(一)反應(yīng)釜由反應(yīng)容器、攪拌器及傳動系統(tǒng)、冷卻裝置、安全裝置、加熱爐等組成
1、釜體、釜蓋采用不銹鋼加工制成,釜體通過螺紋與法蘭聯(lián)接,釜蓋為正體平板蓋,兩者由周向均布的主螺栓、螺母緊固聯(lián)接。
2、高壓釜主密封口采用A型的雙線密封,其余密封點(diǎn)均采用圓弧面與平面、圓弧面與圓弧面的線接觸的密封形式,依靠接觸面的高精度和光潔度,達(dá)到良好的密封效果。
3、釜體外裝有桶型碳化硅爐芯,電爐絲穿于爐芯中,其端頭由爐殼側(cè)下部穿出,通過接線螺柱,橡套電纜與控制器相連。
4、釜蓋上裝有壓力表,爆破膜安全裝置,汽液相閥,溫度傳感器等,便于隨時(shí)了解釜內(nèi)的反應(yīng)情況,調(diào)節(jié)釜內(nèi)的介質(zhì)比例,并確保安全運(yùn)行。
5、聯(lián)軸器主要由具有很強(qiáng)磁力的一對內(nèi)、外磁環(huán)組成,中間有承壓的隔套。攪拌器由伺服電機(jī)通過聯(lián)軸器驅(qū)動??刂扑欧姍C(jī)的轉(zhuǎn)速,便可達(dá)到控制攪拌轉(zhuǎn)速的目的。
6、隔套上部裝有測速線圈,連成一體的攪拌器與內(nèi)磁環(huán)旋轉(zhuǎn)時(shí),測速線圈便產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該電勢與攪拌轉(zhuǎn)速相應(yīng),該電勢傳遞到轉(zhuǎn)速表上,便可顯示出攪拌轉(zhuǎn)速。
7、磁聯(lián)軸器與釜蓋間裝有冷卻水套,當(dāng)操作溫度較高時(shí)應(yīng)通冷卻水,以及磁鋼溫度太高而退磁。
8、軸承采用不銹鋼軸承或高強(qiáng)電化石墨,耐摩損,維修周期長。
(二)控制器
1、外殼采用標(biāo)準(zhǔn)鋁合金機(jī)箱,上蓋可以向后抽出,便于維護(hù)和檢修。面板裝有溫度數(shù)顯表、電壓表、轉(zhuǎn)速表以及控制開關(guān)和調(diào)節(jié)旋鈕等,供操作者操作使用。
2、電氣原理:攪拌控制電路的電子元件均組裝在一塊線路板上,采用雙閉環(huán)控制系統(tǒng),具有調(diào)速精度高、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),并且具備限制超速、過流等完善的保護(hù)功能,調(diào)節(jié)“調(diào)速"旋鈕即可改變直流電機(jī)的直流電壓,從而改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,達(dá)到控制攪拌速度的目的。
3、加熱電路中采用固態(tài)繼電器(俗稱調(diào)壓塊)調(diào)壓,使加熱電路趨于簡單化,只要調(diào)節(jié)“調(diào)壓"旋鈕即可調(diào)節(jié)加熱功率,同時(shí),加熱電路的控制部分配備智能化數(shù)顯表,使之加熱溫度根據(jù)工藝的要求隨意調(diào)速,并且控制溫度精度高。
4、所有外接引線均從后面板通過防水接頭由控制器內(nèi)的接線端子引出。
工作原理
搪玻璃反應(yīng)釜溫度控制體系用夾套將反應(yīng)釜包圍起來,并設(shè)置聯(lián)接蒸汽發(fā)作設(shè)備的蒸汽調(diào)節(jié)閥和聯(lián)接冷卻水的冷卻水調(diào)節(jié)閥。
