夹套结构和反应釜的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种夹套结构和反应釜。


背景技术：

[0002]
反应釜被广义认为是有物理或化学反应的容器，通过对容器的结构设计与参数配置，实现工艺要求的加热、蒸发、冷却及低高速的混配功能。
[0003]
以往提出过一种在釜体上增设夹套的立式反应釜，在该反应釜的夹套中增设加热或制冷元件以对反应釜内进行温度调整。例如在夹套中插入一个或多个加热棒，以对反应釜内部进行加热。但这种方式存在夹套与釜体承受温度变化而产生温差压力的问题。
[0004]
为了说明上述问题具体例如图1所示，是一种在夹套中插入加热棒的立式反应釜，该反应釜，具备分散电机1和与其相连的连接座2，用于旋转驱动插入釜体10内的分散盘12，还具备刮边电机9和与其相连的减速器8，用于旋转驱动与釜体内壁紧接设置的刮边搅拌器11。釜体10由上下两部分合闭而成，在连接处设置用于固定的法兰4。釜体10的上表面连接有填料漏斗3。釜体10的下部外侧罩设有夹套6，夹套6连接有耳式支座5。从夹套6的底部绕周向均匀地插入多个加热棒7。在夹套6一上端位置设置注油孔h，在夹套6一下端位置设置排油孔i，在釜体10的下部分底端设置排料口j，在排料口j的侧方设置测温口k。
[0005]
该方案中，采用加热棒7进行加热，因而设置夹套6用以缓冲温度变化，这种方案中便存在夹套6与釜体10之间产生温度压力，而对整体结构带来不稳定状态的问题。


技术实现要素：

[0006]
本实用新型是鉴于上述问题而研发的，其目的在于提供一种克服反应釜与夹套之间温差压力的技术方案，并且可以适应不同温度需要的快速切换。该技术方案包括一种用于反应釜的夹套结构，并提供采用该夹套结构的反应釜。
[0007]
本实用新型中提供的反应釜的夹套结构，用于设置在反应釜的釜体外侧并载设调温机构以缓冲热源对反应釜的温度冲击，在该夹套结构的内周侧盘设有螺旋型管道。
[0008]
优选地，所述管道分别具有用于流入流出温控流体的入口端和出口端。
[0009]
优选地，所述管道是横截面为方形的管道。
[0010]
优选地，所述管道由可焊接材料制成，管道之间通过焊接固定。
[0011]
优选地，在所述夹套结构的内周侧开设有朝向反应釜开放的环型凹槽，在上述环型凹槽内盘设所述管道。
[0012]
优选地，在所述夹套结构的内周侧开设有朝向反应釜开放的环型凹槽，在凹槽中以能够在将夹套结构安装于釜体上时在夹套与釜体之间形成管道的方式设置朝向反应釜突出的螺旋型肋壁。
[0013]
优选地，所述管道为双向螺旋结构。
[0014]
本实用新型还提供一种反应釜，该反应釜包括：釜体；上述任一项所述的夹套结构，所述夹套结构外套于所述釜体；调温机构，所述调温机构载设于所述夹套结构；以及搅
拌结构，所述搅拌结构插入所述釜体的内腔。
[0015]
优选地，所述调温机构为加热棒。
[0016]
优选地，所述调温机构为制冷元件。
[0017]
优选地，在上述所述管道中流动的温控流体为冷却液、冷气、高温液体、热蒸气中的任一种。
[0018]
本实用新型提供的夹套结构以及反应釜，通过设置带有空腔的螺旋型管道，可以吸收反应釜与夹套之间温差压力带来的形变，同时由于设置了螺旋型管道，例如在加热反应釜后，通过注入冷却水等对釜体进行快速冷却，能够适应不同温度需要的快速切换，另外，当反应釜中反应温度不需要过高温度时，可以通过在螺旋型管道中注入高温流体来加热反应釜，可以得到更稳定的热源。
附图说明
[0019]
图1是表示以往立式双轴反应釜的结构示意图。
[0020]
