高压釜加热夹套的制作方法

高压釜加热夹套的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种高压釜加热夹套，其包括：加热流体套环、流体入口、流体出口以及多个流体流动挡板。加热流体套环可具有包括上接触表面和下接触表面的外壁，当加热流体套环与高压釜的外表面相接合时，会形成封闭室。流体入口设置为穿过所述外壁并且能引导加热流体进入封闭室内。流体出口设置为穿过外壁并且能够引导加热流体离开封闭室。多个流体流动挡板设置在密闭室内以在密闭室内沿着预定路径引导加热流体。
【专利说明】局压差加热夹套

【技术领域】
[0001]本发明涉及用于高压釜容器的相对于循环加热而言耐用的加热夹套。

【背景技术】
[0002]在过去数十年期间，聚合物的使用得到显著地增加，这至少部分地由于可实现的材料性能的变化以及与形成复杂形状相关的较低的成本。对于各种聚合物生产设备，可以使用连续式聚合工艺和分批式聚合工艺。每种工艺都具有取决于多种变化因素例如成本、产量、聚合物类型、聚合动力学以及其他优先级的优点和缺点。分批式工艺典型地使用加热到适当的工艺温度的聚合反应器或高压釜。
[0003]这种聚合反应器的加热典型地包括使用将热量从加热流体传递到反应器内的闭合回路加热系统。加热系统可包括外部加热盘绕体、内部加热回路、夹套系统或其他类似的热传递系统。这种系统在热分布、加热速率、可靠性以及操作约束方面具有固有的限制。因此，需要改进这种在聚合反应器上的加热系统。


【发明内容】

[0004]高压釜加热夹套可包括加热流体套环、流体入口、流体出口以及多个流体流动挡板。更特别地是，加热流体套环可具有包括上接触表面和下接触表面的外壁，当所述加热流体套环与高压釜的外表面接合时会形成封闭室。流体入口可取向为穿过外壁，并且能够将加热流体引入封闭室中。类似地是，流体出口可取向为穿过外壁，并且能够将加热流体引出封闭室。可在封闭室中设置多个流体流动挡板，以沿着封闭室内预确定的路径来引导加热流体。
[0005]也描述了具有复合式外部加热组件的聚合高压釜。该聚合高压釜可包括高压釜容器主体、加热夹套和加热导管。高压釜容器主体可具有内部反应室以及包括上部部分和下部部分的外表面。加热夹套可与下部部分相连而形成封闭室。封闭室具有多个构造为在封闭室内并且在下部部分附近沿着曲折路径而引导加热流体的流体流动挡板。加热导管盘绕在上部部分的周围并且与其相连。更特别地是，加热导管可具有多个围绕上部部分的盘绕体，并且与加热夹套流体式相连。因此，加热流体可循环流过封闭室和加热导管，以将热量传递到内部反应室。此外,加热夹套和加热导管整体地形成复合式外部加热组件。
[0006]也公开和描述了一种修复聚合高压釜的方法，所述聚合高压釜具有与外表面相连的外部加热盘绕体。当加热盘绕体的在高压釜的外表面的部分中具有弱化或泄漏部分时，使用本发明的方法可有效地修复这种缺陷。例如，该方法可包括从高压釜的外表面的受影响的部分移除加热盘绕体的弱化部分或泄漏部分，以在外表面的分离部分上留下未受损的加热盘绕体部分。可将上文描述的加热夹套与外表面的受影响部分相连，以形成封闭室。封闭室可与未受损的加热盘绕体部分流体式相连。这样，可通过提供复合式外部加热组件来修复聚合高压釜。

【专利附图】

【附图说明】
[0007]图1是根据本公开的一个实施方案的聚合高压釜的透视图；
[0008]图2是根据本公开的一个实施方案的高压釜加热夹套的透视图，其为显示了未挡住的内部特征的局部剖视图；
[0009]图3是根据本公开的一个实施方案的聚合高压釜的下部部分的横截面图；