測溫設(shè)備測得的反應(yīng)釜和夾套內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度,溫度控制設(shè)備選用溫度控制方法,控制夾套內(nèi)的溫度,然后結(jié)束控制搪玻璃反應(yīng)釜內(nèi)的溫度。
當(dāng)測溫設(shè)備測得的溫度低于設(shè)定值時(shí),翻開蒸汽調(diào)節(jié)閥,提高夾套內(nèi)部的水溫,同時(shí)提高反應(yīng)釜中的物料的溫度;當(dāng)測溫設(shè)備測得的溫度高于設(shè)定值時(shí),翻開冷卻水調(diào)節(jié)閥,冷卻夾套內(nèi)部的水溫,降低反應(yīng)釜中物料的溫度,然后將反應(yīng)釜內(nèi)的溫度穩(wěn)定在肯定溫度規(guī)劃之內(nèi),讓反應(yīng)順利進(jìn)行。
釜內(nèi)重要部件
1、攪拌器
2、搪玻璃溫度計(jì)套管
溫度計(jì)套管顧名思義是反應(yīng)釜設(shè)備用來測量內(nèi)部物料即時(shí)反應(yīng)溫度的裝置。
一般配置在錨式或框式搪玻璃攪拌器上面,也可以配置在槳式或葉輪式攪拌器上面,其公稱壓力為0.6MPa和1.0MPa,介質(zhì)溫度一般為-20℃~200℃。
搪玻璃溫度計(jì)套管結(jié)構(gòu)一般有A型和B型兩種:
A型為不帶測溫頭裝置的搪玻璃溫度計(jì)套,公稱直徑為32~80mm。B型為帶溫測頭裝置的搪玻璃溫度計(jì)套,公稱直徑為50~80mm。
搪玻璃溫度計(jì)套管的安裝方式有A型和B型,A型應(yīng)用于匹配框式搪玻璃攪拌器,安裝角度為0°,B型應(yīng)用于匹配錨式搪玻璃攪拌器,安裝角度為7°。
搪玻璃翅片式溫度計(jì)套管是配置槳式和葉輪式攪拌器的搪玻璃反應(yīng)釜攪拌容器用的溫度計(jì)套管,公稱壓力為0.6MPa和1.0MPa,介質(zhì)溫度為-20~200℃。
不同類型的反應(yīng)釜攪拌裝置需要配備不同類型的溫度計(jì)套管裝置,才能準(zhǔn)確及時(shí)的測量反應(yīng)釜內(nèi)部物流的反應(yīng)溫度,從而對溫度進(jìn)行及時(shí)調(diào)控,保證物流反應(yīng)順利進(jìn)行。
安裝事項(xiàng)
搪玻璃設(shè)備的安裝質(zhì)量直接影響到設(shè)備使用壽命和使用質(zhì)量,如不注意容易在安裝時(shí)出現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)不靈,損壞設(shè)備。
1、搬運(yùn)
搬運(yùn)時(shí)只允許支座、釜體、吊耳受力,平穩(wěn)搬運(yùn),不允許滾動、撬翻,避免震動、碰撞,嚴(yán)禁接管、卡等易損部件受力。
2、吊裝
吊裝時(shí)必須在規(guī)定部位(如吊耳)掛鋼絲,穩(wěn)吊輕放,并在下面墊放松軟物品。
3、組裝前檢查
組裝前搪玻璃表面用水洗干凈、穿潔凈軟底膠鞋入內(nèi)檢查搪玻璃是否完好。
4、接口安裝
擰緊螺栓時(shí)沿對角線成對分次逐漸擰緊,用力均勻,避免局部受力過大,損壞搪玻璃。
5、攪拌器
(1)攪拌器與減速機(jī)裝配后,應(yīng)加防松螺母等防松件;
(2)保證機(jī)械密封安裝面水平,釜口水平,筒體鉛直,以確保機(jī)械密封性能;
(3)用手動試運(yùn)轉(zhuǎn),無異常,運(yùn)轉(zhuǎn)靈活,且垂直度、徑向跳動達(dá)到設(shè)計(jì)要求;
