[发明专利]双夹套式传热反应釜

说明书

技术领域

本发明属合成设备，应用于石油化工、生物化工、树脂、乳液、电镀液等化工行业物料的缩合、聚合反应。

技术背景

反应釜作为化工生产中的重要设备在化工行业得到了广泛的应用。1985年以前，我国使用的反应釜，其传热(冷却)夹套均为平滑型夹套(见附图1)；1985年以后国内少数化工企业从国外引进螺旋半圆管夹套反应釜(1993年《中国涂料》第1期，朱桂尧，螺旋半圆管夹套反应釜的设计、制造与应用)，该反应釜与前者相比具有以下几个优点：1、减少釜体壁厚，提高釜体的承载能力；2、传热效率明显提高；3、传热载体的用量大大减小；4、相同流量下热载体循环速度更快；5、节约大量钢材。因为具有如此多的优点，此后国内一些化工企业委托航空航天工业部某企业进行了仿制。由于当时的材料、制造(冷作、焊接)技术以及工人对该设备的制作工艺要求与现在的技术水平存在较大差距，制作的反应釜成本高(因当时条件的限制，半圆管只能用整管剖开的，先用整管按釜体及封头形状卷制成形，再铣去一半)，周期长，而且质量得不到保证，半圆管接头易泄漏，在较长时间内始终难以推广应用。1993年本公司组织技术人员研制的螺旋半圆管反应釜，并设计制造了螺旋半圆管压制加工成形机(用钢带压制半圆管)、用半圆管卷圆机成形等关键设备，采用先进的焊接技术，大大节约了生产成本、缩短了生产周期，目前在化工行业得到了广泛的应用。

尽管化工行业已经接受了螺旋半圆管反应釜，但是最近几年仍然发现半圆管接头存在泄漏的现象，主要集中在冷、热载体进出口接管处出现泄漏。经过分析，并不是在制造过程中降低了质量要求，而是用户的生产工艺发生了变化，从原来加温几小时，再保温一段时间，然后再冷却降温；现改为加温到一定温度后需很快降温到某一温度，如此反复。这样冷、热载体进出口接管处存在很大的温差应力(由于半圆管与釜体焊接在一起，载体进出口接管与半管焊接在一起，当热载体对釜内进行加热时，接管很快到达与热载体一致的温度，当反应釜内达到预定温度时，按工艺要求需很快降温时，接管很快到达与冷载体一致的温度，而半圆管受釜内物料的影响，温度仍然很高，膨胀速率不一样，在接头处产生较大的温差应力；相反釜内物料需再次升温时，接管很快到达与热载体一致的温度，而半圆管受釜内物料的影响，温度升温没那么快，收缩速率不一样，同样在接头处产生较大的温差应力，这是接管处出现泄漏的主要原因。

发明内容

本发明正是为了克服上述不足，提供一种能达到快速升温、快速降温，保证产品品质，避免螺旋半圆管接管接头泄漏的双夹套式传热反应釜，以适应化工行业工艺变化的要求。主要改进在于在螺旋半圆管夹套外增加平滑型夹套，使反应釜拥有双重夹套，两夹套的进出管分开设计，互不干扰。具体是这样实施的：双夹套式传热反应釜，包括釜体、搅拌装置、夹套，其特征在于釜体外同时设有螺旋半圆管夹套和平滑型夹套，两夹套的进出管位置隔开设计。在螺旋半圆管反应釜外再加一平滑夹套，这一夹套制作容易，质量易保证，材料可以与釜体为同种材料。在半圆管与平滑型夹套内通入热冷载体，即在同一夹套层内温度就不会有急剧变化，从而避免螺旋半圆管接管接头泄漏，同时达到快速冷却或加温的目的。

为了避免半圆管接头受温度突变的影响，产生较大的温差应力，造成接头泄漏，因此在螺旋半圆管夹套的进出管外另设有保护隔离圈，这样避免了平滑型夹套内的冷载体接触到热的半圆管夹套载体的进出管接头，半圆管内热载体影响不到平滑型夹套上冷载体进出管接头。

如果工艺允许可以在釜内增加内盘管，以增加传热面积，但增加内盘管后会带清洗麻烦的问题。

本发明通过在螺旋半圆管反应釜外再加一平滑夹套，使反应釜能适应快速升温快速降温的工艺要求，还能达到双夹套内同时加热、同时冷却的作用。

附图说明

图1为背景技术的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2的I放大图。

图4为图2的II放大图。

具体实施方式

双夹套式传热反应釜，包括釜体2、搅拌装置1，釜体2外同时设有螺旋半圆管夹套4和平滑型夹套3，平滑型夹套3的进出管5位置和螺旋半圆管夹套4的进出管6位置隔开设计，螺旋半圆管夹套4的进出管6外另设有保护隔离圈7。

应用1，在电镀液合成反应过程中，它的工艺要求当釜内物料升温至150℃时，需很快降温，如果不采取降温，釜内物料的温度将继续升高(因为当釜内物料温度达到150℃，这时夹套内的温度为180-200℃)，而影响产品的品质。本反应釜可先关闭热载体进口阀门，从另一夹套通入冷载体进行冷却，这样能达到用户工艺的要求。