[0010]图4是根据本公开的一个实施方案的聚合高压釜的底部部分截面图；
[0011]图5是根据本公开的一个实施方案的修复用于聚合高压釜的外部加热系统的方法流程图。
[0012]应注意地是，附图仅是本发明的多个实施方案的示例，并且因此不旨在限制本发明的范围。

【具体实施方式】
[0013]尽管下文的详细描述包含了很多出于说明本发明的目的的细节，但是本领域的技术人员会理解下文细节的很多变化和修改将在所公开的实施方式的范围中。
[0014]相应地，下文的实施方式不失一般性地说明了本发明，并且不对本发明带来限制。在更详细地描述本发明之前，应当理解本发明不限于所描述的特定的实施方式，这是由于该实施方式可以变化。还应当理解，这里所使用的术语仅是出于描述特定实施方式的目的，并且不旨在限定，这是由于本发明的范围仅由所附的权利要求来限定。除非另有规定，这里所使用的所有技术术语和科学术语具有与本发明所属的领域中的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。
[0015]如在本说明书和所附的权利要求书中所使用的单数形式“一个”和“该一个”包括复数对象，除非上下文另有明确规定。因此，例如“聚酰胺”包括多种聚酰胺。
[0016]在本发明中，“包含”、“含有”和“具有”等可具有根据美国专利法所赋予它们的意义，并且可意味着“包括”等，并且通常被解释为开放式的术语。术语“由...组成”是封闭式的术语，并且根据美国专利法的意义仅包括特别列出的装置、方法、组分、部件、结构、步骤等。当将“基本由...组成”或“基本组成了”等用于本发明包含的装置、方法、组分、部件、结构、步骤等时，其涉及与这里公开的类似的要素，但是其可包括额外的结构基团、组成组分、方法步骤等。但是，与这里所公开的相应的装置、化合物、方法等相比而言，这些额外的装置、方法、组分、部件、结构、步骤等不会实质上影响装置、组合物、方法等的基础特征和新颖性特征。在进一步的细节中，当将“基本由...组成”或“基本组成了”等用于本发明所包含的装置、方法、组分、部件、结构、步骤等时，其具有根据美国专利法所赋予其的意义并且这些术语是开放性的，只要记载的基本或新颖性特征不被大于所记载的内容改变，其允许大于所记载的内容存在，但是除现有技术的实施方式除外。当使用开放式术语，如“包含”或“包括”时，应理解的是，如清楚地声明了一样，也直接支持了“基本由...组成”以及“由...组成”等用语。
[0017]词组，例如“适合于提供”、“足以导致”或“足以产生”等在合成方法的上下文中涉及与时间、温度、溶剂、反应剂浓度等相关的反应条件，可改变反应条件以提供反应产物的有用的数量或反应产物的产量，这是在本领域的实验人员的普通技能的范围内的。没有必要地是，所需要的反应产物为仅是反应产物或者起始材料被完全消耗，所提供的所需要的反应产物可被分离或否则进一步使用。
[0018]应当理解的是，这里可将比例、浓度、量或其他数据以一个范围的形式来表述。应理解的是，使用这种范围形式是为了方便和简洁。并且因此，应当以灵活的方式来解释以不但包括如范围的端点明确说明的数据参数，并且如果每个数值和子范围包括“大约‘X’到大约‘Y’”，则也包括所有的单个数据参数或包含在所述范围内的子范围。为了说明，“约0.1%到约5%”的浓度范围应被解释为，不但包括清楚地说明的约0.1重量％到约5重量％的浓度，也包括在所说明的范围内的单个的浓度(例如1%、2%、3%和4%)以及子范围(例如0.5%、