(4)注意旋轉(zhuǎn)方向,如反向運(yùn)轉(zhuǎn)須重新接線,否則影響攪拌效果,甚至攪拌器掉下,砸壞搪瓷。
6、襯墊
根據(jù)介質(zhì)特性選取襯墊,拆卸后襯墊失去彈性應(yīng)及時(shí)更換。
7、焊接
(1)嚴(yán)禁在搪玻璃外表施焊;
(2)在夾套上焊接管、支座時(shí),應(yīng)使用電焊,并采取冷卻措施,不允許使用氣焊;
(3)在搪玻璃附近部位施焊時(shí),應(yīng)將搪玻璃表面遮蓋,避免電焊渣飛濺,損壞搪玻璃表面。
8、水壓試驗(yàn)
設(shè)備安裝完畢,經(jīng)檢查確保無誤后,進(jìn)行水壓試驗(yàn),并以水代料試運(yùn)轉(zhuǎn)半小時(shí),正常后方可投入使用。
使用規(guī)程
搪玻璃反應(yīng)釜是將含高二氧化硅的玻璃,襯在鋼制容器的內(nèi)表面,經(jīng)高溫灼燒而牢固地密著于金屬表面上成為復(fù)合材料制品。所以,它具有玻璃的穩(wěn)定性和金屬強(qiáng)度的雙重優(yōu)點(diǎn),是一種優(yōu)良的耐腐蝕設(shè)備。以下詳細(xì)概述搪玻璃反應(yīng)釜的使用規(guī)程:
1、使用壓力:0.2--0.4Mpa。
2、以下介質(zhì)不能使用:
(1)氫氟酸及含氟離子介質(zhì);
(2)磷酸,濃度30%以上,溫度高于180℃;
(3)硫酸,濃度10%~30%,溫度高于200℃;
(4)堿液,pH≥12,溫度高于100℃。
另外,使用要求較高場合,可通過特殊設(shè)計(jì)來滿足使用要求。例如,低溫搪玻璃釜設(shè)計(jì)溫度可達(dá)-45℃;中壓搪玻璃釜設(shè)計(jì)壓力為116MPa,并可設(shè)計(jì)成盤管式夾套容器;當(dāng)內(nèi)筒使用壓力小于011MPa時(shí),設(shè)計(jì)溫度為0~200℃的搪玻璃釜,其使用溫度可以擴(kuò)大到-10~200℃范圍。
3、操作溫度:金屬胎體材質(zhì)為Q235-A、Q235-B時(shí),設(shè)計(jì)溫度為0~200℃;金屬胎材質(zhì)為20R時(shí),設(shè)計(jì)溫度為-20~200℃。
4、瓷層厚度:玻璃設(shè)備的瓷層厚度0.8-2.0mm,搪玻璃設(shè)備附件的瓷層厚度0.6-1.8mm。
5、耐壓電:搪玻璃具有良好的絕緣性,當(dāng)搪玻璃在規(guī)定厚度內(nèi)用20KV高頻電火花檢查瓷層時(shí),高頻電火花不能擊穿瓷層。
6、耐沖擊性:玻璃層的內(nèi)應(yīng)力越小,彈性越好,硬度越大,抗彎抗壓強(qiáng)度越高,則耐沖擊就越好,有工廠的玻璃層在規(guī)定厚度內(nèi),用直徑30mm,重量112g鋼球沖擊時(shí),其沖擊功為282×10-3J(優(yōu)等品指標(biāo)為260×10-3J)。
使用過程注意事項(xiàng)
為正確使用、維護(hù)、清潔搪玻璃反應(yīng)釜,使各項(xiàng)操作標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化,延長設(shè)備使用壽命,保障安全生產(chǎn),穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,針對如何正確使用搪玻璃反應(yīng)釜,提出幾點(diǎn)建議:
