专利名称：一种反应釜的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及反应釜领域。
背景技术：
反应釜是化工生产和实验室中常用的反应容器。现有技术中，通常采用一体式反应釜，即釜体只有一层，釜体空腔即是反应腔，原料直接在其中进行反应，反应结束后卸料，然后清洗反应釜以清除残料。当物料黏度大，或反应结束后物料仍会发生交联、固化反应时，釜中
常有残料难以清洗干净；若采用出料口卸料，则出料口处也会有难以清除的挂料。如果用外力刮除难以清洗的残料，则既浪费人力，又可能刮伤釜体内壁。上述残料难以清除和刮伤反应釜体的因素均会对下次反应造成影响既会影响反应产物的质量、反应产率，同时也縮短
反应釜使用寿命。发明内容
为了解决现有技术中残料难以清除的问题，本实用新型的目的是提供一种内筒可脱卸可更换的反应釜。
本实用新型的反应釜包括纵轴直立的圆柱形外筒l、与外筒l相
连接且与外筒l同纵轴的内筒2、搅拌装置3、夹套4、反应釜密封装置5、上封头6、下封头7、支座8，内筒2与外筒1之间的连接采用可脱卸配合。本实用新型的有益效果是
(1) 内筒可拆卸方便清除釜内残料。
(2) 残料难以清除时可更换内筒，从而避免了更换整个反应釜，延长了反应釜使用寿命。
(3) 作为反应腔的内筒可脱卸可更换，可较好解决反应釜内物料腐蚀釜体造成的反应釜使用寿命降低的问题，延长反应釜使用寿命。
图1根据本实用新型的一个反应釜的纵剖面示意图
图2图1的A-A剖面
图3图2导轨配合的局部放大图
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进一步详细描述。
以图1为例，根据本实用新型具体实施方式
的反应釜包括纵轴直立的圆柱形外筒1、与外筒1相连接且与外筒1同纵轴的内筒2、搅拌装置3、夹套4、反应釜密封装置5、上封头6、下封头7、支座8，内筒2与外筒1之间的连接采用可脱卸配合。所述夹套4上载热介质出口41、载热介质入口42。所述搅拌装置3包括搅拌器31、搅拌轴32、传动装置33、联轴器34。反应釜密封装置5可选轴封或机械密封。以上所述均为本领域技术人员公知。
反应釜的具体设计，包括所述外筒1的高径比、材料、厚度，所述搅拌器31、搅拌轴32、传动装置33、联轴器34，所述夹套4的结构、尺寸，反应釜密封装置5的选择，所述上封头6、下封头7的形状、材料、厚度，所述支座8的结构等均是由本领域技术人员根据全容积、最大工作压力、工作温度、介质腐蚀性、传热、传质、搅拌形式、转速和功率等工艺条件和要求，按照化工设计要求进行设计、计算和选择。以上所述均为本领域技术人员公知，且与本实用新型关系不大，故在此不再赘述。
根据本实用新型具体实施方式
的反应釜，还可根据实际需要设置人孔、手孔、仪表接口、出料口、进气口、安全阀等附件。这些均为本领域技术人员公知技术，且与本实用新型关系不大，故在此不再赘述。
所述内筒2的材料没有特殊限制，可选现有技术中任意一种常用的反应釜釜体材料，优选与所述外筒1材料的导热系数相近，同时耐磨性、刚性均良好的材料，更优选与所述外筒l材料相同的材料，综合考虑上述因素和经济效益，最优选搪瓷。
所述内筒2的厚度没有特殊要求，可按照现有技术中反应釜釜体厚度的设计方法选择。
适当减小内筒2壁厚可以提高内、外筒之间的传热效率，节省材料，提高反应釜容积，且更换内筒时更经济。但内筒2壁厚太小则容易变形。根据本实用新型的分体式套筒型反应釜，其内筒2的厚度可按如下两种方法计算选取
方法一视内筒2不存在，外筒1等同于现有技术的釜体，将用
现有技术在同样条件下计算出的釜体厚度作为外筒1厚度，然后取内
筒2的厚度为外筒1厚度的1/3~1/2。内筒2材料没有特殊限制。