1.1%、2.2%、3.3%和4.4%)。在一个实施方式中，术语“约”可包括根据数据参数的有效数字的传统舍入。此外，词组“约‘X’到‘Y’”包括“约‘X’到约‘Y’”。
[0019]这里所使用的术语“约”，当涉及数据参数或范围时，其允许在一定数值或范围中的一定程度的变化，例如在所表述的数值或所表述的范围极限的10%内或在另一方面在5%内变化。
[0020]另外，在以罗列或马库什基团的方式描述本发明的特征或方面的地方，本领域的技术人员会理解的是，因此也根据马库什基团的要素的任何单个要素或子基团而描述了本发明。例如，如果X被描述为选自由溴、氯和碘组成的组，则如同单独罗列一样，完全描述了X为溴的权利要求和X为溴和氯的权利要求。例如，在本发明的特征或方面根据这种罗列而描述的地方，本领域的技术人员会理解的是，因此也根据马库什基团的要素的任何单个要素或子基团的任意结合而描述了本公开。因此，如果X被描述为选自由溴、氯和碘组成的组，并Y被描述为选自由甲基、乙基和丙基组成的组，则完全描述并支持了 X为溴并且Y为甲基的权利要求。
[0021]如这里所使用，所有的组分含量以重量百分比的形式给出，除非另有声明。当涉及组分溶液时，百分比指的是包括溶剂(例如水)的组分的重量百分比，除非另有说明。
[0022]在阅读本公开时，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，这里所描述和说明的每一个单独的实施方式具有独立的部件和特征，这些独立的部件和特征易于与其他几种实施方式的任何特征分离或结合而不背离本发明的范围或精神。任何所描述的方法可以所描述的情况的顺序来实施或以逻辑上可行的任何其他的顺序来实施。
[0023]除非有特别说明，本公开的实施方案使用了本领域中常见的化学、冶金、焊接等技术。这些技术在许多文献中都有充分的解释。
[0024]批量聚合反应经常包括在工艺的不同步骤期间的温度的重复循环。典型地，将聚合反应物充入到高压釜中，将材料加热到足以开始聚合并且在工艺期间驱动反应进行。一旦完成，将材料从高压釜中挤出或移出。通常，也可在聚合批次之间采用中间清洁和清洗步骤，以提供更稳定的产品品质。不利地是，这种工艺会带来高压釜内沿着高压釜壁并且沿着相邻的加热系统(例如外部加热盘绕体)的显著的温度周期变化。此外，在穿过高压釜的每个部分和加热系统的温度差异可导致在焊接连接和相邻材料处的机械应力。
[0025]作为说明性的实施例，二元聚酰胺例如尼龙_6，6的形成包括将尼龙盐与酸在189-250°C左右的高温下反应数小时。高压釜壁的温度首先在通常的加热流体温度以下。尼龙_6，6批量工艺周期中的温度和压力条件包括在开始初期期间、尼龙盐的充入、反应阶段、挤出阶段和清洁阶段的变化。在这些不同的阶段之间，温度变化会导致在高压釜壁和加热盘绕体之间的温度差异。
[0026]表I提供了循环聚合操作条件的一个实施例。
[0027]表1:温度条件
高压藎内部加热盘绕体高压爸壁差异

(0C)(0C)(0C)(0C)
沸腾 15032623888~
[0028]蒸汽清洁 28032630323
清洗 21032626858~
正常操作 18932625869^
