CN207446211U - 聚合釜恒温控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及聚偏氟乙烯聚合生产技术领域，尤其涉及一种聚合釜恒温控制系统，包括聚合釜，还包括控制器、热水槽和冷水槽，聚合釜上设置有夹套和测温装置，测温装置将温度信号传输给控制器，夹套的夹套腔的进水端设置有阀组Ⅰ，热水槽和冷水槽的出水端均设置有水泵，控制器连接控制三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、阀组Ⅰ和水泵；热水槽上设置有温度控制装置Ⅰ和液位控制装置Ⅰ，冷水槽上设置有温度控制装置Ⅱ和液位控制装置Ⅱ。该系统能够补充反应引发所需的热量，也能及时将反应生成的热量转移，控制反应温度条件的波动，使反应温度维持恒定，达到理想的产品质量和收率。

Description

聚合釜恒温控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种聚合釜恒温控制系统，涉及聚偏氟乙烯聚合生产技术领域。

背景技术

聚偏氟乙烯(PVDF)是经HCFC-142b裂解成VDF单体，再通过聚合反应生成的含氟高分子材料，聚偏氟乙烯树脂由于具有优良的化学性能、物理性能和热加工性能，因而得到广泛的应用。近年来，在能源、环保、电子、化工、建材等相关产业方面的应用得到了快速发展，其重要性和开发前景在含氟高分子材料中跃居第二位。

在聚偏氟乙烯生产过程中，聚合釜是关键设备，其一般的工艺流程是：液相偏氟乙烯通过气化器后产生偏氟乙烯气体，通过隔膜压缩机升压后，连续通入卧式聚合釜进行聚合反应。在聚合釜中的反应是一种放热反应过程，因此需要严格控制反应温度。并且，这也是一个多种参数相互制约的复杂过程，工艺控制指标的好坏关系到生产能否稳定运行，生产效益以及设备安全问题，因此如何实现聚合釜的最优控制，多年来一直是相关领域的技术人员十分关注、并为之不懈努力的课题。中国专利CN204395926U公开了一种新型聚合釜结构，该新型聚合釜结构聚合釜的釜壁处形成夹套，该夹套的夹套腔内设有环状盘管，环状盘管的进水端通过管路与热水调节阀连接，夹套腔的进水端通过管路与冷却水调节阀连接，热水调节阀和冷却水调节阀均与PLC控制器的控制端连接，聚合釜的腔体内设有温度传感器，该温度传感器与PLC控制器的数据采集端连接，环状盘管的进水端和夹套腔的进水端均设置于靠近釜底的位置。其在釜夹套内增设环状盘管，具备独立的热循环系统和独立的冷却循环系统，利用智能PLC控制系统对釜内温度进行检测，同时，更具检测数据实现对冷水阀和热水阀的开闭调节，最终确保釜内温度长期稳定在80℃，有利于控制产品质量的稳定系数。

上述现有技术虽然能够实现对聚合釜的温度进行控制的作用，但是其简单的通过热水阀和冷水阀来控制热水和冷水分别进入环状盘管和夹套腔，很难精确的控制热水和冷水的温度，从而不能对聚合釜中的温度进行精确的调节，并且其热水和冷水都不能循环利用，从而不利于节约水资源。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述缺陷，本实用新型提出了一种新的聚合釜恒温控制系统。该系统能够补充反应引发所需的热量，也能及时将反应生成的热量转移，控制反应温度条件的波动，使反应温度维持恒定，达到理想的产品质量和收率。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种聚合釜恒温控制系统，包括聚合釜，还包括控制器、热水槽和冷水槽，聚合釜上设置有夹套和测温装置，热水槽和冷水槽的出水端通过三通阀Ⅰ连接夹套的夹套腔进水端，夹套的夹套腔出水端通过三通阀Ⅱ连接热水槽和冷水槽的进水端；测温装置将温度信号传输给控制器，夹套的夹套腔的进水端设置有阀组Ⅰ，热水槽和冷水槽的出水端均设置有水泵，控制器连接控制三通阀Ⅰ、三通阀Ⅱ、阀组Ⅰ和水泵；热水槽上设置有温度控制装置Ⅰ和液位控制装置Ⅰ，冷水槽上设置有温度控制装置Ⅱ和液位控制装置Ⅱ。

