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釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理功能的設(shè)計演示

槽型反應(yīng)器又名釜式反應(yīng)器，指的是主要用于灰塵控制、氣體冷卻、金屬表面處理、除油、水充氣等。
在高徑比較大時，可用多層攪拌槳葉。在反應(yīng)過程中物料需加熱或冷卻時，可在反應(yīng)器壁處設(shè)置夾套，或在器內(nèi)設(shè)置換熱面，也可通過外循環(huán)進行換熱。
一、釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)

釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)主要包括: 反應(yīng)器殼體、攪拌裝置、密封裝置、換熱裝置、傳動裝置。殼體結(jié)構(gòu)：一般為碳鋼材料，筒體皆為圓筒型。釜式反應(yīng)器殼體部分的結(jié)構(gòu)包括筒體、底、蓋（或稱封頭）、手孔或人孔、視鏡、安全裝置及各種工藝接管口等。封頭；反應(yīng)釜的頂蓋，為了滿足拆卸方便以及維護檢修。平面形：適用于常壓或壓力不高時；碟形：應(yīng)用較廣。球形：適用于高壓場合；橢圓形：應(yīng)用較廣。錐形：適用于反應(yīng)后物料需要分層處理的場合。手孔、人孔：為了檢查內(nèi)部空間以及安裝和拆卸設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件。視鏡:觀察設(shè)備內(nèi)部物料的反應(yīng)情況，也作液面指示用。
工藝接管:用于進、出物料及安裝溫度、壓力的測定裝置。
二、釜式反應(yīng)器的工作原理

釜式攪拌反應(yīng)器有立式容器中心攪拌、偏心攪拌、傾斜攪拌，臥式容器攪拌等類型。其中以立式容器中心攪拌反應(yīng)器是最典型的一種。
1.殼體
殼體提供反應(yīng)器有效體積以保證完成生產(chǎn)任務(wù)，并且有足夠的強度和耐腐蝕能力以保證運行可靠。它由圓形筒體、上蓋、下封頭構(gòu)成。上蓋與筒體連接有兩種方法，一種是蓋子與筒體直接焊死構(gòu)成一個整體；另一種形式是考慮拆卸方便用法蘭連接。上蓋開有人孔、手孔和工藝接孔等。殼體材料根據(jù)工藝要求來確定，最常用的是鑄鐵和鋼板，也有的采用合金鋼或復(fù)合鋼板。當(dāng)用來處理有腐蝕性介質(zhì)時，則需用耐腐蝕材料來制造反應(yīng)釜，或者將反應(yīng)釜內(nèi)表搪瓷、襯瓷板或橡膠。
2.攪拌器
攪拌器是攪拌反應(yīng)釜的一個關(guān)鍵部件。攪拌器的選型及計算是否正確，直接關(guān)系到攪拌反應(yīng)釜的操作和反應(yīng)的結(jié)果。如果攪拌器不能使物料混合均勻，可能會導(dǎo)致某些副反應(yīng)的發(fā)生，使產(chǎn)品質(zhì)量惡化，收率下降，反應(yīng)結(jié)果嚴(yán)重偏離小試結(jié)果，即產(chǎn)生所謂的放大效應(yīng)。另外，不良的攪拌還可能會造成生產(chǎn)事故。例如某些硝化反應(yīng)，如果攪拌效果不好，可能使某些反應(yīng)區(qū)域的反應(yīng)非常劇烈，嚴(yán)重時會發(fā)生爆炸。由于攪拌的存在，使釜式反應(yīng)器物料側(cè)的給熱系數(shù)增大，因此攪拌對傳熱過程也有影響。
3.軸封
用來防止釜的主體與攪拌軸之間的泄漏，為動密封結(jié)構(gòu)。主要有填料密封和機械密封兩種。
4.傳熱裝置
化學(xué)反應(yīng)需要維持在一定的溫度下進行，在反應(yīng)過程中常伴隨著熱效應(yīng)的產(chǎn)生，因此攪拌釜式反應(yīng)器需要配有傳熱裝置。對于間歇反應(yīng)過程，在反應(yīng)未開始時，由于料液的初始溫度與反應(yīng)溫度有較大的差別，應(yīng)先對它進行加熱或冷卻，使之達到反應(yīng)所需溫度。當(dāng)反應(yīng)開始后，由于反應(yīng)熱效應(yīng)的存在需要調(diào)整傳熱量的大小使反應(yīng)仍然能夠維持一定的反應(yīng)溫度。釜式反應(yīng)器的傳熱，對于維持最佳的反應(yīng)條件，取得最好的反應(yīng)效果是很重要的。不良的傳熱不僅會影響反應(yīng)效果，有時甚至引起爆炸。因此，反應(yīng)器的傳熱操作對于維持化學(xué)反應(yīng)順利進行是極其重要的。
三、釜式反應(yīng)器的傳動裝置及密封裝置