[0029]显著地是，加热盘绕体和高压釜壁之间的温度差异可随时间而非常剧烈地变化。外部加热盘绕体最通常焊接到高压釜的外表面。在反应开始期间，加热盘绕体的膨胀会受到相对较冷的高压釜壁的限制。这会导致超过焊接接头的弹性变形极限的压缩载荷。随着随后将反应釜壁加热到正常的操作温度，这种永久性变形会导致焊接接头中的应力。在温度条件变化期间，例如沸腾、蒸汽清洁、清洗以及反应器的停止和启动中，会导致类似的变形。在每种情况中，温度变化会导致贯穿焊接的温度梯度。在生产尼龙6，6的情况中，对于标准的生产体积，批量周期时间通常可在约100-120分钟。最后，这种重复的温度差异可导致在外部加热盘绕体和高压釜壁之间的焊接接头处的低周期疲劳损坏。这种损坏主要与外部加热盘绕体的下部部分相冲突，这是由于加热流体在接近下部入口盘绕体处最热，在这里加热流体的温度最高。因此，在加热盘绕体和高压釜的外表面之间的温度差异会趋向于比外部加热盘绕体的下部部分处更大，并且在加热盘绕体的第一圈到第四圈中是特别显著的。不利地是，故障位置处的焊点会随时间而使涂层容器壁弱化，并且在一些情况中会导致内部涂层的脱落。
[0030]可使用高压釜加热夹套来克服这些损坏，并且降低由于低周期疲劳的预期故障。图1显示了聚合高压釜100，其具有与这种加热夹套104形成一体的复合式外部加热组件102。聚合高压釜可包括高压釜容器主体106、加热夹套和加热导管108。高压釜容器主体可为任何适当的在其中可进行聚合反应的容器。通常，适当的容器主体可包括由高压釜壁封闭并且能够进行聚合的内部反应室。尽管操作条件可变化，但是高压釜容器主体可适于承受至少300psia的压力，并且在一些情况中可承受至少600psia的压力。图1的高压釜容器主体显示了上部主入口 110、第二入口 112和压力释放阀114。入口可用于向内部反应室填充初始反应物、控制压力和/或引入阶段性的聚合反应物。应注意地是，不管这些入口和阀门等的描述和所显示的位置如何，本领域的技术人员可理解，使用者可将这些或其他接口用于与设计目的不同的任何的目的。
[0031]任选地，高压釜容器可为涂层容器，在其中在基础容器壁上涂覆有一层或多层内部层。作为一个非限定性的实施例，可在碳钢壁上涂覆不锈钢内层。碳钢壁可为容器提供基础机械强度，而不锈钢内层则为在高温和高压下接触聚合反应物和产品的容器内表面提供腐蚀保护。对于容器壁，其他材料也是适用的，这些材料例如为但不限于碳合金钢(例如HII碳钢)、耐火金属合金、铬合金、其复合物以及其结合。在一个实施例中，容器壁可由铬钥合金钢(例如16Mo3)等制成。类似地，内部涂层可为不锈钢(例如SS321)等。
[0032]容器壁厚度可变化，但是通常为约15mm到约50mm，并且在很多情况中，该厚度为约20mm到40mm。在一个实施例中，容器壁可为带有3mm的不锈钢内涂层的24mm厚的碳钢。加热导管的相应壁厚也可影响在热传递期间传递到加热盘绕体的应力的程度。加热导管壁厚度通常小于容器壁厚度，并且通常小于约25mm。在一个实施例中，加热导管壁厚度可为约3mm到约6mm，并且在一个特定的实施例中为4mm。通常，容器壁厚度与导管壁厚度之比例如可为约2: I到约15: 1，或为约5: I到约9: I。
[0033]再次参考图1，高压釜容器主体106可具有包括上部部分和下部部分的外表面116。加热夹套104可与下部部分相连，而加热导管108可盘绕在上部部分周围并且与其相连。用语“上部部分”和“下部部分”是相对性的用语，并且不意味着上半部分和下半部分，而是仅相对于下部部分的上部部分。加热导管可具有多个盘绕在上部部分周围的盘绕体。盘绕体的数量可变化很大，但是通常多于十个，并且在一些情况中达到或多于二十个。加热导管的外部宽度也可变化，例如为约50mm到约100mm。此外，每个盘绕体典型地具有小间隙，使得外表面暴露在加热导管的连续盘绕体之间。这种间隙通常是有限的，以改善热量到高压釜内的传递，但是所述间隙通常限制为不大于周围加热导管的宽度的50% (并且在很多情况中小于20%)。