專利名稱：熱交換反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱交換反應器，尤其是涉及一種適用于各種液態(tài)、固態(tài)物料 的加熱干燥、降溫冷卻或碳化處理的熱交換反應器。
背景技術：
國內外現(xiàn)有的干燥設備、碳化設備和冷卻設備的這類熱交換設備種類繁多，包括 設備反應器主體、反應器主體上的驅動機構、幾個進、出料口及反應器主體內的攪拌軸和攪 拌葉等。但這些傳統(tǒng)設備通常具有以下缺點傳熱介質直接與物料接觸，易產(chǎn)生大量污染空 氣；反應器內有傳熱死角，容易導致物料堆積、處理效果不理想，體積傳熱系數(shù)小、能耗大， 熱交換設備的效率低，直接對產(chǎn)品質量造成不良影響；設備體積龐大、結構復雜，容易出現(xiàn) 故障，且不易維修；設備適用面較窄，操作彈性小。公告日為2004年8月23日的授權專利號ZL03271130. 1公開了一種氣-液反應 釜，包括上封頭、釜體、攪拌軸，上封頭與釜體連接在一起，攪拌軸從上封頭內進入釜體，攪 拌軸上帶有槳葉，釜體內上部設置氣體分布器，氣體分布器在釜體與釜體外的進氣口連接， 其特征在于所述氣體分布器在釜體內上部為呈弧狀的進氣管，在釜體內下部為呈環(huán)狀的進 氣管，上部的弧狀進氣管的兩端分別與下部的環(huán)狀進氣管通過連接管連通，下部的環(huán)狀進 氣管上開有出氣孔。攪拌軸上可設置兩層攪拌槳葉，底層槳葉由方形葉片組成，設置于攪 拌軸的底端并與攪拌軸垂直，上層槳葉為通常的各種攪拌槳葉形式。此實用新型的優(yōu)點是 氣相物料反應充分，加快反應，提高效率，降低成本，保證產(chǎn)品質量。但此結構的槳片設計 為水平放置，低速旋轉，起簡單的攪拌物料作用；且其傳熱結構方式主要是熱輻射傳熱結構 方式，反應物料與熱源直接接觸，傳熱過程在氧化環(huán)境方式下進行，不能實現(xiàn)絕氧加熱的效
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實用新型內容本實用新型為解決現(xiàn)有熱交換反應器存在著傳熱介質直接與物料接觸，反應器內 有傳熱死角，導致容易產(chǎn)生物料堆積、處理效果不理想，傳熱系數(shù)小、能耗大、效率低、產(chǎn)生 大量污染空氣，直接對產(chǎn)品質量造成不良影響；同時設備體積龐大、結構復雜、容易出現(xiàn)故 障不易維修；設備適用面較窄，操作彈性小等現(xiàn)狀而提供的一種在生產(chǎn)過程中，物料不與傳 熱介質直接接觸傳熱系數(shù)大、能耗低，不會產(chǎn)生二噁英、惡臭等污染，體積小，構造簡單設備 維護方便的熱交換反應器。本實用新型為解決上述技術問題所采用的具體技術方案為一種熱交換反應 器，包括反應器主體，反應器主體上的進料口、出料口、導熱介質進口、導熱介質出口及從伸 入反應器主體內的攪拌軸，出料口在進料口異側下方處，導熱介質出口在導熱介質進口異 側上方處，其特征在于攪拌軸上設有傾斜結構的槳葉片，攪拌軸連接在電機上，反應器主 體的內、外壁中間設有加熱夾層，加熱夾層內通有導熱介質。槳葉片在電機的帶動下高速旋 轉，物料通過進料口進入反應器主體內后，在旋轉葉片的作用下被甩到導熱夾層上傳熱；旋轉葉片不僅能產(chǎn)生離心力，還具有粉碎物料的作用。物料在熱交換反應器內不停的翻轉、粉 碎，交替與導熱夾層接觸，受熱均勻，增大了傳熱面積和傳熱效率。同事在生產(chǎn)過程中，物料 不與傳熱介質直接接觸，而是在無氧環(huán)境中通過與導熱夾層接觸傳熱，產(chǎn)生的氣體通過排 氣口收集處理，不會產(chǎn)生二噁英、惡臭等污染。導熱夾層可根據(jù)生產(chǎn)工藝需要及實際情況導 入不同類型的傳熱介質，亦可采用電加熱，加熱或冷卻溫度均可根據(jù)生產(chǎn)需要調節(jié)；進、出 料的時間和量均可根據(jù)實際生產(chǎn)情況調節(jié)；旋轉葉片的形狀、數(shù)量和轉速也可根據(jù)實際生 產(chǎn)情況調節(jié)。適用于各種液態(tài)、固態(tài)物料，既可應用于物料加熱干燥、濃縮或碳化，也可應用 于物料冷卻，適用面非常廣。作為優(yōu)選，所述的槳葉片其葉片形狀為弧形狀。在高速運轉下產(chǎn)生強離心力作用， 將物料甩到加熱壁上，并且具有粉碎物料的作用。作為優(yōu)選，所述的槳葉片其葉片的數(shù)量為3 12片。根據(jù)不同情況選擇葉片的數(shù)量。作為優(yōu)選，葉片連接在在葉片連桿上，相鄰葉片兩長端頭部依次成高低傾斜交錯 狀排列。在高速旋轉產(chǎn)生離心力的同時還具有粉碎物料的作用。作為優(yōu)選，所述的槳葉片的旋轉速度范圍為0 lOOOr/min。根據(jù)不同情況實際