图2是表示本实用新型的反应釜的夹套结构示意图。
[0021]
图3是本实用新型的夹套结构的变形例的结构示意图。
具体实施方式
[0022]
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要特别说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
[0023]
另需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。下面，参照附图对本实用新型提供的反应釜和夹套结构进行说明。
[0024]
在此，重点围绕区别于以往反应釜的改进部分进行说明，即本实用新型提供的反应釜的夹套结构。
[0025]
该夹套结构，适用于将加热元件或制冷机构等载设于夹套以对反应釜进行加热的反应釜，所述加热元件或制冷机构即调温机构，用于启动以对反应釜进行加热或冷却等调温操作。在此，例举加热棒作为常见加热元件，这种情况下，一般在该夹套结构上均一地沿周向配置多个加热棒。
[0026]
为了便于观察，图2是本实施例的反应釜去掉上部釜体后的结构图，未在图示中显示的结构可以与图1中现有技术相同，并且加热棒 70仅显示设置位置(竖线)。但是不限于上述现有技术结构。该图重点展示反应釜的夹套结构。
[0027]
该反应釜的釜体100的外侧套有夹套60。该夹套60与釜体100 是大致仿形结构，以使夹套可以比较完美地套在釜体外侧。但不限于此，只能能够实现外套的目的即可。
[0028]
一般而讲，釜体100成筒型结构，为了便于釜体内部反应物的搅拌，釜体100的下部底部成锥形结构或弧形结构。相对应地，夹套60 可以是环型套体，也可以是下部缩进成喇叭型的环型套体，也可以是完全与釜体对应的筒型套。但由于通常会在釜体下部开设出料口等结构，因此夹套60优选形成底部开放式。但是以上仅是釜体与夹套的举例，本实用新型对此不做限制，只要能够实现夹套构造即可。
[0029]
在该夹套60的外围设置两个加热棒70，但是不限于设置两个，也可以仅设置一个，也可以设置多个，设置多个加热棒的情况下，优选均一地绕周向排列。
[0030]
在面向釜体的夹套内壁601(即内周侧)上，开设有环型凹槽602，在环型凹槽602内盘绕纳入螺旋型管道80，该螺旋型管道80盘设于凹槽内，从而当夹套60安装于釜体100上时，可以夹在釜体100与夹套60之间，形成过度结构。
[0031]
该螺旋型管道80的具体结构不做限定，只要是沿釜体纵向盘绕设置的空心管道结构即可。这样的话，当在釜体与夹套之间出现温差压力作用时，管道本身的空腔可以吸收两者不同变形等造成的不稳定变化。该管道优选是弹性管道，以可以应对一定程度的变形，但需要特别强调的是，以能够吸收一定变形为限，即可以承受上述温差变形即可，不需要一定是弹性材料。采用具有一定弹性材料为吸收形变之特殊目的，但是即使采用不具有弹性的完全刚性材料，本实用新型仍然符合其他技术效果。
[0032]
上述螺旋型管道80例如可以采用具有形变吸收性的金属材料制成，管道之间通过焊接固定可以实现螺旋管道的紧固排列。但是焊接材料不限于金属材料，只要可以实现焊接固定即可。
[0033]
螺旋型管道80的横截面优选是方形。从而可以使螺旋型管道更加密集地填充于釜体与夹套之间。
[0034]
管道80具有入口端和出口端，例如图2中入口80a和出口80b。藉由出入口，可以将管道与外部的温度控制系统连接形成循环系统。上述管道80还可以是双向结构，这样其入口端和开口端可以选择同时设置在釜体上侧，或者其他任意选择，增加循环系统的组件自由性。通过这样的设置，由此可以制造低温或高温环境，用于不同场景。具体举例如下。
