一种实验室反应釜油浴加温机构的制作方法

1.本实用新型涉及反应釜技术领域，尤其涉及一种实验室反应釜油浴加温机构。


背景技术：

2.反应釜是一种综合反应容器，可根据不同的反应条件对反应釜结构功能及配置做相应的变形，以获得最佳的使用效果，其被广泛地应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药以及食品等生产领域。反应釜的加热方式主要三种：蒸汽加热、电加热、导热油加热。其中，电加热运行成本太高，很少被采用。蒸汽加热需配备高压蒸汽锅炉，设备成本高，锅炉和反应釜都需要专业人员操作，安全性差，运行费用高。实践中，蒸汽加热釜内温度一般不超过180℃，压力不超过1mpa，只适用于低压反应釜。导热油加热方式热效率高(比蒸汽加热高25～40％)，最高工作温度可达到350℃，运行成本低，加热系统常压操作安全性高，节能(比蒸汽加热节约25～30％的燃煤费用)，对设备和管线无腐蚀。随着导热油使用技术的提高，导热油加热系统原来的泄漏等安全问题已得到有效解决。
3.目前导热油加热主要采用的结构形式分为两种。
4.一种是套筒空腔结构：当280℃(国产油浴加热机)热油，从低进高出方向流动，从而使热油导热至不锈钢釜体外壳，使不锈钢釜内升温，从而达到釜内反应物质所需求的温度。但是其缺点为：加热不均衡、釜内高点温度、中点温度以及低点温度落差很大，并且升温时间长，消耗电能源过多。
5.一种是螺旋环绕加热管结构：280℃(国产油浴加热机)热油，从低进高出方向流动，从而使热油流动至外径φ16mm内径φ12mm不锈钢管内，使反应釜体外壳升温。但是其缺点为：不锈钢管与不锈钢釜传导接触面积很少，从而使不锈钢反应釜内腔升温时间变长，虽然釜内反应物质所需温度均衡，但由于油浴加热机是电加热机构，因此造成了电能消耗。


