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搪玻璃反应釜结构、工作原理、使用注意事项详细介绍
点击次数:707 发布时间:2018-01-29

(一)反应釜由反应容器、搅拌器及传动系统、冷却装置、安全装置、加热炉等组成

1、釜体、釜盖采用不锈钢加工制成,釜体通过螺纹与法兰联接,釜盖为正体平板盖,两者由周向均布的主螺栓、螺母紧固联接。

2、高压釜主密封口采用A型的双线密封,其余密封点均采用圆弧面与平面、圆弧面与圆弧面的线接触的密封形式,依靠接触面的高精度和光洁度,达到良好的密封效果。

3、釜体外装有桶型碳化硅炉芯,电炉丝穿于炉芯中,其端头由炉壳侧下部穿出,通过接线螺柱,橡套电缆与控制器相连。

4、釜盖上装有压力表,爆破膜安全装置,汽液相阀,温度传感器等,便于随时了解釜内的反应情况,调节釜内的介质比例,并确保安全运行。

5、联轴器主要由具有很强磁力的一对内、外磁环组成,中间有承压的隔套。搅拌器由伺服电机通过联轴器驱动。控制伺服电机的转速,便可达到控制搅拌转速的目的。

6、隔套上部装有测速线圈,连成一体的搅拌器与内磁环旋转时,测速线圈便产生感应电动势,该电势与搅拌转速相应,该电势传递到转速表上,便可显示出搅拌转速。

7、磁联轴器与釜盖间装有冷却水套,当操作温度较高时应通冷却水,以及磁钢温度太高而退磁。

8、轴承采用不锈钢轴承或高强电化石墨,耐摩损,维修周期长。

(二)控制器

1、外壳采用标准铝合金机箱,上盖可以向后抽出,便于维护和检修。面板装有温度数显表、电压表、转速表以及控制开关和调节旋钮等,供操作者操作使用。

2、电气原理:搅拌控制电路的电子元件均组装在一块线路板上,采用双闭环控制系统,具有调速精度高、转速稳定、抗干扰能力强等特点,并且具备限制超速、过流等完善的保护功能,调节“调速”旋钮即可改变直流电机的直流电压,从而改变电机的转速,达到控制搅拌速度的目的。

3、加热电路中采用固态继电器(俗称调压块)调压,使加热电路趋于简单化,只要调节“调压”旋钮即可调节加热功率,同时,加热电路的控制部分配备智能化数显表,使之加热温度根据工艺的要求随意调速,并且控制温度精度极高。

4、所有外接引线均从后面板通过防水接头由控制器内的接线端子引出。

工作原理

搪玻璃反应釜温度控制体系用夹套将反应釜包围起来,并设置联接蒸汽发作设备的蒸汽调节阀和联接冷却水的冷却水调节阀。

测温设备测得的反应釜和夹套内的实时温度,温度控制设备选用温度控制方法,控制夹套内的温度,然后结束控制搪玻璃反应釜内的温度。

当测温设备测得的温度低于设定值时,翻开蒸汽调节阀,提高夹套内部的水温,同时提高反应釜中的物料的温度;当测温设备测得的温度高于设定值时,翻开冷却水调节阀,冷却夹套内部的水温,降低反应釜中物料的温度,然后将反应釜内的温度稳定在肯定温度规划之内,让反应顺利进行。

釜内重要部件

1、搅拌器

2、搪玻璃温度计套管

温度计套管顾名思义是反应釜设备用来测量内部物料即时反应温度的装置。

一般配置在锚式或框式搪玻璃搅拌器上面,也可以配置在桨式或叶轮式搅拌器上面,其公称压力为0.6MPa和1.0MPa,介质温度一般为-20℃~200℃。

搪玻璃温度计套管结构一般有A型和B型两种:

A型为不带测温头装置的搪玻璃温度计套,公称直径为32~80mm。B型为带温测头装置的搪玻璃温度计套,公称直径为50~80mm。

搪玻璃温度计套管的安装方式有A型和B型,A型应用于匹配框式搪玻璃搅拌器,安装角度为0°,B型应用于匹配锚式搪玻璃搅拌器,安装角度为7°。

搪玻璃翅片式温度计套管是配置桨式和叶轮式搅拌器的搪玻璃反应釜搅拌容器用的温度计套管,公称压力为0.6MPa和1.0MPa,介质温度为-20~200℃。

不同类型的反应釜搅拌装置需要配备不同类型的温度计套管装置,才能准确及时的测量反应釜内部物流的反应温度,从而对温度进行及时调控,保证物流反应顺利进行。

安装事项

搪玻璃设备的安装质量直接影响到设备使用寿命和使用质量,如不注意容易在安装时出现运转不灵,损坏设备。

1、搬运

搬运时只允许支座、釜体、吊耳受力,平稳搬运,不允许滚动、撬翻,避免震动、碰撞,严禁接管、卡等易损部件受力。

2、吊装

吊装时必须在规定部位(如吊耳)挂钢丝,稳吊轻放,并在下面垫放松软物品。

3、组装前检查

组装前搪玻璃表面用水洗干净、穿洁净软底胶鞋入内检查搪玻璃是否完好。

4、接口安装

拧紧螺栓时沿对角线成对分次逐渐拧紧,用力均匀,避免局部受力过大,损坏搪玻璃。

5、搅拌器

(1)搅拌器与减速机装配后,应加防松螺母等防松件;