一)傳動裝置
包括電機、減速器、聯(lián)軸節(jié)和攪拌軸。此裝置使攪拌器獲得動能以強化液體流動。
二)密封裝置
靜止的攪拌釜封頭和轉(zhuǎn)動的攪拌軸之間設(shè)有攪拌軸密封裝置，簡稱軸封，以防止釜內(nèi)物料泄漏。用來防止釜的主體與攪拌軸之間的泄漏。軸封裝置主要有填料軸封和機械密兩種，還可用新型密封膠密封。
1.填料密封
填料箱出箱體、填料、襯套(或油環(huán))、壓蓋和壓緊螺栓等零件組成。旋緊螺栓時，壓蓋壓縮填料（一般為石棉織物、并含有石墨或黃油作潤滑劑)，填料變形緊貼公軸的表面上，從而起到密封作用。填料箱密封結(jié)構(gòu)簡單，填料裝卸方便，但使用壽命較短，難免微量泄漏。
2.機械密封
機械密封(又稱端面密封)由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧加荷裝置(彈簧、蛹栓、螺母、彈簧座、彈簧壓板)及輔助密封團四個部分組成。由于彈簧力的作用使動環(huán)緊緊壓在靜環(huán)上，當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，彈簧座、彈簧、彈簧壓板、動環(huán)等零件隨軸一起旋轉(zhuǎn)，而靜環(huán)則固定在座架上靜止不動，動環(huán)與靜環(huán)相接觸的環(huán)形密封端面阻止了物料的泄漏。機械密封結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，但密封效果甚佳。
四、釜式反應(yīng)器實驗裝置的整體設(shè)計及原理解析

1.裝置功能：
1)了解釜式反應(yīng)器的工作原理。
2)學(xué)習(xí)反應(yīng)釜的操作流程。
3)學(xué)習(xí)反應(yīng)釜的溫度、壓力等控制方法。
2.設(shè)計參數(shù)：
1)攪拌電壓：0—200V、轉(zhuǎn)速: 0--1500 r/min。
2)操作壓力：0-5MPa、操作溫度：常溫-200℃。
3.公用設(shè)施：
1)水：：裝置冷凝器連接自來水。
2)電：電壓AC220V，功率2.0KW，標(biāo)準(zhǔn)單相三線制。每個實驗室需配置1~2個接地點（安全地及信號地）。
4.主要設(shè)備：
1)反應(yīng)釜由電加熱爐、反應(yīng)裝置、攪拌和傳動系統(tǒng)，以及安全閥等組成。
2)304不銹鋼攪拌反應(yīng)器，反應(yīng)釜容積1L，使用壓力范圍：常壓-5MPa，最高使用溫度200℃，釜蓋上進氣口配針型閥、取樣口配針型閥、防爆口配安全閥。
3)壓力控制采用304不銹鋼調(diào)壓閥。
4)釜加熱爐功率：1.5KW，攪拌轉(zhuǎn)速：0-1500r/min。
5)轉(zhuǎn)子流量計LZB-3，測量范圍：16-160ml/min，1臺。
6)反應(yīng)器內(nèi)溫度顯示：宇電AI701，1臺。
7)宇電AI518數(shù)字溫度控制儀，1臺。
8)攪拌速度傳感器1臺。
9)數(shù)字轉(zhuǎn)速測定儀1臺。
10)壓力表量程為6MPa，1臺。
11)計量泵功率30W；最大流量2L/h；沖程頻率120r/ min；吸程2m。
12)電器：接觸器、開關(guān)、漏電保護空氣開關(guān)。
13)304不銹鋼管路、管件及閥門。
14)304不銹鋼儀表柜：測控、電器設(shè)備在實驗架上。
15)304不銹鋼材質(zhì)框架1200*500*1600mm(長×寬×高)，帶腳輪及禁錮腳。
5.測控組成：

五、總結(jié)：
釜式反應(yīng)器應(yīng)用于灰塵控制、氣體冷卻、金屬表面處理、除油、水充氣等。其轉(zhuǎn)角90度結(jié)構(gòu)設(shè)計、寬大的旋流腔減少和消除了阻塞現(xiàn)象。使得噴嘴能在低壓下對液體進行良好的霧化作用，尤其是在要求快速熱交換或要求有效的空懸液滴的沖擊的應(yīng)用中。噴射區(qū)域成環(huán)形，噴霧角度為40-90度之間。

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釜式反應(yīng)器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理功能的設(shè)計演示

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