一种安全泄压反应釜的制作方法

本发明涉及化学反应容器，具体的说涉及一种安全泄压反应釜。

背景技术：

1、反应釜是化工领域常用的一种反应容器，由于它能够准确控制化学反应中的温度、搅拌速度等关键参数，能够完成诸如硫化、硝化、烃化、聚缩合等工艺过程，因而在石油、化工、医药、食品等行业得到了广泛应用。

2、现有反应釜的主要包括釜体、釜盖、夹套、搅拌器等结构。釜体和釜盖共同构成封闭的反应空间，夹套用于加热或冷却物料，搅拌器用于使物料充分混合。为了防止反应过程中釜体内压力过高造成危险，有些反应釜上还安装有排气阀或紧急排料装置。但是排气阀往往在釜体内处于较高压力状态时才会排气，而紧急排料装置也只有在出现紧急情况时才能够开启，这样不仅会错失最佳的泄压时机，还有可能因为突然泄压给操作人员带来危险。

3、为此，我们对反应釜进行了改进。旨在使反应釜在釜体内处于中等压力状态时能够自动排出气体来实现降压；在釜体内处于较高压力状态时能够及时排出满溢物料来快速泄压。由此不仅能够防止紧急情况的发生，还能够确保生产过程平稳进行，大幅提高了反应釜工作的安全性能。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对以上问题提供一种安全泄压反应釜，使其能够在釜体内处于中等压力状态时能够自动排出气体来实现降压；在釜体内处于较高压力状态时能够及时排出满溢物料来快速泄压。

2、为达到上述目的，本发明公开了一种安全泄压反应釜，该安全泄压反应釜包括釜体，釜体上设有泄压管，其结构特点是：所述泄压管位于釜体外的一端连接有上端封闭的立管，立管的管壁上设有上下间隔的排气管、排料管，立管内位于排气管下方的部位安装有能够上下活动且上端开口的活动筒体，活动筒体的筒底上表面连接有内管，活动筒体筒底和筒壁上分别设有第一通孔、第二通孔，第一通孔与内管连通，内管中安装有能够上下活动的芯柱，芯柱内设有气流通道，气流通道的进气口和出气口分别设在芯柱的底面和侧面，立管内安装有对活动筒体具有向下作用力的第一弹簧，内管中安装有对芯柱具有向下作用力的第二弹簧；当釜体内的压力低于第一设定压力时，活动筒体封堵在排料管处，此时出气口位于第二通孔的下方；当釜体内的压力高于第一设定压力且低于第二设定压力时，活动筒体封堵在排料管处，此时釜体内的压力使芯柱克服第二弹簧的作用力向上活动从而使出气口与第二通孔连通；当釜体内的压力高于第二设定压力时，釜体内的压力使芯柱克服第二弹簧的作用力向上活动从而使出气口位于第二通孔的上方，同时釜体内的压力使活动筒体克服第一弹簧的作用力向上活动使排料管与泄压管连通。以第一设定压力和第二设定压力为分界点将釜体内部压力分为较低压力、中等压力、较高压力三种不同水平；釜体内处于较低压力水平时排气管和排料管均不与釜体的内腔连通，此时为安全状态，无需泄压；釜体内处于中等压力水平时只有排气管与釜体的内腔连通，通过自动排气能够降低压力，以避免釜体内压力过高；当反应强烈导致釜体内处于较高压力水平时，排料管与釜体的内腔连通，满溢的物料和夹杂的气体均可以通过排料管向外排出，实现快速泄压，避免出现紧急情况。

3、进一步的，所述立管的上端安装有第一端盖，第一弹簧的上端顶靠在第一端盖上。第一端盖用于第一弹簧的上端限位，通过设置第一端盖能够方便第一弹簧的安装。

4、进一步的，所述内管的上端安装有第二端盖，第二弹簧的上端顶靠在第二端盖上，第二端盖上设有导向孔，芯柱的上端连接有导向柱，导向柱穿过导向孔，导向孔的截面为非圆形状，导向柱的截面形状与导向孔的截面形状相适配。第二端盖用于第二弹簧的上端限位，通过设置第二端盖能够方便第二弹簧的安装；非圆形状的导向孔和导向柱配合能够防止芯柱在上下活动的过程中发生转动。

