CN210187120U - 一种反应釜用节能型温度调节装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种反应釜用节能型温度调节装置，包括釜体外壁、包覆于所述釜体外壁上的加热层、包覆于所述加热层上的绝缘层，所述绝缘层的外侧固设有调温层，所述调温层包括容腔、固设于所述容腔上部并与所述容腔连通的第一管道、固设于所述容腔底部并与所述容腔连通的第二管道、以及与所述第一管道、所述第二管道连通的冷却控制部、真空发生器，所述第一管道、所述第二管道与所述冷却控制部、所述真空发生器之间固设有控制单元，所述控制单元控制所述冷却控制部向所述容腔内输送冷却液或控制所述真空发生器将所述容腔抽吸至真空。本申请的反应釜用温度调节装置，能够提高反应釜温度调节效率，降低能耗。

Description

一种反应釜用节能型温度调节装置

技术领域

本实用新型涉及化工制品技术领域，具体是一种反应釜用节能型温度调节装置。

背景技术

聚丙烯酸钠盐作为一种造纸或涂料制备中的分散剂，其制备过程中需要用到一种化学反应的容器——反应釜。聚丙烯酸钠盐的制备原料在反应釜中的反应过程中，需要不同的反应温度对不同的原料进行处理，并以此达到不同的制备工艺，实现不同分子量的聚丙烯酸钠盐的制备。

现有技术的反应釜一般采用加热方式替代传统的导热油、明火、蒸汽等加热方式，电加热的特点是设备轻便简便，温度易调节，同时不要泵、炉子、烟囱等设施，且电加热的开动方式非常简单，危险性小，成本费用不高。但是，由于不同的原料在反应中，需要不同的反应温度，因此需要对反应釜不同原料投入时进行快速地降温处理。由于电加热方式是将电阻丝或电磁线圈缠绕在反应釜的釜体外壁上，且需要在加热后使用保温结构进行保温、减小能耗，因此，导致反应釜的温度控制过程中，冷却结构和保温结构同时存在，导致温度调节装置的保温和降温功能相互抑制的问题出现，进而导致在相同的温度控制目的下，较单种结构存在的状态下，需要消耗更大的能量达到目标温度控制效果。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述问题，提供了一种反应釜用节能型温度调节装置，通过冷却控制部和真空发生器对容腔内的介质进行更换，进而使反应釜温度控制装置实现保温或降温单种结构存在的状态，温度控制效果提高，同时降低能耗。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种反应釜用节能型温度调节装置，包括釜体外壁、包覆于所述釜体外壁上的加热层、包覆于所述加热层上的绝缘层，所述绝缘层的外侧固设有调温层，所述调温层包括容腔、固设于所述容腔上部并与所述容腔连通的第一管道、固设于所述容腔底部并与所述容腔连通的第二管道、以及与所述第一管道、所述第二管道连通的冷却控制部、真空发生器，所述第一管道、所述第二管道与所述冷却控制部、所述真空发生器之间固设有控制单元，所述控制单元控制所述冷却控制部向所述容腔内输送冷却液或控制所述真空发生器将所述容腔抽吸至真空。

基于上述结构，通过第一管道、第二管道连通的冷却控制部、真空发生器、以及设置的控制单元，实现容腔内介质的更换，在加热层加热后使容腔内形成真空，以此完成对反应釜的保温；在加热层停止加热后并需要降温时，使容腔内灌装冷却液，以此完成对反应釜的降温。通过上述方式，避免了冷却结构与保温结构共存的状态下导致的升温和降温效果相互抑制问题的出现，提高了温度调节装置的温度调节效率，降低了能耗。

优选地，所述控制单元包括控制器、用于调节所述容腔内气压的调节阀，所述第一管道的第一端与所述容腔的顶部连通、所述第一管道的第二端通过所述调节阀与所述真空发生器连通，所述第二管道与所述冷却控制部连通，所述控制器分别与所述冷却控制部、所述真空发生器、所述调节阀电性连接。

优选地，所述冷却控制部包括冷却液箱、第一水泵、第二水泵，所述第一水泵分别与所述冷却液箱、所述第二管道连通，以对所述冷却液箱内的冷却液进行抽吸；所述第二水泵分别与冷却液箱、所述第二管道连通，以对所述容腔内的冷却液进行抽吸。

