专利名称：一种丙烯聚合釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种丙烯聚合釜，具体是一种采用间隙式液相本体法的新型丙
火布聚合圣。
背景技术：
丙烯聚合釜是制备聚丙烯的化工设备，对于丙烯聚合釜来说，其搅拌功能和换热功能的优劣直接影响到聚丙烯的产率及质量。在搅拌方面，现有丙烯聚合釜采用的搅拌系统大多为双螺带搅拌系统，双螺带搅拌系统结构复杂、加工困难，而且消耗功率较大。在换热方面，现有的丙烯聚合釜的换热管结构一般都采用指形管，指形管的换热面积比较小，换热效率低，在需要大面积换热的时候就无法满足用户需求。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种结构巧妙、紧凑、合理的丙烯聚合釜，该聚合釜消耗功率低，运行比较稳定，搅拌效果好，换热效率高，可靠性强。按照本实用新型提供的技术方案一种丙烯聚合釜，包括电机、减速器、上封头、内筒、下封头和搅拌轴，所述内筒的上下端分别密封焊接上封头、下封头，内筒、上封头和下封头组成密封的釜体；所述上封头顶部设有上凸缘，机架固定在上凸缘上，机架顶部安装电机和减速器；所述轴封固定安装在上凸缘上，上轴与上方减速器的输出轴通过联轴器联接； 所述下封头底部设有下凸缘；其特征在于所述搅拌轴竖直设置在釜体中心，搅拌轴包括上段轴体和下段轴体，上段轴体和下段轴体利用刚性联轴器联接；所述上段轴体的上端伸出上封头并套入轴封；所述下段轴体上安装有搅拌桨叶组件。作为本实用新型的进一步改进，所述搅拌桨叶组件包括夹壳、单螺带搅拌桨叶和底部双螺带搅拌桨叶，一定数量的夹壳等距安装在下段轴体上，单螺带搅拌桨叶安装在相邻夹壳的横梁上，多个单螺带搅拌桨叶构成一个围绕下段轴体连续、平滑上升的螺旋形带； 所述底部双螺带搅拌桨叶包括两个对称的半圆形螺带桨叶，半圆形螺带桨叶也具有一定的螺旋升角，其底部形状与下封头内壁曲率吻合。作为本实用新型的进一步改进，所述夹壳的横梁采用变截面等强度设计。变截面等强度设计减少了横梁对物料的阻力，降低了功率消耗。作为本实用新型的进一步改进，所述釜体外设置有夹套组件，釜体与夹套组件之间形成密封腔室，密封腔室内沿釜体外壁设置有双螺旋导流板。作为本实用新型的进一步改进，所述夹套组件包括夹套和夹套封头，夹套设置在内筒外，夹套的上端边沿密封焊接在内筒外壁上；夹套封头设置在下封头外，夹套封头与夹套下端密封连接。作为本实用新型的进一步改进，所述内筒中的搅拌轴四周对称布设有四组U形换热管。[0010]作为本实用新型的进一步改进，所述U形换热管包括U形外管和两根直内管，两根直内管装设于U形外管两端的直段部分，直内管与U形外管之间设有螺旋带，形成螺形旋转的冷却水通道；所述U形换热管两端一高一低，U形换热管的低端开设有冷却水进口，冷却水进口与釜体上的进水管相连并连通至U形外管和直内管之间；U形换热管的高端开设有冷却水出口，冷却水出口与釜体上的出水管相连并直接连通至直内管内部。作为本实用新型的进一步改进，所述内筒上通过探头支架安装有测温探头，所述探头支架为圆筒形，其内端边沿焊接固定在内筒壁上，其外端边沿外翻形成挠性接头，该挠性接头与夹套焊接连接。作为本实用新型的进一步改进，所述夹套封头下端中心开有连接孔，连接孔边沿向内弯折形成挠性件，该挠性件与下凸缘焊接连接。作为本实用新型的进一步改进，所述轴封采用填料密封或机械密封。