加热导管也可具有多种横截面形状，例如但不限于半管状、全管状、U型槽、V型槽等。加热导管可通过适当的连接件、例如过渡室118与加热夹套流体式连通。因此,可经过夹套流体入口 120将加热流体引入外部加热组件102中，并且使其循环经过加热夹套而到达夹套流体出口 122。过渡导管124可将加热流体引入到与加热导管流体式相连的过渡室。这样,可将热从加热流体传递到聚合高压釜100的内部反应室内，以保持所需要的温度。尽管可以使用多种加热流体，但是非限定性的实施例包括Thermanol 66?、Dowtherm?,以及其混合物。
[0034]任选地，加热夹套可与外表面的上部部分相连，而加热导管与下部部分相连。在另一替代性的实施方案中，多个加热夹套可以串联方式与外表面相连。多个加热夹套可直接彼此相连，或可与中间加热导管相连，以提供交替的加热夹套-加热导管结构。加热夹套和加热导管可与外表面的不同的并且非交叠的部分相连。加热夹套和加热导管中的每一个可根据所要求的传热性能和其他因素而覆盖外表面的不同比例。但是，作为总体原则，加热夹套可覆盖外表面的3%-40%，而整个加热组件可通常覆盖外表面的30%-80%，并且通常为40%-70%。在很多实施方案中，加热夹套会覆盖外表面的下部部分，并且表面约5%-约30%被加热组件整体覆盖。对于表面覆盖率而言，在这些百分比中包括了加热导管内的缠绕体之间的间隙，这是由于所述间隙被外部加热组件所覆盖。
[0035]转到图2，其中更细节地显示了除了高压釜容器主体的高压釜加热夹套104。高压釜加热夹套可包括加热流体套环200、流体入口 120、流体出口 122和多个流体流动挡板202、204和206。更特别是，加热流体套环可具有包括上接触表面210和下接触表面212的外壁208，当所述加热流体套环与高压釜的外表面相接合时会形成封闭室214。外壁可具有与高压釜的外表面互补的圆形形状，为封闭室提供基本上环形的体积。作为替代地是，外壁可具有其他形状，只要能形成封闭室以允许加热流体沿着高压釜的外表面而流过。
[0036]封闭室包括多个构造为沿封闭室内的预定路径来引导加热流体的流体流动挡板。在封闭室内可设计在聚合高压釜的下部部分周围流过的曲折的路径。曲折的路径可设置为最小化热量传递到内部反应室的不均匀性。在图2中，流体流动挡板包括分隔挡板206，其形成封闭室内的迫使加热流体周向地流经密封室的障碍。加热夹套的流体入口 120和流体出口 122可取向为彼此接近，使得加热流体基本上会流过整个封闭室。流体入口可取向为穿过外壁208，并且能够将加热流体引入封闭室214中。类似地，流体出口可取向为穿过外壁，但能够将加热流体引出封闭室。
[0037]如上文所述，可使用多个挡板以沿着曲折的路径来引导加热流体流。挡板可取向为限定多种曲折的路径，例如但不限于蜿蜒的流体流动路径、周向往复的流体流动路径等。例如，交替设置的上部流动挡板204和下部流动挡板202可允许蜿蜒的流体流动路径216。应注意地是，每个挡板包括与高压釜容器主体的外表面接合的内部弯曲表面218，以迫使流体围绕每个挡板流动。因此，上部流体流动挡板在这些挡板的上方留下了开放的流动路径，而下部流动挡板在相应的挡板下方留下了开放的流动路径。尽管显示了竖直变化的蜿蜒的流动路径，但是也可将挡板设置为产生水平流动变化。可使用多种挡板设置，尽管复杂和/或多个的挡板结构可导致过度的压头。加热组件内这种增加的压力可导致加热组件内的故障的几率增加、需要高压加热流体泵，和/或增加操作成本。尽管如此，使用内部流动挡板提供了有效的热传递体积，并且大体表面覆盖在外表面的带有夹套的下部部分的上方。这种开放的封闭室可提供非均匀的加热流体流动路径。相反，加热导管典型地具有均匀的横截面面积(例如，半管状、全管状等)。
