷头，蒸汽喷头的上端为进气端、下端为出气端，蒸汽喷头定位插装于对应安装套筒的内孔中，蒸汽喷头的上端通过安装法兰与安装套筒可拆连接，蒸汽喷头的出气端位于釜体内腔中，蒸汽喷头的进气端位于出气端的外侧，搅拌叶片旋转时在釜体内形成一个圆形的搅拌区域，蒸汽喷头的出气端朝向沿搅拌区域的切向延伸。

2.根据权利要求1所述的蒸汽直接加热型反应釜，其特征在于：蒸汽喷头有三个，三个蒸汽喷头沿周向均匀间隔设置。

3.根据权利要求1所述的蒸汽直接加热型反应釜，其特征在于：蒸汽喷头上于所述安装法兰的上侧设置有用于与相应蒸汽管道可拆连接的连接法兰。

4.根据权利要求1所述的蒸汽直接加热型反应釜，其特征在于：蒸汽喷头包括直管结构的蒸汽喷管，蒸汽喷管的下端构成所述出气端，安装法兰设置于蒸汽喷管的上端。

5.根据权利要求1所述的蒸汽直接加热型反应釜，其特征在于：蒸汽喷头的出气端包括喷头管段和设置于喷头管段下端的管段端板，喷头管段的管壁上和管段端板上均设置有通汽孔。

6.根据权利要求5所述的蒸汽直接加热型反应釜，其特征在于：通汽孔的直径为0.5mm~20mm。

7.根据权利要求1所述的蒸汽直接加热型反应釜，其特征在于：蒸汽喷头处于釜体的中部或中部以下位置。

8.根据权利要求1~7任意一项所述的蒸汽直接加热型反应釜，其特征在于：蒸汽喷头与水平面呈夹角α斜向下插入反应釜的釜体中，α为15～75°。

9.根据权利要求1~7任意一项所述的蒸汽直接加热型反应釜，其特征在于：在水平截面上，定义与蒸汽喷头轴线相交的釜体半径线为基准半径线，蒸汽喷头的轴线与基准半径线的夹角为0~30°。