CN209530853U - 一种合成树脂反应釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种合成树脂反应釜，涉及树脂材料生产技术领域。包括罐体和设置在罐体内的搅拌装置，所述搅拌装置包括电机、传动轴和均匀固定在传动轴上的若干搅拌叶轮；所述电机倒置固定在罐体顶部；所述传动轴竖直插入罐体内，且其上端与电机的输出轴传动连接，下端与罐体底部通过轴承座连接；所述搅拌叶轮包括轮毂和轮盘，轮盘边缘设置有若干截面呈波浪形的异形叶片；所述异形叶片迎液面上弯折形成若干聚料槽，且边缘设置有背向迎液面弯折的弧形边缘。本实用新型中搅拌叶轮上的异形叶片的迎液面与乳液弧面接触，不会产生剪切力，无破乳现象，提高了乳液稳定性；同时波浪形叶片强度高，不宜损坏；且搅拌力度大，搅拌充分、效率高。

Description

一种合成树脂反应釜

技术领域

本实用新型涉及树脂材料生产技术领域，具体是一种合成树脂反应釜。

背景技术

合成树脂，是一种人工合成的一类高分子量聚合物，是兼备或超过天然树脂固有特性的一种树脂。ASTM D883-65T将合成树脂定义为分子量未加限定但往往是高分子量的固体、半固体或假(准)固体的有机物质，受应力时有流动倾向，常具有软化或熔融范围并在破裂时呈贝壳状。

在实际应用中它一方面常与聚合物甚至塑料同义使用，特别是指由单体通过聚合反应所生成的未加任何助剂或仅加有极少量助剂的基本材料；此外，也有时用于代表未固化的流动性热固性聚合物材料；是制造合成纤维、涂料、胶粘剂、绝缘材料等的基础原料。合成树脂种类繁多，其中聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS树脂为五大通用树脂，是应用最为广泛的合成树脂材料。合成树脂作为世界三大合成材料之一，是产量和消费量最高的合成材料。

合成树脂的合成一般在反应釜中进行，以丙烯酸乳液为例，生产时需要不断对反应釜中的乳液进行搅拌和换热，传统的用于合成丙烯酸乳液的反应釜包括釜体、搅拌装置和换热装置，目前现有的搅拌装置一般分为浆式、推进式和涡轮式搅拌器，这些搅拌器在工作时，叶片转动时会产生剪切力，容易打破乳液粒子，即产生破乳现象，导致乳液稳定性差，进而影响丙烯酸乳液的生产质量和产量。

经检索，中国专利，授权公告号：CN 201969553 U，申请公布日：2011.09.14，公开了一种乳液反应釜的搅拌器，它包括转动轴以及固定设置在转动轴下端的搅拌桨，所述的转动轴最下端铰接在反应釜的轴支撑座上；所述的搅拌桨包括主搅拌桨和副搅拌桨，所述的主搅拌桨为弓形结构，所述的副搅拌桨为弧形支架，所述的弧形支架固定在弓形结构的下部。所述的主搅拌桨的弓形结构两端通过横杆连接。该搅拌器搅拌充分，并可以快速使高分子的有机硅乳液搅拌均匀，降低制造成本，但该搅拌器搅拌时会产生剪切力，影响乳液稳定性。

又有，中国专利，授权公告号：CN 205170828 U，申请公布日：2016.04.20，公开了一种推进式搅拌器，涉及发酵罐技术领域。包括轮毂、圆盘和搅拌叶，搅拌叶上设有十字形连接座，连接座与搅拌叶为一体结构，连接座通过螺栓与圆盘连接；搅拌叶为半管型；搅拌叶设有三片。该实用新型采用3叶推进式搅拌器，搅拌叶为半管型，能有效降低功耗、节约电能，同时降低发酵罐内上下的溶氧差异，改善发酵质量；十字形的连接座使搅拌器结构更紧固，能使搅拌器在快速搅拌过程中承受更大的剪切力，延长搅拌器的使用寿命；但同样存在搅拌时会产生剪切力的缺陷。