优选地，所述调温层还包括固设于所述容腔顶部并与所述容腔连通的第三管道，所述控制单元包括控制器、用于调节所述容腔内气压的调节阀，所述控制器分别与所述冷却控制部、所述真空发生器、所述调节阀电性连接，所述真空发生器通过所述调节阀与所述第三管道连通；所述冷却控制部分别与所述第一管道、所述第二管道连通，并分别自所述第一管道送入冷却液、自所述第二管道流出冷却液，以使冷却液在所述容腔内循环。

优选地，所述冷却控制部包括冷却液箱、第一水泵、第二水泵，所述第一水泵分别与所述第一管道、所述冷却液箱连通，以对所述冷却液箱内的冷却液进行抽吸，所述第二水泵分别与所述第二管道、所述冷却液箱连通，以对所述容腔内的冷却液进行抽吸。

优选地，该种反应釜用节能型温度调节装置还包括包覆所述调温层的保温层。

优选地，所述保温层为PE保温海绵。

优选地，所述保温层与所述绝缘层通过卡接件卡接固定。

优选地，所述卡接件为弹簧卡销。

优选地，所述反应釜内壁上固定设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制单元通讯连接。

进一步地，通过包覆调温层的保护层，能够对温度调节装置的保温效果做辅助，提高温度调节装置的升温效果；并通过保护层与绝缘层间可拆卸的连接方式，使得保温层能够在温度调节装置处于降温状态时拆卸，提高调温层的散热能力，进而提高温度调节装置的降温效果。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例一种反应釜用节能型温度调节装置的结构示意图；

图2为本申请图1中A处的局部放大图；

图3为本申请实施例中调温层的一种可选方案的结构示意图；

图4为本申请实施例中卡接件的结构示意图；

附图标记说明：

1-反应釜外壁，2-加热层，3-绝缘层，41-容腔，42-第一管道，43-第二管道，44-冷却控制部，45-真空发生器，46-第三管道，51-调节阀，6-保温层，7-卡接件，8-温度传感器。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例：参考图1和图2所示的一种反应釜用节能型温度调节装置，包括釜体外壁1、包覆于釜体外壁1上的加热层2、包覆于加热层2上的绝缘层3，绝缘层3的外侧固设有调温层。在本实施例中，反应釜为本技术领域中任意一种现有的结构，加热层2采用电磁感应线圈缠绕在反应釜外壁构成，线圈与线圈间隔。在聚丙烯酸钠盐的制备工艺中，需要的温度条件一般为0℃至80℃，因此，可以选用绝缘层3为聚氯乙烯(PVC)材质，其具有价格低廉、导热性好、环保的性能。在本实施例其他的一些实施方式中，随着分散剂制备工艺的不同，需要的温度条件不同，绝缘层3可以采用其他适用的绝缘材料，例如陶瓷纤维等。绝缘层3与反应釜的外壁通过螺钉螺接进行固定。

具体来说，调温层包括容腔41、固设于容腔41上部并与容腔41连通的第一管道42、固设于容腔41底部并与容腔41连通的第二管道43、以及与第一管道42、第二管道43连通的冷却控制部44、真空发生器45，第一管道42、第二管道43与冷却控制部44、真空发生器45之间固设有控制单元，控制单元控制冷却控制部44向容腔41内输送冷却液或控制真空发生器45将容腔41抽吸至真空。在本实施例中，容腔41为内部开设容纳空间的结构，其外壁可以是任意一种具有一定刚度的材质，例如不锈钢材质。容腔41与第一管道42、第二管道43通过现有技术的连接方式进行连接，例如：容腔41的上部开设有内螺纹孔（第一管道42可以连接在容腔41的顶部也可以设置在容腔41中部一上的任意位置，这样设置的好处是：便于容腔41内的气体排出），第一管道42的外壁开设有外螺纹，容腔41与第一管道42通过螺纹进行固定连接，并在连接处通过密封垫圈进行密封；容腔41的底部开设有内螺纹孔（第二管道43连接在容腔41的底部的好处是：便于容腔41内的冷却液排尽），第二管道43的外壁开设有外螺纹，容腔41与第二管道43通过螺纹进行固定连接，并在连接处通过密封垫圈进行密封。冷却控制部44、真空发生器45均以现有技术为基础，控制单元控制冷却控制部44向容腔41内输送冷却液，以此实现对反应釜的降温；另一方面，通过控制真空发生器45将容腔41内形成真空环境，配合加热层2对反应釜的加热，实现对反应釜的保温。

