CN219264678U - 一种聚羧酸减水剂生产冷却系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及聚羧酸减水剂生产技术领域，涉及一种聚羧酸减水剂生产冷却系统，至少包括冷却水塔、预溶罐、热回收装置、冷却机、保温箱和反应釜，冷却水塔、预溶罐、热回收装置、冷却机、保温箱和反应釜之间通过管道相互连通，各管道上可设有止水阀，冷却水塔中的冷却水给水通过管道及预溶罐、热回收装置、冷却机、保温箱传输至反应釜中对物料进行降温处理，反应釜中的冷却水回水通过管道及保温箱、冷却机传输至冷却水塔中，从而实现冷却水的循环利用。本实用新型提供的聚羧酸减水剂生产冷却系统中，在低温反应条件下，有效利用预溶罐中的余热为冷却机提供动力，使得冷却机在生产前就可开始制造冷却水给水，提高能源综合利用率，提升生产效率。

Description

一种聚羧酸减水剂生产冷却系统

技术领域

本实用新型涉及聚羧酸减水剂生产技术领域，特别涉及一种聚羧酸减水剂生产冷却系统。

背景技术

近年来，在我国突飞猛进的建筑事业上，聚羧酸减水剂得到巨大需求和发展。聚羧酸减水剂具有减水率高、分散性好、掺量低、保坍性优异、混凝土收缩率低、分子结构可调性强、高性能化潜力等优势。

聚羧酸减水剂的合成通常是在水相氧化还原体系下进行的，在生产时对于一些固态单体不能直接应用，需要对这些固态单体进行预溶。在预溶过程中为了保证固态单体的溶解完全，一般会对固态单体进行升温处理以辅助、加快单体的溶解。聚羧酸减水剂生产工艺既需要在低温条件下反应，又需要对溶解后的单体进行降温处理时，易造成能源的浪费，又影响降温效率，进而影响生产效率。

因此，在聚羧酸减水剂生产领域中，在低温反应条件下，如何有效利用固态单体溶解的余热、同时实现对反应釜内物料的快速冷却，从而保证物料的冷却速率、提高生产效率，已成为本领域技术人员欲积极解决的问题之一。

实用新型内容

为解决上述聚羧酸减水剂生产中反应釜内物料的快速冷却水和固态单体溶解余热的综合利用问题，本实用新型提供了一种聚羧酸减水剂生产冷却系统，能够将固态单体溶解余热转化为电能，为冷却机提供动力，提高生产效率。

为达所述优点至少其中之一或其他优点，本实用新型的一实施例提出一种聚羧酸减水剂生产冷却系统，至少包括：冷却水塔、预溶罐、热回收装置、冷却机、保温箱和反应釜。

冷却水塔具有第一出水口和第一进水口。预溶罐具有第二进水口和第二出水口，第一出水口与第二进水口通过第一管道连通。热回收装置的一端与预溶罐的第二出水口相连接，用以接收预溶罐的余热。冷却机具有第一循环水进口、第一循环水出口、第二循环进水口和第二循环水出口，第一循环水进口与热回收装置的另一端相连通。

保温箱包括互不连通的第一腔室和第二腔室。第一腔室具有第三进水口和第三出水口，第二腔室具有第四进水口和第四出水口。第一循环水出口与第一腔室的第三进水口通过第二管道连通。

反应釜具有第五进水口和第五出水口。第一腔室的第三出水口与反应釜的第五进水口通过第三管道连通，反应釜的第五出水口与第二腔室的第四进水口通过第四管道连通。第二腔室的第四出水口与冷却机的第二循环进水口通过第五管道连通，冷却机的第二循环水出口与冷却水塔的第一进水口通过第六管道连通。

