專利名稱：聚氯乙烯聚合釜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提供的是化工機(jī)械領(lǐng)域的用于化學(xué)合成的聚合釜，具體地說是聚氯乙烯聚合釜。
背景技術(shù)：
在本實(shí)用新型提出以前，聚氯乙烯聚合釜由釜體、攪拌器和裝、卸料口構(gòu)成。釜體上設(shè)有板狀冷卻水套，用于聚氯乙烯聚合過程中的熱量交換，保證聚合反應(yīng)溫度。在攪拌軸上設(shè)有直板式攪拌槳葉，用于聚合物的攪拌，保證反應(yīng)物料的充分接觸，使聚合反應(yīng)得以進(jìn)行。攪拌軸安裝在釜體外側(cè)的動(dòng)力電機(jī)上，用于提供攪拌動(dòng)力。攪拌軸為實(shí)心金屬體。在釜體內(nèi)裝有實(shí)體的導(dǎo)流板，用于攪拌時(shí)物料的導(dǎo)流。
現(xiàn)有的聚氯乙烯聚合釜存在的缺點(diǎn)是1.聚氯乙烯物料在聚合釜中進(jìn)行聚合反應(yīng)時(shí)所需的溫度條件單純靠設(shè)在釜體上的水套來完成，熱傳導(dǎo)接觸面積小，傳導(dǎo)效率低，聚合反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)。
2.攪拌器的槳葉為直板結(jié)構(gòu)，攪拌槳葉接觸面積小，物料流動(dòng)效率低，反應(yīng)速度慢。
3.實(shí)體的導(dǎo)流板，可以起到對(duì)物料的導(dǎo)流的作用，但對(duì)物料的溫度調(diào)節(jié)沒有積極的效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的聚氯乙烯反應(yīng)釜的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出一種新結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯聚合釜。其技術(shù)方案是在聚氯乙烯聚合釜的釜體上安裝有支柱、底放料閥、進(jìn)料口、噴淋閥、測(cè)溫計(jì)、人體出入口和人體出入口蓋。其上部安裝有機(jī)架，在機(jī)架上安裝有減速機(jī)，在減速機(jī)上安裝有攪拌電機(jī)。在減速機(jī)的下部連接有攪拌軸，攪拌軸上端與減速機(jī)相連接，下端安裝在設(shè)有注水孔的底軸承上，在攪拌軸上安裝有后掠式攪拌槳葉。在釜體外側(cè)設(shè)有螺旋排列的半圓管夾套并與進(jìn)水管和出水管相連通。在釜體底壁上安裝有套管內(nèi)冷擋板。在機(jī)架內(nèi)的釜體壁與攪拌軸之間安裝有機(jī)械密封部件。釜體內(nèi)壁設(shè)有電解拋光層。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下1、傳熱性能好。由于本實(shí)用新型由釜體、半圓管夾套和套管內(nèi)冷擋板構(gòu)成傳熱系統(tǒng)，其傳熱性能好。傳熱能力是影響聚氯乙烯產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，而現(xiàn)有的聚合釜的冷卻水套與導(dǎo)流板之間的間隙很難控制，其間隙的大、小直接影響傳熱效率。然而，本實(shí)用新型采用了半圓管夾套結(jié)構(gòu)，杜絕了水流的短路現(xiàn)象，提高了總傳熱效率。內(nèi)冷擋板為套管結(jié)構(gòu)，傳熱效率高，有利于提高聚合釜內(nèi)部的物料的熱量傳遞，保證反應(yīng)溫度在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。由于套管內(nèi)冷擋板安裝在釜體的底部，有利于拆裝和對(duì)釜體的拋光處理。
2、攪拌效率高。由于本實(shí)用新型采用后掠式結(jié)構(gòu)形式的后掠式攪拌槳葉，與直板式攪拌槳葉相比，運(yùn)行阻力小，對(duì)物料的攪拌均勻，使反應(yīng)物料能夠充分接觸與攪拌，有利于提高聚合反應(yīng)速度和反應(yīng)程度。
3、密封性能好。由于本實(shí)用新型采用機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)形式，與密封圈的密封方式相比，密封性好，密封件磨損小，使用壽命長(zhǎng)，消耗功率低。
