组合式喷胶口的制作方法

本发明涉及一种组合式喷胶口，属于化工机械领域。

背景技术：

在采用溶液聚合的方法生产合成橡胶的工艺中，聚合反应生成的胶液(溶剂油、聚合产物和少量未聚合的单体)通常在凝聚釜内通过气化的方法，将胶液中的溶剂油和未聚合的单体分离出来，同时在热水中将聚合产物(合成橡胶)膨胀分散成大小均匀的固体胶粒，这一过程称为凝聚。凝聚后的含胶粒水再进行脱水、干燥等后续加工过程，最终产出成品橡胶。

釜式凝聚包括气化和扩散两个阶段，通常在2～3台串联操作的凝聚釜中完成。首釜设置胶液喷口和二次蒸汽进口，现有结构见图6。胶液与一次蒸汽生成的过热水在管道中混合后，经喷头进入凝聚釜，蒸汽通过设置在凝聚釜底部的二次蒸汽进口进入釜内，进入的蒸汽挟带着釜内的热水，与喷入的胶液在搅拌器外侧交汇混合，胶液中溶剂油气化，膨胀分散成固体胶粒，气化的溶剂油随水蒸气一同排出凝聚釜。固体胶粒中所含的少量溶剂油在随后的凝聚釜中逐渐向胶粒表面扩散并气化，最终将胶粒中溶剂油含量降低到允许值。在首釜中完成凝聚的气化阶段，随后的各釜中完成凝聚的扩散阶段。

在现有的结构中，由于二次蒸汽进入釜内后，挟带着釜内的热水与喷入的胶液在搅拌器外侧相遇，交汇处的范围较大，温度有所降低，蒸汽的热能未得到高效利用。为提高首釜的气化效果，势必要增大二次蒸汽的用量，提高整釜的操作温度，首釜蒸出气体中的水蒸气量会相应增加，冷凝消耗的循环水用量也随之增加，因此，装置的能耗较高；二次蒸汽从釜底进入向斜上方喷出，当操作出现波动时，含胶粒的热水易回灌入蒸汽喷口内，造成堵塞，影响设备的长周期稳定运行。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出一种组合式喷胶口，该组合式喷胶口能够使二次蒸汽和胶液同时进入凝聚釜内，向斜下方喷至搅拌器外侧，可降低二次蒸汽用量，并且保证凝聚釜的操作温度保持在合适水平，减少凝聚釜排出气体中水蒸气的含量，减少循环冷却水的用量，达到节能降耗的目的。

本发明所述的组合式喷胶口，安装在凝聚釜的釜体上，包括喷胶组管和二次蒸汽管，喷胶组管套装在二次蒸汽管的外周，喷胶组管外壁与凝聚釜的釜体固定连接，喷胶组管和二次蒸汽管同轴线，并且喷胶组管和二次蒸汽管倾斜设置，喷胶口开口朝向斜下方；二次蒸汽管包括蒸汽连接法兰和蒸汽管，蒸汽连接法兰固定在蒸汽管的顶端进口处，蒸汽管的上部设有安装法兰盖；喷胶组管包括安装法兰和喷胶管，安装法兰固定于喷胶管顶端，喷胶管上设置接管连接胶液进口法兰，安装法兰与蒸汽管上部的安装法兰盖连接固定。

外接蒸汽通过蒸汽连接法兰进入二次蒸汽管，胶液通过胶液进口法兰和接管进入喷胶组管。二次蒸汽进入中心的二次蒸汽管并从出口端喷出，胶液进入二次蒸汽管外壁和喷胶组管内壁围成的环形主体内并从环形出口喷出，喷出的胶液环绕在二次蒸汽流的周围，二次蒸汽出口处的速度大于出口环隙处的胶液的流速，在二次蒸汽的带动下，蒸汽、胶液和部分热水在较小的范围内迅速混合，并保持相对较高的温度，降低二次蒸汽的用量，减少凝聚釜排出气体中水蒸气的含量，减少循环冷却水的用量，达到节能降耗的目的，并且在保证不影响橡胶产品性能的前提下，使胶液中溶剂油充分气化，可减少排出气体携带胶屑量，延长过滤系统的清胶周期。喷胶组管和二次蒸汽管倾斜设置，当生产负荷波动甚至意外停车时，由于管内有气体，含有胶粒的热水不能进入喷胶组管内，因此，不存在胶粒堵塞喷胶口的风险。安装法兰与安装法兰盖通过密封垫片和紧固件密封和固定。