生產(chǎn)調節(jié)旋轉速度范圍，達到最佳效率及能耗。作為優(yōu)選，所述加熱夾層內的導熱介質采用熱煙氣或者液態(tài)熱源或電加熱。導熱 夾層可根據(jù)生產(chǎn)工藝需要導入不同類型的傳熱介質，其溫度可以根據(jù)實際生產(chǎn)需要進行調 節(jié)。 作為優(yōu)選，所述的電機上連接有減速電機。減速機減小電機的轉速，增加扭矩，起 到更好的調節(jié)離心力和粉碎物料作用。作為優(yōu)選，所述的電機設在反應器主體的外底部處。離槳葉片距離近，重心穩(wěn)、不 占空間體積、能耗低、維修方便，調節(jié)槳葉片高速旋轉更穩(wěn)定。作為優(yōu)選，所述的反應器主體采用立式結構，反應器主體上的旋轉槳葉片、攪拌 軸、變速電機為可拆卸結構。體積小、結構簡單，設備維護方便。本實用新型的有益效果是在生產(chǎn)過程中，物料不與傳熱介質直接接觸，而是在 無氧環(huán)境中通過與導熱夾層接觸傳熱，產(chǎn)生的氣體通過排氣口收集處理，不會產(chǎn)生二噁英、 惡臭等污染。導熱夾層可根據(jù)生產(chǎn)工藝需要及實際情況導入不同類型的傳熱介質，亦可采 用電加熱，加熱或冷卻溫度均可根據(jù)生產(chǎn)需要調節(jié)；進、出料的時間和量均可根據(jù)實際情況 調節(jié)；旋轉葉片的形狀、數(shù)量和轉速也可調節(jié)。適用于各種液態(tài)、固態(tài)物料，既可應用于各種 液態(tài)、固態(tài)物料加熱干燥、濃縮或碳化，也可應用于物料冷卻、降溫用。


以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步的詳細說明。圖1是本實用新型熱交換反應器的優(yōu)選實施方式的結構示意圖。圖2是本實用新型熱交換反應器的槳葉片結構示意圖。圖3是本實用新型熱交換反應器在反應器主體內的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1[0021 ]圖1、圖2、圖3所示的實施例中，一種熱交換反應器，包括反應器主體10，和
安裝在反應器主體10上的進料口 11、出料口 12、導熱介質進口 13、導熱介質出口 14以及伸 入反應器主體10內的攪拌軸19，出料口 12與進料口 11開在反應器主體10上軸向對稱兩 側處，出料口 12安裝在進料口 11異側下方處，進料口 11、出料口 12有密封處理；導熱介質 出口 14與導熱介質進口 13開在反應器主體10的軸向對稱兩側處，導熱介質出口 14安裝 導熱介質進口 13異側上方處，物料的進出方向與導熱介質的進出方向形成對流關系，利于 實現(xiàn)增大傳熱面積、受熱均勻、提高傳熱效率，反應器主體10主體安裝在支架17上部；攪 拌軸19上安裝有傾斜放置結構的槳葉片30，攪拌軸19連接在電機上，在反應器主體10的 內、外壁中間設有加熱夾層16，加熱夾層16內通有熱煙氣的導熱介質，熱煙氣從導熱介質 進口 13進去從熱介質出口 14出。槳葉片30的葉片31形狀采用弧形狀。槳葉片30的葉 片31的數(shù)量為5片，5片葉片共同形成在反應器主體10內的圓環(huán)狀旋轉葉片結構。葉片 31安裝在葉片連桿32上，相鄰葉片31的兩長端頭部依次成高低傾斜交錯狀排列。槳葉片 30的旋轉速度范圍在0 lOOOr/min內根據(jù)實際生產(chǎn)情況可以自由調節(jié)。加熱夾層16內 的導熱介質采用熱煙氣。電機20安裝在反應器主體10的外底部處，電機20上安裝有減速 電機21后再與攪拌軸19相連接。