方法二将内筒2和外筒1视为一体，等同于现有技术中的反应釜釜体，然后用现有技术在同样条件下计算反应釜釜体采用内筒2和外筒1中工作温度下最大许用压力较小的材料时的釜体厚度，并将其作为外筒1和内筒2的总厚度，取内筒2厚度等于1/4 1/3所述总厚度。内筒2材料没有特殊限制，不必与外筒l材料相同。经发明人计算和反复实验验证，无论采用上述哪种方法，所述内筒2的厚度为外筒l厚度的1/3-1/2均可保证内、外筒之间良好的热传导效率，且内筒不易变形。故优选所述内筒2的厚度是外筒1厚度的1/3~1/2。根据所述外筒1的厚度的大小，在上述数值范围内选取所述内筒2的壁厚。所述同样条件指反应釜全容积、最大工作压力、工作温度、介质腐蚀性、物料反应、传热、传质、搅拌形式、转速和功率等工艺条件和要求均相同。
内筒2与外筒1之间的连接采用可脱卸配合是为了方便将内筒2取出清洗残料，残料难以清除时可更换内筒2，而反应釜的其他部件仍可继续使用。由于根据本实用新型的内筒更换方便且成本低，故采用根据本实用新型的分体式套筒形反应釜在保证反应产物质量的同时，可延长反应釜使用寿命，提高经济效益。另外，通过更换内筒也可解决现有技术中釜内物料腐蚀釜体从而降低反应釜使用寿命的问题，延长反应釜使用寿命。这是本实用新型的附加技术效果。
可脱卸配合有多种，如突起与孔或槽，或导轨的脊和槽之间的插入式配合，突台相互搭放的搭放式配合或直接将内筒2放入外筒1中等。
若内筒2与外筒1之间采用突起与孔或槽的插入式配合，则应在外筒l内壁或内筒2外壁上形成若干个向壁外突出或向壁内凹陷的孔或槽，在内筒2外壁对应位置形成可与所述孔或槽配合的突起，所述突起插入所述孔或槽中实现内筒2与外筒1之间的插入式配合。
若内筒2与外筒1之间采用插入式直线滑动导轨配合，则内筒壁上至少2个内筒壁沿其母线向内凹陷并向下封头延伸形成的圆周性均匀分布的槽与外筒1内壁凸出形成的与所述槽数目、横截面形状均相同的脊相互配合构成所述直线滑动导轨配合，所述槽向下封头延伸部分的水平投影长度等于槽的深度。
若内筒2与外筒1之间采用搭放式配合，则应在外筒1内壁和内筒2外壁的对应位置上形成若干个互相向对方延伸的突台，所述突台相互搭放实现内筒2与外筒1之间的搭放式配合。优选用插入式直线滑动导轨配合实现内筒2与外筒1之间可脱卸。原因如下
(1) 由于突起或突台要向外筒l内壁或内筒2外壁外延伸，外筒l和内筒2之间要存在一定空隙，即所述外筒l内径大于内筒2外径才能保证上述插入式和搭放式配合能够实现。而外筒l内径大于内筒2外径会使外筒1内壁与内筒2外壁之间存在含有气体的空隙(或称气体层)，这一方面会降低反应釜的操作容积；另一方面，无论上述空隙的真空度大小，其热传导系数均很小，不利于外筒1和内筒2之间的热交换。若在所述空隙中填充导热性好的物质，或设置导热层，则会使反应釜结构复杂化，给设备的制造和维护增加困难。
(2) 突起与孔或槽的插入式或搭放式配合的配合处应力集中会对连接件(指孔、槽、突起和突台)本身以及外筒和内筒壁造成损坏，甚至可能与反应釜内腐蚀性介质一起对配合件和内、外筒造成应力腐蚀。
将内筒2直接放入外简1中的方式也不优选，原因如下
(1) 内筒2外径小于外筒1内径才能保证内筒2顺利放入外筒1中，但这样一来，外筒1和内筒2之间的气体层会影响外筒l和内筒2之间的热交换。另外，也会降低反应釜的操作容积。
(2) 若内筒2外径等于外筒1内径，则由于外筒l内的空气压力，内筒2很难顺利放入外筒1中，即使放入外筒1中，内筒2和外筒1的底部也不会完全接触，而是会存在一层压縮空气，这层压縮空气不仅会影响外筒1和内筒2之间的热交换，还可能在反应时受热膨胀发生危险。因此，优选内筒2与外筒1之间的可脱卸配合为直线滑动导轨配合。
所述直线滑动导轨配合按照如下方式构成内筒壁上至少2个内筒壁沿其母线向内凹陷并向下封头延伸形成的圆周性均匀分布的槽与外筒1内壁凸出形成的与所述槽数目、横截面形状均相同的脊相互配合，所述槽向下封头延伸部分的水平投影长度等于槽的深度。