作为优选，聚合釜为立式聚合釜。

作为优选，测温装置包括温度测量仪Ⅰ和温度测量仪Ⅱ,温度测量仪Ⅰ用于输出聚合釜内的温度联锁信号，温度测量仪Ⅱ用于输出聚合釜内的温度信号。

作为优选，温度控制装置Ⅰ包括温度测量仪Ⅲ和阀组Ⅱ，阀组Ⅱ通过管道连接有低压蒸汽罐。

作为优选，温度控制装置Ⅱ包括温度测量仪Ⅳ和阀组Ⅲ，阀组Ⅲ通过管道连接有冷盐水罐。

作为优选，阀组Ⅰ、阀组Ⅱ、阀组Ⅲ均为四阀组。

作为优选，液位控制装置Ⅰ包括液位仪Ⅰ和补水开关阀Ⅰ，液位仪Ⅰ用于将热水槽内的液位信号传输给控制器，控制器根据接收到的液位信号控制补水开关阀Ⅰ的开、关。

作为优选，液位控制装置Ⅱ包括液位仪Ⅱ和补水开关阀Ⅱ，液位仪Ⅱ用于将冷水槽内的液位信号传输给控制器，控制器根据接收到的液位信号控制补水开关阀Ⅱ的开、关。

作为优选，补水开关阀Ⅰ和补水开关阀Ⅱ均通过水管连接补水水箱。

作为优选,聚合釜内的温度为45℃～55℃。

本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的聚合釜恒温控制系统，设置有控制器、测温装置、温度控制装置Ⅰ、液位控制装置Ⅰ、温度控制装置Ⅱ、液位控制装置Ⅱ，能够实现温度信号以及液位信号的传输控制，从而实现自动化的调节聚合釜内的温度保持恒定。

2.本实用新型的聚合釜恒温控制系统，在聚合釜上设置有温度测量仪Ⅰ和温度测量仪Ⅱ，温度测量仪Ⅰ用于输出温度联锁信号，控制器接收到温度联锁信号后对热水槽和冷水槽进行控制输出热水或者冷水，温度测量仪Ⅱ用于输出温度控制信号，控制器接收温度控制信号后控制打开或者关闭位于夹套的夹套腔的进水端的阀组Ⅰ的开、关，温度测量仪Ⅰ和温度测量仪Ⅱ输出的联锁信号和温度控制信号共同作用，以达到维持聚合釜内温度恒定的作用。

3.本实用新型的聚合釜恒温控制系统，热水槽和冷水槽的出水端通过三通阀Ⅰ连接夹套的夹套腔进水端，夹套的夹套腔出水端通过三通阀Ⅱ连接热水槽和冷水槽的进水端，三通阀Ⅰ和三通阀Ⅱ能够保证在开启一端支路的同时，另一端支路处于关闭的状态，

4.本实用新型的聚合釜恒温控制系统，阀组Ⅰ、阀组Ⅱ、阀组Ⅲ均为四阀组，均由控制器连接控制，用于调节水解质进入聚合釜时的流量，从而进一步控制聚合釜内的反应温度基本恒定；阀组Ⅱ用于调节低压蒸汽进入热水槽时的流量，从而控制热水槽内的温度基本恒定；阀组Ⅲ用于调节冷盐水进入冷水槽时的流量，从而进一步控制冷水槽内的温度基本恒定。

5.本实用新型的聚合釜恒温控制系统，在热水槽上设置有温度控制装置Ⅰ和液位控制装置Ⅰ，冷水槽上设置有温度控制装置Ⅱ和液位控制装置Ⅱ，分别对热水槽和冷水槽内的温度和液位进行控制，从而保证输送到聚合釜中的水的温度以及保证热水槽和冷水槽中有充足的热水和冷水。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是本实用新型的系统工程图。

图中：1、聚合釜；11、夹套；121、温度测量仪Ⅰ；122、温度测量仪Ⅱ；2、控制器；3、热水槽；311、温度测量仪Ⅲ；321、液位仪Ⅰ；322、补水开关阀Ⅰ；4、冷水槽；411、温度测量仪Ⅳ；421、液位仪Ⅱ；422、补水开关阀Ⅱ；51、三通阀Ⅰ；52、三通阀Ⅱ；61、阀组Ⅰ；62、阀组Ⅱ；63、阀组Ⅲ；7、水泵；8、低压蒸汽罐；9、冷盐水罐；10、补水水箱。

具体实施方式

为了使本实用新型目的、技术方案更加清楚明白，下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

实施例一：

如图1和图2所示，本实用新型所述的一种聚合釜恒温控制系统，包括聚合釜1、控制器2、热水槽3和冷水槽4。其中，聚合釜1为立式聚合釜，该聚合釜1上设置有夹套11，夹套11的夹套腔的出水端连接三通阀Ⅱ52的一通，三通阀Ⅱ52的二通和三通分别连接热水槽3和冷水槽4的进水端。当温度大于40℃时，控制器2控制打开三通阀Ⅱ52中连接冷水槽4的三通，当温度小于或者等于40℃时，控制器2控制打开三通阀Ⅱ52中连接热水槽3的二通。热水槽3和冷水槽4的出水端均设置有水泵7，夹套11的夹套腔的进水端连接有阀组Ⅰ61，该阀组Ⅰ61为四阀组，由控制器2控制，阀组Ⅰ61用于调节热水或者冷水进入聚合釜1时的流量，从而进一步控制聚合釜1内的反应温度进本恒定。阀组Ⅰ61通过水管连接三通阀Ⅰ51的一通，三通阀Ⅰ51的二通和三通分别连接热水槽3和冷水槽4出水端的水泵7。当温度大于40℃时，控制器2控制打开三通阀Ⅰ51中连接冷水槽4的三通以及设置在冷水槽3上的水泵7，当温度小于或者等于40℃时，控制器2控制打开三通阀Ⅰ51中连接热水槽3的二通以及设置在热水槽4上的水泵7。

