CN210410721U - 一种用于制备发泡材料的反应装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于制备发泡材料的反应装置，属于反应装置的技术领域。包括：反应釜体，传动连接于旋转电机的输出轴上的搅拌杆，以及从下至上依次固定安装在所述搅拌杆上的第一层搅拌叶轮、第二层搅拌叶轮和第三层搅拌叶轮；所述第一层搅拌叶轮到反应釜体内的底部的距离C1=
;所述第二层搅拌叶轮到所述第一层搅拌叶轮之间的距离为C2=
；所述第三层搅拌叶轮到所述第二层搅拌叶轮之间的距离为C3=C2。本实用新型在反应釜体增加搅拌装置，促进二氧化碳在基体材料中的扩散和溶解，并且通过搅拌叶轮与套管之间产生对流，增加了反应釜体内部的流动性，解决了受热不均匀的现象。
Description
技术领域
本发明属于反应装置的技术领域，特别是涉及一种用于制备发泡材料的反应装置。
背景技术
泡沫塑料也叫多孔塑料，以树脂为主要原料制成的内部具有无数微孔的塑料，质轻、绝热、吸音、防震、耐腐蚀，有软质和硬质之分，广泛用做绝热、隔音、包装材料及制车船壳体等。泡沫塑料，微孔塑料，整体内含有无数微孔的塑料。
现有的反应装置中一般是使用二氧化碳作为发泡剂，但是却存在以下问题：二氧化碳在基体材料中不能够很好的扩散和溶解，导致二氧化碳在基体材料中内溶解的不充分，从而直接影响到基体材料的发泡结构和发泡率；另外基体材料也会因为受热不均匀导致局部过冷或者局部过热。
实用新型内容
本实用新型为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种能够使得二氧化碳在基体材料中内很好的扩散和溶解的一种用于制备发泡材料的反应装置。
本实用新型采用以下技术方案来实现：一种用于制备发泡材料的反应装置，包括：
反应釜体，固定在所述反应釜体的顶部的顶盖，设置在所述反应釜体的顶部一侧的进气阀，竖直朝下安装在所述反应釜体的顶盖中心位置处的旋转电机，传动连接于所述旋转电机的输出轴上的搅拌杆，以及从下至上依次固定安装在所述搅拌杆上的第一层搅拌叶轮、第二层搅拌叶轮和第三层搅拌叶轮；
其中，所述第一层搅拌叶轮到反应釜体内的底部的距离C1=
;
所述第二层搅拌叶轮到所述第一层搅拌叶轮之间的距离为C2=
；
所述第三层搅拌叶轮到所述第二层搅拌叶轮之间的距离为C3=C2；
上述式中，H为反应釜体内部容量的深度。本方案中的三层搅拌叶轮相互之间的距离及与反应釜体的底部之间的距离是通过计算调控的，相对于现有技术中的均匀分布或者任意分布而言，本方案的搅拌叶轮的分布能够增加轴流效应，提高了搅拌效率。
在进一步的实施例中，所述第一层搅拌叶轮、第二层搅拌叶轮和第三层搅拌叶轮的结构相同，所述第一层搅拌叶轮包括：固定安装在所述所述搅拌杆上的叶轮毂，以及均匀设置在所述叶轮毂的周边处的三个螺旋叶桨；
其中，所述螺旋叶桨的上表面靠近前缘的位置处开设有凹槽，所述凹槽的横截面轮廓为圆弧形。
通过采用上述技术方案：采用螺旋叶桨构成一定的螺旋角，具有较强的排出力，形成强大的流动，并在螺旋叶桨的上表面靠近前缘的位置处开设有凹槽，用于增加涡流。
在进一步的实施例中，所述进气阀的进气口与气瓶通过连接管相通，所述连接管上设置有压力调节器。
在进一步的实施例中，所述顶盖由周向均匀分布的螺钉与所述反应釜体固定连接，所述顶盖为平板盖。
通过采用上述技术方案：顶盖为平板盖便于安装旋转电机。
在进一步的实施例中，所述反应釜体的底部形状为具有平滑的流线型区曲面，所述曲面的中心位设置有排料口，所述排料口上设置有排料阀。
通过采用上述技术方案：反应釜体的底部形状为具有平滑的流线型区曲面便于排料。
在进一步的实施例中，所述反应釜体的底部形状为具有平滑的流线型区曲面，所述曲面的中心位设置有排料口，所述排料口上设置有排料阀。
在进一步的实施例中，所述顶盖下表面设置有向下延伸的套管，所述套管的轴心与所述搅拌杆重叠，所述套管的外径等于所述反应釜体内径的二分之一；所述套管上从下至上依次开设有第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽；