在一些实施例中，预溶罐可具有出料口。出料口设于预溶罐的底部。

在一些实施例中，预溶罐还可包括过滤器。过滤器设于出料口处。

在一些实施例中，反应釜可具有进料口。进料口与预溶罐的出料口通过第七管道连通。

在一些实施例中，聚羧酸减水剂生产冷却系统还可包括动力泵，设于第七管道上且邻近预溶罐，用以调控第七管道中物料的流动速度。

在一些实施例中，聚羧酸减水剂生产冷却系统还可包括涡轮装置，设于第七管道上且邻近反应釜，用以调控第七管道中弯折处的物料的流动速度。

在一些实施例中，保温箱内可设有区隔装置，以将保温箱的内部空间分隔成互不连通的第一腔室和第二腔室。

第一腔室中第三进水口的高度低于区隔装置的高度，第二腔室中第四进水口的高度低于区隔装置的高度。

在一些实施例中，热回收装置可包括依序相连接的入口、蒸发组件、发电组件、冷凝组件和出口。

与现有技术相比，本实用新型提供的聚羧酸减水剂生产冷却系统至少具有以下优点：

1、在聚羧酸减水剂生产冷却系统中，预溶罐中的余热通过热回收装置进行回收转化成电能，并为冷却机提供动力，提高了能源的综合利用率，减少浪费。

2、在聚羧酸减水剂生产冷却系统中，在预溶罐与反应釜之间的管道上设置过滤器、涡轮装置，可减少未溶解的物料(如单体)和杂质堵塞管道，加快物料的流动，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型中聚羧酸减水剂生产冷却系统一实施例的结构示意图；

图2为图1中B区域的局部放大示意图；以及

图3为本实用新型中热回收装置一实施例的结构示意图。

附图标记：1-聚羧酸减水剂生产冷却系统、10-冷却水塔、11-第一出水口、12第一进水口、20-预溶罐、21第二进水口、22-第二出水口、23-出料口、24-过滤器、25-第一冷却循环水管、30-热回收装置、31-入口、32-蒸发组件、33-发电组件、34-冷凝组件、35-出口、40-冷却机、41-第一循环水进口、42-第一循环水出口、43-第二循环进水口、44第二循环水出口、50-保温箱、51-第一腔室、511-第三进水口、512-第三出水口、52第二腔室、521-第四进水口、522-第四出水口、53-区隔装置、60-反应釜、61-第五进水口、62-第五出水口、63-进料口、64-第二冷却循环水管、70-动力泵、80-涡轮装置、A1-第一止水阀、A2-第二止水阀、A5-第五止水阀、A6-第六止水阀、L1-第一管道、L2-第二管道、L3-第三管道、L4-第四管道、L5-第五管道、L6-第六管道、L7-第七管道。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1，图1为本实用新型中聚羧酸减水剂生产冷却系统一实施例的结构示意图，图1中箭头所示为水流方向。如图1所示，为达所述优点至少其中之一或其他优点，本实用新型的一实施例提出一种聚羧酸减水剂生产冷却系统1，至少包括冷却水塔10、预溶罐20、热回收装置30、冷却机40、保温箱50和反应釜60。

冷却水塔10具有第一出水口11和第一进水口12。如图1所示，在一具体示例中，冷却水塔10可设于一高台(图中未示出)上，使得冷却水塔10与预溶罐20、冷却机40的安装界面之间具有一定的高度差，借助于压差或者势压差，进而有利于冷却水塔10中的水更为顺畅地流向预溶罐20或冷却机40内。一般地，冷却水塔10中的水为常温状态下的自来水。

预溶罐20具有第二进水口21和第二出水口22。冷却水塔10中的第一出水口11与预溶罐20中的第二进水口21通过第一管道L1连通。第一管道L1上可设有止水阀，以调控自冷却水塔10流向预溶罐20的冷却水给水的开启、关闭及流量。在一具体示例中，如图1所示，预溶罐20主要是对固态单体进行高温加热以加快单体的溶解，形成单体溶液。在此过程中，冷却水塔10通过第一管道L1流入预溶罐20的冷却水给水受热升温，使得预溶罐20的第二出水口22出来的冷却水给水含有大量的热量。

热回收装置30的一端与预溶罐20的第二出水口22相连接，用以接收预溶罐20中的余热。在一具体示例中，如图1所示，热回收装置30主要时接收来自预溶罐20的含有大量热量的冷却水给水，也可以理解为接收的是含热能的冷却水给水。