优选的，所述的蒸汽管底端增设内同心异径管和蒸汽短节，内同心异径管的大头端与蒸汽管底端焊接固定，小头端与蒸汽短节焊接固定，蒸汽短节的直径与内同心异径管的小头端的直径相匹配。内同心异径管和蒸汽短节的设置提高二次蒸汽的速度，并且保证蒸汽流动方向的稳定。

优选的，所述的安装法兰盖下部的蒸汽管外周套装有隔热套管，隔热套管一端与安装法兰盖焊接固定，另一端与外同心异径管的大头端焊接固定，外同心异径管的小头端内壁与蒸汽短节外壁焊接固定。隔热套管和外同心异径管的设置避免胶液直接与高温表面接触，防止因高温导致的表面挂胶甚至橡胶性能改变。

优选的，所述的喷胶组管和二次蒸汽管之间增设3件筋板，筋板均布在隔热套管下部。筋板的设置既保证喷胶组管和二次蒸汽管安装后同心，也防止二次蒸汽管振动对喷胶组管内胶液流动造成影响。

优选的，所述的喷胶组管和二次蒸汽管的轴心线与釜体壁之间的夹角为45°～60°。

优选的，所述的喷胶管底端增设喷胶同心异径管，喷胶同心异径管的大头端与喷胶管焊接固定，喷胶同心异径管的小头端焊接喷胶短节。喷胶同心异径管和喷胶短节的设置提高胶液的速度和流动方向的稳定。

优选的，所述的蒸汽短节的出口端位于喷胶同心异径管或喷胶短节内，更好的保证喷出的胶液环绕在二次蒸汽流的周围。

优选的，所述的安装法兰盖与蒸汽管之间留有间隙，并且安装法兰盖与蒸汽管之间不进行焊接，避免蒸汽管与隔热套管因温度不同产生温差应力造成本装置受损。

优选的，所述的喷胶管内表面与隔热套管外表面之间的环形面积不小于接管内截面积。

本发明与现有技术相比所具有的有益效果是：

本发明结构设计合理，能够使二次蒸汽和胶液同时进入凝聚釜内，向斜下方喷至搅拌器外侧交汇混融，可降低二次蒸汽用量，并且保证凝聚釜的操作温度保持在合适水平，减少凝聚釜排出气体中水蒸气的含量，减少循环冷却水的用量，达到节能降耗的目的；并且可减少排出气体携带胶屑量，延长过滤系统的清胶周期。

附图说明

图1、组合式喷胶口结构示意图；

图2、二次蒸汽管结构示意图；

图3、喷胶组管结构示意图；

图4、图2中a局部放大图；

图5、图2中b局部放大图；

图6、现有的二次蒸汽和胶液进口结构示意图。

图中：1、釜体；2、搅拌器；3、二次蒸汽管；4、喷胶组管；5、蒸汽连接法兰；6、蒸汽管；7、安装法兰盖；8、隔热套管；9、筋板；10、内同心异径管；11、外同心异径管；12、蒸汽短节；13、安装法兰；14、喷胶管；15、喷胶同心异径管；16、喷胶短节；17、接管；18、胶液进口法兰。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述：