(2)保证机械密封安装面水平,釜口水平,筒体铅直,以确保机械密封性能;

(3)用手动试运转,无异常,运转灵活,且垂直度、径向跳动达到设计要求;

(4)注意旋转方向,如反向运转须重新接线,否则影响搅拌效果,甚至搅拌器掉下,砸坏搪瓷。

6、衬垫

根据介质特性选取衬垫,拆卸后衬垫失去弹性应及时更换。

7、焊接

(1)严禁在搪玻璃外表施焊;

(2)在夹套上焊接管、支座时,应使用电焊,并采取冷却措施,不允许使用气焊;

(3)在搪玻璃附近部位施焊时,应将搪玻璃表面遮盖,避免电焊渣飞溅,损坏搪玻璃表面。

8、水压试验

设备安装完毕,经检查确保无误后,进行水压试验,并以水代料试运转半小时,正常后方可投入使用。

使用规程

搪玻璃反应釜是将含高二氧化硅的玻璃,衬在钢制容器的内表面,经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。所以,它具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点,是一种优良的耐腐蚀设备。以下详细概述搪玻璃反应釜的使用规程:

1、使用压力:0.2--0.4Mpa。

2、以下介质不能使用:

(1)氢氟酸及含氟离子介质;

(2)磷酸,浓度30%以上,温度高于180℃;

(3)硫酸,浓度10%~30%,温度高于200℃;

(4)碱液,pH≥12,温度高于100℃。

另外,使用要求较高场合,可通过特殊设计来满足使用要求。例如,低温搪玻璃釜设计温度可达-45℃;中压搪玻璃釜设计压力为116MPa,并可设计成盘管式夹套容器;当内筒使用压力小于011MPa时,设计温度为0~200℃的搪玻璃釜,其使用温度可以扩大到-10~200℃范围。

3、操作温度:金属胎体材质为Q235-A、Q235-B时,设计温度为0~200℃;金属胎材质为20R时,设计温度为-20~200℃。

4、瓷层厚度:玻璃设备的瓷层厚度0.8-2.0mm,搪玻璃设备附件的瓷层厚度0.6-1.8mm。

5、耐压电:搪玻璃具有良好的绝缘性,当搪玻璃在规定厚度内用20KV高频电火花检查瓷层时,高频电火花不能击穿瓷层。

6、耐冲击性:玻璃层的内应力越小,弹性越好,硬度越大,抗弯抗压强度越高,则耐冲击就越好,有工厂的玻璃层在规定厚度内,用直径30mm,重量112g钢球冲击时,其冲击功为282×10-3J(优等品指标为260×10-3J)。

使用过程注意事项

为正确使用、维护、清洁搪玻璃反应釜,使各项操作标准化、规范化,延长设备使用寿命,保障安全生产,稳定产品质量,针对如何正确使用搪玻璃反应釜,提出几点建议:

1、严禁敲击搪玻璃面或其外壳,操作时应防止硬物掉入釜内损坏搪玻璃面。

2、操作中尽量避免釜体外壳与酸、碱等腐蚀性液体接触,一旦有物料接触应及时用抹布擦洗干净。

3、禁止用水冲洗设备,避免保温层损坏。

4、zui低气温≤0℃时,应在使用完毕后放尽夹套内的存水,避免设备因冰冻而损坏。

5、对于装配有机械密封的反应釜,密封部位应保持清洁。

6、出料时如遇釜底堵塞,不应用金属器具打,可用竹竿或塑料棒、木棒轻轻捅开。出料时如发现有搪玻璃碎屑,应立即开罐检查,修补后再用。

介绍了以上几块主要部分,我们来看一下搪玻璃反应釜的加热方式以及提高传热性能的方法。

加热方式

反应釜操作温度较高,通常化学反应需要在一定的温度条件下才能进行,所以反应釜既承受压力又承受温度。获得高温的方法通常有以下几种:

1、水加温

要求温度不高时可采用,其加热系统有敞开式和密闭式两种。敞开式较简单,它由循环泵、水槽、管道及控制阀门的调节器所组成,当采用高压水时,设备机械强度要求高,反应釜外表面焊上蛇管,蛇管与釜壁有间隙,使热阻增加,传热效果降低。

2、蒸汽加热

加热温度在100℃以下时,可用一个大气压以下的蒸汽来加热;100~180℃范围内,用饱和蒸汽;当温度更高时,可采用高压过热蒸汽。

3、其它介质加热

若工艺要求必须在高温下操作或欲避免采用高压的加热系统时,可用其它介质来代替水和蒸汽,如矿物油(275~300℃)、联苯醚混合剂(沸点258℃)、熔盐(140~540℃)、液态铅(熔点327℃)等。