4、攪拌狀態(tài)穩(wěn)定。由于本實(shí)用新型的攪拌軸下端安裝在底軸承上，有利于攪拌軸的穩(wěn)定。而在底軸承上所設(shè)的注水孔可實(shí)現(xiàn)向聚合釜內(nèi)注水，同時(shí)起到對(duì)底軸承和攪拌軸的冷卻作用。
5、由于釜體內(nèi)壁上設(shè)有電解拋光層，可以防止物料粘結(jié)釜壁。
由于本實(shí)用新型具有如上的優(yōu)越性能，與同容積的反應(yīng)釜相比，其生產(chǎn)能力可以提高12％以上。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)圖圖2為本實(shí)用新型后掠式攪拌槳結(jié)構(gòu)圖圖3為本實(shí)用新型底軸承圖圖4為本實(shí)用新型套管內(nèi)冷擋板結(jié)構(gòu)圖圖1中，1為釜體，在釜體下部安裝有支柱14、底部放料閥10、底軸承11和內(nèi)冷擋板3，底放料閥與釜體內(nèi)相通，套管內(nèi)冷擋板伸入到釜體內(nèi)部腔體內(nèi)。在釜體側(cè)部安裝有半圓管夾套2，并與進(jìn)水管15和出水管16相連通。在釜體上部設(shè)有人體進(jìn)出口4，在人體進(jìn)出口上安裝有人體進(jìn)出口蓋4A。在釜體上部還安裝有進(jìn)料口18、噴淋閥9和測(cè)溫計(jì)17及機(jī)架5，進(jìn)料口、噴淋閥與釜體內(nèi)腔相通，測(cè)溫計(jì)插入釜體內(nèi)腔中。在機(jī)架上部安裝有減速機(jī)7，減速機(jī)上部安裝有攪拌電機(jī)6，攪拌電機(jī)的軸與減速機(jī)的動(dòng)力輸入軸相連接，在減速機(jī)的下部的輸出軸上連接有攪拌軸12，其下端安裝在底軸承11上，在攪拌軸上安裝有后掠式攪拌槳葉13。在機(jī)架內(nèi)安裝有機(jī)械密封部件8。
圖2中，12為攪拌軸，在攪拌軸上安裝有后掠式攪拌槳葉13。攪拌槳葉外緣邊線與攪拌軸外緣的切線點(diǎn)和攪拌軸心過切線點(diǎn)的延長(zhǎng)線與攪拌槳葉外緣邊線夾角a小于180°，其方向與攪拌槳葉旋轉(zhuǎn)方向相反。
圖3中，1為釜體，在釜體壁上安裝有底軸承11，在底軸承上安裝有攪拌軸12，在底軸承上設(shè)有注水孔11A。
圖4中，3為套管內(nèi)冷擋板，在套管內(nèi)冷擋板內(nèi)裝有內(nèi)套管3A。
具體實(shí)施方式
釜體用金屬卷曲的方式制成圓筒形的釜體1，用金屬?zèng)_制成型的方式制成釜體的上、下端蓋，通過焊接的方式組合成為聚合釜釜體。
支柱用金屬管或?qū)嵭捏w制成支柱14，連接在聚合釜的下側(cè)，起到對(duì)聚合釜的支撐作用。
進(jìn)料口用金屬管狀物與釜體壁相連接構(gòu)成進(jìn)料口18，并與聚合釜內(nèi)部相通，用于加入反應(yīng)物料。
底放料閥用上展式、下展式、柱塞式或其它結(jié)構(gòu)的閥作為底放料閥10，安裝在聚合釜的下側(cè)，并與釜體內(nèi)部相通。
半圓管夾套用半圓金屬管延釜體外側(cè)纏繞構(gòu)成半圓管夾套2，并與進(jìn)水管15和出水管16相連通，用于通過冷卻介質(zhì)，達(dá)到冷卻聚合釜和聚合釜內(nèi)物料的目的。
套管內(nèi)冷擋板用金屬管通過組合排列焊接的方式制成一定曲面的中空的套管式板狀物作為內(nèi)冷擋板3，在大徑金屬管內(nèi)插入小徑金屬管且兩者相通構(gòu)成內(nèi)冷擋板，安裝在釜體內(nèi)部下側(cè)的釜體壁上，起到攪拌物料和降低物料溫度的作用。
人體出入口在釜體的上部設(shè)有人體出入口4，并設(shè)有人體出入口蓋4A，用于安裝和維修時(shí)出入工作人員。
噴淋閥用具有閥體結(jié)構(gòu)的閥作為噴淋閥9，安裝在釜體的上端釜體壁上，并與釜體內(nèi)部相通，用于向釜內(nèi)噴淋物料。
測(cè)溫計(jì)選擇具有測(cè)溫和顯示功能的測(cè)溫元件作為測(cè)溫計(jì)17，安裝在釜體壁上，并與釜體內(nèi)部相通，用于測(cè)量聚合釜內(nèi)部的溫度數(shù)據(jù)。
機(jī)架用金屬筒形物作為機(jī)架5，安裝在反應(yīng)釜的上部，用于安裝減速機(jī)和攪拌電機(jī)。
減速機(jī)選擇具有減速功能的齒輪類別的減速機(jī)構(gòu)作為減速機(jī)7，一端與攪拌軸相連接，另一端與攪拌電機(jī)相連接，用于攪拌電機(jī)軸的輸出速度減低，實(shí)現(xiàn)攪拌軸的扭矩需要。
攪拌電機(jī)選擇適用的電動(dòng)機(jī)作為攪拌電機(jī)6，安裝在減速器的動(dòng)力輸入軸上。