综上，通过第一管道42、第二管道43连通的冷却控制部44、真空发生器45、以及设置的控制单元，实现容腔41内介质的更换，在加热层3加热后使容腔411内形成真空，以此完成对反应釜的保温；在加热层3停止加热后并需要降温时，使容腔41内灌装冷却液，以此完成对反应釜的降温。通过上述方式，避免了冷却结构与保温结构共存的状态下导致的升温和降温效果相互抑制问题的出现，提高了温度调节装置的温度调节效率，降低了能耗。

基于上述结构，作为本实施例调温层的一种可行的实施方式，回看图1所示，控制单元包括控制器、用于调节容腔41内气压的调节阀51，第一管道42的第一端与容腔41的顶部连通、第一管道42的第二端通过调节阀51与真空发生器45连通，第二管道43与冷却控制部44连通，控制器分别与冷却控制部44、真空发生器45、调节阀51通过导线电性连接。控制器是现有技术中任意一种智能控制设备，例如PLC控制柜。调节阀51可以是现有技术中任意一种能够开启和关闭进而对密闭空间（例如本实施例中的容腔41）进行压力调节的控制阀，优选地采用调节阀51位电磁控制阀。真空发生器45的输出端口开设有外螺纹，调节阀51的一个端口开设有内螺纹，调节阀51与真空发生器45间通过螺纹固定连接，并通过密封垫圈进行连接处的密封，调节阀51的另一端与第一管道42的一端热熔连接。冷却控制部44的输出端口与第二管道42的一端热熔连接。当冷却控制部44向容腔41内填充冷却液时，控制器控制调节阀51打开、控制真空发生器45关闭，使得容腔41内的压力得以释放；当真空发生器45将容腔41内抽吸至真空的过程中，控制器控制调节阀51关闭、控制冷却控制部44关闭。这样设置的好处是，能够将容腔41内的介质进行更换，实现容腔41不同的功能状态，并在调温层切换至相应的功能状态时，自动调节各个电气部件的功能状态，实现自动化控制。

冷却控制部44包括冷却液箱441、第一水泵442、第二水泵443，在本实施例中，冷却液箱441可以是现有技术中任意一种制冷机，溶液在冷却液箱441内降温冷却，达到略高于液体本身的凝固点温度，例如液体为水，冷却温度为（0+1）度，在本实施例中，采用凝固点为零下20℃的冷却油作为冷却液，冷却液箱441的冷却温度为零下19℃，这样设置的好处是，不需要循环冷却液，降低冷却液使用过程中造成的能耗。冷却液箱441开设有两个连接孔，连接孔内开设有内螺纹，第一水泵442的抽吸端口开设有外螺纹，第一水泵442的抽吸端口与冷却液箱441通过螺纹固定连接，并在连接处通过密封胶进行密封处理，以对冷却液箱441内的冷却液进行抽吸。第二水泵443的排放端口开设有外螺纹，第二水泵443与冷却液箱441通过螺纹固定连接，并在连接处通过密封胶进行密封处理，以对容腔41内的冷却液进行抽吸。第一水泵442的排放端口与第二水泵443的排放端口通过热熔连接的三通转接管与第二管道43连通，三通转接管与第二管道43通过热熔连接。这样设置的好处是，通过第一水泵442和第二水泵443与第二管道43的连通，实现容腔41内的冷却液的填充和排放，并在容腔41内填充降低至凝固点的冷却液，不需要将容腔41内的冷却液进行持续循环流动达到降温效果，并避免第一管道42上设置的调节阀51受到冷却液的影响。

作为本实施例调温层的另一种可行的实施方式，参考图3所示，调温层还包括固设于容腔41顶部并与容腔41连通的第三管道46，控制单元包括控制器、用于调节容腔41内气压的调节阀51，控制器分别与冷却控制部44、真空发生器45、调节阀51通过导线电性连接，真空发生器45通过调节阀51与第三管道46连通；冷却控制部44分别与第一管道42、第二管道43连通，并分别自第一管道42送入冷却液、自第二管道43流出冷却液，以使冷却液在容腔41内循环。第三管道46的一端开设外螺纹，容腔41的顶部开设有内螺纹孔，第三管道46与容腔41通过螺纹固定连接，并在连接处通过密封胶或密封垫圈密封连接，这样设置的好处是，在容腔41顶部的第三管道46，能够避免容腔41内填充冷却液后溢出造成对调节阀造成的影响。真空发生器45的输出端口开设有外螺纹，调节阀51的一个端口开设有内螺纹，调节阀51与真空发生器45间通过螺纹固定连接，并通过密封垫圈进行连接处的密封，调节阀51的另一端与第三管道46的一端热熔连接。冷却控制部44上开设有安装孔，安装孔内开设有内螺纹，第一管道42、第二管道43的一端外壁开设有外螺纹，冷却控制部44与第一管道42、第二管道43通过螺纹进行固定连接，并在连接处通过密封胶密封处理。这样设置的好处是，容腔41内的冷却液能够流动循环，持续保持低温效果。