实用新型内容

实用新型要解决的技术问题

针对现有技术中的合成树脂反应釜，其内的搅拌器在工作时，容易产生破乳现象，导致乳液稳定性差的问题，本实用新型提供了一种合成树脂反应釜，其搅拌叶轮上具有截面呈波浪形的异形叶片，使得叶片的迎液面与乳液弧面接触，不会产生剪切力，无破乳现象，提高了乳液稳定性；同时叶片强度高，不宜损坏；且搅拌力度大，搅拌充分、效率高。

技术方案

为解决上述问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种合成树脂反应釜，包括罐体和设置在所述罐体内的搅拌装置，所述搅拌装置包括电机、传动轴和均匀固定在所述传动轴上的若干搅拌叶轮；所述电机倒置固定在所述罐体顶部；所述传动轴竖直插入所述罐体内，且其上端与所述电机的输出轴传动连接，下端与所述罐体底部通过轴承座连接；所述搅拌叶轮包括轮毂和轮盘，轮毂位于轮盘中心，所述轮盘边缘设置有若干截面呈波浪形的异形叶片，异形叶片迎液面与乳液弧面接触，避免产生剪切力，同时波浪形叶片强度高，不宜损坏，且搅拌力度大，搅拌充分、效率高。

进一步地，所述异形叶片迎液面上弯折形成若干聚料槽，叶轮转动时，异形叶片通过该聚料槽能够带走较大的乳液，使得乳液混合更加充分，且搅拌效率大大提高；所述异形叶片边缘设置有背向迎液面弯折的弧形边缘，防止棱边对乳液产生剪切力。

进一步地，所述聚料槽数量为1～3个。

进一步地，所述异形叶片与所述轮盘以焊接方式固定连接，容易加工，生产成本低；所述异形叶片与所述轮盘连接处的弧形弯内至少堆叠1.5mm以上厚度的焊料，以增加焊接强度，防止长期使用后异形叶片与轮盘从焊接处断裂，提高叶轮使用寿命。

进一步地，所述异形叶片均径向设置在所述轮盘边缘，使得叶轮转动时，异形叶片垂直迎向乳液，提高乳液带动量，从而提高搅拌速率；所述异形叶片绕所述轮盘的中心轴线均匀分布，以保证叶轮转动时受力均匀，防止一侧受力过大导致自身和传动轴损坏。

进一步地，所述罐体内壁上固定有若干挡料棒，所述挡料棒与所述搅拌叶轮沿竖直方向交替分布，使得搅拌叶轮转动与处于静态的挡料棒形成绞力，促进乳液的充分搅拌。

进一步地，位于所述罐体同一高度位置上所述挡料棒绕所述罐体的中心轴线均匀分布，使得反应釜内各部分形成的绞力均匀。

进一步地，所述罐体外壁上环绕有换热盘管Ⅰ和换热盘管Ⅱ，所述换热盘管Ⅰ位于所述罐体腰部，所述换热盘管Ⅱ位于所述罐体底部，通过分段设置换热盘管Ⅰ和换热盘管Ⅱ对反应釜进行分段冷却。

进一步地，所述换热盘管Ⅰ和换热盘管Ⅱ均为焊接在所述罐体外壁上的截面为半圆的管，增大管与罐体表面接触面积。

进一步地，所述罐体上端设置有人孔，用于安装和检修反应釜时工作人员通过。

有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，搅拌叶轮上具有截面呈波浪形的异形叶片，其迎液面与乳液弧面接触，不会产生剪切力，无破乳现象，提高了乳液稳定性；同时波浪形叶片强度高，不宜损坏；且搅拌力度大，搅拌充分、效率高；

(2)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，异形叶片迎液面上的聚料槽能够带走较多的乳液，使得乳液混合更加充分，且搅拌效率大大提高；异形叶片的弧形边缘能够防止叶片边缘对乳液产生剪切力，避免转动时打破乳液粒子；