攪拌軸選擇金屬管狀物或棒狀物作為攪拌軸12，一端與減速機(jī)相連接，另一端與底軸承相連接，用于安裝攪拌槳葉。
攪拌槳葉用金屬通過加工制成具有后掠式結(jié)構(gòu)的后掠式攪拌槳葉13，安裝在攪拌軸上，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)物料的攪拌作用。通常安裝三層攪拌槳葉，每層為三葉，葉間夾角為120度。其攪拌槳葉與攪拌軸的連接方式如圖2所示。
機(jī)械密封部件在機(jī)架內(nèi)的釜體壁上與攪拌軸接觸的部位設(shè)有機(jī)械密封器8，通過相互摩擦的方式實(shí)現(xiàn)攪拌軸與釜體的密封，防止反應(yīng)物料的泄漏。同時(shí)有利于拆卸，用于安裝和更換機(jī)械密封部件。
底軸承選擇壓力軸承作為底軸承11，安裝在釜體的下部釜體壁上，用于支撐和穩(wěn)定攪拌軸。在底軸承上設(shè)注水孔11A，可實(shí)現(xiàn)向釜體內(nèi)注水。
權(quán)利要求1.聚氯乙烯聚合釜，在釜體(1)上安裝有支柱(14)、底放料閥(10)、進(jìn)料口(18)、噴淋閥(9)、測(cè)溫計(jì)(17)、人體出入口(4)和人體出入口蓋(4A)，在機(jī)架(5)上安裝有減速機(jī)(7)，在減速機(jī)(7)上安裝有攪拌電機(jī)(6)，在減速機(jī)的下部連接有攪拌軸(12)，并連接有攪拌槳葉(13)，其特征是在釜體外側(cè)設(shè)有半圓管夾套(2)，并與進(jìn)水管(15)和出水管(16)相連通，在釜體底壁上安裝有套管內(nèi)冷擋板(3)，攪拌軸上端與減速機(jī)相連接，下端安裝在底軸承(11)上，在攪拌軸(12)上安裝有后掠式攪拌槳葉(13)，在機(jī)架內(nèi)的釜體壁與攪拌軸之間安裝有機(jī)械密封部件(8)，釜體內(nèi)壁設(shè)有電解拋光層(1A)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合釜，其特征是在底軸承(11)上設(shè)有注水孔(11A)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合釜，其特征是后掠式攪拌槳葉為后掠式結(jié)構(gòu)，攪拌槳葉外緣邊線與攪拌軸外緣的切線點(diǎn)和攪拌軸心過切線點(diǎn)的延長(zhǎng)線與攪拌槳葉外緣邊線夾角a小于180°，其方向與攪拌槳葉旋轉(zhuǎn)方向相反，在攪拌軸上設(shè)有若干層攪拌槳葉，每層槳葉數(shù)為一個(gè)以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚合釜，其特征是在釜體外側(cè)所設(shè)有的半圓管夾套，其管的斷面為半圓形結(jié)構(gòu)，并纏繞排列，管內(nèi)相互連通。
專利摘要本實(shí)用新型提供的是化工機(jī)械領(lǐng)域的聚氯乙烯聚合釜。結(jié)構(gòu)為在聚合釜的釜體外側(cè)設(shè)有半圓管夾套，其上連接有進(jìn)水口和出水口。在釜體內(nèi)安裝有套管內(nèi)冷擋板，在釜體下部安裝有支柱和底放料閥，在釜體上壁設(shè)有人體進(jìn)出口和噴淋閥、進(jìn)料口及測(cè)溫計(jì)，在釜體上側(cè)安裝有機(jī)架，在機(jī)架上部安裝有減速機(jī)，并與攪拌電機(jī)相連接，在機(jī)架內(nèi)通過減速機(jī)連接有攪拌軸，攪拌軸的下端與設(shè)在釜體下壁上的底軸承相連接，在攪拌軸上安裝有后掠式攪拌槳葉，在攪拌軸與釜體上壁連接部位安裝有機(jī)械密封部件，在底軸承上設(shè)有進(jìn)水孔。釜體內(nèi)壁上設(shè)有電解拋光層。本實(shí)用新型聚合釜具有傳熱性能好、攪拌效率高、密封性能好、攪拌狀態(tài)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，適宜聚氯乙烯聚合反應(yīng)使用。
文檔編號(hào)C08F114/00GK2663416SQ03238200
公開日2004年12月15日 申請(qǐng)日期2003年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月10日
發(fā)明者羅忠新, 王彥彬, 趙淑文, 王忠宏, 張學(xué)剛, 尹力軍, 王榮梅, 殷建民, 張純德, 王宣東, 王立新, 郭靈, 張樹萬 申請(qǐng)人:錦西化工機(jī)械(集團(tuán))有限責(zé)任公司