[0038]图3显示了连接于聚合高压釜的外表面116上的高压釜加热夹套104和加热盘绕体108。加热夹套可任选地包括在加热套环的底部表面中的排放管300，以允许加热组件102的停止和/或清洁。如前文所描述，加热夹套可包括与高压釜的外表面116相接合的上接触表面210和下接触表面212，以便整体式地形成封闭室214。在这种实施方案中，上接触表面可为限定了套环顶部的圆形脊。类似地，下接触表面可为限定了套环底部的圆形法兰。因此，加热夹套可包括套环和顶部，所述套环具有与底部相连的圆形竖直外壁，所述顶部整体式将加热流体保持在外表面的下部部分上。
[0039]加热夹套可由任何适当的材料制成，所述材料能承受预期的操作温度、条件和重复的温度周期。适当材料的非限定性例子包括碳钢、不锈钢、包括铬钥合金的合金钢(例如16Mo3等)，以及其结合。在一个实施例中，加热夹套可由铬钥合金钢制成。典型地，可使用高温焊接合金将加热夹套焊接到外表面。适当的焊接合金的非限定性例子包括含有Mn-Mo、W2Mo、G46AMG4M0、EMoB32H5,以及其结合。同样可使用市售焊接合金(即填料金属)，例如但不限于Nertalic 86'、Un1n i 1-Μο和SL? 12G,这里仅举了几个例子。
[0040]尽管可将其他类型的高压釜与加热组件102 —起使用，但是也可使用内部加热歧管。例如，内部加热歧管可包括具有入口 304的锥形储存部302。锥形储存部可设置在高压釜的在法兰308处与容器主体106相连的下部部分306内。下部部分包括允许从内部反应室312排出产品以用于进一步处理(例如，挤出、抽丝成纤维、模塑等)的高压釜出口 310。在一些情况中，下部部分可具有比主容器壁313的壁厚更大的壁厚。例如，下部部分的厚度可比主容器壁的厚度大大约10%到40%。类似地，夹套的厚度可比相应的加热导管的厚度大10%到40%。尽管可以使用其他的厚度，但是夹套可具有为约8mm到约25mm的厚度，并且在一些情况中为从1mm到18mm的厚度。作为一个实施例，加热夹套可具有12mm或16mm的厚度。在另一个实施例中，外壳体壁可具有比顶部厚度和底部厚度更薄的厚度。由于带有加热导管，因此下部部分的厚度与加热夹套的厚度之比可为约2: I到约15: 1，并且在一些情况中为约5: I到约9: I。
[0041]内部加热歧管还可包括一个或多个均与锥形储存部流体连接的加热管道314。加热管道可与公用出口 316相连(未示出)，以循环和/或再加热冷却的加热流体。在另一个替代例中，聚合高压釜可为包括内部混合器的搅拌式高压釜。内部混合器可典型地沿着内部反应室的中心线而垂直地设置。内部混合器可允许提高聚合条件的均匀性，并且降低聚合反应时间。
[0042]现在看图4，聚合高压釜100的底视图显示了连接于高压釜容器主体106的高压釜加热夹套104。如上文所述，容器主体通过法兰308与具有高压釜出口 310的锥形的下部部分306相连。在一些情况中，加热盘绕体108形成为直接焊接到容器主体的外表面上的半管状。如前文所述，容器主体可为包括基础壁402和内部涂层404的涂层容器。
[0043]作为加热组件的一部分，过渡导管124可将流体出口 122与过渡室118流体式相连。过渡室引导加热流体流入半管式加热盘绕体108中，如流体流动路径406所示。如此，加热组件可为复合式加热系统，其有效地将在聚合高压釜的下部部分上方的加热夹套和多个传统的半管式加热盘绕体结合使用，以实现改善的性能。
