專利名稱：耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，尤其是一種用于化工、制藥工程中完成物質(zhì)的反應(yīng)、合成、聚合、氯化等過程的反應(yīng)罐，最低能耐的負(fù)壓為一 O. 09MPao
背景技術(shù)：
在已有的技術(shù)中，反應(yīng)罐襯四氟因無法處理四氟板襯里鼓包、脫殼、撕裂等技術(shù)難題，而造成四氟板襯里在高溫高壓工況下失效。為了空套襯里的工藝需要，通常采用雙法蘭結(jié)構(gòu)，即罐蓋與罐體、罐體與罐底各用一對主法蘭連接緊固。加熱夾套不得不分為上下兩部分，下面一對主法蘭露在外面，減少了夾套長度，減少了夾套的加熱面積，同時，連接在反應(yīng)罐的下端一對法蘭和眾多的螺柱和螺帽，同時受熱，浪費(fèi)了熱量，浪費(fèi)了熱能，限制了反應(yīng)罐的升溫、加熱的正常功能。在已有的技術(shù)中，在反應(yīng)罐的內(nèi)壁，按其內(nèi)徑尺寸相配，制成四氟內(nèi)套，空套在罐內(nèi)，罐壁與襯套之間存在I 3_不等的空隙，形成了自然空氣夾層。反應(yīng)罐主法蘭及各管口的密封面也沒有與四氟襯套的法蘭翻邊作粘合處理。罐蓋和罐身與四氟襯里之間無法形成密封夾層，夾層中空氣永遠(yuǎn)處于自由狀態(tài)。當(dāng)反應(yīng)罐在高溫、低負(fù)壓工況下，四氟材料各項(xiàng)強(qiáng)度指標(biāo)急劇下降。夾層的空氣受熱驟然膨脹，對襯里產(chǎn)生了外壓同時又受罐內(nèi)的低負(fù)壓作用，四氟襯里在雙重壓力作用下，失穩(wěn)而產(chǎn)生脫殼、撕裂、或鼓包變形。在已有的技術(shù)中，也有在上述空套基礎(chǔ)上，加了粘合劑，表面上很光滑平整，但廠家明確說明不能耐負(fù)壓，不能耐高溫；加了鐵絲網(wǎng)也只能耐微負(fù)壓，工作溫度Iio 120°C，但仍然是雙法蘭結(jié)構(gòu)。為了解決襯里的雙重受壓問題，在生產(chǎn)中曾采用的補(bǔ)救辦法為，采用真空管路將反應(yīng)罐罐蓋的四氟襯套夾層與反應(yīng)罐罐體四氟襯里夾層管路連通，真空泵與真空管路連通，真空泵與反應(yīng)罐真空系統(tǒng)同步啟動，同步關(guān)閉，使四氟襯里與罐壁的夾層處於真空狀態(tài)，以抗衡罐內(nèi)的負(fù)壓。雖然從道理上似乎解決了真空均衡問題，但忽視了高溫下四氟材料自重、攪拌器旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的邊界應(yīng)力、四氟材料的線性膨脹應(yīng)力的影響，在這些綜合因素作用下，四氟襯里還是鼓包變形。因此，無法解決鋼襯四氟反應(yīng)罐在高溫下耐負(fù)壓的問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，能在高溫、高負(fù)壓下長期運(yùn)轉(zhuǎn)而不脫殼、不鼓包、不撕裂的四氟襯里反應(yīng)罐產(chǎn)品。按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，一種耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，包括罐體、罐底與罐蓋，罐體和罐底焊接而成，在所述罐體內(nèi)安裝攪拌器；在所述罐體和罐底外側(cè)設(shè)有夾套體，夾套體與罐體和罐底之間存在空腔；在所述罐底的底部設(shè)有放料口，在所述罐蓋上設(shè)有多個管口 ；在所述罐體、罐蓋和罐底的內(nèi)壁表面設(shè)置有若干凸出于罐體、罐蓋和罐底的內(nèi)壁表面的圓鋼，在所述罐蓋上的管口的內(nèi)壁表面設(shè)置有凸出于管口內(nèi)壁表面的圓鋼；特征是在所述罐體、罐蓋、罐底和管口的內(nèi)壁表面通過粘合層粘合四氟襯里層，四氟襯里層將圓鋼包覆；所述四氟襯里層與罐體、罐蓋和罐底的內(nèi)壁表面緊密粘合；在所述罐體的上端連接第一壓力容器法蘭，罐蓋的下端連接第二壓力容器法蘭，罐體和罐蓋通過第一壓力容器法蘭、第二壓力容器法蘭及雙頭螺柱連接緊固；所述管口均設(shè)置壓力容器管用法蘭。