CN219502719U - 聚合釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚合釜，属于聚合釜技术领域。包括聚合釜外壳、混合装置、换热装置和管道结构，聚合釜外壳内设置有反应腔，混合装置部分安装在反应腔内，混合装置用于反应腔内的物料混合，换热装置固定在反应腔内壁，换热装置通过液体吸收反应腔内的热量，管道结构与换热装置连接。本实用新型的混合装置能够通过对反应腔内的物料搅动促进物料混合，同时物料混合产生的热量通过换热装置内的液体转移，液体将热量吸附后通过管道结构排出，从而保持反应腔内的温度不会过热，在材质不同的管道采用柔性管道连接能够满足管道的强度要求也能够满足不同管道连接后的热膨胀要求，有利于消除纵向换热组件的热应力。

Description

聚合釜

技术领域

本实用新型涉及聚合釜，属于聚合釜技术领域。

背景技术

PBL聚合釜是ABS装置中核心设备。该聚合釜为放热反应，伴随着ABS产能的放大设备直径已超过三千九百毫米，切线长度超过四千九百毫米，容积八十立方米。设备内部多组纵向换热组件超过八组，每组纵向列管超过八根长度五千毫米。在正常生产运行过程中纵向列管换热组件移除反应热量，如热量移除不及时直接影响产品质量。由于换热组件数量多、面积大和结构紧凑等特点。国内正在运行的ABS项目中该聚合釜没有考虑因材料不同产生的温差特性，多次出现纵向列管破坏现象，造成停车检修和更换组件等问题，直接影响产品质量和装置的运行周期。如何消除纵向换热组件热应力是该设备设计关键。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供聚合釜，它解决了现有技术中无法消除纵向换热组件热应力的问题。

本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：聚合釜，包括聚合釜外壳、混合装置、换热装置和管道结构，聚合釜外壳内设置有反应腔，混合装置部分安装在反应腔内，混合装置用于反应腔内的物料混合，换热装置固定在反应腔内壁，换热装置通过液体吸收反应腔内的热量，管道结构与换热装置连接，管道结构延伸至聚合釜外壳外侧，管道结构中材质不同的管道采用柔性管道连接，其中柔性管道固定在不同材质制作管道的弯角连接处，固定方式为焊接。

通过采用上述技术方案，混合装置能够通过对反应腔内的物料搅动促进物料混合，同时物料混合产生的热量通过换热装置内的液体转移，液体将热量吸附后通过管道结构排出，从而保持反应腔内的温度不会过热，在材质不同的管道采用柔性管道连接能够满足管道的强度要求也能够满足不同管道连接后的热膨胀要求，有利于消除纵向换热组件的热应力。

本实用新型进一步设置为：混合装置包括驱动电机和混合结构，驱动电机固定在聚合釜外壳外侧，混合结构与驱动电机动力连接，混合结构延伸至反应腔内并与聚合釜外壳转动连接，混合结构与聚合釜外壳的连接处密封，混合结构由转动轴和混合叶片组成，转动轴与驱动电机轴向动力连接，混合叶片固定安装在转动轴径向。

通过采用上述技术方案，驱动电机驱动后驱动混合结构运转，混合结构中的转动轴带动混合叶片转动，从而对反应腔内的物料进行混合搅拌，从而促进物料混合，有利于提高物料的反应效率。

本实用新型进一步设置为：换热装置包括换热管、管箱、排液管和排液接头，排液接头固定在聚合釜外壳外侧，排液接头端部延伸至反应腔内，排液接头与聚合釜外壳的连接处密封，换热管、管箱和排液管通过连接片固定在反应腔内壁，换热管与管箱连通，管箱与排液管连通，排液管与排液接头延伸至反应腔内的端部通过管道结构连通，换热管内流动有大量液体。

通过采用上述技术方案，反应腔内的热量通过若干换热管传递给换热管内的液体，液体吸收热量后升温，并依次通过管箱和排液管传递至管道结构内并最终排出，利用液体比热容较大的特性能够有效吸收反应腔内的热量，有利于保证反应腔的温度处于正常范围内。

本实用新型进一步设置为：换热管设置有若干个，若干换热管等间距矩形阵列设置。

通过采用上述技术方案，根据反应腔内物质反应的剧烈程度适当调整换热管的数量，使换热装置的换热能力能够根据实际情况调节，提高了聚合釜可使用的温度范围。

本实用新型进一步设置为：管道结构包括第一柔性连接管、中间连接管和第二柔性连接管，中间连接管分别与排液管和排液接头为不同材质制成，第一柔性连接管分别与中间连接管和排液管连接，第二柔性连接管分别与排液接头和中间连接管连接，第一柔性连接管和第二柔性连接管为柔性材质。

