一种集温控与搅拌为一体的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种集温控与搅拌为一体的装置，属于化工设备技术领域。
【背景技术】
[0002]在化工生产行业中，存在着大量的液相反应，如浸出、萃取、高分子聚合反应等。现在化工生产正逐步走向自动化、精细化，为了使生产出的化学产品性质均匀、稳定，反应率高。需要将液相反应的反应条件，如温度、压强等，控制在较为严格的工艺范围内，同时为了符合大规模生产过程的需求，还需要保证反应容器中液相的物质成分和温度的均匀。
[0003]现有技术中，一般采用在反应容器的罐体外壁处设置加热装置的方式来控制罐体的温度，然而，由于罐体具有一定的体积，在罐体外壁处进行加热，往往只能保证罐体的外壁附近的区域能够达到所需温度，罐体内部远离外壁的区域往往达不到所需温度，从而使得罐体内部温度不均匀，影响液相反应的均匀性。
[0004]另外，现有技术中采用从罐体外部向罐体内部通气气体的方式对液相进行搅拌，如中国专利文献CN202778444U公开了一种蒸汽加热搅拌的反应容器，包括塔体、插入到塔体内部的管道，所述管道具有蒸汽入口。在具体使用时，高压蒸汽通过管道以及设置在管道上的蒸汽入口进入到塔体内部，以搅动塔体内的液态混合物。然而，由于高压蒸汽通过管道直接通入塔体内部，因而容易形成大股的蒸汽流，而大股蒸汽流在液态混合物内容易聚集在一起形成大气泡，大气泡在液态混合物中一旦形成就会上浮并从液态混合物的液面处溢出，从而导致对反应物的搅拌效果不理想。另外，由于蒸汽流形成的气泡过大，蒸汽的热能来不及与液态混合物充分交换，蒸汽无法完全液化形成软水，因而塔体内的蒸汽量会随着通入时间的增大而增多，会导致塔体内压力增大，使塔体有爆炸的危险。
【发明内容】
[0005]因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术的液相反应容器液相的物质成分和温度的均匀性较差蒸汽利用率低，不适于大规模生产的技术缺陷。
[0006]为解决上述技术问题，本发明的一种集温控与搅拌为一体的装置，包括，
[0007]罐体，具有容纳空间；
[0008]外部加热装置，围绕所述罐体的外壁设置；
[0009]第一转轴，沿竖直方向设置在所述罐体的中心位置，能够在动力装置带动下转动，所述第一转轴上设置有若干桨叶，所述第一转轴和桨叶均由导热材料制成，所述第一转轴和所述浆叶均具有空腔；
[0010]第二转轴，套设在所述第一转轴的外壁上，与所述第一转轴形成通气空间，具有若干个与所述通气空间连通的锤形的喷气口 ；
[0011]内部加热装置，包括绝缘设置在所述第一转轴的空腔内的第一电热丝和绝缘设置在所述浆叶的空腔内的第二电热丝，能够在通电时产生热量；
[0012]温度传感器，为多个，设置在所述罐体的不同位置处，用于获取所述罐体不同位置处的温度状况；
[0013]压力传感器，设置在所述罐体内，用于火气所述罐体内的压力；
[0014]泄压阀，设置在所述罐体的内壁上；
[0015]控制器，与温度传感器以及压力传感器连接，用于接收温度传感器获取的温度信号，并根据温度信号控制内部加热装置、外部加热装置以及喷气口的开启、关闭并控制内部加热装置、外部加热装置的加热程度以及喷气口处通入的气体的温度;并接收压力传感器获取的压力信号，并在罐体内的压力达到预设压力值时，控制泄压阀打开对罐体进行泄压。
[0016]所述外部加热置为缠绕设置在所述罐体的外壁上的盘管，所述盘管内能够流通具有一定温度的液体，并与所述罐体外壁发生热交换;所述盘管沿着高度方向设置有多段，每段盘管均具有液体入口和液体出口，所述液体入口的高度低于所述液体出口。
[0017]所述第二转轴的侧壁上沿高度方向设置有多个所述喷气口，且所述喷气口的内径从所述罐体底部向着所述罐体顶部逐渐减小。