[0035]
在一个场景中，例如，当采用加热棒70对反应釜加热后，由入口 80a注入冷却水，从而不需要花较长时间等反应釜静置至常温，就可以直接进行下一个步骤的反应。
[0036]
当利用加热棒70对反应釜加热时，优选排空管道80，以避免急剧的温度变化导致流体压力徒增，导致过大压力破坏结构，但是如果循环系统外部设置释压设计的情况下，本领域技术人员也可以根据实际情况进行决策。
[0037]
当排空管道中温控流体的情况下，借助管道自身的形变吸收性来缓解温差压力变形，从而使釜体与夹套之间达到稳定结合。
[0038]
在另一个场景中，又例如，不需要利用加热棒进行加热至几百度高温，而仅需要几十度温度的情况下，也可以选择关闭加热棒热源，在上述管道80中注入高温蒸汽或高温液体，以对釜体进行加热。由于管道呈螺旋型盘绕在釜体外壁，从而对釜体的加热将更均匀稳定。
[0039]
另外，在釜体的底部等部位还可以设置测温口，以根据测得温度来控制管道80内高温流体的循环速度，以保证釜体内可以得到较温度的反应温度。测温口设置于釜体底部如前文中解释是方便夹套的设置。
[0040]
特别是在某些场景中，当为了制备一种材料而采用多步骤反应于一个反应釜容器中进行，但两个步骤又需要不同温度条件的情况下，便需要快速切换温度条件，因此，本实用新型的管道80的设置可以起到很好的散热或升温作用，特别是更可以起到散热作用，而不需要进一步增加其他冷却结构。
[0041]
上述不同步骤的反应，例如一些化学材料的制备中，在第一步骤需要高温处理，而
在第二步骤中需要常温处理。
[0042]
上述不同步骤的反应，又例如，在第一步骤反应中出现了放热，需要进行冷却，冷却后才可以向釜体内加入新的成分。
[0043]
另外，在一些应用场景中，加热元件也可以替换成冷却机构，当冷却机构作用后，同样可以在上述管道中加入高温流体，以快速恢复至常温。
[0044]
特别需要阐释的一些场景是这样的。管道中不但可以注入与调温作用相逆的温度流体，也可以是相同的，并且此时不需要排空管道，而是在反应过程中发挥作用。这种情况下，可以起到协助升温或降温的作用。另外，这种场景下，注入的流体也可以是常温流体，这时，流体可以吸收加热棒等释放的温度，并且伴随其螺旋循环迅速将温度平均地带动到釜体整个外周，使受热更加均匀。
[0045]
各种场景在此不做一一例举，管道在整个反应釜中，不但可以起到釜体与夹套之间的形变缓冲作用，特别是在采用了方形剖面并焊接固定的结构后该缓冲作用得到强化，并且还可以与夹套结构上增设的调温机构相互补充或者相互增强。本领域技术人员可以在实际中洞悉该管道结构设置的不同应用之处。
[0046]
本实用新型的管道结构还提供另一者变形例。如图3所示，同样在面向釜体的夹套内壁601上开设环型凹槽602，在凹槽602中设置朝向反应釜突出的螺旋型肋壁80c，以在将夹套结构安装于釜体上时形成在夹套与釜体之间螺旋型管道。和上文类似的原理，该肋壁80c 优选采用弹性材料，但不限于此。
[0047]
包含上述夹套结构的反应釜，作为一实施例，具备上述任意情况下的夹套60、加热棒70、釜体100。如上所述，加热棒70仅是调温机构的机构的一个例举，其变形例在此不做赘述。
[0048]
该反应釜的其他结构不做限制，例如可以是上述图1中所述的结构，但是不限于上述图1中的双轴式，也可以是单轴式，可以仅具有分散盘或刮边器结构。即可以采用单一的分散盘或刮边器，也可以同时具有分散盘或刮边器。反应釜的具体搅拌结构在此不做限制。
[0049]
由于这样构成的反应釜具备上述夹套结构，因此涵盖该夹套结构所带来的上述详述的益处。