如图1-图5，本发明所述的组合式喷胶口，安装在凝聚釜的釜体1上，包括喷胶组管4和二次蒸汽管3，喷胶组管4套装在二次蒸汽管3的外周，喷胶组管4外壁与凝聚釜的釜体1固定连接，喷胶组管4和二次蒸汽管3同轴线，并且喷胶组管4和二次蒸汽管3倾斜设置，喷胶口开口朝向斜下方；二次蒸汽管3包括蒸汽连接法兰5和蒸汽管6，蒸汽连接法兰5固定在蒸汽管6的顶端进口处，蒸汽管6的上部设有安装法兰盖7；喷胶组管4包括安装法兰13和喷胶管14，安装法兰13固定于喷胶管14顶端，喷胶管14上设置接管17连接胶液进口法兰18，安装法兰13与蒸汽管6上部的安装法兰盖7连接固定。

本实施例中：

蒸汽管6底端增设内同心异径管10和蒸汽短节12，内同心异径管10的大头端与蒸汽管6底端焊接固定，内同心异径管10的小头端与蒸汽短节12焊接固定，蒸汽短节12的直径与内同心异径管10的小头端的直径相匹配。内同心异径管10和蒸汽短节12的设置提高二次蒸汽的速度，并且保证蒸汽流动方向的稳定。

安装法兰盖7下部的蒸汽管6外周套装有隔热套管8，隔热套管8一端与安装法兰盖7焊接固定，另一端与外同心异径管11的大头端焊接固定，外同心异径管11的小头端内壁与蒸汽短节12外壁焊接固定。隔热套管8和外同心异径管11的设置避免胶液直接与高温表面接触，防止因高温导致的表面挂胶甚至橡胶性能改变。

喷胶组管4和二次蒸汽管3之间增设3件筋板9，筋板9均布在隔热套管8下部。筋板9的设置既保证喷胶组管4和二次蒸汽管3安装后同心，也防止二次蒸汽管3振动对喷胶组管4内胶液流动造成影响。

喷胶组管4和二次蒸汽管3的轴心线与釜体1壁之间的夹角为45°～60°。

喷胶管14底端增设喷胶同心异径管15，喷胶同心异径管15的大头端与喷胶管14焊接固定，喷胶同心异径管15的小头端焊接喷胶短节16。喷胶同心异径管15和喷胶短节16的设置提高胶液的速度和流动方向的稳定。

蒸汽短节12的出口端位于喷胶同心异径管15或喷胶短节16内，更好的保证喷出的胶液环绕在二次蒸汽流的周围。

安装法兰盖7与蒸汽管6之间留有间隙，并且安装法兰盖7与蒸汽管6之间不进行焊接，避免蒸汽管6与隔热套管8因温度不同产生温差应力造成本装置受损。

所述的喷胶管14内表面与隔热套管8外表面之间的环形面积不小于接管17内截面积。

本装置通过焊接固定在釜体1侧壁上，并且喷胶口开口在釜内朝向斜下方。外接蒸汽通过蒸汽连接法兰5进入二次蒸汽管3，胶液通过胶液进口法兰18和接管17进入喷胶组管4。二次蒸汽进入中心的二次蒸汽管3并从出口端喷出，胶液进入二次蒸汽管3外壁和喷胶组管4内壁围成的环形主体内并从环形出口喷出，喷出的胶液环绕在二次蒸汽流的周围，二次蒸汽出口处的速度大于出口环隙处的胶液的流速，二次蒸汽和胶液喷至搅拌器2外侧，在二次蒸汽的带动下，蒸汽、胶液和部分热水在较小的范围内迅速混合，并保持相对较高的温度，降低二次蒸汽的用量，减少凝聚釜排出气体中水蒸气的含量，减少循环冷却水的用量，达到节能降耗的目的，并且在保证不影响橡胶产品性能的前提下，使胶液中溶剂油充分气化，可减少排出气体携带胶屑量，延长过滤系统的清胶周期。喷胶组管4和二次蒸汽管3倾斜设置，当生产负荷波动甚至意外停车时，由于管内有气体，含有胶粒的热水不能进入喷胶组管4内，因此，不存在胶粒堵塞喷胶口的风险。安装法兰13与安装法兰盖7通过密封垫片和紧固件密封和固定。