CN220990825U - 一种水化反应罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的水化反应罐，包括罐体、物料口、换热组件，换热组件包括内换热盘管和外换热盘管，通过将内换热盘管设置在罐身内，使内换热盘管包括多个并围绕罐身轴心线均匀分布的竖直管、连通所有竖直管上端部的上圆环管和连通所有竖直管下端部的下圆环管，将外换热盘管连接在罐身的外壁并沿罐身的轴心线螺旋延伸，使外换热盘管的截面呈弧形，使其横截面的圆心位于罐身的外侧或落在罐身外壁上，使其螺距小于等于其横截面的直径，使得罐体内外均能够实现换热，换热更加均匀，外换热盘管处于相互搭接的密布状态，没有漏空位置，能够实现充分换热，换热效果更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及水化反应设备技术领域，具体涉及一种水化反应罐。
背景技术
水化反应在无机化学中指物质溶解在水里时，与水发生的化学作用，一般指溶质分子(或离子)和水分子发生作用，形成水合分子(或水合离子)的过程，通常在水化反应罐内进行。
现有的水化反应罐大多设有换热组件，以实现水化反应过程中的温度控制，如中国专利CN213172258U就公开了这类水化反应罐，但该方案仅通过罐体外壁的夹套进行换热，越靠近罐体中心，其换热效果越差，极易出现靠近内部换热不足而外部换热过量的现象，换热并不均匀，换热效果不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了克服现有技术的缺点，提供一种换热均匀、换热效果好的水化反应罐。
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案是，水化反应罐，包括：
罐体，所述罐体沿上下方向延伸，所述罐体包括位于中部的圆筒状罐身、连接在所述罐身顶部的上椭圆封头和连接在所述罐身底部的下椭圆封头；
物料口，所述物料口包括开设于所述上椭圆封头上的进料口、开设于所述罐身上部的进水口，以及开设于所述下椭圆封头上的出料口和出水口；
换热组件，所述换热组件包括内换热盘管和外换热盘管；
所述内换热盘管设置在所述罐身内，所述内换热盘管包括竖直管、上圆环管和下圆环管，所述竖直管有多个并围绕所述罐身的轴心线均匀分布，所述上圆环管、所述下圆环管沿水平方向延伸并与所述罐身同轴，所述上圆环管连通所有所述竖直管的上端部，所述下圆环管连通所有所述竖直管的下端部；
所述外换热盘管连接在所述罐身的外壁，所述外换热盘管沿所述罐身的轴心线螺旋延伸，所述外换热盘管的截面呈弧形，所述外换热盘管横截面的圆心位于所述罐身的外侧或落在所述罐身外壁上，所述外换热盘管的螺距小于等于所述外换热盘管横截面的直径。
优选地，所述内换热盘管有多组，多组所述内换热盘管沿所述罐身的径向方向间隔设置。
进一步优选地，最外侧所述内换热盘管与所述罐身内壁之间的间距大于相邻两组所述内换热盘管之间的间距。
进一步优选地，所述换热组件还包括连通所有所述内换热盘管的所述上圆环管的进液管和连通所有所述内换热盘管的所述下圆环管的出液管，所述进液管和所述出液管贯穿所述罐体并向外伸出。
优选地，所述下椭圆封头的内壁连接有向上延伸的竖直支撑板，所述竖直支撑板用于支撑所述下圆环管，所述罐身的内壁连接有沿所述罐身的径向方向延伸的水平支撑板，所述水平支撑板用于支撑所述上圆环管。
优选地，所述外换热盘管的螺距为所述外换热盘管横截面直径的85-95％。
优选地，所述外换热盘管的上沿高于所述上圆环管或与之齐平，所述外换热盘管的下沿低于所述下圆环管或与之齐平。
优选地，所述外换热盘管的管径为所述竖直管管径的1.25至1.75倍。
优选地，所述水化反应罐还包括设于所述上椭圆封头内的环形喷淋管、斜向连接在所述罐身外壁上并与所述罐身相贯通的人孔管，以及S形冲洗管，所述S形冲洗管的一端部与所述环形喷淋管相连通，另一端部沿所述人孔管的内壁伸入所述人孔管内，并对准所述人孔管上的盖板。
优选地，所述水化反应罐还包括搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴、搅拌桨、驱动单元，所述搅拌轴沿上下方向延伸并与所述罐身同轴设置，所述搅拌轴的上端部贯穿所述上椭圆封头并与所述上椭圆封头转动连接，所述搅拌轴的下端部转动支撑在所述下椭圆封头内壁上，所述搅拌桨连接在所述搅拌轴上，所述驱动单元用于驱动所述搅拌轴转动，所述驱动单元连接在所述上椭圆封头的外壁。
