[发明专利]一种内置换热的聚合物材料超临界流体发泡高压釜

说明书

本发明公开了一种内置换热的聚合物材料超临界流体发泡高压釜，包括卧式设置的釜体、端盖和螺旋型的换热盘管，釜体上设有高压流体入口和高压流体出口，端盖密封安装在釜体的开口端内部，换热盘管位于釜体的内部且贴着釜体的内壁安装，换热盘管的入口端和出口端分别穿过釜体的孔位伸出到外部，换热盘管的内部能够通入高温换热介质和/或低温换热介质。本发明采用了内置换热盘管进行换热，使换热介质能直接在釜内与超临界流体进行高效换热，提高了换热效率，解决了目前常用的单纯通过釜体夹套换热产生温控滞后和效率低的问题，使得釜内温度控制更准确，调节更迅速方便，进一步地提高了产品质量，提高了生产效率，更好地满足了发泡工艺要求。

技术领域

本发明涉及发泡设备技术领域，更具体地说，是涉及一种内置换热的 聚合物材料超临界流体发泡高压釜。

背景技术

超临界流体发泡技术是近年来刚刚引入到聚合物材料发泡领域的新型 技术。为了稳定产品质量、提高生产效率，这项技术在工艺过程研究、设 备结构设计等方面都有很大的发展空间。其中，作为主体设备的超临界流 体发泡釜的结构设计是影响产品质量和生产效率的关键因素之一。

在聚合物材料发泡过程中，由于发泡材料的不同，发泡工艺不同，以 及同一材料发泡过程中工艺参数的变化，需要经常调整发泡高压釜内的温 度，温度是控制立体聚合物发泡产品质量的重要因素，直接影响立体产品 的发泡形状和尺寸，发泡工艺对釜内温度的控制要求升温和降温迅速，温 度数值稳定，而目前常用的超临界流体发泡高压釜自身的换热构件只有外 部夹套，发泡釜是高压设备，釜体的厚度非常大，只靠夹套换热传热效率低，温度变化滞后，不利于快速调整釜内温度，单纯通过釜体夹套换热的 发泡高压釜无法满足发泡工艺要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的上述缺陷，提供一种内置换热的 聚合物材料超临界流体发泡高压釜。

为实现上述目的，本发明提供了一种内置换热的聚合物材料超临界流 体发泡高压釜，包括釜体、端盖和螺旋型的换热盘管，所述釜体为卧式设 置，所述釜体的内部中空，且釜体的一端开口形成开口端，另一端封闭形 成封头端，所述釜体上设有分别连通其内部的高压流体入口和高压流体出 口，所述端盖密封安装在釜体的开口端内部，以对釜体的开口端实现封闭， 所述换热盘管位于釜体的内部且贴着釜体的内壁安装，所述换热盘管的入口端和出口端分别穿过釜体的孔位伸出到外部，所述换热盘管的内部能够 通入高温换热介质和/或低温换热介质。

作为优选的实施方式，所述换热盘管的入口端和出口端分别与釜体的 孔位采用焊接方式密封连接。

作为优选的实施方式，所述端盖与釜体的内壁之间设有密封圈，所述 端盖通过密封圈密封安装在釜体的开口端内部，以实现端盖与釜体的高压 自紧式密封。

作为优选的实施方式，所述釜体的外部设有保温夹套，所述保温夹套 与釜体之间形成有保温夹层，所述保温夹套上设有分别连通保温夹层的保 温介质入口和保温介质出口。

作为优选的实施方式，所述保温夹套的外部设有用于支撑的支架。

作为优选的实施方式，所述釜体的内部放置有物料框，所述物料框与 端盖的内端部固定连接，所述物料框设置为用于装载或悬挂物料的框式结 构，所述物料框的底部设有导向轮。

作为优选的实施方式，所述端盖的外端部设有至少两块楔块和至少两 个楔块驱动装置，所述釜体的开口端内壁上开设有用于与楔块卡接配合的 卡槽，所述楔块驱动装置与楔块传动连接，所述楔块驱动装置能够带动各 自对应的楔块往径向方向移动，从而使楔块在锁紧端盖时能够卡入到釜体 的卡槽中或者使楔块在开盖时能够脱离釜体的卡槽。

作为优选的实施方式，所述楔块设有五块，所述楔块驱动装置设有五 个，每块楔块分别设置为圆弧形，五块楔块能够组合形成环形结构，所述 卡槽设置为环形卡槽。

作为优选的实施方式，所述楔块驱动装置设置为气缸。