优选内筒壁上4个内筒壁沿其母线向内凹陷并向下封头延伸形
成的圆周性均匀分布的槽与外筒1内壁凸出形成的与所述槽数目、横截面形状均相同的脊相互配合构成所述直线滑动导轨配合，所述槽向下封头延伸部分的水平投影长度等于槽的深度。
由于外筒1外壁要安装夹套，且外筒1是承压装置，故所述导轨的槽不宜为外筒l内壁凹陷变薄，或外筒l内、外壁同时向釜外凸出形成的槽。
如上所述的直线滑动导轨配合有如下优点
(1) 所述内筒壁沿其母线内凹陷并向下封头延伸形成的圆周性均匀分布的直线滑动导轨的槽可以起到挡板的作用，改善搅拌效果；
(2) 所述外筒内壁凸出形成的与所述直线滑动导轨的槽相配合的直线滑动导轨的脊可起到加强筋的作用，增强外筒的抗压强度；
在一定范围内增加导轨连接的数量可以提高内、外筒之间连接的牢固和稳定性，但导轨数目过多则不必要，且增加设备制造的困难。如上所述的4个导轨连接能同时达到最好的固定效果和提高搅拌效果的效果，故为最优选方案。
所述槽向下封头延伸部分的水平投影长度等于槽的深度是为了保证内筒2可顺利放入外筒1中。
采用插入式直线滑动导轨配合时，若内筒2外径小于外筒1内径，内筒2高度等于外筒1，则所述直线滑动导轨可按照机械领域的直线滑动导轨设计和选择。但这种方案不但降低反应釜的操作容积，而且外筒1和内筒2之间存在空隙影响热交换。
若内筒2外径等于外筒1内径，内筒2高度小于外筒1，如果内筒2底部与外筒1底部不完全接触，则存在空气层，对反应釜不利，另外也可能降低反应釜的操作容积；如果内筒2底部与外筒1底部完全接触，则可能降低反应釜的操作容积。
故优选所述外筒1内径等于所述内筒2外径，且内筒2与外筒1等高。该优选方案要求所述直线滑动导轨的配合间隙等于所述内筒2内径的1/20-1/10。
首先需指出的是，本实用新型所述的直线滑动导轨的配合间隙不同于机械领域的间隙导轨配合的配合间隙。机械领域的间隙导轨配合的配合间隙指为了保证导轨顺利滑动或不产生较大磨损而设计的符合公差的间隙，通常情况下导轨都是间隙配合。而本实用新型所述的配合间隙是指横截面形状相同而尺寸不同的所述导轨的槽与脊由于其横截面的尺寸差而产生的配合间隙。所述配合间隙产生内筒放入外筒时内、外筒底部之间气体排出的通道，即所述配合间隙沿所述导轨的脊延伸所构成的空间提供供气体排出的通道。而导轨滑动所需要的或不产生较大磨损所要求的间隙配合属于导轨设计中的公知常识。
所述直线滑动导轨的配合间隙等于所述内筒2内径的1/20-1/10是为了使外径等于外筒1内径的内筒2插入外筒中时，外筒底部的空气从所述配合间隙沿所述导轨的脊延伸所构成的空间中排出，从而保证内筒顺利插入外筒中。所述导轨配合间隙存在于所述导轨的槽与脊的任何接触面均不会使内筒在其内部一定流向的切向流作用下产生晃动。所述导轨配合间隙过大或过小均不宜，这一点显而易见。过小
时，外筒底部的空气难以顺利排出；过大一方面不必要，另外也会影响内筒容积，并且使导轨的脊与槽不能很好的配合。发明人多次实验验证，所述配合间隙等于所述内筒2内径的1/20 1/10时，在保证内筒顺利插入外筒的前提下，不影响内、外筒之间的热交换。内筒2内径较大时，配合间隙可在所述内筒2内径的1/20附近取值，内筒2内径较小时，配合间隙可在所述内筒2内径的1/10附近取值。
脊在外筒1内壁上的位置没有特别限制，可以从外筒口处的内壁上沿外筒母线向下延伸，也可以从外筒1内壁中部某点沿外筒母线向下延伸。
所述导轨槽和脊的横截面形状可选择现有技术中常用的直线滑动导轨横截面形状。当所述内筒2外径等于所述外筒1内径时，所述导轨槽和脊的横截面形状优选矩形，更优选靠近所述内筒2纵轴的边
丄VU AAt (cr u:《
力超W歸tL形。
由于靠近所述内筒2纵轴的边为长边的矩形槽对搅拌的改善效果不如靠近所述内筒2纵轴的边为短边的矩形槽，故如果需要用挡板提高对物料的搅拌效果，则所述导轨槽和脊的形状优选靠近所述内筒2纵轴的边为短边的矩形。