[0018]沿着所述第二转轴的高度方向，相邻两个喷气口中，位于高处的喷气口的内径与位于低处的喷气口的内径之比为0.8-0.9:1。
[0019]位于所述第二转轴的侧壁上的喷气口设置在两个相邻的所述桨叶中间。
[0020]第二转轴上的所述喷气口的中轴线与所述罐体内壁的切线呈30-45°。
[0021]所述罐体的底壁上设置气体入口，所述罐体的底壁上的气体入口的中轴线向着靠近所述第一转轴的方向倾斜并与所述罐体的中轴线的夹角为40-60°。
[0022]相邻的两个所述桨叶22在竖直方向上的距离为400-600mm。
[0023]所述浆叶的最外端距离所述罐体的内壁的距离为在300-500mm。
[0024]在竖直方向上，位于最上部的浆叶距离罐体顶部的距离，大于位于最下部的浆叶距离罐体底部的距离。
[0025]本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
[0026](I)本发明的集温控与搅拌为一体的装置，围绕罐体的外壁设置外部加热装置，通过加热或者冷却罐体的外壁，从而从外部来调节罐体内的液相的温度;通过绝缘设置在所述第一转轴内的第一电热丝和设置在所述浆叶上的第二电热丝通电时发热，对罐体内部进行加热，从而通过内外温控使得罐体内部各个区域的温度更加均匀，保证了液相反应的均匀性。通过搅拌装置来对液相进行机械搅拌，使液相的物质成分和温度更为均匀。因而，上述液相反应容器中，罐体的容积可以很大，外部加热装置从罐体外对液相进行温度调节，搅拌装置来对液相进行机械搅拌，通过电热丝对液相温度低时使液相升温，通过通入惰性气体加强搅拌，并在液相温度过高时降低液相温度。通过合理控制外部加热装置、电热丝的发热功率，即可使液相反应容器内的液相的温度保持恒定。上述液相反应容器适用于大规模生产的，使内部液相物质成分和温度的均匀的液相反应容器。并且，本发明的反应均匀的液相反应容器，通过设置压力传感器获取罐体内的气体压力，并在压力达到预设值时，开启泄压阀进行泄压，可以保证整个罐体内的压力稳定，保证反应安全。通过第一转轴和第二转轴形成通气空间，并通过通气空间向液相中通入气体，从而对液相进行气体搅拌，并且，由于多个喷气口均位于罐体内部，一方面可以起到分散蒸汽的作用，促进蒸汽在罐体内液化，使蒸汽带有的热量充分释放到罐体内，蒸汽液化后形成软水，另一方面喷气口还可跟随转轴转动，使蒸汽更加均匀地到达罐体内的各个部位，提高了高温蒸汽的搅拌效果，使得罐体内的反应更加充分、均匀。并且，由于通气空间设置在第一转轴和第二转轴之间，第一转轴内的第一加热丝可以直接对通气空间内的气体进行加热，从而使得喷气口喷出的气体为高温气体。上述装置，通过巧妙的设计，实现了搅拌以及温控的一体化。
[0027](2)本发明的集温控与搅拌为一体的装置，所述外部加热装置为缠绕设置在所述罐体的外壁上的盘管，所述盘管内能够流通具有一定温度的液体，并与所述罐体外壁发生热交换。盘管式的外部加热装置，缠绕设置在所述罐体I的外壁上，结构简单，能够同时与罐体的整个外壁进行热交换，通过通入不同温度的冷热水就能够实现对罐体内的液相进行加热或者冷却，适合于大容量的罐体，保障罐体内液相稳定。将盘管沿着高度方向设置为多段，若盘管长度过长，则盘管内的液体在流过一定距离后，会因热交换而导致与液相温度相差不大，从而丧失对液体流动后端区域的温度控制。将盘管设置为多段，可以使得盘管内的流体在吸收或者释放一定热量后被排出，使液相温度在高度方向上的温差变小，进一步提高了液相温度的均匀性。所述液体入口的高度低于所述液体出口，可以提高液体在盘管内停留的时间，使得热交换更为充分。
[0028](4)本发明的集温控与搅拌为一体的装置，所述第二转轴的侧壁上沿高度方向设置有多个所述喷气口，且所述喷气口的内径从所述罐体底部向着所述罐体顶