所述圓鋼為圓環(huán)狀，點(diǎn)焊于罐體、罐蓋、罐底和管口的內(nèi)壁表面。所述四氟襯里層的厚度為2 4mm。在所述第一壓力容器法蘭和第二壓力容器法蘭之間設(shè)置密封墊。在所述罐體上焊接有上接環(huán)，在罐底的下端焊接有下接環(huán)，上接環(huán)與夾套連接，下接環(huán)與夾套封頭連接，在所述上接環(huán)上設(shè)有放氣口。在所述攪拌器的攪拌軸與罐蓋之間設(shè)有機(jī)械密封件。所述攪拌器的攪拌軸伸出罐蓋外側(cè)，并與設(shè)置在罐蓋頂部的減速機(jī)的輸出軸連 接。所述減速機(jī)通過減速機(jī)支架安裝在罐蓋的頂端。所述夾套體包括設(shè)在罐體外側(cè)的夾套和設(shè)在罐底外側(cè)的夾套封頭，在夾套封頭上設(shè)有冷凝水排放口，在夾套上設(shè)有與夾套體內(nèi)空腔連通的熱媒進(jìn)口接管和熱媒出口接管。在所述夾套上設(shè)有支耳。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比以下優(yōu)點(diǎn)(I)本實(shí)用新型能在高溫、高負(fù)壓工況下長期運(yùn)轉(zhuǎn)而不脫殼、不鼓包、不撕裂；(2)本實(shí)用新型耐高壓最高設(shè)計(jì)壓力彡2. 5MPa ；(3)本實(shí)用新型耐高負(fù)壓最低設(shè)計(jì)壓力為一 O. 09MPa ；(4)本實(shí)用新型耐高溫設(shè)計(jì)溫度彡180°C ；(5)本實(shí)用新型耐低溫最低設(shè)計(jì)溫度<一 40°C ；(6)本實(shí)用新型不粘鍋、不結(jié)垢，穩(wěn)定了生產(chǎn)進(jìn)度，保證了高純物料純度，尤其適用于制藥行業(yè)，優(yōu)于搪玻璃反應(yīng)罐；(7)本實(shí)用新型在高溫、高負(fù)壓工況下，四氟襯里能抵抗自然界一切化學(xué)介質(zhì)腐蝕，優(yōu)于搪玻璃反應(yīng)罐；(8)本實(shí)用新型制造成本低，比搪F40、滾F40、噴F40襯里的產(chǎn)品市場價格，便宜三分之一左右；(9)本實(shí)用新型四氟襯里永不老化，使用壽命長，是搪玻璃反應(yīng)罐十倍以上；(10)本實(shí)用新型克服了搪玻璃反應(yīng)罐易爆瓷、易結(jié)垢的弱點(diǎn)，避免用戶經(jīng)常停產(chǎn)、換罐、報(bào)廢一鍋物料的麻煩，提高了生產(chǎn)率，節(jié)省了能源；(11)本實(shí)用新型采用一對壓力容器專用法蘭，允許使用壓力最高可達(dá)2. 5MPa。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖I的I放大圖。圖3為本實(shí)用新型所述的罐體展開圖。圖4為圖3的A-A剖視圖。圖5為圖I的俯視圖。圖6為本實(shí)用新型所述的管口四氟料里的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖I 圖6所示耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐包括夾套封頭I、罐底2、罐體3、夾套4、支耳5、熱媒進(jìn)口接管6、第一壓力容器法蘭7、密封墊8、雙頭螺柱9、第二壓力容器法蘭10、人孔11、攪拌器12、機(jī)械密封件13、減速機(jī)14、減速機(jī)支架15、測溫口 16、罐蓋17、上接環(huán)18、熱媒出口接管19、冷凝水排放口 20、放料口 21、下接環(huán)22、四氟襯里層23、粘合層