4、电加热

将电阻丝缠绕在反应釜筒体的绝缘层上,或安装在离反应釜若干距离的特设绝缘体上。因此,在电阻丝与反应釜体之间形成了不大的空间间隙。

前四种方法获得高温均需在釜体上增设夹套,由于温度变化的幅度大,使釜的夹套及壳体承受温度变化而产生温差压力。采用电加热时,设备较轻便简单,温度较易调节,而且不用泵、炉子、烟囱等设施,开动也非常简单,危险性不高,成本费用较低,但操作费用较其它加热方法高,热效率在85%以下,因此适用于加热温度在400℃以下和电能价格较低的地方。

怎样提高传热性能

1、为了可以适应各种溶液的腐蚀性,搪玻璃反应釜有的时候做成各种材料的衬里,比如说是铅衬里或瓷瓦衬里,甚至釜体也是用钢铁或者铸铁制造。

2、在枯滞性液体当中采用螺带式以及锚式叶轮的刮板,让它的功率增加两倍,与此同时,传热系数也几乎增加到两倍,所以在粘性物料当中使用刮板来改善传热是具有实际意义的。

说了这么多,小7接下来给大家总结一下搪玻璃反应釜的优点及质量要求。

设备优点

搪玻璃反应釜因具有独特的优越性,在许多方面替代了不锈钢、有色金属、塑料等设备,因此对其进行全面系统的了解有重要意义。搪玻璃设备由含硅量高的玻璃质釉喷涂于金属胎表面,经920~960°C多次高温搪烧,使玻璃质釉密着于金属胎表面制成,因此它具有类似玻璃的化学稳定性和金属的良好机械性能双重优点:

1、耐腐蚀性

能耐大多数无机酸、有机酸、有机溶剂及弱碱等介质,尤其在盐酸、硝酸、王水等介质中具有优良的耐腐蚀性能。

2、不粘性

光滑的玻璃面对介质不粘且易清洗。

3、绝缘性

适用于介质在生产过程中易产生静电的场合。

4、隔离性

玻璃层将介质与金属隔离,使铁离子难以溶入介质。

5、保鲜性

玻璃层对介质具有优良的保鲜性能。

质量要求

搪玻璃反应釜必须由有相应压力容器设计资格的单位设计,有相应压力容器制造证的单位制造,有搪玻璃生产许可证的单位搪瓷;金属胎设计与制造须符合GB150《钢制压力容器》标准,搪玻璃符合HG2432-2001《搪玻璃设备技术条件》规定,并满足《压力容器安全技术监察规程》要求。

1、绝缘性

玻璃层经20kV高压检测,不导电为合格;

2、耐冲击性

耐机械冲击指标为220×10-3J;

3、耐温性

玻璃面耐温差急变性能,热冲击为120℃,冷冲击为110℃;

4、厚度玻璃层厚度为018~210mm;

5、表面

玻璃层表面光滑有光泽,无斑点、划痕;

6、资料

由于低压和中压搪玻璃设备分别属二类和三类压力容器,因此设备出厂的文件必须齐全有效,如产品检验证书、锅检所签章合格证、加盖设计和制造资格印章竣工图等。

化工行业大量使用的搪玻璃反应釜,由于介质的腐蚀性、反应条件忽冷忽热、运输、使用、人为等问题,总会出现这样那样的损坏,造成不必要的生产停止。如何有效地对其进行保养就显得尤为重要,那么我们应该注意哪些呢?

1、加料

(1)物料中严禁夹带金属或杂物,严禁大块硬质物料直接加入;

(2)避免金属等硬物掉入容器,碰伤搪玻璃表面;

(3)减少物料与釜壁温差,避免冷釜加热料或热釜加冷料,以免因温差大而产生内应力,影响设备使用寿命。

2、 升降温

(1)加热时应缓慢升温,控制夹套升压速度为011MPa/min;

(2)降温时防止骤冷,以防应力爆瓷。

3、出料

如出料阀门、管道堵塞,须用非金属工具捅开,不得硬击硬敲。

4、夹套介质

严禁夹套内进入酸液,以防止搪玻璃层金属吸氢反应,引起搪玻璃衬里的鳞爆。

5、每年两次维护

根据搪玻璃反应釜的维护保养周期规定,每年安排维护两次,时间一般定于春节前后与大修期间。

6、温度计套管检查

每年春节前后只对搪玻璃反应釜的温度计套管及进气管进行拆出检查。

7、搅拌桨检查

每年大修期间除了检查温度计套管及进气管以外,还必须完成对搅拌浆的检查,反应釜夹套试压,减速机换油,反应釜外部防腐,保温保冷检查。

8、其他

带搅拌的搪玻璃反应釜定期维护保养按照具体情况进行。

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