一种进程可视化高分子聚合反应釜的制作方法

本发明涉及反应釜技术领域，具体为一种进程可视化高分子聚合反应釜。

背景技术：

反应釜的广义理解即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。反应釜广泛应用于石油、化工、橡胶、农药、染料、医药、食品，用来完成硫化、硝化、氢化、烃化、聚合、缩合等工艺过程的压力容器，例如反应器、反应锅、分解锅、聚合釜等；材质一般有碳锰钢、不锈钢、锆、镍基、合金及其他复合材料。

当前的高分子聚合反应釜在进行物料加热混合时，通常是直接将高分子物料倒进反应釜中，由于一些高分子物料块头较大，从而会影响到该物料与其他物料的混合效果，无法提前对高分子物料进行磨碎处理；且目前的磨损机构也无法精确调整物料被磨碎的大小，无法根据不同块头大小的高分子物料精确控制磨头与磨盘之间的间距；而且目前的高分子聚合反应釜通常是直接将物料导入反应釜中，无法对高分子物料进行预热处理，从而影响到高分子物料在反应釜中融化的速度，降低整个反应釜中不同高分子物料件的聚合效率；同时当前的高分子聚合反应釜多是直接使用u型搅拌桨对熔融状态的高分子物料进行搅拌，无法进一步提高新加入高分子物料与釜内熔融状态物料混合均匀的效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种进程可视化高分子聚合反应釜，以解决上述背景技术中提出的相关问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种进程可视化高分子聚合反应釜，包括顶仓、中仓和底仓，所述底仓的外侧设置有保温仓，所述底仓外侧的底部安装有支撑架，所述底仓外侧的顶部设置有进程观察窗，所述顶仓顶部的中心位置处安装有驱动电机，且驱动电机的输出端安装有第一主转轴，所述第一主转轴的底延伸至顶仓的内部并安装有研磨头，所述研磨头的外侧均匀安装有搅拌杆，所述研磨头底部的中心位置处传动连接有第二主转轴，且第二主转轴外侧的底部安装有锥形挡料板，所述中仓的内部设置有与研磨头相互配合的辅助磨碎组件，所述底仓的内部设置有搅拌组件，且搅拌组件的顶端与第二主转轴的底端传动连接，所述底仓的内壁安装有电加热板，所述顶仓的顶部和研磨头的顶部共同设置有磨碎调节组件，所述保温仓的外侧安装有控制面板，所述控制面板通过导线分别与驱动电机、电加热板和抽气泵电连接。

优选的，所述辅助磨碎组件包括漏斗仓、第一环形板、第一固定轴承、安装板、转动轴、第一环形齿条、第二固定轴承、连接杆、第二环形板、连接齿轮和第二环形齿条，所述中仓内壁的中间位置处安装有第二固定轴承，且第二固定轴承的内侧安装有第二环形板，所述第二环形板内侧的底部均匀安装有四组与第二主转轴固定连接的连接杆，所述中仓内壁的顶部安装有第一固定轴承，且第一固定轴承的内侧安装有第一环形板，所述第一环形板的顶部安装有与研磨头相互配合的漏斗仓，所述中仓内壁的顶部均匀安装有四组安装板，且安装板的顶部设置有转动轴，所述转动轴的顶部和底部对称安装有连接齿轮，所述第一环形板内侧的底部和第二环形板外侧的顶部分别设置有与连接齿轮相互配合的第二环形齿条和第一环形齿条。

优选的，所述磨碎调节组件包括伺服电机、第一传动齿轮、第二传动齿轮、转动杆、安装环、螺纹孔和连接转轴，所述顶仓顶部非中心的位置处对称设置有转动杆，且两组转动杆的外侧设置有螺纹，所述转动杆外侧的顶部安装有第二传动齿轮，所述顶仓顶部非中心的位置处安装有伺服电机，且伺服电机的输出端安装有与两组第二传动齿轮相互啮合的第一传动齿轮，所述研磨头顶部的边缘位置处安装有连接转轴，所述连接转轴的外侧安装有安装环，且安装环顶部的边缘位置处对称开设有与转动杆相互配合的螺纹孔，所述控制面板通过导线与伺服电机电连接。

优选的，所述搅拌组件包括连接头、u型搅拌桨、螺旋搅拌桨和搅拌轴，所述第二主转轴的底部安装有连接头，且连接头的底端安装有搅拌轴，所述搅拌轴的外侧安装有螺旋搅拌桨，所述搅拌轴的底端安装有u型搅拌桨。

优选的，所述支撑架顶部的一端安装有抽气泵，所述抽气泵的输入端通过第一导管与中仓的内部连通，且第一导管远离抽气泵的一端位于锥形挡料板的正下方，所述顶仓内顶部非中心的位置处安装有环形管，且环形管的底部均匀安装有喷头，所述抽气泵的输出端通过第二导管与环形管的内部连通。