24、圓鋼25、壓力容器管用法蘭26、視鏡孔28、燈孔29、放氣口 30等。如圖I所示，本實(shí)用新型包括罐體3、罐底2與罐蓋17，罐體3和罐底2焊接而成，罐體3的上端焊接第一壓力容器法蘭7，罐蓋17的下端焊接第二壓力容器法蘭10，罐體3和罐蓋17通過第一壓力容器法蘭7、第二壓力容器法蘭10及雙頭螺柱9連接緊固；在所述罐體3內(nèi)安裝攪拌器12，攪拌器12的攪拌軸伸出罐蓋17外側(cè)，并與設(shè)置在罐蓋17頂部的減·速機(jī)14的輸出軸連接，各種化工物料在反應(yīng)罐內(nèi)的攪拌反應(yīng)都是依靠攪拌器12的旋轉(zhuǎn)完成的，攪拌器12旋轉(zhuǎn)由減速機(jī)14帶動；在所述罐體3和罐底2外側(cè)設(shè)有用來加熱或冷卻反應(yīng)罐內(nèi)化學(xué)物料的夾套體，夾套體與罐體3和罐底2之間存在空腔，所述夾套體包括設(shè)在罐體3外側(cè)的夾套4和設(shè)在罐底2外側(cè)的夾套封頭I，在夾套封頭I上設(shè)有冷凝水排放口 20，在夾套4上設(shè)有與夾套體內(nèi)空腔連通的熱媒進(jìn)口接管6和熱媒出口接管19，在熱媒進(jìn)口接管6和熱媒出口接管19的對面均設(shè)有防沖板；在所述罐底2的底部設(shè)有放料口 21，在所述罐蓋17上設(shè)有多個管口，管口包括人孔11、加料口、測溫口 16、安全閥口、備用口、視鏡孔28及燈孔29 ;所述管口均設(shè)置壓力容器管用法蘭26 ；如圖2、圖3、圖4所示，在所述罐體3、罐蓋17和罐底2的內(nèi)壁表面設(shè)置有若干凸出于罐體3、罐蓋17和罐底2的內(nèi)壁表面的圓鋼25，該圓鋼25為圓環(huán)狀，點(diǎn)焊于罐體3、罐蓋17和罐底2的內(nèi)壁表面；在所述罐體3、罐蓋17和罐底2的內(nèi)壁表面通過粘合層24粘合四氟襯里層23，四氟襯里層23將圓鋼25包覆；所述四氟襯里層23與罐體3、罐蓋17和罐底2的內(nèi)壁表面緊密粘合，不存在真空層；所述四氟襯里層23的厚度為2 4_ ;如圖6所不,在所述罐蓋17上的管口的內(nèi)壁表面也設(shè)置有凸出于管口內(nèi)壁表面的圓鋼25 ;在所述管口的內(nèi)壁表面通過粘合層24粘合四氟襯里層23，四氟襯里層23將圓鋼25包覆；所述四氟襯里層23與管口的內(nèi)壁表面緊密粘合，不存在真空層；所述四氟襯里層23的厚度為2 4mm ；如圖2所示，為了防止物料的泄漏，在所述第一壓力容器法蘭7和第二壓力容器法蘭10之間設(shè)置密封墊8作密封，該密封墊8采用聚四氟乙烯包覆石棉橡膠墊；如圖I所示，在所述罐體3上焊接有上接環(huán)18，在罐底2的下端焊接有下接環(huán)22，上接環(huán)8與夾套4連接，下接環(huán)18與夾套封頭I連接，在所述上接環(huán)8上設(shè)有放氣口 30 ;所述上接環(huán)8和下接環(huán)18是用于襯四氟襯里層的工藝需要，在襯四氟襯里層前，上接環(huán)8和下接環(huán)18先焊接在罐體3和罐底2上，襯完四氟襯里層冷卻后，再安裝夾套體；如圖I所示，在所述攪拌器12的攪拌軸與罐蓋17之間設(shè)有機(jī)械密封件13 ；如圖I所示，所述減速機(jī)14通過減速機(jī)支架15安裝在罐蓋17的頂端；如圖I所示，在所述夾套4上設(shè)有四個支耳5，支耳5用於固定在樓板或支架上，以承載整個反應(yīng)罐的重量。