(3)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，异形叶片与轮盘以焊接方式固定连接，容易加工，生产成本低；异形叶片与轮盘连接处的弧形弯内至少堆叠1.5mm以上厚度的焊料，焊接强度高，不宜断裂，使用寿命长；

(4)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，异形叶片均径向设置在轮盘边缘，乳液带动量大，搅拌速率高；异形叶片绕轮盘的中心轴线均匀分布，叶轮转动时受力均匀，使用寿命长；

(5)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，搅拌叶轮转动与处于静态的挡料棒形成绞力，促进乳液的充分搅拌，提高反应釜内合成树脂的合成效率；

(6)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，位于罐体同一高度位置上挡料棒的数量为2～4个，且绕罐体的中心轴线均匀分布，使得反应釜内各部分形成的绞力均匀；

(7)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，通过设置挡料棒与搅拌叶轮配合，能够将乳液搅拌速度提高一倍，大大提高了合成树脂的生产效率；

(8)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，通过分段设置换热盘管Ⅰ和换热盘管Ⅱ，日循环水量降低1/3左右，大大节约了用水量，降低了供水能耗，进而降低了生产成本；

(9)本实用新型提供的一种合成树脂反应釜，换热盘管Ⅰ和换热盘管Ⅱ均为焊接在罐体外壁上的截面为半圆的管，以增大管与罐体表面接触面积，提高换热效果。

附图说明

图1、本实用新型的结构示意图；

图2、搅拌叶轮的结构示意图；

图3、异形叶片的截面形状示意图；

图4、异形叶片与轮盘之间焊接状态示意图；

图5、罐体内的挡料棒的布置状态示意图；

附图中：1、罐体；2、出料口；3、电机；4、传动轴；5、搅拌叶轮；6、挡料棒；7、人孔；8、换热盘管Ⅰ；9、换热盘管Ⅱ；51、轮毂；52、轮盘；53、异形叶片；54、焊料；55、键槽；81、进水口Ⅰ；82、出水口Ⅰ；91、进水口Ⅱ；92、出水口Ⅱ；531、聚料槽；532、弧形边缘。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图及实施例对本实用新型作详细描述。

实施例1

一种合成树脂反应釜，如图1所示，包括罐体1和设置在所述罐体1内的搅拌装置，所述搅拌装置包括电机3、传动轴4和均匀固定在所述传动轴4上的若干搅拌叶轮5；所述电机3倒置固定在所述罐体1顶部；所述传动轴4竖直插入所述罐体1内，且其上端与所述电机3的输出轴传动连接，下端与所述罐体1底部通过轴承座连接；罐体1底部设置有出料口2；如图2所示，所述搅拌叶轮5包括轮毂51和轮盘52，轮毂51位于轮盘52中心，所述轮盘52边缘设置有若干截面呈波浪形的异形叶片53。

反应釜工作时，电机3驱动传动轴4转动，带动搅拌叶轮5转动对反应釜内的乳液进行搅拌；搅拌叶轮5上的异形叶片53的迎液面与乳液弧面接触，由于无棱边冲击乳液，不会产生剪切力打破乳液粒子，使得反应釜具有防破乳功能；同时，异形叶片53具有波浪形结构，强度高，不宜出现折弯；另外，还增大了叶片的迎液面积，转动时能够带动的乳液量大，搅拌力度大。

如图2所示，所述轮毂51内设置有键槽55。安装时，将叶轮与传动轴4通过键连接，操作简单方便；另外，当叶片损坏需要维修或更换时，也比较容易拆卸。

如图1所示，所述罐体1上端设置有人孔7，用于安装和检修反应釜时工作人员通过。

本实施中的合成树脂反应釜，将搅拌叶轮5上的叶片设计成波浪形，有效防止了破乳现象的产生，提高了乳液稳定性；搅拌充分、效率高，且使用寿命大大增加。

实施例2

本实施例的一种合成树脂反应釜，基本结构同实施例1，不同和改进之处在于，如图3所示，所述异形叶片53迎液面上弯折形成若干聚料槽531。叶轮转动时，该聚料槽531能够增大叶片表面的乳液存量，带走较多的乳液，使得乳液混合更加充分，且搅拌效率大大提高。