通过采用上述技术方案，由于排液管和中间连接管以及中间连接管和排液接头的延伸方向和材料不同，两者之间分别采用第一柔性连接管和第二柔性连接管材料进行连接，能够满足管道的强度要求也能够满足不同管道连接后的热膨胀要求，同时相较于传统采用不锈钢连接的方式能够减少不锈钢的使用量，从而降低聚合釜的生产成本。

本实用新型进一步设置为：聚合釜外壳外侧包围设置有保温层,保温层与聚合釜外壳外壁固定贴合。

通过采用上述技术方案，保温层包围在聚合釜外壳外侧，能够将反应腔内的热量部分阻隔，防止热量逸散，起到保温作用，同时避免大量热量灼伤聚合釜外壳外界的用户或设备。

本实用新型进一步设置为：换热组件设置有若干个，反应腔内设置有环形导流管,环形导流管为环形设置，环形导流管与若干换热组件中的排液管和第一柔性连接管的连接处连通。

通过采用上述技术方案，通过设置大量换热组件能够大大提高聚合釜对温度控制的能力，从而提高了单次聚合釜内可添加的物料量。

本实用新型的有益效果是：

1.混合装置能够通过对反应腔内的物料搅动促进物料混合，同时物料混合产生的热量通过换热装置内的液体转移，液体将热量吸附后通过管道结构排出，从而保持反应腔内的温度不会过热，在材质不同的管道采用柔性管道连接能够满足管道的强度要求也能够满足不同管道连接后的热膨胀要求，有利于消除纵向换热组件的热应力。

2.驱动电机驱动后驱动混合结构运转，混合结构中的转动轴带动混合叶片转动，从而对反应腔内的物料进行混合搅拌，从而促进物料混合，有利于提高物料的反应效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中换热装置和管道结构连接处的结构示意图。

图中：10、聚合釜外壳；11、保温层；12、反应腔；20、驱动电机；21、混合结构；30、换热管；31、管箱；32、排液管；33、第一柔性连接管；34、中间连接管；35、第二柔性连接管；36、排液接头；40、环形导流管。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1-2所示，聚合釜，包括聚合釜外壳10、混合装置2、换热装置3和管道结构4，聚合釜外壳10为封闭的罐状设置，聚合釜外壳10内设置有反应腔12，聚合釜外壳10外侧包围设置有保温层11,保温层11与聚合釜外壳10外壁固定贴合。混合装置2部分安装在反应腔12内，混合装置2用于反应腔12内的物料混合，换热装置3固定在反应腔12内壁，换热装置3通过液体吸收反应腔12内的热量，管道结构4与换热装置3连接，管道结构4延伸至聚合釜外壳10外侧，管道结构4中材质不同的管道采用柔性管道连接，其中柔性管道固定在不同材质制作管道的弯角连接处。固定方式为焊接，换热装置3与管道结构4的焊接结构均采用全焊透结构。混合装置2包括驱动电机20和混合结构21，驱动电机20固定在聚合釜外壳10外侧，混合结构21与驱动电机20动力连接，混合结构21延伸至反应腔12内并与聚合釜外壳10转动连接，混合结构21与聚合釜外壳10的连接处密封，混合结构21由转动轴和混合叶片组成，转动轴与驱动电机20轴向动力连接，混合叶片固定安装在转动轴径向。换热装置3包括换热管30、管箱31、排液管32和排液接头36，排液接头36固定在聚合釜外壳10外侧，排液接头36端部延伸至反应腔12内，排液接头36与聚合釜外壳10的连接处密封，换热管30、管箱31和排液管32通过连接片固定在反应腔12内壁，换热管30与管箱31连通，管箱31与排液管32连通，排液管32与排液接头36延伸至反应腔12内的端部通过管道结构4连通，换热管30内流动有大量液体，换热管30设置有若干个，若干换热管30等间距矩形阵列设置。聚合釜外部设置有供液设备，供液设备与换热管30远离排液接头36的一端连通。管道结构4包括第一柔性连接管33、中间连接管34和第二柔性连接管35，中间连接管34分别与排液管32和排液接头36为不同材质制成，第一柔性连接管33分别与中间连接管34和排液管32连接，第二柔性连接管35分别与排液接头36和中间连接管34连接，第一柔性连接管33和第二柔性连接管35为柔性材质，柔性材质可选择使用低碳钢或铬钢等韧性较强的金属或合金。换热组件设置有若干个，反应腔12内设置有环形导流管40,环形导流管40为环形设置，环形导流管40与若干换热组件中的排液管32和第一柔性连接管33的连接处连通。