本實(shí)用新型所述的反應(yīng)罐主要由罐蓋17、罐體3、罐底2、夾套體與攪拌器12組成，罐蓋17上設(shè)有各個管口(人孔11、加料口、測溫口 16、安全閥口、備用口、視鏡孔28及燈孔29)。罐蓋17與罐體3采用第一壓力容器法蘭7和第二壓力容器法蘭10連接緊固，緊固件是雙頭螺柱9 ;同時，罐蓋17上的各個管口均用壓力容器法蘭連接，使反應(yīng)罐耐高壓，最高設(shè)計(jì)壓力為2. 5MPa ；本實(shí)用新型整體制造用零部件均采用現(xiàn)行壓力容器相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制造。本實(shí)用新型在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上，為了耐高負(fù)壓，四氟襯里與罐壁緊 密粘合，不存在真空夾層，經(jīng)試驗(yàn)四氟襯里層23與鋼板的粘合抗拉強(qiáng)度在200°C試驗(yàn)溫度下大于O. 35MPa，足以抗衡罐內(nèi)負(fù)壓，保證了反應(yīng)罐下長期運(yùn)轉(zhuǎn)；并且穩(wěn)定生產(chǎn)工藝，提高了企業(yè)產(chǎn)量。為了解決四氟材料在高溫下產(chǎn)生的線膨脹應(yīng)力，本實(shí)用新型在罐身與罐蓋的內(nèi)壁表面點(diǎn)焊有有若干個圓環(huán)元鋼25，將四氟襯板層23，在高溫下產(chǎn)生的大面積的膨脹應(yīng)力由若干個小圓環(huán)元鋼25分解并承載，將大面積的膨脹應(yīng)力化解為小面積膨脹應(yīng)力，避免了罐身上的四氟襯板層23與與罐蓋上的四氟襯板層23產(chǎn)生大面積相對位移；避免了襯四氟板層在高溫下產(chǎn)生鼓包、脫殼、撕裂現(xiàn)象。本實(shí)用新型由于在罐內(nèi)壁上點(diǎn)焊有若干個圓環(huán)元鋼25，四氟襯里層23與反應(yīng)罐內(nèi)壁采用特殊的工藝，在高溫、高壓狀況下，使四氟襯板層23通過粘合層24緊密完全粘合在罐壁上，不存在真空夾層。本實(shí)用新型取消了市場上常規(guī)的反應(yīng)罐下部的一對主法蘭，只保留一對罐蓋與罐身上的一對主法蘭，保留了夾套的原有的加熱(冷卻)空間。
權(quán)利要求1.一種耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，包括罐體(3)、罐底(2)與罐蓋(17)，罐體(3)和罐底(2 )焊接而成，在所述罐體(3 )內(nèi)安裝攪拌器(12);在所述罐體(3 )和罐底(2 )外側(cè)設(shè)有夾套體，夾套體與罐體(3)和罐底(2)之間存在空腔；在所述罐底(2)的底部設(shè)有放料口(21)，在所述罐蓋(17 )上設(shè)有多個管口 ；在所述罐體(3 )、罐蓋(17 )和罐底(2 )的內(nèi)壁表面設(shè)置有若干凸出于罐體(3 )、罐蓋(17 )和罐底(2 )的內(nèi)壁表面的圓鋼(25 )，在所述罐蓋(17)上的管口的內(nèi)壁表面設(shè)置有凸出于管口內(nèi)壁表面的圓鋼(25);其特征是在所述罐體(3)、罐蓋(17)、罐底(2)和管口的內(nèi)壁表面通過粘合層(24)粘合四氟襯里層(23)，四氟襯里層(23)將圓鋼(25)包覆；所述四氟襯里層(23)與罐體(3)、罐蓋(17)和罐底(2)的內(nèi)壁表面緊密粘合；在所述罐體(3)的上端連接第一壓力容器法蘭(7)，罐蓋(17)的下端連接第二壓力容器法蘭(10)，罐體(3)和罐蓋(17)通過第一壓力容器法蘭(7)、第二壓力容器法蘭(10)及雙頭螺柱(9 )連接緊固；所述管口均設(shè)置壓力容器管用法蘭(26 )。
2.如權(quán)利要求I所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是所述圓鋼(25)為圓環(huán)狀，點(diǎn)焊于罐體(3)、罐蓋(17)、罐底(2)和管口的內(nèi)壁表面。