冷却机40具有第一循环水进口41、第一循环水出口42、第二循环进水口43和第二循环水出口44。第一循环水进口41和第二循环水出口44位于冷却机40的一侧，第一循环水出口42和第二循环进水口43位于冷却机40的另一侧。冷却机40中第一循环水进口41与热回收装置30的另一端相连通，用于接收来自热回收装置30的冷却水给水，并通过第一循环水出口42将冷却机40中的冷却水给水输送至后续的冷却管道或者装置中。第二循环进水口43用于将其他装置中的冷却水回水输送至冷却机40中，并通过第二循环水出口44将冷却机40中的冷却水回水输送至冷却水塔10中。如图1所示，在一具体示例中，第一循环水进口41位于第二循环水出口44的下方，第一循环水出口42位于第二循环进水口43的下方。

保温箱50包括互不连通的第一腔室51和第二腔室52。第一腔室51可用于储存来自冷却机40的冷却水给水，第二腔室52可用于储存来自反应釜60的冷却水回水。第一腔室51具有和第三出水口512，第二腔室52具有第四进水口521和第四出水口522。冷却机40中的第一循环水出口42与第一腔室51的第三进水口511通过第二管道L2连通，以将冷却机40中的冷却水给水输送至保温箱50的第一腔室51内。

保温箱50内可设有区隔装置53，以将保温箱50的内部空间分隔成互不连通的第一腔室51和第二腔室52。区隔装置53可具有隔温功能，防止第一腔室51和第二腔室52中不同温度的冷却水给水和冷却水回水发生热交换。如图1所示，在一具体示例中，保温箱50内设置的区隔装置53为一隔板。隔板的顶部与保温箱50内壁的顶部之间可具有一定的间距。第一腔室51中第三进水口511的高度低于区隔装置53的高度，防止第一腔室51中的冷却水给水流至第二腔室52中，进而与第二腔室52中的冷却水回水相混合。第二腔室52中第四进水口521的高度低于区隔装置53的高度，防止第二腔室52中的冷却水回水流至第一腔室51中，进而与第一腔室51中的冷却水给水相混合。在一实施例中，第一腔室51中第三进水口511的高度高于第二腔室52中第四进水口521的高度，或者第一腔室51中第三进水口511的高度与第二腔室52中第四进水口521的高度为基本等高，进一步将第一腔室51中的冷却水给水与第二腔室52中的冷却水回水相区隔，防止混合。

反应釜60具有第五进水口61和第五出水口62。保温箱50中第一腔室51的第三出水口512与反应釜60的第五进水口61通过第三管道L3连通，以将保温箱50中的冷却水给水输送至反应釜60中，进而对反应釜60内的物料(图中未示出)进行降温处理，以调控物料的温度。反应釜60的第五出水口62与保温箱50中第二腔室52的第四进水口521通过第四管道L4连通，以将反应釜60中产生的冷却水回水输送至保温箱50的第二腔室52中，对反应釜60中的冷却水回水进行回收、利用。

保温箱50中第二腔室52的第四出水口522与冷却机40的第二循环进水口43通过第五管道L5连通，以将保温箱50中储存的冷却水回水输送至冷却机40中。冷却机40的第二循环水出口44与冷却水塔10的第一进水口12通过第六管道L6连通，以将冷却机40中的冷却水回水输送至冷却水塔10中。冷却水塔10、预溶罐20、热回收装置30、冷却机40、保温箱50、反应釜60之间通过第一管道L1、第二管道L2、第三管道L3、第四管道L4、第五管道L5和第六管道L6形成冷却水给水与回水的循环回路。

各个管道上可设有止水阀，以进一步控制各个管道上输送水流的启闭、流速、流量等。在一具体实施例中，如图1所示，第一管道L1上设有第一止水阀A1，用以控制冷却水塔10流向预溶罐20的冷却水水流的开启、关闭。第二管道L2上设有第二止水阀A2，用以控制冷却机40流向保温箱50的冷却水水流的开启、关闭。第三管道L3上设有第三止水阀(图中未示出)，用以控制保温箱50流向反应釜60的冷却水水流的开启、关闭。第四管道L4上设有第四止水阀(图中未示出)，用以控制反应釜60流向保温箱50的冷却水回水水流的开启、关闭。第五管道L5上设有第五止水阀A5，用以控制保温箱50流向冷却机40的冷却水回水水流的开启、关闭。第六管道L6上设有第六止水阀A6，用以控制机40流向冷却水塔10的冷却水回水水流的开启、关闭。