其中所述第一环形槽位于第一层搅拌叶轮与第二层搅拌叶轮之间，所述第二环形槽位于第二层搅拌叶轮与第三层搅拌叶轮之间，所述第三环形槽位于顶盖与所述第三层搅拌叶轮之间。
通过采用上述技术方案：套管在不同的位置处开设有环形凹槽，且环形凹槽分别位于对应的搅拌叶轮之间，当搅拌杆工作时，三层搅拌叶轮在反应釜体中产生涡流，在涡流的作用下，基体材料被迫从环形槽向外流动，增加对流。
本实用新型的有益效果：本实用新型在反应釜体增加搅拌装置，促进二氧化碳在基体材料中的扩散和溶解，并且通过搅拌叶轮与套管之间产生对流，增加了反应釜体内部的流动性，解决了受热不均匀的现象。
附图说明
图1为本实用新型的一种用于制备发泡材料的反应装置的结构示意图。
图2为本实用新型中的第一层搅拌叶轮的结构示意图。
图3为本实用新型中的套管的结构示意图。
图1至图3中的各标注为：反应釜体1、顶盖2、旋转电机3、搅拌杆4、第一层搅拌叶轮5、第二层搅拌叶轮6、第三层搅拌叶轮7、套管8、叶轮毂501、螺旋叶桨502、凹槽503、第一环形槽801、第二环形槽802、第三环形槽803。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
申请人在使用用于发泡的反应装置时，会发现就算现有的反应装置中增加了搅拌装置，但是还是会出现气体与集体溶解的不彻底直接影响了发泡结构和发泡效率的，同时也会存在受热不均匀的现象。申请人对此问题和现象进行了分析，认为出现上述问题的原因在于：虽然增加了搅拌装置，但是搅拌装置中的搅拌叶轮均匀或者任意分布在搅拌杆上，形成的对流仅是水平向上的，为此本申请人研发一种能够增加竖直方向上的对流。
本实用新型公开一种用于制备发泡材料的反应装置，包括：反应釜体1、顶盖2、旋转电机3、搅拌杆4、第一层搅拌叶轮5、第二层搅拌叶轮6、第三层搅拌叶轮7、套管8。
其中，如图1所示，所述顶盖2为平板盖，通过螺栓固定在所述反应釜体1上，之所以设置成平板盖主要是为了能够便于安装旋转电机3和其他的零部件。为了能够实现同气，所述反应釜体1的顶部的一侧设置有进气阀，所述进气阀的进气口与气瓶通过连接管相通，所述连接管上设置有压力调节器，所述压力调节器用于调节充气时的气压，所述进气阀、压力调节器及气瓶采用现有技术均能实现，因此在此处不做赘述。
为了便于排料，不沉积在反应釜体1的底部，所述反应釜体1的底部形状为具有平滑的流线型区曲面，所述曲面的中心位设置有排料口，所述排料口上设置有排料阀。所述旋转电机3通过安装架竖直朝下固定在所述反应釜体1的顶盖2的中心位置，所述旋转电机3的输出轴通过联轴器安装有搅拌杆4，所述搅拌杆4从下至上依次固定安装有第一层搅拌叶轮5、第二层搅拌叶轮6和第三层搅拌叶轮7。
为了能够增加轴流效应，提高了搅拌效率，增加竖直方向上的流动性，因此申请人根据反应釜体1的深度计算处第一层搅拌叶轮5、第二层搅拌叶轮6和第三层搅拌叶轮7相互之间的距离，以达到最佳的效果。
所述第一层搅拌叶轮5到反应釜体1内的底部的距离C1=1⁄5×0.7H;
所述第二层搅拌叶轮6到所述第一层搅拌叶轮5之间的距离为C2=((0.7H-C1))⁄2.5；
所述第三层搅拌叶轮7到所述第二层搅拌叶轮6之间的距离为C3=C2；
上述式中，H为反应釜体1内部容量的深度。
所述反应釜体1、第一层搅拌叶轮5、第二层搅拌叶轮6和第三层搅拌叶轮7之间的距离依次增大随后相同，主要是考虑到反应釜体1内部的液体的高度对不同层次的影响，反应釜体1与第一层搅拌叶轮5之间的距离最短是因为其位于底部并且反应釜体1是没有相对运动，若要增加底部液体的流动性，则通过第一层搅拌叶轮5与反应釜体1之间的触碰增强，故设计的高度最短。而第一层搅拌叶轮5、第二层搅拌叶轮6和第三搅拌叶轮相互之间的距离增加，是因为首先在此之间的液体压强较小，流动较大，其次是因为第一层搅拌叶轮5与第二层搅拌叶轮6能够通过相对液体运动，故流动性增大，因此距离拉开。