冷却控制部44包括冷却液箱441、第一水泵442、第二水泵443，冷却液箱441可以是现有技术中任意一种冷却水盛装容器，在本实施例中，采用较低温度的水作为冷却液，例如常温下的水或0℃的水，这样设置的好处是，冷却水在容腔41内循环流动，提高降温效果，降低冷冻冷却水产生的能耗。第一水泵442分别与第一管道42、冷却液箱441连通，冷却液箱441开设有两个连接孔，连接孔内开设有内螺纹，第一水泵442的抽吸端口开设有外螺纹，第一水泵442的抽吸端口与冷却液箱441通过螺纹固定连接，并在连接处通过密封胶进行密封处理，以对冷却液箱441内的冷却液进行抽吸。第一水泵442的排放端口与第一管道42用过热熔连接，并在连接处通过密封胶进行密封处理，将抽吸的冷却液通过第一管道42排放至容腔41内。第二水泵443分别与第二管道43、冷却液箱441连通，第二水泵442的排放端口开设有外螺纹，第二水泵442的排放端口与冷却液箱441通过螺纹固定连接，并在连接处通过密封胶进行密封处理，以对冷却液箱441内的冷却液进行抽吸。第二水泵442的抽吸端口与第二管道43通过热熔连接，并在连接处通过密封胶进行密封处理，以使容腔41内的冷却液被抽吸至冷却液箱441内，实现容腔41内的冷却液循环流动。第二管道43设置在容腔41的底部，这样设置的好处是，在本实施例温度调节装置的实际使用过程中，当第一水泵442开启对容腔41内填充冷却液时，第二水泵443导通且抽吸功能无需开启，使冷却液箱441与第二管道连通，冷却液在第一水泵442的持续排放下，能够实现循环流动，此时第二水泵443充当连接管道的作用，进而降低驱动第二水泵443抽吸功能造成的能耗；当容腔41内需要真空时，关闭第一水泵442，开启第二水泵443的抽吸，并开启调节阀51，将容腔41内的冷却液完全吸入冷却液箱441内后，开启真空发生器45、关闭调节阀51，将容腔41抽吸至真空状态即可。

作为本实施例的一种优选地实施方式，结构图2和图4所示，该种反应釜用节能型温度调节装置还包括包覆调温层的保温层6，保温层6为PE保温海绵，保温层6与绝缘层3通过卡接件7卡接固定，卡接件7为弹簧卡销，弹簧卡销的一端与保温层6的一侧通过固定胶粘连进行固定，绝缘层3上开设有卡槽，保温层6通过弹簧卡销与卡槽的配合与绝缘层3卡接。在本实施例的一些其他可行的实施方式中，保温层6还可以是与绝缘层3通过螺钉螺接，并在不使用时，接触螺接效果进行保温层6的人拆除。这样设置的好处是，通过包覆调温层的保护层6，能够对温度调节装置的保温效果做辅助，提高温度调节装置的升温效果；并通过保护层6与绝缘层3间可拆卸的连接方式，使得保温层6能够在温度调节装置处于降温状态时拆卸，提高调温层的散热能力，进而提高温度调节装置的降温效果。

作为本实施例的一种优选地实施方式，参考图1和图2和图3所示，反应釜内壁上固定设置有温度传感器8，温度传感器8与控制单元通讯连接，在本实施例中，温度传感器8的数量为10个，单个温度传感器通过螺钉螺接在反应釜内壁上，且在反应釜内部均匀的分布。温度传感器8、调节阀51、第一水泵442、第二水泵443均与控制器间进行信号交互，通过温度传感器8试试检测反应釜内的温度，并根据检测到的温度数据对各部件进行控制实现温度调节。这样设置的好处是，能够对反应釜内的温度进行全面的检测，提高温度调节的效率。在本实施例的其他的一些实施方式中，控制单元还电性连接有显示器或数码显示管，显示器或数码显示管实时显示温度传感器8检测到的温度数据。