本实用新型与现有技术相比，优点在于(1)、本实用新型结构巧妙、紧凑、合理，搅拌桨叶组件由夹壳、单螺带搅拌桨叶和底部双螺带搅拌桨叶组装而成，便于加工装配；消耗功率低，运行比较稳定，搅拌效果好，强化了物料流动，提高了换热能力，从而使得单釜产量和产品质量均得到了提高；(2)、本实用新型在内筒与夹套之间安装双螺旋导流板，在内筒里安装了四组U形换热管，增加了设备的换热面积，提高了设备的换热效率；内部的四组U形换热管同时能起到一定的挡板作用，从实际使用情况来看，换热效果理想，工作稳定；(3)、探头支架与内筒、夹套的连接，以及夹套封头与下封头的下凸缘的连接均是采用挠性结构；在聚丙烯生产过程中，由于夹套内冷、热水的交替使用会产生温差应力，而挠性结构能充分吸收由此产生的温差应力，增强了结构的可靠性，提高了设备的使用寿命。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为图1中U形换热管的结构示意图。图3为图1中的A部放大剖视图。 图4为图1中的B部放大剖视图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图所示所述丙烯聚合釜主要由电机1、减速器2、弹性联轴器3、机架4、轴封5、 上封头7、刚性联轴器8、出水管9、进水管10、搅拌轴11、内筒12、夹套13、双螺旋导流板14、 U形换热管15、下封头16、夹套封头17、底部双螺带搅拌桨叶20、单螺带搅拌桨叶21、测温探头22、夹壳23和探头支架27等零部件组成。如图1所示，所述内筒12的上下端分别密封焊接上封头7、下封头16，内筒12、上封头7和下封头16组成密封的釜体。所述上封头7顶部设有上凸缘6，机架4利用螺栓固定在上凸缘6上，机架4顶部安装电机1和减速器2。所述轴封5利用螺栓固定安装在上凸缘6上，上轴与上方减速器2的输出轴通过弹性联轴器3联接。所述下封头16底部设有下凸缘18。所述搅拌轴11竖直设置在釜体中心，搅拌轴11由上段轴体Ila和下段轴体lib组成，上段轴体Ila和下段轴体lib利用刚性联轴器8同轴连接。所述上段轴体Ila的上端伸出上封头7并套入轴封5。所述下段轴体lib上安装有搅拌桨叶组件。如图1所示，所述搅拌桨叶组件主要由夹壳23、单螺带搅拌桨叶21和底部双螺带搅拌桨叶20组成，一定数量的夹壳23等距安装在下段轴体lib上，单螺带搅拌桨叶21安装在相邻夹壳23的横梁M上，多个单螺带搅拌桨叶21构成一个围绕下段轴体lib连续、 平滑上升的螺旋形带；该螺旋形带能有效推动物料螺旋向上、向中间运动，将物料充分分散到釜体内表面的夹套13与U形换热管15部位，与换热部件反复接触，使物料得到充分的热量交换；同时将进入的物料迅速分散到整个容器，使得釜体内任何点上的组分趋于平均，进而使得釜体内任何点的反应速率趋于相等。所述底部双螺带搅拌桨叶20由两个对称的半圆形螺带桨叶20a组成，半圆形螺带桨叶20a也具有一定的螺旋升角，其底部形状与下封头 16内壁曲率吻合，从而使物料和催化剂向上翻，并且搅拌均勻无死角，确保物料无结块现象，使产品质量稳定。另外，所述夹壳23的横梁M采用变截面等强度设计，可以有效减小横梁M对物料的阻力，降低了设备的功率消耗。如图1所示，所述釜体外设置有夹套组件，釜体与夹套组件之间形成密封腔室，在夹套13的上下部位置设置有夹套进水口 25、夹套出水口沈，密封腔室内沿釜体外壁设置有双螺旋导流板14。所述夹套组件主要由夹套13和夹套封头17组成，夹套13设置在内筒 12夕卜，夹套13的上端边沿密封焊接在内筒12外壁上；夹套封头17设置在下封头16外，夹套封头17与夹套13下端密封连接。工作时，水从夹套进水口 25流入，在双螺旋导流板14 的导流作用下，绕着釜体外壁流动，与釜体内的物料充分换热后，从夹套出水口沈流出。如图1所示，所述内筒12中的搅拌轴11四周对称布设有四组U形换热管15。