但是上述结构中，仅是增加了竖直方向上的流动性，但是与叶轮相靠近的液体不一定能够产生相对的流动性，因此为了解决这个问题，所述第一层搅拌叶轮5、第二层搅拌叶轮6和第三层搅拌叶轮7的结构相同，所述第一层搅拌叶轮5包括：固定安装在所述所述搅拌杆4上的叶轮毂501，以及均匀设置在所述叶轮毂501的周边处的三个螺旋叶桨502；其中，所述螺旋叶桨502的上表面靠近前缘的位置处开设有凹槽503，所述凹槽503的横截面轮廓为圆弧形。采用螺旋叶桨502构成一定的螺旋角，具有较强的排出力，形成强大的流动，并在螺旋叶桨502的上表面靠近前缘的位置处开设有凹槽503，用于增加涡流。
为了使整个反应釜体1中的液体产生强大的流动，所述顶盖2下表面设置有向下延伸的套管8，所述套管8的轴心与所述搅拌杆4重叠，所述套管8的外径等于所述反应釜体1内径的二分之一；所述套管8上从下至上依次开设有第一环形槽801、第二环形槽802和第三环形槽803；其中所述第一环形槽801位于第一层搅拌叶轮5与第二层搅拌叶轮6之间，所述第二环形槽802位于第二层搅拌叶轮6与第三层搅拌叶轮7之间，所述第三环形槽803位于顶盖2与所述第三层搅拌叶轮7之间。套管8在不同的位置处开设有环形凹槽503，且环形凹槽503分别位于对应的搅拌叶轮之间，当搅拌杆4工作时，三层搅拌叶轮在反应釜体1中产生涡流，在涡流的作用下，基体材料被迫从环形槽向外流动，增加对流。
其中，本方案中的旋转电机3、搅拌杆4的型号均为本领域中最为常见的技术手法，因此不做赘述。
同时整体的流动性的增加也解决了受热不均匀的现象。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于制备发泡材料的反应装置，其特征在于，包括：
反应釜体，固定在所述反应釜体的顶部的顶盖，设置在所述反应釜体的顶部一侧的进气阀，竖直朝下安装在所述反应釜体的顶盖中心位置处的旋转电机，传动连接于所述旋转电机的输出轴上的搅拌杆，以及从下至上依次固定安装在所述搅拌杆上的第一层搅拌叶轮、第二层搅拌叶轮和第三层搅拌叶轮；
其中，所述第一层搅拌叶轮到反应釜体内的底部的距离C1= 
;
所述第二层搅拌叶轮到所述第一层搅拌叶轮之间的距离为C2=
；
所述第三层搅拌叶轮到所述第二层搅拌叶轮之间的距离为C3=C2；
上述式中，H为反应釜体内部容量的深度。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备发泡材料的反应装置，其特征在于，所述第一层搅拌叶轮、第二层搅拌叶轮和第三层搅拌叶轮的结构相同，所述第一层搅拌叶轮包括：固定安装在所述搅拌杆上的叶轮毂，以及均匀设置在所述叶轮毂的周边处的三个螺旋叶桨；
其中，所述螺旋叶桨的上表面靠近前缘的位置处开设有凹槽，所述凹槽的横截面轮廓为圆弧形。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备发泡材料的反应装置，其特征在于，所述进气阀的进气口与气瓶通过连接管相通，所述连接管上设置有压力调节器。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备发泡材料的反应装置，其特征在于，所述顶盖由周向均匀分布的螺钉与所述反应釜体固定连接，所述顶盖为平板盖。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备发泡材料的反应装置，其特征在于，所述反应釜体的底部形状为具有平滑的流线型区曲面，所述曲面的中心位设置有排料口，所述排料口上设置有排料阀。
6.根据权利要求1所述的一种用于制备发泡材料的反应装置，其特征在于，所述顶盖下表面设置有向下延伸的套管，所述套管的轴心与所述搅拌杆重叠，所述套管的外径等于所述反应釜体内径的二分之一；所述套管上从下至上依次开设有第一环形槽、第二环形槽和第三环形槽；
其中所述第一环形槽位于第一层搅拌叶轮与第二层搅拌叶轮之间，所述第二环形槽位于第二层搅拌叶轮与第三层搅拌叶轮之间，所述第三环形槽位于顶盖与所述第三层搅拌叶轮之间。
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