工作原理：聚丙烯酸钠盐在制备过程中，工作人员设定控制器根据温度检测传感器8检测到的温度以及反应釜内反应时间，综合添加的原料需要的反应温度。在需要高温时，开启加热层3内的电磁线圈的通电，将保温层6与绝缘层3卡接固定，并开启真空发生器45、关闭调节阀51，将容腔41内抽吸至真空状态，反应釜内温度升高，在温度升高过程中，根据温度传感器8检测到的温度数据，实时控制加热层3的开启或关闭，进而使反应釜达到目标反应温度。在反应釜内原料需要比现有温度低的温度条件时，关闭加热层3的电磁线圈通电，将保温层6与绝缘层3的卡接固定解除，并开启调节阀51和冷却控制部44.将容腔41内填充冷却液，反应釜内温度降低，在温度降低过程中，根据温度传感器8检测到的温度数据，实时调节冷却液在容腔41内的存留时间，进而是反应釜达到目标反应温度。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种反应釜用节能型温度调节装置，包括釜体外壁（1）、包覆于所述釜体外壁（1）上的加热层（2）、包覆于所述加热层（2）上的绝缘层（3），其特征在于，所述绝缘层（3）的外侧固设有调温层，所述调温层包括容腔（41）、固设于所述容腔（41）上部并与所述容腔（41）连通的第一管道（42）、固设于所述容腔（41）底部并与所述容腔（41）连通的第二管道（43）、以及与所述第一管道（42）、所述第二管道（43）连通的冷却控制部（44）、真空发生器（45），所述第一管道（42）、所述第二管道（43）与所述冷却控制部（44）、所述真空发生器（45）之间固设有控制单元，所述控制单元控制所述冷却控制部（44）向所述容腔（41）内输送冷却液或控制所述真空发生器（45）将所述容腔（41）抽吸至真空。

2.根据权利要求1所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，所述控制单元包括控制器、用于调节所述容腔（41）内气压的调节阀（51），所述第一管道（42）的第一端与所述容腔（41）的顶部连通、所述第一管道（42）的第二端通过所述调节阀（51）与所述真空发生器（45）连通，所述第二管道（43）与所述冷却控制部（44）连通，所述控制器分别与所述冷却控制部（44）、所述真空发生器（45）、所述调节阀（51）电性连接。

3.根据权利要求2所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，所述冷却控制部（44）包括冷却液箱（441）、第一水泵（442）、第二水泵（443），所述第一水泵（442）分别与所述冷却液箱（441）、所述第二管道（43）连通，以对所述冷却液箱（441）内的冷却液进行抽吸；所述第二水泵（443）分别与冷却液箱（441）、所述第二管道（43）连通，以对所述容腔（41）内的冷却液进行抽吸。

4.根据权利要求1所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，所述调温层还包括固设于所述容腔（41）顶部并与所述容腔（41）连通的第三管道（46），所述控制单元包括控制器、用于调节所述容腔（41）内气压的调节阀（51），所述控制器分别与所述冷却控制部（44）、所述真空发生器（45）、所述调节阀（51）电性连接，所述真空发生器（45）通过所述调节阀（51）与所述第三管道（46）连通；所述冷却控制部（44）分别与所述第一管道（42）、所述第二管道（43）连通，并分别自所述第一管道（42）送入冷却液、自所述第二管道（43）流出冷却液，以使冷却液在所述容腔（41）内循环。

5.根据权利要求4所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，所述冷却控制部（44）包括冷却液箱（441）、第一水泵（442）、第二水泵（443），所述第一水泵（442）分别与所述第一管道（42）、所述冷却液箱（441）连通，以对所述冷却液箱（441）内的冷却液进行抽吸，所述第二水泵（443）分别与所述第二管道（43）、所述冷却液箱（441）连通，以对所述容腔（41）内的冷却液进行抽吸。

6.根据权利要求1所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，该种反应釜用节能型温度调节装置还包括包覆所述调温层的保温层（6）。

7.根据权利要求6所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，所述保温层（6）为PE保温海绵。

8.根据权利要求7所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，所述保温层（6）与所述绝缘层（3）通过卡接件（7）卡接固定。

9.根据权利要求8所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，所述卡接件（7）为弹簧卡销。

10.根据权利要求1至9任意一项所述的反应釜用节能型温度调节装置，其特征在于，所述反应釜内壁上固定设置有温度传感器（8），所述温度传感器（8）与所述控制单元通讯连接。

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