混合装置2能够通过对反应腔12内的物料搅动促进物料混合，同时物料混合产生的热量通过换热装置3内的液体转移，液体将热量吸附后通过管道结构4排出，从而保持反应腔12内的温度不会过热，在材质不同的管道采用柔性管道连接能够满足管道的强度要求也能够满足不同管道连接后的热膨胀要求。驱动电机20驱动后驱动混合结构21运转，混合结构21中的转动轴带动混合叶片转动，从而对反应腔12内的物料进行混合搅拌，从而促进物料混合，有利于提高物料的反应效率。反应腔12内的热量通过若干换热管30传递给换热管30内的液体，液体吸收热量后升温，并依次通过管箱31和排液管32传递至管道结构4内，管道结构4内依次通过第一柔性连接管33、中间连接管34和第二柔性连接管35最终通过排液接头36排出。同时当排液管32排出的流量较大时，部分液体能够通过环形导流管40流动至其他换热装置3内的第一柔性连接管33排出。同时通过供液设备从换热管30远离管箱31的一端向换热管30内通入液体，利用液体比热容较大的特性能够有效吸收反应腔12内的热量，有利于保证反应腔12的温度处于正常范围内。根据反应腔12内物质反应的剧烈程度适当调整换热管30的数量，使换热装置3的换热能力能够根据实际情况调节，提高了聚合釜可使用的温度范围。

通常解决因材料不同热膨胀系数也不同的方案会选用同种满足工艺介质运行要求的材料，通常选用不锈钢，因不锈钢材料比碳钢成本高，因此结构设计是首选方案，以满足工艺介质的需求。由于排液管32和中间连接管34以及中间连接管34和排液接头36的延伸方向和材料不同，两者之间分别采用第一柔性连接管33和第二柔性连接管35材料进行连接，能够满足管道的强度要求也能够满足不同管道连接后的热膨胀要求，同时相较于传统采用不锈钢连接的方式能够减少不锈钢的使用量，从而降低聚合釜的生产成本。使用保温层11包围在聚合釜外壳10外侧，能够将反应腔12内的热量部分阻隔，防止热量逸散，起到保温作用，同时避免大量热量灼伤聚合釜外壳10外界的用户或设备。通过设置大量换热组件能够大大提高聚合釜对温度控制的能力，从而提高了单次聚合釜内可添加的物料量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应当了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本实用新型要求保护的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种聚合釜，其特征在于：包括聚合釜外壳(10)、混合装置(2)、换热装置(3)和管道结构(4)，聚合釜外壳(10)内设置有反应腔(12)，混合装置(2)部分安装在反应腔(12)内，混合装置(2)用于反应腔(12)内的物料混合，换热装置(3)固定在反应腔(12)内壁，管道结构(4)与换热装置(3)连接，管道结构(4)延伸至聚合釜外壳(10)外侧，管道结构(4)中材质不同的管道采用柔性管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种聚合釜，其特征在于：混合装置(2)包括驱动电机(20)和混合结构(21)，驱动电机(20)固定在聚合釜外壳(10)外侧，混合结构(21)与驱动电机(20)动力连接，混合结构(21)延伸至反应腔(12)内并与聚合釜外壳(10)转动连接，混合结构(21)与聚合釜外壳(10)的连接处密封。

3.根据权利要求1所述的一种聚合釜，其特征在于：换热装置(3)包括换热管(30)、管箱(31)、排液管(32)和排液接头(36)，排液接头(36)固定在聚合釜外壳(10)外侧，排液接头(36)端部延伸至反应腔(12)内，排液接头(36)与聚合釜外壳(10)的连接处密封，换热管(30)、管箱(31)和排液管(32)固定在反应腔(12)内壁，换热管(30)与管箱(31)连通，管箱(31)与排液管(32)连通，排液管(32)与排液接头(36)延伸至反应腔(12)内的端部通过管道结构(4)连通。

4.根据权利要求3所述的一种聚合釜，其特征在于：换热管(30)设置有若干个，若干换热管(30)等间距矩形阵列设置。

5.根据权利要求3所述的一种聚合釜，其特征在于：管道结构(4)包括第一柔性连接管(33)、中间连接管(34)和第二柔性连接管(35)，中间连接管(34)分别与排液管(32)和排液接头(36)为不同材质制成，第一柔性连接管(33)分别与中间连接管(34)和排液管(32)连接，第二柔性连接管(35)分别与排液接头(36)和中间连接管(34)连接，第一柔性连接管(33)和第二柔性连接管(35)为柔性材质。

6.根据权利要求1所述的一种聚合釜，其特征在于：聚合釜外壳(10)外侧包围设置有保温层(11),保温层(11)与聚合釜外壳(10)外壁固定贴合。

7.根据权利要求5所述的一种聚合釜，其特征在于：换热组件设置有若干个，反应腔(12)内设置有环形导流管(40),环形导流管(40)为环形设置，环形导流管(40)与若干换热组件中的排液管(32)和第一柔性连接管(33)的连接处连通。