继续参见图1和图2，聚合釜1上设置有测温装置，该测温装置包括温度测量仪Ⅰ121和温度测量仪Ⅱ122，温度测量仪Ⅰ121用于输出联锁温度信号，温度测量仪Ⅰ121将联锁温度信号传输给控制器2。控制器2通过接收到的温度联锁信号控制热水槽3和冷水槽4出水端的水泵7，同时控制三通阀Ⅰ51，当温度测量仪Ⅰ121检测到的温度大于40℃时，控制器2控制打开冷水槽4的出水端的水泵7，同时控制打开三通阀Ⅰ51中的三通，冷水槽4向聚合釜1中提供冷水，当温度测量仪Ⅰ121检测到的温度小于或者等于40℃时，控制器2控制打开热水槽3的水泵7，并同时打开三通阀Ⅰ51中的二通，热水槽3向聚合釜1中提供热水。温度测量仪Ⅱ122用于检测聚合釜1内的温度，输出温度控制信号，并将温度控制信号传输给控制器2，控制器2控制打开或者关闭阀组Ⅰ61，当温度测量仪Ⅱ122检测到聚合釜1内的温度不是设定值时，控制器2控制打开阀组Ⅰ61中的三阀组，当温度测量仪Ⅱ122检测到聚合釜1内的温度是恒定的设定值时，控制器2控制关闭阀组Ⅰ61。同时阀组Ⅰ61还包括一个人工调节阀门，用于人工调节水介质的流量，从而更加精确的控制聚合釜1内的温度。

继续参见图1和图2，热水槽3上设置有温度控制装置Ⅰ和液位控制装置Ⅰ，温度控制装置Ⅰ包括温度测量仪Ⅲ311和阀组Ⅱ62，阀组Ⅱ62连接有低压蒸汽罐8，阀组Ⅱ62为四阀组，用于用于调节低压蒸汽的流量，从而控制热水槽3中的温度。温度测量仪Ⅲ311用于检测热水槽3中的温度，并将温度信号传输给控制器2，控制器2连接控制阀组Ⅱ62，当温度小于40℃时，控制器2控制打开阀组Ⅱ62，当温度大于40℃时，控制器2控制关闭阀组Ⅱ62。液位控制装置Ⅰ包括液位仪Ⅰ321和补水开关阀Ⅰ322，补水开关阀Ⅰ322通过水管连接有补水水箱10，液位仪Ⅰ321用于检测热水槽3中的液位，并将液位信号传输给控制器2，控制器2控制补水开关阀Ⅰ322，当液位仪Ⅰ321检测到的液位低于热水槽3高度的70％时，控制器2控制打开补水开关阀Ⅰ322，当液位仪Ⅰ321检测到的液位高于热水槽3高度的80％时，控制器2控制关闭补水开关阀Ⅰ322。

继续参见图1和图2，冷水槽4上设置有温度控制装置Ⅱ和液位控制装置Ⅱ，温度控制装置Ⅱ包括温度测量仪Ⅳ411和阀组Ⅲ63，阀组Ⅲ63连接有冷盐水罐9，阀组Ⅲ63为四阀组，用于调节冷盐水的流量，从而控制冷水槽4中的温度。温度测量仪Ⅳ411用于检测冷水槽4中的温度，并将温度信号传输给控制器2，控制器2连接控制阀组Ⅲ63，当温度大于40℃时，控制器2控制打开阀组Ⅲ63，当温度小于40℃时，控制器2控制关闭阀组Ⅲ63。液位控制装置Ⅱ包括液位仪Ⅱ421和补水开关阀Ⅱ422，补水开关阀Ⅱ422通过水管连接补水水箱10，液位仪Ⅱ421用于检测冷水槽4中的液位，并将液位信号传输给控制器2，控制器2控制补水开关阀Ⅱ422，当液位仪Ⅱ421检测到的液位低于冷水槽4高度的70％时，控制器2控制打开补水开关阀Ⅱ422，当液位仪Ⅱ421检测到的液位高于冷水槽4高度的80％时，控制器2控制关闭补水开关阀Ⅱ422。