所述聚料槽531的数量可根据实际需求进行设计，一般为1～3个，数量增多会导致单个聚料槽531的聚乳量减少，叶片表面的乳液存量不增反降；另外，聚料槽531数量过多还会导致加工难度增大，成本提高。本实施中的异形叶片53，如图3所示，聚料槽531为2个，乳液存量大，且容易加工。

所述异形叶片53边缘设置有背向迎液面弯折的弧形边缘532。可以理解的，叶片高速运转时，其边缘极易对乳液粒子产生剪切，导致破乳，进而降低乳液稳定性。本实施例中的合成树脂反应釜，异形叶片53的弧形边缘532能够有效防止叶片边缘剪切力的产生，提高乳液稳定性，进而提高合成树脂的成品质量和产量。

实施例3

本实施例的一种合成树脂反应釜，基本结构同实施例1或2，不同和改进之处在于，所述异形叶片53与所述轮盘52以焊接方式固定连接，较螺栓连接更加稳定可靠，且容易加工，生产成本较低。

如图4所示，所述异形叶片53与所述轮盘52连接处的弧形弯内至少堆叠1.5mm以上厚度的焊料54，以增加焊接强度，防止长期使用后异形叶片53与轮盘52从焊接处断裂，使得叶轮的使用寿命提高一倍以上。实际生产时，焊料54堆叠厚度一般在1.5～3mm范围内，过厚会导致焊接难度增加，生产效率降低，成本提高。

实施例4

本实施例的一种合成树脂反应釜，基本结构同实施例1至3任一，不同和改进之处在于，所述异形叶片53均径向设置在所述轮盘52边缘，使得叶轮转动时，异形叶片53垂直迎向乳液，提高乳液带动量，从而提高搅拌速率。所述异形叶片53绕所述轮盘52的中心轴线均匀分布，叶轮转动时受力均匀，不存在单侧受力过大的情况，避免受力不均导致自身和传动轴损坏。

所述异形叶片53的数量为3～6个。叶片太少会导致乳液带动量减少，搅拌效率降低，且难以充分搅拌；叶片过多会导致转动时阻力增大，能耗升高，且叶轮生产难度和生产成本大大提高。本实施中，如图2所示，设置有6个异形叶片53，搅拌动力强，使用耗能量和生产成本适中。

本实施例中的合成树脂反应釜，具有搅拌动力强，乳液带动量大，使用耗能量和生产成本适中，生产成本低，使用寿命长等优点。

实施例5

本实施例的一种合成树脂反应釜，基本结构同实施例1至4任一，不同和改进之处在于，如图1所示，所述罐体1内壁上固定有若干挡料棒6，所述挡料棒6与所述搅拌叶轮5沿竖直方向交替分布。反应釜工作时，所述搅拌叶轮5转动与处于静态的挡料棒6形成绞力，促进乳液的充分搅拌，提高反应釜内合成树脂的合成效率。所述挡料棒6均为圆柱形棒，以避免对乳液产生剪切力，避免破乳现象的产生。

位于所述罐体1同一高度位置上所述挡料棒6绕所述罐体1的中心轴线均匀分布，使得反应釜内各部分形成的绞力均匀。位于所述罐体1同一高度位置上所述挡料棒6的数量为2～4个，可根据反应釜直径大小适当增减，本实施例中，如图5所示，位于所述罐体1同一高度位置上所述挡料棒6的数量为4个。