由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型提供的水化反应罐，包括罐体、物料口、换热组件，换热组件包括内换热盘管和外换热盘管，通过将内换热盘管设置在罐身内，使内换热盘管包括多个并围绕罐身轴心线均匀分布的竖直管、连通所有竖直管上端部的上圆环管和连通所有竖直管下端部的下圆环管，将外换热盘管连接在罐身的外壁并沿罐身的轴心线螺旋延伸，使外换热盘管的截面呈弧形，使其横截面的圆心位于罐身的外侧或落在罐身外壁上，使其螺距小于等于其横截面的直径，使得罐体内外均能够实现换热，换热更加均匀，外换热盘管处于相互搭接的密布状态，没有漏空位置，能够实现充分换热，换热效果更好。
附图说明
图1是本实用新型优选实施例的结构示意图。
图2是图1的俯视示意图，隐去了驱动单元，局部做了透视。
图3是图1中外换热盘管处的局部剖视示意图。
图4是图1中外换热盘管的展开示意图。
其中：11.罐身；111.水平支撑板；12.上椭圆封头；13.下椭圆封头；131.竖直支撑板；21.进料口；22.进水口；23.出料口；24.出水口；31.内换热盘管；311.竖直管；312.上圆环管；313.下圆环管；314.进液管；315.出液管；32.外换热盘管；41.环形喷淋管；42.人孔管；43.S形冲洗管；44.盖板；51.搅拌轴；52.搅拌桨；53.驱动电机；54.减速机。
具体实施方式
本实用新型中描述的上下方向是指图1中的上下方向。
如图1至图4所示，本实用新型提供的技术方案是，换热效果好的水化反应罐，包括：罐体、物料口、换热组件，具体地，罐体沿上下方向延伸，罐体包括位于中部的圆筒状罐身11、连接在罐身11顶部的上椭圆封头12和连接在罐身11底部的下椭圆封头13；物料口包括开设于上椭圆封头12上的进料口21、开设于罐身11上部的进水口22，以及开设于下椭圆封头13上的出料口23和出水口24，其中，进料口21用于固体物料进入，出料口23用于水化反应后生成的固体或固液混合物流出，进水口22用于进水，出水口24用于排水；换热组件包括内换热盘管31和外换热盘管32，其中，内换热盘管31设置在罐身11内，内换热盘管31包括竖直管311、上圆环管312和下圆环管313，竖直管311有多个并围绕罐身11的轴心线均匀分布，上圆环管312、下圆环管313沿水平方向延伸并与罐身11同轴，上圆环管312连通所有竖直管311的上端部，下圆环管313连通所有竖直管311的下端部；外换热盘管32连接在罐身11的外壁，外换热盘管32沿罐身11的轴心线螺旋延伸，外换热盘管32的截面呈弧形，外换热盘管32横截面的圆心位于罐身11的外侧或落在罐身11外壁上，外换热盘管32的螺距小于外换热盘管32横截面的直径。
这样设置的好处在于，使得罐体内外均能够实现换热，换热更加均匀，外换热盘管处于相互搭接的密布状态，没有漏空位置，能够实现充分换热，换热效果更好。
在本实施例中，内换热盘管31有两组，这两组内换热盘管31沿罐身11的径向方向间隔设置，其在罐身11径向方向上的间距为93mm，最外侧内换热盘管31与罐身11内壁之间的间距为121.5mm，大于这两组内换热盘管31之间的间距，内换热盘管31内流动的为导热油，为方便导热油流入流出，该换热组件还包括连通所有内换热盘管31的上圆环管312的进液管314和连通所有内换热盘管31的下圆环管313的出液管315，进液管314和出液管315贯穿罐体11并向外伸出。
为实现支撑，进一步地，下椭圆封头13的内壁连接有向上延伸的竖直支撑板131，竖直支撑板131用于支撑下圆环管313，罐身11的内壁连接有沿罐身11的径向方向延伸的水平支撑板111，水平支撑板111用于支撑上圆环管312。
为兼顾材料利用率及换热效果，在本实施例中，外换热盘管32的螺距为外换热盘管32横截面直径的85-95％，具体地，外换热盘管32的螺距为100mm,外换热盘管32的横截面直径为108mm，同时，外换热盘管32的上沿高于上圆环管312，外换热盘管32的下沿低于下圆环管313或与之齐平。
进一步地，外换热盘管32的管径为竖直管311管径的1.25至1.75倍。
为方便清洗，在本实施例中，该水化反应罐还包括设于上椭圆封头12内的环形喷淋管41、斜向连接在罐身11外壁上并与罐身11相贯通的人孔管42，以及S形冲洗管43，S形冲洗管43的一端部与环形喷淋管41相连通，另一端部沿人孔管42的内壁伸入人孔管42内，并对准人孔管42上的盖板44。