[0044]可将上文所述的加热夹套有利地用在聚合高压釜的原始结构中。但是，这种加热夹套可特别适用于现存高压釜的维修和/或改善可靠性。因此，图5显示了一种使用连接于外表面500的外部加热盘绕体来维修聚合高压釜的方法。在这种情况中，标准的加热盘绕体(例如，半管式导管)可从高压釜外表面的底部部分向上延伸直到外表面的上部部分。典型地是，这种加热盘绕体至少盘绕到外表面的一半。无论如何，加热盘绕体的部分会由于低周期疲劳而开始出故障。这通常与盘绕体中的加热流体为最大(例如，在温度过渡期间温度差异也最大)的开始部分相关。当加热盘绕体在高压釜的外表面的下部部分中具有已经弱化或泄漏部分时，使用本发明的方法可有效地修复这些缺陷。该方法包括从高压釜的外表面的下部部分移除加热盘绕体的泄漏部分510。将加热盘绕体的功能部分留下，以作为在外表面的上部部分上的未受损的加热盘绕体部分。可使用任何适当的不会有害地影响容器主体或相邻的焊接或连接的技术将泄漏部分移除。在一个替代性的方案中，可通过磨削来移除泄漏部分。也可使用其他的机械技术，例如但不限于等离子切割、气割、金属切割锯、激光切割等。接着，通常清洁暴露的外表面。清洁可包括一个或多个以下步骤:抛光、清洗、表面处理和表面涂覆。
[0045]—旦准备好了暴露的外表面，将上文描述的加热夹套与外表面的下部部分相连以形成封闭室520。加热夹套可通常通过焊接连接。焊接技术的非限定性例子包括气体钨电弧焊(GTAW)、屏蔽金属电弧焊(SMAW)、气体金属电弧焊(GMAW)等。可将建立焊接接头中的重叠偏移焊接沉积物用于增强焊接连接强度。此外，焊接连接可为全渗透焊(即与点焊或部分渗透焊不同)。
[0046]返回到图5，封闭室可与未损坏的加热盘绕体部分流体相连530。这可包括连接过渡导管和/或过渡室以将加热夹套与加热盘绕体相连。随着将加热夹套固定，可使用焊接技术来固定过渡室或其他连接件。这种焊接技术可在变化的操作条件下为加热组件提供长的服务时间。无论如何，可将连接件固定以阻止加热流体从外部加热组件泄漏，并且承受通常的操作条件。这样，通过提供复合式外部加热组件，可以修复或改善聚合高压釜。
[0047]这里所描述的加热夹套和加热组件可提供有效的热传递，同时也最小化或消除了低周期疲劳的几率。结果，结合了这些外部加热装置的聚合高压釜可提供增加的使用寿命、较高的可靠性，以及更均匀的热分布。
[0048]尽管已经以对于结构特征和/或操作而言特定的语言描述了本发明，但是应理解地是，由所附的权利要求书限定的发明不限于上文所描述的特定的特征和操作。而是上文描述的特定特征和动作被公开为实施权利要求的示例性形式。可进行多个改进和替代性的设置而不偏离所描述的技术的精神和范围。
【权利要求】
1.一种高压釜加热夹套，包括: 加热流体套环，其具有外壁、上接触表面和下接触表面，当所述加热流体套环与高压釜的外表面相接合时会形成封闭室； 设置为穿过所述外壁的流体入口，其能够引导加热流体进入所述封闭室中； 设置为穿过所述外壁的流体出口，其能够引导加热流体离开所述封闭室；以及 多个流体流动挡板，其设置在所述封闭室内，并且构造为在所述封闭室内沿着预定的路径来引导加热流体。
2.根据权利要求1所述的高压釜加热夹套，其特征在于，还包括过渡室，其与所述流体出口流体式相连，并且构造为引导流体进入到与所述高压釜的外表面相连的半管式加热盘绕体中。
3.根据权利要求2所述的高压釜加热夹套，其特征在于，所述过渡室通过导管与所述流体出口流体式连接。
4.根据权利要求1所述的高压釜加热夹套，其特征在于，所述外壁具有圆形形状。