本实施例中的合成树脂反应釜，通过设置挡料棒6与搅拌叶轮5配合，能够将乳液搅拌速度提高一倍，大大提高了合成树脂的生产效率。

实施例6

本实施例的一种合成树脂反应釜，基本结构同实施例1至5任一，不同和改进之处在于，如图1所示，所述罐体1外壁上环绕有换热盘管Ⅰ8和换热盘管Ⅱ9，通过在换热盘管Ⅰ8和换热盘管Ⅱ9内通入冷水或热水对罐体1加热或冷却，以实现对反应釜内合成反应的温度调控；所述换热盘管Ⅰ8位于所述罐体1腰部，所述换热盘管Ⅱ9位于所述罐体1底部；换热盘管Ⅰ8上设置有进水口Ⅰ81和出水口Ⅰ82，进水口Ⅰ81位于下端，出水口Ⅰ82位于上端，水从进水口Ⅰ81进入换热盘管Ⅰ8，然后经换热后从出水口Ⅰ82排入循环管道内；换热盘管Ⅱ9上设置有进水口Ⅱ91和出水口Ⅱ92，进水口Ⅱ91设置在反应釜底部的出料口2边上，出水口Ⅱ92设置在靠近罐体1腰部位置，使得换热盘管Ⅱ9和换热盘管Ⅰ8配合，完全覆盖罐体1腰部至底部，换热盘管Ⅱ9内水的流向同换热盘管Ⅰ8。实际使用时，当反应釜内的乳液液位较低时，可以只对换热盘管Ⅱ9供水，当液位较高时，再对换热盘管Ⅰ8供水。

如图1所示，所述换热盘管Ⅰ8和换热盘管Ⅱ9均为焊接在所述罐体1外壁上的截面为半圆的管，以增大管与罐体1表面接触面积，提高换热效果。

本实施例中的合成树脂反应釜，通过分段设置换热盘管Ⅰ8和换热盘管Ⅱ9，日循环水量降低1/3左右，大大节约了用水量，降低了供水能耗，进而降低了生产成本。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种合成树脂反应釜，包括罐体(1)和设置在所述罐体(1)内的搅拌装置，其特征在于：所述搅拌装置包括电机(3)、传动轴(4)和均匀固定在所述传动轴(4)上的若干搅拌叶轮(5)；所述电机(3)倒置固定在所述罐体(1)顶部；所述传动轴(4)竖直插入所述罐体(1)内，且其上端与所述电机(3)的输出轴传动连接，下端与所述罐体(1)底部通过轴承座连接；所述搅拌叶轮(5)包括轮毂(51)和轮盘(52)，所述轮盘(52)边缘设置有若干截面呈波浪形的异形叶片(53)；

所述异形叶片(53)迎液面上弯折形成若干聚料槽(531)，且边缘设置有背向迎液面弯折的弧形边缘(532)。

2.根据权利要求1所述的一种合成树脂反应釜，其特征在于：所述聚料槽(531)数量为1～3个。

3.根据权利要求1所述的一种合成树脂反应釜，其特征在于：所述异形叶片(53)与所述轮盘(52)以焊接方式固定连接，且连接处的弧形弯内至少堆叠1.5mm以上厚度的焊料(54)。

4.根据权利要求1所述的一种合成树脂反应釜，其特征在于：所述异形叶片(53)均径向设置在所述轮盘(52)边缘，且绕所述轮盘(52)的中心轴线均匀分布。

5.根据权利要求1至4任一所述的一种合成树脂反应釜，其特征在于：所述罐体(1)内壁上固定有若干挡料棒(6)，所述挡料棒(6)与所述搅拌叶轮(5)沿竖直方向交替分布。

6.根据权利要求5所述的一种合成树脂反应釜，其特征在于：位于所述罐体(1)同一高度位置上所述挡料棒(6)绕所述罐体(1)的中心轴线均匀分布。

7.根据权利要求1至4任一所述的一种合成树脂反应釜，其特征在于：所述罐体(1)外壁上环绕有换热盘管Ⅰ(8)和换热盘管Ⅱ(9)，所述换热盘管Ⅰ(8)位于所述罐体(1)腰部，所述换热盘管Ⅱ(9)位于所述罐体(1)底部。

8.根据权利要求7所述的一种合成树脂反应釜，其特征在于：所述换热盘管Ⅰ(8)和换热盘管Ⅱ(9)均为焊接在所述罐体(1)外壁上的截面为半圆的管。

9.根据权利要求1至4任一所述的一种合成树脂反应釜，其特征在于：所述罐体(1)上端设置有人孔(7)。