预溶罐20上可具有出料口23。一般地，出料口23设于预溶罐20的底部，利于预溶罐20中所产生物料的流出。反应釜60还可具有进料口63。进料口63与预溶罐20的出料口23通过第七管道L7连通，以向反应釜60中输送需加工的物料。预溶罐20还可包括过滤器24。过滤器24可设于出料口23处。当预溶罐20中流出的物料含有固体物时，过滤器24可对该固体物进行过滤，防止第七管道L7的堵塞。

预溶罐20内还可设有第一冷却循环水管25。第一冷却循环水管25为环绕设置的多层间隔的管道。第一冷却循环水管25的两端分别与预溶罐20上的第二进水口21、第二出水口22相连通，形成预溶罐20内的冷却水流通水路。

聚羧酸减水剂生产冷却系统1还可包括动力泵70，设于第七管道L7上且邻近预溶罐20，用以调控第七管道L7中物料的流动速度。聚羧酸减水剂生产冷却系统1还可包括涡轮装置80，设于第七管道L7上且邻近反应釜60，用以调控第七管道L7中弯折处的物料的流动速度。

在一具体示例中，如图1所示，预溶罐20主要是对固态单体进行高温加热以加快单体的溶解，形成单体溶液。预溶罐20的出料口23流出的单体溶液通过第七管道L7流向反应釜60的进料口63，进而在反应釜60进行反应、降温等生产操作。自预溶罐20的出料口23流出的单体溶液可通过过滤器24对单体溶液中未完全融化的固态单体进行过滤，避免第七管道L7堵塞。优先地，过滤器24为篮式过滤器，有利于单体溶液的流通，同时将固态单体留在过滤器24中，便于操作、维护。依据生产的实际情况的需要，可通过设于第七管道L7上的动力泵70调控单体溶液的流动速度。当第七管道L7的管路较长时，可能存在弯折设置，若单体溶液中含有未溶解的固态单体易在该弯折处发生堵塞。对此，可在第七管道L7的弯折处内设置涡轮装置80。如图2所示，在第七管道L7的弯折处设有小涡轮，当单体溶液中未溶解的固态单体撞击该小涡轮的叶片时，可驱使叶片转动，进而使得单体溶液可在此处加速流动。

如图1所示，在一示例中，反应釜60内还可设有第二冷却循环水管64和保温层(图中未示出)。第二冷却循环水管64为环绕设置的多层间隔的管道。反应釜60中第五进水口61的冷却水给水输送至第二冷却循环水管64中，进而对反应釜40中的物料进行降温处理。保温层设于第二冷却循环水管64与反应釜60的外壳之间，可有效阻止冷却水给水在第二冷却循环水管64中传输时与反应釜60的外壳之间进行热交换，实现对物料的快速降温，提升冷却效率。反应釜60内还可设有搅拌装置，对物料进行搅动，增加物料与第二冷却循环水管64的接触频次，加快物料的冷却速度。

请参阅图3，在一示例中，热回收装置30可包括依序相连接的入口31、蒸发组件32、发电组件33、冷凝组件34和出口35。预溶罐20中产生的余热以冷却水给水为载体通过入口31进入热回收装置30中。此时，预溶罐20中产生的热水通过第二出水口22流入热回收装置30的入口31。当热水进入热回收装置30后，先通过蒸发组件32，蒸发组件32中的冷凝液吸收热水中的热量而汽化，汽化后的气体通过热回收装置30中的管道进入发电组件33将能量转化为电能，该电能可向冷却机40提供电力、动力。而后，发电组件33出来的气体通过热回收装置30中的管道进入冷凝组件34中液化后回到蒸发组件32中，同时降温后的冷却水给水通过出口35流向冷却机40进行制冷。