技术实现要素：

6.本实用新型实施例提供了一种实验室反应釜油浴加温机构，用以解决反应釜加热不均衡、升温时间长的技术问题。
7.本实用新型实施例提供一种实验室反应釜油浴加温机构，包括釜体和釜盖，其特征在于，所述釜体外侧面成型有一圈沿釜体圆周方向螺旋绕设的疏导板，所述疏导板的外侧套设有油加热套筒，所述油加热套筒内侧壁与疏导板外沿紧密接触，所述疏导板与油加热套筒之间形成油加热螺旋腔，所述油加热套筒远离釜盖一端侧壁上设有与油加热螺旋腔连通的进油管接头，所述油加热套筒靠近釜盖一端侧壁上设有与油加热螺旋腔连通的出油管接头。
8.其工作原理和过程如下：
9.在使用时，加热后的油液从进油管接头进入到油加热螺旋腔内，加热油沿着疏导板和油加热套筒向上稳步上升，并最终从位于上方的出油管接头中排出，由螺旋结构设置的疏导板和油加热套筒配合形成稳定的油加热螺旋腔能够将油液稳步向上输送，并且由于
疏导板的疏导作用并不会产生油液上升缓慢造成的温差现象，疏导板能够均匀的分割油液，并加快其流动速度，并且螺旋结构相对于螺旋管结构，其接触面积更大，加热效率更高，电能消耗更少。
10.进一步的，所述油加热套筒靠近釜盖一端与釜体焊接，所述油加热套筒远离釜盖的一端设有釜底托圈，所述釜底托圈与釜体焊接。
11.釜底托圈的设置，有利于固定油加热套筒，保证油加热套筒与釜体的连接，同时油加热套筒与釜体的焊接连接方式，保证其固定的牢固性和密封性。
12.进一步的，所述釜盖与釜体之间设有若干橡胶密封圈。
13.橡胶密封圈的设置，保证釜盖与釜体之间连接的密封性。
14.进一步的，所述釜盖与釜体之间通过螺丝连接，所述螺丝连接处设有垫片。
15.进一步的，所述油加热套筒的内径为138mm，厚度为8mm，所述釜体的外径为106mm。
16.通过油加热套筒内径和釜体外径的尺寸限制，保证了传输油路体积的固定，有利于保证其均匀加热。
17.进一步的，所述疏导板的螺旋外径为138mm，所述疏导板的厚度为3mm，所述疏导板上下相邻螺旋之间的间距为22mm。
18.疏导板上下相邻的间距以及厚度保证了在过油过程中能够很好的实现保温隔热的作用，同时保证油温均衡。
19.综上所述，本实用新型的有益效果如下：
20.本实用新型通过螺旋状结构的疏导板的设置，实现油液的均衡向上传输，加热油沿着疏导板和油加热套筒向上稳步上升，并最终从位于上方的出油管接头中排出，由螺旋结构设置的疏导板和油加热套筒配合形成稳定的油加热螺旋腔能够将油液稳步向上输送，并且由于疏导板的疏导作用并不会产生油液上升缓慢造成的温差现象，疏导板能够均匀的分割油液，并加快其流动速度，并且螺旋结构相对于螺旋管结构，其接触面积更大，加热效率更高，电能消耗更少，釜腔内温度升温快，釜腔内温度均衡；现有技术第一种与第二种加热方式，如1 升反应釜加温时间需80分钟，才能达到釜腔内需的反应温度；而本技术螺旋加热方式只需20分钟，提高了工作效率75％，缩短了加热时间；现有技术第一种与第二种加热方式，加温不均匀；如以1升反应釜为例，高、中、低三点位置的温差均为6℃左右，造成达不到反应物温差严格要求，采用螺旋式加温方式，中、高、低三点位置的温差保持在
±
0.5℃，从而保证反应釜内反应物的反应质量与反应要求。
附图说明
21.图1为本实用新型的整体结构立体示意图；
22.图2为本实用新型的整体结构俯视图；
23.图3为图2中a－a的剖视图；
24.图4为本实用新型中釜体的结构示意图。
25.图中：1、釜体；2、釜盖；3、疏导板；4、油加热套筒；5、油加热螺旋腔； 6、进油管接头；7、出油管接头；8、釜底托圈；9、橡胶密封圈；10、螺丝； 11、垫片。
具体实施方式
26.实施例1：
27.如图1-图4所示，一种实验室反应釜油浴加温机构，包括釜体1和釜盖2，釜体1外侧面成型有一圈沿釜体1圆周方向螺旋绕设的疏导板3，疏导板3与釜体1一体成型，疏导板3的外侧套设有油加热套筒4，油加热套筒4内侧壁与疏导板3外沿紧密接触，疏导板3与油加热套筒4之间形成油加热螺旋腔5，油加热套筒4远离釜盖2一端侧壁上设有与油加热螺旋腔5连通的进油管接头6，油加热套筒4靠近釜盖2一端侧壁上设有与油加热螺旋腔5连通的出油管接头7。进油管接头6和出油管接头7的结构相同，分别焊接在油加热套筒4的相对外侧面上，如此设置，延长了油液在油加热螺旋腔5的行走路程，增加了加热时间，当导热温度恒定(280℃)时，在相同环境及相同材质以及相同环境。导热快慢与导热面积发生关系。计算方法：f＝q/kk*
△
tm。f是换热器的有效换热面积。 q是总的换热量。k是系数一般取0.8-0.9，k是传热系数，
△
tm是对数平均温差，q＝f
×
kk*
△
tm。釜盖2上开设有六个圆周阵列分布的连接孔，相对的两个连接孔之间的轴线夹角为30度。
28.从公式中可以证明：q总的换热量与f有效换热面积成正比。当有效换热面积越大，换热量越大。
29.现有技术第一种与第二种加热方式，如1升反应釜加温时间需80分钟，才能达到釜腔内需的反应温度。而本技术螺旋加热方式只需20分钟，提高了工作效率75％，缩短了加热时间。
30.现有技术中第一种与第二种加热方式，加温不均匀。如以1升反应釜为例，高、中、低三点位置的温差均为6℃左右，造成达不到反应物温差严格要求，采用螺旋式加温方式，中、高、低三点位置的温差保持在
±
0.5℃，从而保证反应釜内反应物的反应质量与反应要求。
31.其工作原理和过程如下：
32.在使用时，加热后的油液从进油管接头6进入到油加热螺旋腔5内，加热油沿着疏导板3和油加热套筒4向上稳步上升，并最终从位于上方的出油管接头7中排出，由螺旋结构设置的疏导板3和油加热套筒4配合形成稳定的油加热螺旋腔5能够将油液稳步向上输送，并且由于疏导板3的疏导作用并不会产生油液上升缓慢造成的温差现象，疏导板3能够均匀的分割油液，并加快其流动速度，并且螺旋结构相对于螺旋管结构，其接触面积更大，加热效率更高，电能消耗更少。
33.在本实用新型的另一个实施例中，如图3所示，油加热套筒4靠近釜盖2 一端与釜体1焊接，油加热套筒4远离釜盖2的一端设有釜底托圈8，釜底托圈 8与釜体1焊接。
34.釜底托圈8的设置，有利于固定油加热套筒4，保证油加热套筒4与釜体1 的连接，同时油加热套筒4与釜体1的焊接连接方式，保证其固定的牢固性和密封性。
35.在本实用新型的另一个实施例中，如图3所示，釜盖2与釜体1之间设有若干橡胶密封圈9。密封橡胶圈9的数量为两个，材料为全氟醚制成。
36.橡胶密封圈9的设置，保证釜盖2与釜体1之间连接的密封性。
37.在本实用新型的另一个实施例中，如图1-图4所示，釜盖2与釜体1之间通过螺丝10连接，螺丝10连接处设有垫片11。螺丝10采用的是内六角螺丝，垫片11为常规垫片。
38.在本实用新型的另一个实施例中，如图1-图4所示，油加热套筒4的内径为138mm，
厚度为8mm，釜体1的外径为106mm。
39.通过油加热套筒4内径和釜体1外径的尺寸限制，保证了传输油路体积的固定，有利于保证其均匀加热。
40.在本实用新型的另一个实施例中，如图1-图4所示，疏导板3的螺旋外径为138mm，疏导板3的厚度为3mm，疏导板3上下相邻螺旋之间的间距为22mm。
41.疏导板3上下相邻的间距以及厚度保证了在过油过程中能够很好的实现保温隔热的作用，同时保证油温均衡。
42.以上焊接方式均为不锈钢氩弧焊，采用的是满焊、打磨和抛光的方式进行。
43.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。