3.如權(quán)利要求I所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是所述四氟襯里層(23)的厚度為2 4mm。
4.如權(quán)利要求I所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是在所述第一壓力容器法蘭(7 )和第二壓力容器法蘭(10 )之間設(shè)置密封墊(8 )。
5.如權(quán)利要求I所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是在所述罐體(3)上焊接有上接環(huán)(18)，在罐底(2)的下端焊接有下接環(huán)(22)，上接環(huán)(8)與夾套(4)連接，下接環(huán)(18)與夾套封頭(I)連接，在所述上接環(huán)(8)上設(shè)有放氣口(30)。
6.如權(quán)利要求I所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是在所述攪拌器(12)的攪拌軸與罐蓋(17)之間設(shè)有機(jī)械密封件(13)。
7.如權(quán)利要求I所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是所述攪拌器(12)的攪拌軸伸出罐蓋(17)外側(cè)，并與設(shè)置在罐蓋(17)頂部的減速機(jī)(14)的輸出軸連接。
8.如權(quán)利要求7所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是所述減速機(jī)(14)通過減速機(jī)支架(15)安裝在罐蓋(17)的頂端。
9.如權(quán)利要求I所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是所述夾套體包括設(shè)在罐體(3 )外側(cè)的夾套(4 )和設(shè)在罐底(2 )外側(cè)的夾套封頭(I)，在夾套封頭(I)上設(shè)有冷凝水排放口(20)，在夾套(4)上設(shè)有與夾套體內(nèi)空腔連通的熱媒進(jìn)口接管(6)和熱媒出口接管(19)。
10.如權(quán)利要求9所述的耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，其特征是在所述夾套(4)上設(shè)有支耳(5)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種耐高負(fù)壓四氟襯里反應(yīng)罐，包括罐體、罐底與罐蓋，在罐體和罐底外側(cè)設(shè)有夾套體，夾套體與罐體和罐底之間存在空腔；在所述罐底的底部設(shè)有放料口，在所述罐蓋上設(shè)有多個管口；在所述罐體、罐蓋、罐底和管口內(nèi)表面設(shè)置有若干凸出于罐體、罐蓋和罐底的內(nèi)壁表面的圓鋼；特征是在所述罐體、罐蓋、罐底和管口內(nèi)表面通過粘合層粘合四氟襯里層；在所述罐體的上端連接第一壓力容器法蘭，罐蓋的下端連接第二壓力容器法蘭，罐體和罐蓋通過第一壓力容器法蘭、第二壓力容器法蘭及雙頭螺柱連接緊固。本實(shí)用新型能在高溫、高負(fù)壓工況下長期運(yùn)轉(zhuǎn)而不脫殼、不鼓包、不撕裂。
文檔編號B01J19/02GK202778457SQ201220332450
公開日2013年3月13日 申請日期2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月10日
發(fā)明者胡永慶, 賈建新 申請人:張亞宇, 胡永慶