本实用新型能够补充反应引发所需的热量，也能及时将反应生成的热量转移，控制反应温度条件的波动，使反应温度维持恒定，达到理想的产品质量和收率。具体工作过程如下：

首先，在控制器上设置好聚合釜内的反应温度，一般为45℃～55℃，向聚合釜内通入偏氟乙烯和反应助剂，温度测量仪Ⅰ输出聚合釜内的温度联锁信号，当温度大于40℃时，控制器控制打开三通阀Ⅰ中连接冷水槽的三通，同时打开冷水槽上的水泵，冷水槽向聚合釜内输送冷水；当温度测量仪Ⅰ检测到的温度小于或者等于40℃时，控制器控制打开三通阀Ⅰ中连接热水槽的二通，同时打开热水槽上的水泵，热水槽向聚合釜输送热水。温度测量仪Ⅱ输出聚合釜内的控制温度，当温度测量仪Ⅱ检测到的温度不等于设定值时，控制器控制打开阀组Ⅰ，当温度测量仪Ⅱ检测到的温度等于设定值时，控制器控制关闭阀组Ⅰ。聚合釜内的水分通过夹套腔的出水端输出，当输出的水分大于40℃时，控制器控制打开三通阀Ⅱ中连接热水槽的二通，当输出的水分温度小于或者等于40℃时，控制器控制打开三通阀Ⅱ中连接冷水槽的三通。从而达到水资源的循环利用。同时，热水槽上的温度控制装置Ⅰ和液位控制装置Ⅰ对热水槽中的温度和液位进行控制，冷水槽上的温度控制装置Ⅱ和液位控制装置Ⅱ对冷水槽中的温度和液位进行控制，以达到向聚合釜内输送的水解质的温度的精确。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而己，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的均等修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的专利涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种聚合釜恒温控制系统，包括聚合釜(1)，其特征在于，还包括控制器(2)、热水槽(3)和冷水槽(4)，所述聚合釜(1)上设置有夹套(11)和测温装置，所述热水槽(3)和冷水槽(4)的出水端通过三通阀Ⅰ(51)连接所述夹套(11)的夹套腔进水端，所述夹套(11)的夹套腔出水端通过三通阀Ⅱ(52)连接所述热水槽(3)和冷水槽(4)的进水端；

所述测温装置将温度信号传输给所述控制器(2)，所述夹套(11)的夹套腔的进水端设置有阀组Ⅰ(61)，所述热水槽(3)和冷水槽(4)的出水端均设置有水泵(7)，所述控制器(2)连接控制所述三通阀Ⅰ(51)、三通阀Ⅱ(52)、阀组Ⅰ(61)和水泵(7)；

所述热水槽(3)上设置有温度控制装置Ⅰ和液位控制装置Ⅰ，所述冷水槽(4)上设置有温度控制装置Ⅱ和液位控制装置Ⅱ。

2.根据权利要求1所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于，所述聚合釜(1)为立式聚合釜。

3.根据权利要求1所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于，所述测温装置包括温度测量仪Ⅰ(121)和温度测量仪Ⅱ(122),所述温度测量仪Ⅰ(121)用于输出所述聚合釜(1)内的温度联锁信号，所述温度测量仪Ⅱ(122)用于输出聚合釜(1)内的温度信号。

4.根据权利要求1所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于，所述温度控制装置Ⅰ包括温度测量仪Ⅲ(311)和阀组Ⅱ(62)，所述阀组Ⅱ(62)通过管道连接有低压蒸汽罐(8)。

5.根据权利要求1所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于，所述温度控制装置Ⅱ包括温度测量仪Ⅳ(411)和阀组Ⅲ(63)，所述阀组Ⅲ(63)通过管道连接有冷盐水罐(9)。

6.根据权利要求5所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于，所述阀组Ⅰ(61)、阀组Ⅱ(62)、阀组Ⅲ(63)均为四阀组。

7.根据权利要求1所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于，所述液位控制装置Ⅰ包括液位仪Ⅰ(321)和补水开关阀Ⅰ(322)，所述液位仪Ⅰ(321)用于将所述热水槽(3)内的液位信号传输给所述控制器(2)，所述控制器(2)根据接收到的液位信号控制所述补水开关阀Ⅰ(322)的开和关。

8.根据权利要求7所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于，所述液位控制装置Ⅱ包括液位仪Ⅱ(421)和补水开关阀Ⅱ(422)，所述液位仪Ⅱ(421)用于将所述冷水槽(4)内的液位信号传输给所述控制器(2)，所述控制器(2)根据接收到的液位信号控制所述补水开关阀Ⅱ(422)的开和关。

9.根据权利要求8所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于，所述补水开关阀Ⅰ(322)和补水开关阀Ⅱ(422)均通过水管连接有补水水箱(10)。

10.根据权利要求1所述的聚合釜恒温控制系统，其特征在于,所述聚合釜(1)内的温度为45℃～55℃。