5.根据权利要求4所述的高压釜加热夹套，其特征在于，所述上接触表面是限定了套环的顶部的圆形脊。
6.根据权利要求4所述的高压釜加热夹套，其特征在于，所述下接触表面是限定了套环的底部的圆形法兰。
7.根据权利要求1所述的高压釜加热夹套，其特征在于，所述流体入口和流体出口彼此相邻，并且所述多个流体流动挡板包括设置在所述流体入口和所述流体出口之间的分隔挡板，使得当所述流体流动挡板与所述高压釜的外表面接合时，所述分隔挡板引导加热流体周向地流经所述封闭室。
8.根据权利要求1所述的高压釜加热夹套，其特征在于，所述多个流体流动挡板包括沿所述封闭室交替式分布的上挡板和下挡板，使得所述预定的流动路径为蜿蜒的流体流动路径。
9.根据权利要求8所述的高压釜加热夹套，其特征在于，所述蜿蜒的流体流动路径为水平地和竖直地变化。
10.一种具有复合式外部加热组件的聚合高压釜，其包括: 高压釜容器主体，其具有内部反应室和外表面，所述外表面包括上部部分和下部部分； 与所述下部部分相连而形成封闭室的加热夹套，所述封闭室具有构造成沿着弯曲的路径在所述封闭室内并且在所述下部部分的周围引导加热流体的流体流动挡板；和 盘绕在上部部分的周围并与其相连的加热导管，所述加热导管具有多个盘绕在所述上部部分周围的盘绕体，并且与所述加热夹套流体式连接，使得加热流体能循环流过所述封闭室和加热导管以将热量传递到内部反应室，其中所述加热夹套和加热导管形成复合式外部加热组件。
11.根据权利要求10所述的聚合高压釜，其特征在于，所述容器主体为涂层容器。
12.根据权利要求10所述的聚合高压釜，其特征在于，所述加热夹套覆盖了外表面的3%-40%。
13.根据权利要求10所述的聚合高压釜，其特征在于，所述加热夹套为套环，所述套环具有与底部和顶部相连的圆形竖直的外壁，它们共同将加热流体保持在所述外表面的下部部分上。
14.根据权利要求10所述的聚合高压釜，其特征在于，所述多个流体流动挡板设置为限定了蜿蜒的流体流动路径。
15.根据权利要求10所述的聚合高压釜，其特征在于，所述加热导管为直接焊接在所述高压釜的外表面上的半管体。
16.根据权利要求10所述的聚合高压釜，其特征在于，还包括使所述加热夹套与所述加热导管流体式相连的过渡室。
17.—种维修带有与外表面相连的外部加热盘绕体的聚合高压釜的方法，所述加热盘绕体在所述高压釜的外表面的下部部分中具有薄弱部分或泄漏部分，所述方法包括: 从所述高压釜的外表面的下部部分上移除所述加热盘绕体的弱化部分或泄漏部分，以将未受损的加热盘绕体部分留在所述外表面的上部部分上； 将根据权利要求1的加热夹套与所述外表面的下部部分相连以形成封闭室；以及 将所述封闭室与所述未受损的加热盘绕体部分流体式相连。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述加热夹套通过焊接连接。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述加热夹套包括铬钥合金钢。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述多个流体流动挡板设置在所述封闭室内，并限定了用于加热流体的蜿蜒的流动路径。
【文档编号】B01J3/04GK104128126SQ201410142539
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月10日 优先权日:2013年5月1日
【发明者】利恩·曼斯特, 莱昂纳德斯·J·米伦迪杰克 申请人:英威达科技公司