优选的，所述研磨头底部的中心位置处开设有与第二主转轴相互配合的方形插孔，所述第二主转轴的横截面呈正四方形结构。

优选的，所述顶仓顶部的两侧对称设置有进料口，且进料口的外侧设置有密封盖，所述底仓底部的中心位置处安装有排料阀。

优选的，所述顶仓和底仓外侧靠近中仓的位置处皆设置有第一法兰盘，所述中仓外侧的顶部和底部对称设置有第二法兰盘，且第二法兰盘与第一法兰盘通过固定螺丝固定连接。

优选的，所述中仓外侧靠近控制面板的一端设置有仓门，且仓门的外侧设置有辅助观察窗。

优选的，所述搅拌轴外侧的顶部安装有辅助轴承，且辅助轴承的外侧均匀安装有加固杆，而加固杆远离辅助轴承的一端与底仓的内壁固定连接。

与现有技术相比，本发明提供了一种进程可视化高分子聚合反应釜，具备以下有益效果：

1、本发明通过顶仓、中仓、辅助磨碎组件、第一主转轴和研磨头的配合使用，利用漏斗仓和研磨头的配合，对漏斗仓内侧的高分子物料进行磨碎处理，且利用第一主转轴带动研磨头正向转动，而第一主转轴带动漏斗仓反向转动，不用调高驱动电机的转速便可以极大地提高装置对高分子物料磨碎的效率，破碎后的高分子物料在底仓内部更容易被加热融化，从而提高了高分子物料的聚合效率，提高了该装置的使用效果。

2、本发明通过磨碎调节组件、第一主转轴、研磨头、第二主转轴和方形插孔的配合使用，可以直接通过伺服电机带动两组转动杆同步转动，此时由于转动杆外侧的螺纹与螺纹孔的作用，迫使安装环带着研磨头移动缓缓上升，由于是螺纹作用带动研磨头上升，比传统液压杆升降的精度高，从而实现根据不同块头大小的高分子物料精确控制研磨头与漏斗仓之间的间距。

3、本发明通过环形管、研磨头、抽气泵、喷头、搅拌杆和锥形挡料板的配合使用，底仓内部的电加热板对物料进行加热，热量会逐渐传递到漏斗仓上，而落到漏斗仓内侧的高分子物料被研磨头外侧的搅拌杆不断搅拌，且由于漏斗仓自身也转动，使得高分子物料能够与漏斗仓表面均匀的接触，保证对高分子物料的预热效果，而抽气泵又将反应釜中的热空气抽送到环形管的内部，并通过多组喷头喷向漏斗仓表面的高分子物料，从而提高了漏斗仓内侧高分子物料的预热效率，提高了不同高分子物料之间混合均匀程度，也就提高了高分子物料在反应釜中融化的速度。

4、本发明通过搅拌组件、电加热板、第二主转轴和锥形挡料板合使用，利用第二主转轴带动锥形挡料板转动，从而将从漏斗仓底部流下的物料均匀地洒向底仓内部的边缘位置处，而搅拌轴带动螺旋搅拌桨对底仓内部物料进行搅拌时，会使得底仓内底部的物料逐渐向顶部流动，而后再流向底仓的内壁部位，从而可以将刚进入的物料盖住，并由u型搅拌桨进行搅拌均匀，刚加入的物料也能被电加热板快速加热，从而进一步提高新加入高分子物料与釜内熔融状态物料混合均匀的效率。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的主视剖视图；