反應器主體10采用立式結構，反應器主體10上部開有 緊急排放閥40，在緊急狀況下開啟緊急排放閥40，提供設備安全性，反應器主體10上的旋 轉槳葉片30、攪拌軸19、變速電機20為可拆卸結構。實施例2加熱夾層16內通有液態(tài)熱源的導熱介質，槳葉片30其葉片31的數(shù)量為9 片，其它同實施例1相同。生產(chǎn)過程中，在導熱夾層16中通入導熱介質，將物料經(jīng)過進料口 11送入熱交換反 應器中，在旋轉葉片31的離心作用下，物料被甩到熱交換反應器的內壁18上(見圖3)，物 料與導熱夾層16也即熱交換反應器的內壁18接觸傳熱。在旋轉葉片31的作用下，物料在 熱交換反應器主體10內不停的運動、粉碎，并交替與導熱夾層16也即熱交換反應器的內壁 18接觸，均勻受熱。導熱夾層中的傳熱介質溫度可以根據(jù)生產(chǎn)需要進行自由調節(jié)。整個傳 熱過程在無氧化環(huán)境方式下進行，進料口 11、出料口 12有密封處理，反應產(chǎn)生的氣體通過 排氣口 15收集，進行后續(xù)處理。物料反應完全后，由出料口 12排出，反應時間可根據(jù)需要 進行控制。在實際設計和生產(chǎn)中，還可根據(jù)需要與原料預處理設備、出料收集設備、尾氣處 理設備等配套設施連接。
權利要求一種熱交換反應器，包括反應器主體(10)和反應器主體(10)上的進料口(11)、出料口(12)、導熱介質進口(13)、導熱介質出口(14)以及伸入反應器主體(10)內的攪拌軸(19)，出料口(12)在進料口(11)異側下方處，導熱介質出口(14)在導熱介質進口(13)異側上方處，其特征在于攪拌軸(19)上設有傾斜放置狀態(tài)的槳葉片(30)，攪拌軸(19)連接在電機上，反應器主體(10)的內、外壁之間設有加熱夾層(16)，加熱夾層(16)內設有導熱介質。
2.按照權利要求1所述的熱交換反應器，其特征在于所述的槳葉片(30)其葉片(31) 形狀為弧形狀。
3.按照權利要求1或2所述的熱交換反應器，其特征在于所述的槳葉片(30)其葉片 (31)的數(shù)量為3 12片。
4.按照權利要求3所述的熱交換反應器，其特征在于所述的葉片(31)連接在葉片連 桿(32)上，相鄰葉片(31)兩長端頭部依次成高低傾斜交錯狀排列。
5.按照權利要求1或2所述的熱交換反應器，其特征在于所述的槳葉片(30)的旋轉 速度范圍為0 1000r/min。
6.按照權利要求1所述的熱交換反應器，其特征在于所述加熱夾層(16)內的導熱介 質采用熱煙氣或者液態(tài)熱源或電加熱。
7.按照權利要求1所述的熱交換反應器，其特征在于所述的電機上連接有減速電機 (21)。
8.按照權利要求1或7所述的熱交換反應器，其特征在于所述的電機設在反應器主 體(10)的外底部處。
9.按照權利要求1或2或6或7所述的熱交換反應器，其特征在于所述的反應器主 體(10)采用立式結構，反應器主體(10)上的槳葉片(30)、攪拌軸(19)、變速電機(20)為可 拆卸結構。
專利摘要本實用新型公開了一種熱交換反應器，包括反應器主體(10)和反應器主體上的進料口(11)、出料口(12)、導熱介質進口(13)、導熱介質出口(14)以及伸入反應器主體內的攪拌軸(19)，出料口在進料口異側下方處，導熱介質出口在導熱介質進口異側上方處，攪拌軸上設有傾斜放置的槳葉片，攪拌軸連接在電機上，反應器主體的內、外壁之間設有加熱夾層(16)，加熱夾層內設導熱介質。物料不與傳熱介質直接接觸，而在無氧環(huán)境中與導熱夾層接觸傳熱，產(chǎn)生的氣體通過排氣口收集處理，不會產(chǎn)生二噁英、惡臭等污染。適用于各種液態(tài)、固態(tài)物料加熱干燥、濃縮或碳化，也可應用于物料冷卻、降溫用。
文檔編號B01J19/18GK201644089SQ201020137069
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月22日 優(yōu)先權日2010年3月22日
發(fā)明者嚴春磊, 彭瑤, 沈逍江 申請人:舟山納海環(huán)?？萍加邢薰?br>