所述U形换热管15包括U形外管1 和两根直内管15b，两根直内管1 装设于U形外管1 两端的直段部分，直内管15b与U形外管1 之间设有螺旋带15c，形成螺形旋转的冷却水通道；所述U形换热管15两端一高一低，U形换热管15的低端开设有冷却水进口 15d，冷却水进口 15d与釜体上的进水管10相连并连通至U形外管1 和直内管1 之间；U形换热管15的高端开设有冷却水出口 15e，冷却水出口 1 与釜体上的出水管9相连并直接连通至直内管15b内部。工作时，冷却水从低端的冷却水进口 15d流入U形外管1 与直内管1 之间，绕着直内管1 外壁流动，与物料充分换热后，直接从直内管15b内经由高端的冷却水出口 1 流出，从而带走热量，降低釜内温度。所述的四组U形换热管15在起到换热作用的同时也能起到一定的挡板作用。如图1、图3所示，所述内筒12上通过探头支架27安装有测温探头22，所述探头支架27为圆筒形，其内端边沿焊接固定在内筒12壁上，其外端边沿外翻形成挠性接头27a， 该挠性接头27a与夹套13焊接连接。如图1、图4所示，所述夹套封头17下端中心开有连接孔，连接孔边沿向内弯折形成挠性件17a，该挠性件17a与下凸缘18焊接连接。本实用新型的两处挠性结构，是针对聚丙烯生产的特点——夹套13内冷、热水的交替使用而设计的， 挠性结构能充分吸收冷、热水交替使用所产生温差应力，增强结构的可靠性，提高设备的使用寿命。本实用新型中的轴封5可根据用户具体需要选择填料密封或机械密封。填料密封的特点是加工、安装、维修和更换比较容易。填料密封采用二组填料，内装的分油环以保证填料箱内不断油，满足搅拌轴11的传动要求和密封要求，填料箱在靠近釜体内侧处设置有轴承，轴承起到了对搅拌轴11的支撑作用。两层填料箱外均设置冷却水夹套13以冷却搅拌轴11与填料摩擦副产生的热量。所述填料采用芳纶纤维，芳纶纤维具有耐磨、耐酸、具有良好的自润滑性能、无污染及对人体无害等优点。 机械密封的特点是(1)密封效果稳定，丙烯泄漏量接近为零；(2)搅拌轴11基本不会磨损；(3)使用寿命长，端面磨损后会自动补偿，从而维修周期可达到近2年；(4)功率消耗约为填料密封的30%。所以采用了机械密封后，密封性能更可靠、使用寿命更长。
权利要求1.一种丙烯聚合釜，包括电机(1)、减速器(2)、上封头(7)、内筒(12)、下封头(16)和搅拌轴(11)，所述内筒(12)的上下端分别密封焊接上封头(7)、下封头(16)，内筒(12)、上封头(7)和下封头(16)组成密封的釜体；所述上封头(7)顶部设有上凸缘(6)，机架(4)固定在上凸缘(6)上，机架(4)顶部安装电机(1)和减速器(2)；所述轴封(5)固定安装在上凸缘(6)上，上轴(Ila)与上方减速器(2)的输出轴通过弹性联轴器(3)联接；所述下封头(16)底部设有下凸缘(18)；其特征在于所述搅拌轴(11)竖直设置在釜体中心，搅拌轴 (11)包括上段轴体(Ila)和下段轴体(11b)，上段轴体(Ila)和下段轴体(lib)利用刚性联轴器(8)同轴连接；所述上段轴体(Ila)的上端伸出上封头(7)并套入轴封(5)；所述下段轴体(lib)上安装有搅拌桨叶组件。
2.如权利要求1所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述搅拌桨叶组件包括夹壳 (23)、单螺带搅拌桨叶(21)和底部双螺带搅拌桨叶(20)，一定数量的夹壳(23)等距安装在下段轴体(lib)上，单螺带搅拌桨叶(21)安装在相邻夹壳(23)的横梁(24)上，多个单螺带搅拌桨叶(21)构成一个围绕下段轴体(lib)连续、平滑上升的螺旋形带；所述底部双螺带搅拌桨叶(20)包括两个对称的半圆形螺带桨叶(20a)，半圆形螺带桨叶(20a)也具有一定的螺旋升角，其底部形状与下封头(16)内壁曲率吻合。