聚羧酸减水剂生产冷却系统1对物料进行降温及冷却水的循环利用过程说明如下。请再次参阅图1，在聚羧酸减水剂生产前，将固态单体投入到预溶罐20内，同时开启冷却水塔10及各个止水阀，冷却水给水从冷却水塔10通过第一管道L1进入预溶罐20，预溶罐20中固态单体预溶所产生的余热通过第二出水口22流入热回收装置30中。热回收装置30中的过程如前所述。热回收装置30中的冷却水给水进入冷却机40中制冷。而后，冷却机40中冷却水给水通过第二管道L2进入保温箱50中的第一腔室51。利用水位压差，保温箱50中第一腔室51的冷却水给水通过第三管道L3进入反应釜60中的第二冷却循环水管64，以对反应釜60中的物料(如单体溶液)进行降温、冷却。反应釜60中第二冷却循环水管64的冷却水回水通过第四管道L4进入保温箱50中的第二腔室52。利用水位压差，保温箱50中第二腔室52的冷却水回水通过第五管道L5进入到冷却机40中。冷却机40中的冷却水回水通过第六管道L6进入到冷却水塔10中，由此形成冷却水给水和回水的循环回路，实现对反应釜60中物料(如单体溶液)的降温处理及冷却水循环利用。

本实用新型所提供的一种聚羧酸减水剂生产冷却系统1，通过热回收装置30的设置，可将预溶罐20中产生的余热进行回收利用，并向冷却机40提供电力或动力，提高了整个系统中的能源利用率，减少浪费、节约成本。在物料预溶的过程中冷却机40可同步进行冷却水给水的进行制冷，提升生产效率。

尽管本文中较多的使用了诸如聚羧酸减水剂生产冷却系统、冷却水塔、冷却机、保温箱、反应釜、预溶罐、动力泵、热回收装置、过滤器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：包括：

冷却水塔，具有第一出水口和第一进水口；

预溶罐，具有第二进水口和第二出水口，所述第一出水口与所述第二进水口通过第一管道连通；

热回收装置，所述热回收装置的一端与所述预溶罐的所述第二出水口相连接，用以接收所述预溶罐中的余热；

冷却机，具有第一循环水进口、第一循环水出口、第二循环进水口和第二循环水出口，所述第一循环水进口与所述热回收装置的另一端相连通；

保温箱，包括互不连通的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室具有第三进水口和第三出水口，所述第二腔室具有第四进水口和第四出水口，所述第一循环水出口与所述第一腔室的所述第三进水口通过第二管道连通；

反应釜，具有第五进水口和第五出水口，所述第一腔室的所述第三出水口与所述反应釜的所述第五进水口通过第三管道连通，所述反应釜的所述第五出水口与所述第二腔室的所述第四进水口通过第四管道连通；所述第二腔室的所述第四出水口与所述冷却机的所述第二循环进水口通过第五管道连通，所述冷却机的所述第二循环水出口与所述冷却水塔的所述第一进水口通过第六管道连通。

2.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：所述预溶罐具有出料口，所述出料口设于所述预溶罐的底部。

3.根据权利要求2所述的聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：所述预溶罐包括过滤器，所述过滤器设于所述出料口处。

4.根据权利要求2所述的聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：所述反应釜具有进料口，所述进料口与所述预溶罐的所述出料口通过第七管道连通。

5.根据权利要求4所述的聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：所述聚羧酸减水剂生产冷却系统包括动力泵，设于所述第七管道上且邻近所述预溶罐，用以调控所述第七管道中物料的流动速度。

6.根据权利要求4所述的聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：所述聚羧酸减水剂生产冷却系统包括涡轮装置，设于所述第七管道上且邻近所述反应釜，用以调控所述第七管道中弯折处的物料的流动速度。

7.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：所述保温箱内设有区隔装置，以将所述保温箱的内部空间分隔成互不连通的所述第一腔室和所述第二腔室。

8.根据权利要求7所述的聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：所述第一腔室中所述第三进水口的高度低于所述区隔装置的高度，所述第二腔室中所述第四进水口的高度低于所述区隔装置的高度。

9.根据权利要求1所述的聚羧酸减水剂生产冷却系统，其特征在于：所述热回收装置包括依序相连接的入口、蒸发组件、发电组件、冷凝组件和出口。

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