图3为本发明的后视图；

图4为本发明顶仓和中仓的主视剖视图；

图5为本发明第二环形板的俯视图；

图6为本发明研磨头的立体示意图；

图7为本发明漏斗仓的立体示意图；

图8为本发明图2的a处放大图；

图9为本发明图2的b处放大图。

图中：1、顶仓；2、磨碎调节组件；201、伺服电机；202、第一传动齿轮；203、第二传动齿轮；204、转动杆；205、安装环；206、螺纹孔；207、连接转轴；3、进料口；4、中仓；5、保温仓；6、控制面板；7、排料阀；8、辅助磨碎组件；801、漏斗仓；802、第一环形板；803、第一固定轴承；804、安装板；805、转动轴；806、第一环形齿条；807、第二固定轴承；808、连接杆；809、第二环形板；810、连接齿轮；811、第二环形齿条；9、支撑架；10、进程观察窗；11、底仓；12、仓门；13、第一主转轴；14、驱动电机；15、环形管；16、研磨头；17、搅拌组件；171、连接头；172、u型搅拌桨；173、螺旋搅拌桨；174、搅拌轴；18、电加热板；19、第二主转轴；20、方形插孔；21、抽气泵；22、喷头；23、搅拌杆；24、锥形挡料板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种进程可视化高分子聚合反应釜，包括顶仓1、中仓4和底仓11，底仓11的外侧设置有保温仓5，底仓11外侧的底部安装有支撑架9，底仓11外侧的顶部设置有进程观察窗10，顶仓1顶部的中心位置处安装有驱动电机14，且驱动电机14的输出端安装有第一主转轴13，第一主转轴13的底延伸至顶仓1的内部并安装有研磨头16，研磨头16的外侧均匀安装有搅拌杆23，研磨头16底部的中心位置处传动连接有第二主转轴19，且第二主转轴19外侧的底部安装有锥形挡料板24，中仓4的内部设置有与研磨头16相互配合的辅助磨碎组件8，底仓11的内部设置有搅拌组件17，且搅拌组件17的顶端与第二主转轴19的底端传动连接，底仓11的内壁安装有电加热板18，顶仓1的顶部和研磨头16的顶部共同设置有磨碎调节组件2，保温仓5的外侧安装有控制面板6，控制面板6通过导线分别与驱动电机14、电加热板18和抽气泵21电连接。

进一步地，辅助磨碎组件8包括漏斗仓801、第一环形板802、第一固定轴承803、安装板804、转动轴805、第一环形齿条806、第二固定轴承807、连接杆808、第二环形板809、连接齿轮810和第二环形齿条811，中仓4内壁的中间位置处安装有第二固定轴承807，且第二固定轴承807的内侧安装有第二环形板809，第二环形板809内侧的底部均匀安装有四组与第二主转轴19固定连接的连接杆808，中仓4内壁的顶部安装有第一固定轴承803，且第一固定轴承803的内侧安装有第一环形板802，第一环形板802的顶部安装有与研磨头16相互配合的漏斗仓801，中仓4内壁的顶部均匀安装有四组安装板804，且安装板804的顶部设置有转动轴805，转动轴805的顶部和底部对称安装有连接齿轮810，第一环形板802内侧的底部和第二环形板809外侧的顶部分别设置有与连接齿轮810相互配合的第二环形齿条811和第一环形齿条806，通过转动方向相反的研磨头16和漏斗仓801，可以使得漏斗仓801内侧的高分子物料磨碎效率更高。

进一步地，磨碎调节组件2包括伺服电机201、第一传动齿轮202、第二传动齿轮203、转动杆204、安装环205、螺纹孔206和连接转轴207，顶仓1顶部非中心的位置处对称设置有转动杆204，且两组转动杆204的外侧设置有螺纹，转动杆204外侧的顶部安装有第二传动齿轮203，顶仓1顶部非中心的位置处安装有伺服电机201，且伺服电机201的输出端安装有与两组第二传动齿轮203相互啮合的第一传动齿轮202，研磨头16顶部的边缘位置处安装有连接转轴207，连接转轴207的外侧安装有安装环205，且安装环205顶部的边缘位置处对称开设有与转动杆204相互配合的螺纹孔206，控制面板6通过导线与伺服电机201电连接，可以根据高分子物料的块头大小，精确自由地调整研磨头16与漏斗仓801之间的间距。

进一步地，搅拌组件17包括连接头171、u型搅拌桨172、螺旋搅拌桨173和搅拌轴174，第二主转轴19的底部安装有连接头171，且连接头171的底端安装有搅拌轴174，搅拌轴174的外侧安装有螺旋搅拌桨173，搅拌轴174的底端安装有u型搅拌桨172，有助于提高新加入高分子物料与底仓11内部物料混合的均匀性。

进一步地，支撑架9顶部的一端安装有抽气泵21，抽气泵21的输入端通过第一导管与中仓4的内部连通，且第一导管远离抽气泵21的一端位于锥形挡料板24的正下方，顶仓1内顶部非中心的位置处安装有环形管15，且环形管15的底部均匀安装有喷头22，抽气泵21的输出端通过第二导管与环形管15的内部连通，有助于将底仓11内部的高温空气输送进顶仓1的内部，提高对漏斗仓801内侧高分子物料的预热效率。

进一步地，研磨头16底部的中心位置处开设有与第二主转轴19相互配合的方形插孔20，第二主转轴19的横截面呈正四方形结构，便于在研磨头16调整高度后，仍然可以带动第二主转轴19稳定的转动。

进一步地，顶仓1顶部的两侧对称设置有进料口3，且进料口3的外侧设置有密封盖，底仓11底部的中心位置处安装有排料阀7，便于将高分子物料的倒入和排出。

进一步地，顶仓1和底仓11外侧靠近中仓4的位置处皆设置有第一法兰盘，中仓4外侧的顶部和底部对称设置有第二法兰盘，且第二法兰盘与第一法兰盘通过固定螺丝固定连接，可以将顶仓1、中仓4和底仓11拆分开，便于对内部的组件进行检修维护。