为方便搅拌，在本实施例中，该水化反应罐还包括搅拌组件，搅拌组件包括搅拌轴51、搅拌桨52、驱动单元，搅拌轴51沿上下方向延伸并与罐身11同轴设置，搅拌轴51的上端部贯穿上椭圆封头12并与上椭圆封头12转动连接，搅拌轴51的下端部转动支撑在下椭圆封头13内壁上设置的支撑座上，搅拌桨52连接在搅拌轴51上，驱动单元用于驱动搅拌轴51转动，驱动单元包括驱动电机53和减速机54，减速机54连接在上椭圆封头12的上表面中心并与搅拌轴51相连接，驱动电机53连接在减速机54的侧上方。
需要说明的是，由于水化反应时可能存在压力变化，该水化反应罐的罐体上还设有用于安装安全阀的安全阀口、用于抽真空的真空口、用于插设液位计的液位计口、用于插设温度计的温度计口、用于检测的检查口、用于安装压力表的压力表口等。
同时，外换热盘管32内流动的为循环水，其必然设有循环水进口和循环水出口。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围，凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水化反应罐，包括：
罐体，所述罐体沿上下方向延伸，所述罐体包括位于中部的圆筒状罐身、连接在所述罐身顶部的上椭圆封头和连接在所述罐身底部的下椭圆封头；
物料口，所述物料口包括开设于所述上椭圆封头上的进料口、开设于所述罐身上部的进水口，以及开设于所述下椭圆封头上的出料口和出水口；
换热组件，所述换热组件包括内换热盘管和外换热盘管；
其特征在于：
所述内换热盘管设置在所述罐身内，所述内换热盘管包括竖直管、上圆环管和下圆环管，所述竖直管有多个并围绕所述罐身的轴心线均匀分布，所述上圆环管、所述下圆环管沿水平方向延伸并与所述罐身同轴，所述上圆环管连通所有所述竖直管的上端部，所述下圆环管连通所有所述竖直管的下端部；
所述外换热盘管连接在所述罐身的外壁，所述外换热盘管沿所述罐身的轴心线螺旋延伸，所述外换热盘管的截面呈弧形，所述外换热盘管横截面的圆心位于所述罐身的外侧或落在所述罐身外壁上，所述外换热盘管的螺距小于等于所述外换热盘管横截面的直径。
2.根据权利要求1所述的水化反应罐，其特征在于：所述内换热盘管有多组，多组所述内换热盘管沿所述罐身的径向方向间隔设置。
3.根据权利要求2所述的水化反应罐，其特征在于：最外侧所述内换热盘管与所述罐身内壁之间的间距大于相邻两组所述内换热盘管之间的间距。
4.根据权利要求2所述的水化反应罐，其特征在于：所述换热组件还包括连通所有所述内换热盘管的所述上圆环管的进液管和连通所有所述内换热盘管的所述下圆环管的出液管，所述进液管和所述出液管贯穿所述罐体并向外伸出。
5.根据权利要求1所述的水化反应罐，其特征在于：所述下椭圆封头的内壁连接有向上延伸的竖直支撑板，所述竖直支撑板用于支撑所述下圆环管，所述罐身的内壁连接有沿所述罐身的径向方向延伸的水平支撑板，所述水平支撑板用于支撑所述上圆环管。
6.根据权利要求1所述的水化反应罐，其特征在于：所述外换热盘管的螺距为所述外换热盘管横截面直径的85-95％。
7.根据权利要求1所述的水化反应罐，其特征在于：所述外换热盘管的上沿高于所述上圆环管或与之齐平，所述外换热盘管的下沿低于所述下圆环管或与之齐平。
8.根据权利要求1所述的水化反应罐，其特征在于：所述外换热盘管的管径为所述竖直管管径的1.25至1.75倍。
9.根据权利要求1所述的水化反应罐，其特征在于：所述水化反应罐还包括设于所述上椭圆封头内的环形喷淋管、斜向连接在所述罐身外壁上并与所述罐身相贯通的人孔管，以及S形冲洗管，所述S形冲洗管的一端部与所述环形喷淋管相连通，另一端部沿所述人孔管的内壁伸入所述人孔管内，并对准所述人孔管上的盖板。
10.根据权利要求1所述的水化反应罐，其特征在于：所述水化反应罐还包括搅拌组件，所述搅拌组件包括搅拌轴、搅拌桨、驱动单元，所述搅拌轴沿上下方向延伸并与所述罐身同轴设置，所述搅拌轴的上端部贯穿所述上椭圆封头并与所述上椭圆封头转动连接，所述搅拌轴的下端部转动支撑在所述下椭圆封头内壁上，所述搅拌桨连接在所述搅拌轴上，所述驱动单元用于驱动所述搅拌轴转动，所述驱动单元连接在所述上椭圆封头的外壁。
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