进一步，所述槽和脊的短边长相等，长边长度之差等于所述直线滑动导轨的配合间隙。
如图3所示，所述槽和脊的短边长相等，长边长度之差等于所述直线滑动导轨的配合间隙，这样，由于受釜内切向流物料作用的导轨的槽与脊的接触面没有间隙，即使切向流流向变化也不会使内筒2产生晃动。而且，所述直线滑动导轨的配合间隙(即导轨槽与脊的配合
ii间隙)存在于矩形槽和脊的不相互接触的短边之间使如前所述的导轨配合间隙沿所述导轨的脊延伸所构成的供气体排出的通道体积较矩形槽与脊靠近内筒纵轴的边长相等且为长边，短边长度之差等于所述直线滑动导轨的配合间隙时小，从而对内、外筒之间热交换的影响更
小。所以，所述矩形槽和脊靠近所述内筒2纵轴的边为短边，且短边长相等，长边长度之差等于所述直线滑动导轨的配合间隙为更优选方案。
所述槽的深度与内筒2厚度之和为0.08 0.1倍内筒2内径。在反应釜设计完成后，内筒2厚度即为定值。若所述槽深度太小，会影响导轨的固定效果；槽深度太大则不必要。通常情况下，现有技术中直线滑动导轨的槽深均可以满足上述要求。当导轨的槽起挡板作用时，其深度与内筒2厚度之和为"等效挡板"的宽度，而挡板宽度等于0.08~0.1倍内筒2内径是工业设计中反应釜内挡板的一般宽度。发明人经多次实验验证，所述槽的深度与内筒2厚度之和为0.08-0.11首K^)筒z [aj/[5h、j ，惜tfJ7罙度l/j口j俩疋工处安水，即1禾Ut守牛乂Ltf、j槽和舍很好的配合以实现导轨对内、外筒的固定作用。
权利要求1.一种反应釜，包括纵轴直立的圆柱形外筒(1)；与外筒(1)相连接且与外筒(1)同纵轴的内筒(2)；搅拌装置(3)；夹套(4)；反应釜密封装置(5)；上封头(6)；下封头(7)；支座(8)；其特征在于，内筒(2)与外筒(1)之间的连接采用可脱卸配合。
2. 根据权利要求1的反应釜，所述可脱卸配合为直线滑动导轨配合。
3. 根据权利要求2的反应釜，内筒壁上至少2个内筒壁沿其母线向 内凹陷并向下封头延伸形成的圆周性均匀分布的槽与外筒(l)内壁 凸出形成的与所述槽数目、横截面形状均相同的脊相互配合构成 所述直线滑动导轨配合，所述槽向下封头延伸部分的水平投影长 度等于槽的深度。
4. 根据权利要求2的反应釜，内筒壁上4个内筒壁沿其母线向内凹 陷并向下封头延伸形成的圆周性均匀分布的槽与外筒(l)内壁凸出 形成的与所述槽数目、横截面形状均相同的脊相互配合构成所述 直线滑动导轨配合，所述槽向下封头延伸部分的水平投影长度等 于槽的深度。
5. 根据权利要求2的反应釜，所述内筒(2)外径等于所述外筒(1)内径。
6. 根据权利要求5的反应釜，所述直线滑动导轨配合的配合间隙为 所述内筒(2)内径的1/20-1/10。
7. 根据权利要求5的反应釜，所述槽和脊的横截面形状为矩形。
8. 根据权利要求5的反应釜，所述槽和脊的横截面形状为靠近所述 内筒(2)纵轴的边为短边的矩形。
9. 根据权利要求8的反应釜，所述槽和脊的横截面短边长相等，长 边长度之差等于所述直线滑动导轨的配合间隙。
10. 根据权利要求5的反应釜，所述槽的深度与内筒(2)厚度之和为 0.08-0.1倍内筒(2)内径。
专利摘要本实用新型公开了一种内筒可脱卸可更换的反应釜，其内筒可通过其外壁与外筒内壁间的可脱卸配合从外筒中脱卸下来，既方便将内筒拆卸下来清洗残料，而且当残料难以清除时，可更换内筒而不必更换整个反应釜，延长了反应釜的使用寿命。
文档编号B01F7/18GK201291136SQ20082021222
公开日2009年8月19日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者良 周, 雄 张, 张晓宇 申请人:比亚迪股份有限公司