5、进一步的，所述釜体内靠近顶部的位置安装有蜗壳，蜗壳的底面和侧面分别设有物料入口和物料出口，泄压管位于釜体内的一端连接到蜗壳的物料出口处，蜗壳内安装有能够绕竖向轴线转动并且能够上下活动的半开式离心叶轮，半开式离心叶轮包括轮盘，轮盘的底面设有离心叶片，釜体内安装有由动力装置驱动的搅拌驱动轴，搅拌驱动轴从上到下依次穿过蜗壳的顶壁、半开式离心叶轮、物料入口后连接有搅拌器，蜗壳的顶壁与轮盘之间的空间内设有上下相对的主动齿盘、从动齿盘，主动齿盘固定连接在搅拌驱动轴上，从动齿盘固定连接在轮盘上；当釜体内的压力高于第二设定压力时，釜体内的压力使半开式离心叶轮向上活动，从动齿盘与主动齿盘相啮合，半开式离心叶轮能够随搅拌驱动轴转动。釜体内的压力处于较高压力水平时，半开式离心叶轮能够随搅拌驱动轴转动，由此可以加快物料向外排出的速度，实现迅速泄压。

6、进一步的，所述蜗壳的物料入口处通过支架连接有竖向设置的固定套管，半开式离心叶轮的中部设有叶轮连接套，固定套管套位于叶轮连接套与搅拌驱动轴之间，叶轮连接套的内周面上间隔设置有两条以上的环形安装槽，环形安装槽内安装有滚珠，固定套管上套装有第一推力轴承，固定套管上设有承托第一推力轴承的环形挡沿，叶轮连接套位于第一推力轴承的上方。釜体内的压力处于较低压力或者中等压力水平时，半开式离心叶轮下落使从动齿盘与主动齿盘上脱离啮合，环形挡沿及第一推力轴承用于承托下落后的半开式离心叶轮，滚珠及第一推力轴承用于在半开式离心叶轮落下后减小对搅拌驱动轴之间的阻力作用。

7、进一步的，所述蜗壳的顶壁下表面设有多条同心的环形凸起，轮盘的上表面设有多条同心的环形凸起，蜗壳上的环形凸起和轮盘上的环形凸起交错设置形成迷宫密封结构。该迷宫密封结构既能够防止釜体内的气体或物料进入半开式离心叶轮的背侧，又能够保证半开式离心叶轮具有上下活动的空间。

8、进一步的，所述搅拌器具有中心轴，中心轴的下端转动连接在釜体上，中心轴的上端固定连接有连接套筒，搅拌驱动轴的下端部插入到连接套筒中并且与连接套筒转动连接，搅拌驱动轴位于连接套筒内的部位套装有能够上下活动且不能够相对于搅拌驱动轴转动的滑动套筒，连接套筒上设有上下间隔的第三通孔、第四通孔，釜体内的压力分别通过第三通孔、第四通孔作用于滑动套筒的上侧和下侧，滑动套筒的上侧受压面积小于其下侧受压面积，连接套筒内安装有对滑动套筒具有向下作用力的第三弹簧，连接套筒和滑动套筒上分别设有内花键、外花键；当釜体内的压力低于第二设定压力时，内花键与外花键啮合；当釜体内的压力高于第二设定压力时，釜体内的压力使滑动套筒克服第三弹簧的作用力向上运动，内花键与外花键脱离。由此可见，当釜体内处于高压水平时，滑动套筒会因为受压面积差而受到向上的推力作用，促使其向上运动使内花键与外花键脱离，从而使中心轴与搅拌驱动轴断开动力连接。这样一来，搅拌器便不再随搅拌驱动轴转动，从而停止对物料的搅拌，减缓物料的反应速度。

9、进一步的，所述连接套筒的上部口沿和下部口沿处各安装有一个轴承，轴承的内圈与搅拌驱动轴相接触。轴承用于实现连接套筒与搅拌驱动轴之间的转动连接，当中心轴与搅拌驱动轴断开动力连接时候，能够减小搅拌器对搅拌驱动轴的阻力。

10、进一步的，所述连接套筒的内周面上设有环形凹槽，滑动套筒的外周面上连接有推力环，推力环位于环形凹槽内，推力环的外缘、滑动套筒的内周面和外周面上均设有环形密封槽，环形密封槽内安装有密封圈，设在滑动套筒外周面上的环形密封槽位于推力环的上方。通过这样的结构设计，使得推力环只有下侧能够受到压力作用，因此滑动套筒的上侧受压面积小于其下侧受压面积，滑动套筒能够在压力作用下向上活动。

11、进一步的，所述连接套筒包括套筒本体和固定安装在套筒本体内且位于套筒本体上部的内筒体，套筒本体下部设有内环沿，所述环形凹槽为处于内筒体与内环沿之间的空腔。采用上述结构后，套筒本体与内筒体可以拆开，方便滑动套筒的安装。

12、综上所述，本发明的有益效果在于：该安全泄压反应釜能够在反应釜内部压力处于中等压力水平时自动排气以释放压力；当压力处于较高压力水平时，能够通过及时排出满溢的物料来降低压力，防止出现紧急情况。