3.如权利要求2所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述夹壳(23)的横梁(24)采用变截面等强度设计。
4.如权利要求1所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述釜体外设置有夹套组件，釜体与夹套组件之间形成密封腔室，密封腔室内沿釜体外壁设置有双螺旋导流板(14)。
5.如权利要求4所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述夹套组件包括夹套(13)和夹套封头(17)，夹套(13)设置在内筒(12)外，夹套(13)的上端边沿密封焊接在内筒(12) 外壁上；夹套封头(17)设置在下封头(16)外，夹套封头(17)与夹套(13)下端密封连接。
6.如权利要求1所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述内筒(12)中的搅拌轴(11) 四周对称布设有四组U形换热管(15)。
7.如权利要求6所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述U形换热管(15)包括U形外管(1 )和两根直内管(1 )，两根直内管(1 )装设于U形外管(1 )两端的直段部分， 直内管(1 )与U形外管(15a)之间设有螺旋带(15c)，形成螺形旋转的冷却水通道；所述 U形换热管(15)两端一高一低，U形换热管(15)的低端开设有冷却水进口( 15d)，冷却水进口( 15d)与釜体上的进水管(10)相连并连通至U形外管(15a)和直内管(15b)之间；U形换热管(15 )的高端开设有冷却水出口(1 k )，冷却水出口( 15e )与釜体上的出水管(9 )相连并直接连通至直内管(1 )内部。
8.如权利要求1所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述内筒(12)上通过探头支架 (27)安装有测温探头(22)，所述探头支架(27)为圆筒形，其内端边沿焊接固定在内筒(12) 壁上，其外端边沿外翻形成挠性接头(27a)，该挠性接头(27a)与夹套(13)焊接连接。
9.如权利要求1所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述夹套封头(17)下端中心开有连接孔，连接孔边沿向内弯折形成挠性件(17a),该挠性件(17a)与下凸缘(18)焊接连接。
10.如权利要求1所述的一种丙烯聚合釜，其特征在于所述轴封(5)采用填料密封或机械密封。
专利摘要本实用新型涉及一种丙烯聚合釜。内筒的上下端分别密封焊接上封头、下封头，内筒、上封头和下封头组成釜体；上封头顶部设有上凸缘，机架固定在上凸缘上，机架顶部安装电机和减速器；轴封固定安装在上凸缘上，上轴与上方减速器的输出轴通过联轴器联接；下封头底部设有下凸缘；其特征在于搅拌轴竖直设置在釜体中心，搅拌轴包括上段轴体和下段轴体，上段轴体和下段轴体利用刚性联轴器同轴连接；上段轴体的上端伸出上封头并套入轴封；下段轴体上安装有搅拌桨叶组件。本实用新型结构巧妙、紧凑、合理，消耗功率低，运行比较稳定，搅拌效果好，换热效率高，可靠性强。
文档编号C08F2/02GK202022878SQ20112004526
公开日2011年11月2日 申请日期2011年2月23日 优先权日2011年2月23日
发明者潘晓, 马宇光 申请人:无锡力马化工机械有限公司