[实用新型]一种低温反应釜冷却系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，尤其涉及一种低温反应釜冷却系统。

背景技术

在化工生产中有的工艺要求在低温下反应或者冷冻结晶，需要釜体内温度低于-20℃，因此，要求冷却介质至少低于-25℃。

在公告号为CN202129075U的中国实用新型专利中公开了一种适于低温反应和放热反应的反应釜，在反应釜的外壁中设有上下分离设置的冷却水换热盘管和导热油换热盘管。

这种反应釜通过在夹套中设置换热盘管，换热面积有限，而且受到冷却系统结构限制，一般只能达到-10℃，冷却效果不好，难以满足工艺要求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种低温反应釜冷却系统，其具有冷却效果好、冷却温度可达-20℃以下、满足低温工艺要求的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种低温反应釜冷却系统，包括釜体，所述釜体两端分别设置有进料口和出料口，所述釜体顶部同轴向设置有搅拌装置，所述釜体内同轴向设置有主螺旋盘管，所述釜体侧壁上开设有与所述主螺旋盘管两端连通的制冷剂入口和制冷剂出口；所述釜体一侧设置有冷冻机，所述制冷剂入口与所述冷冻机通过第一管道连通，所述制冷剂出口与所述冷冻机通过第二管道连通；所述制冷剂入口的高度高于所述制冷剂出口。

通过采用上述技术方案，使用时，将物料从进料口投入釜体内，冷冻机直接将制冷剂送入釜体内的主螺旋盘管，物料在搅拌装置的搅拌下与主螺旋盘管内的制冷剂进行换热，主螺旋盘管呈螺旋状增大换热面积，从而使物料的温度降至-20℃以下，满足低温工艺的要求；冷冻机内的制冷剂为氟利昂和润滑油的混合物，由于制冷剂经过主螺旋盘管吸热后，氟利昂蒸发为气体，润滑油仍是液体，制冷剂入口的高度高于等于制冷剂出口，润滑油在重力下自动回流至冷冻机内，降低回流阻力，使制冷剂快速带走物料的热量，增强制冷效果；由于现有技术中采用制冷剂和夹套内的水溶液换热，还需要安装冷媒体水槽和冷冻水泵等设备，采用上述结构还可以省去冷媒体水槽和冷冻水泵等设备，结构简单，降低生产成本。

本实用新型进一步设置为：所述主螺旋盘管贴合于所述釜体内壁设置。

通过采用上述技术方案，进一步增加主螺旋盘管的长度和外表面积，增大换热面积，增强冷却效果。

本实用新型进一步设置为：所述制冷剂出口的高度高于所述冷冻机。

通过采用上述技术方案，由于制冷剂经过主螺旋盘管吸热后，氟利昂蒸发为气体，润滑油仍是液体，制冷剂出口的高度高于冷冻机，润滑油在重力下自动回流至冷冻机内，降低回流阻力，使制冷剂快速带走物料的热量，增强制冷效果，而且不需要另外安装循环泵。

本实用新型进一步设置为：所述主螺旋盘管的外壁沿其延伸方向设置有多个弧形槽。

通过采用上述技术方案，进一步增加了主螺旋盘管外表面的面积，即增加了换热面积，增强冷却效果。

本实用新型进一步设置为：所述主螺旋盘管的密度沿所述制冷剂入口至所述制冷剂出口的方向逐渐增大。

通过采用上述技术方案，由于制冷剂从制冷剂入口流经主螺旋盘管的上半部分时，已经与物料发生热交换，会导致制冷剂流经主螺旋盘管的下半部分时，制冷剂的温度上升，使得釜体内上半部分的物料温度低于下半部分的温度，釜体内的物料温度不均匀；主螺旋盘管的密度沿制冷剂入口至制冷剂出口的方向逐渐增大，使得主螺旋盘管在釜体上半部分的换热面积小于下半部分，从而使釜体内的物料温度更加均匀，增强冷却效果。

本实用新型进一步设置为：所述第一管道上设置有管道分流器，所述管道分流器与所述主螺旋盘管的中部通过支管连通。

通过采用上述技术方案，由于制冷剂从制冷剂入口流经主螺旋盘管的上半部分时，已经与物料发生热交换，会导致制冷剂流经主螺旋盘管的下半部分时，制冷剂的温度上升，使得釜体内上半部分的物料温度低于下半部分的温度，釜体内的物料温度不均匀；通过设置管道分流器，一部分制冷剂从主螺旋盘管的制冷剂入口流至制冷剂出口，制冷剂吸收物料的热量温度上升；另一部分制冷剂直接从主螺旋盘管的中部与已经升温的制冷剂混合，降低主螺旋盘管下半部分的制冷剂的温度，从而使釜体内的物料温度更加均匀。

本实用新型进一步设置为：所述釜体内同轴向设置有与所述主螺旋盘管平行的副螺旋盘管，所述副螺旋盘管靠近所述制冷剂出口一端与所述第二管道连通，所述副螺旋盘管靠近所述制冷剂入口一端与所述第一管道之间通过波浪形管连通。