进一步地，中仓4外侧靠近控制面板6的一端设置有仓门12，且仓门12的外侧设置有辅助观察窗，便于解开连接头171与第二主转轴19之间的传动连接。

进一步地，搅拌轴174外侧的顶部安装有辅助轴承，且辅助轴承的外侧均匀安装有加固杆，而加固杆远离辅助轴承的一端与底仓11的内壁固定连接，有助于提高搅拌轴174转动的稳定性。

实施例1，如图1-9所示，当需要对高分子物料进行磨碎处理时，先根据高分子物料的块头大小，调整研磨头16外侧与漏斗仓801内侧的间距，通过控制面板6控制伺服电机201带动两组第二传动齿轮203同步转动，从而带动转动杆204转动，此时由于转动杆204外侧的螺纹与螺纹孔206的作用，迫使安装环205带着研磨头16移动缓缓上升，第二主转轴19的顶端离开方形插孔20内部些许，从而实现精确调整漏斗仓801和研磨头16之间的间距，接着便可以通过两组进料口3将不同的高分子物料倒进顶仓1的内部，高分子物料直接落到漏斗仓801的内侧，而驱动电机14通过第一主转轴13带动研磨头16转动，研磨头16带动第二主转轴19转动，第二主转轴19通过连接杆808带动第二环形板809转动，第二环形板809通过连接齿轮810依次带动转动轴805和第一环形板802转动，从而带动漏斗仓801跟随转动，而此时的漏斗仓801与研磨头16的转动方向相反，从而提高了装置对高分子物料进行磨碎处理的效率和效果。

实施例2，如图1-9所示，在需要对高分子物料进行预热时，当需要对漏斗仓801内侧的高分子物料进行预热处理时，底仓11内部的热量会逐渐传递到漏斗仓801上，而落到漏斗仓801内侧的高分子物料被研磨头16外侧的搅拌杆23不断搅拌，而由于漏斗仓801自身也转动，使得高分子物料能够与漏斗仓801表面均匀的接触，保证对高分子物料预热的均匀性，而抽气泵21又将反应釜中的热空气抽送到环形管15的内部，并通过多组喷头22喷向漏斗仓801表面的高分子物料，进一步提高漏斗仓801内侧高分子物料的预热效率。

工作原理：使用前将装置接通电源，首先根据高分子物料的块头大小，调整研磨头16外侧与漏斗仓801内侧的间距，通过控制面板6控制伺服电机201带动两组第二传动齿轮203同步转动，从而带动转动杆204转动，此时由于转动杆204外侧的螺纹与螺纹孔206的作用，迫使安装环205带着研磨头16移动缓缓上升，第二主转轴19的顶端离开方形插孔20内部些许，从而实现精确调整漏斗仓801和研磨头16之间的间距，接着便可以通过两组进料口3将不同的高分子物料倒进顶仓1的内部，高分子物料直接落到漏斗仓801的内侧，而驱动电机14通过第一主转轴13带动研磨头16转动，研磨头16带动第二主转轴19转动，第二主转轴19通过连接杆808带动第二环形板809转动，第二环形板809通过连接齿轮810依次带动转动轴805和第一环形板802转动，也就带动漏斗仓801转动，而此时的漏斗仓801与研磨头16的转动方向相反，从而提高了装置对研磨头16外侧底部与漏斗仓801内侧之间的高分子物料进行磨碎处理的效率和效果，而跟随研磨头16转动的搅拌杆23又能将漏斗仓801内侧的高分子物料搅拌均匀，磨碎后的高分子物料落到锥形挡料板24顶部，而第二主转轴19带动锥形挡料板24转动，便可以将锥形挡料板24上的物料均匀地洒向底仓11的内壁部位，第二主转轴19带动搅拌轴174转动，利用螺旋搅拌桨173和u型搅拌桨172对底仓11内部的高分子物料进行搅拌，而电加热板18逐渐对底仓11内部混合的高分子物料进行加热；当需要对漏斗仓801内侧的高分子物料进行预热处理时，底仓11内部的热量会逐渐传递到漏斗仓801上，而落到漏斗仓801内侧的高分子物料被研磨头16外侧的搅拌杆23不断搅拌，且由于漏斗仓801自身也转动，使得高分子物料能够与漏斗仓801表面均匀的接触，保证对高分子物料的预热效果，而抽气泵21又将反应釜中的热空气抽送到环形管15的内部，并通过多组喷头22喷向漏斗仓801表面的高分子物料，进一步提高漏斗仓801内侧高分子物料的预热效率，操作人员可以根据进程观察窗10了解底仓11内部物料的聚合进程，最后通过排料阀7将聚合完成的高分子物料从底仓11的内部排出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性地包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220v市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。