1、嚴(yán)禁敲擊搪玻璃面或其外殼,操作時(shí)應(yīng)防止硬物掉入釜內(nèi)損壞搪玻璃面。
2、操作中盡量避免釜體外殼與酸、堿等腐蝕性液體接觸,一旦有物料接觸應(yīng)及時(shí)用抹布擦洗干凈。
3、禁止用水沖洗設(shè)備,避免保溫層損壞。
4、zui低氣溫≤0℃時(shí),應(yīng)在使用完畢后放盡夾套內(nèi)的存水,避免設(shè)備因冰凍而損壞。
5、對于裝配有機(jī)械密封的反應(yīng)釜,密封部位應(yīng)保持清潔。
6、出料時(shí)如遇釜底堵塞,不應(yīng)用金屬器具打,可用竹竿或塑料棒、木棒輕輕捅開。出料時(shí)如發(fā)現(xiàn)有搪玻璃碎屑,應(yīng)立即開罐檢查,修補(bǔ)后再用。
介紹了以上幾塊主要部分,我們來看一下搪玻璃反應(yīng)釜的加熱方式以及提高傳熱性能的方法。
加熱方式
反應(yīng)釜操作溫度較高,通?;瘜W(xué)反應(yīng)需要在一定的溫度條件下才能進(jìn)行,所以反應(yīng)釜既承受壓力又承受溫度。獲得高溫的方法通常有以下幾種:
1、水加溫
要求溫度不高時(shí)可采用,其加熱系統(tǒng)有敞開式和密閉式兩種。敞開式較簡單,它由循環(huán)泵、水槽、管道及控制閥門的調(diào)節(jié)器所組成,當(dāng)采用高壓水時(shí),設(shè)備機(jī)械強(qiáng)度要求高,反應(yīng)釜外表面焊上蛇管,蛇管與釜壁有間隙,使熱阻增加,傳熱效果降低。
2、蒸汽加熱
加熱溫度在100℃以下時(shí),可用一個(gè)大氣壓以下的蒸汽來加熱;100~180℃范圍內(nèi),用飽和蒸汽;當(dāng)溫度更高時(shí),可采用高壓過熱蒸汽。
3、其它介質(zhì)加熱
若工藝要求必須在高溫下操作或欲避免采用高壓的加熱系統(tǒng)時(shí),可用其它介質(zhì)來代替水和蒸汽,如礦物油(275~300℃)、聯(lián)苯醚混合劑(沸點(diǎn)258℃)、熔鹽(140~540℃)、液態(tài)鉛(熔點(diǎn)327℃)等。
4、電加熱
將電阻絲纏繞在反應(yīng)釜筒體的絕緣層上,或安裝在離反應(yīng)釜若干距離的特設(shè)絕緣體上。因此,在電阻絲與反應(yīng)釜體之間形成了不大的空間間隙。
前四種方法獲得高溫均需在釜體上增設(shè)夾套,由于溫度變化的幅度大,使釜的夾套及殼體承受溫度變化而產(chǎn)生溫差壓力。采用電加熱時(shí),設(shè)備較輕便簡單,溫度較易調(diào)節(jié),而且不用泵、爐子、煙囪等設(shè)施,開動也非常簡單,危險(xiǎn)性不高,成本費(fèi)用較低,但操作費(fèi)用較其它加熱方法高,熱效率在85%以下,因此適用于加熱溫度在400℃以下和電能價(jià)格較低的地方。
怎樣提高傳熱性能
1、為了可以適應(yīng)各種溶液的腐蝕性,搪玻璃反應(yīng)釜有的時(shí)候做成各種材料的襯里,比如說是鉛襯里或瓷瓦襯里,甚至釜體也是用鋼鐵或者鑄鐵制造。
2、在枯滯性液體當(dāng)中采用螺帶式以及錨式葉輪的刮板,讓它的功率增加兩倍,與此同時(shí),傳熱系數(shù)也幾乎增加到兩倍,所以在粘性物料當(dāng)中使用刮板來改善傳熱是具有實(shí)際意義的。
說了這么多,小7接下來給大家總結(jié)一下搪玻璃反應(yīng)釜的優(yōu)點(diǎn)及質(zhì)量要求。
設(shè)備優(yōu)點(diǎn)
搪玻璃反應(yīng)釜因具有*性,在許多方面替代了不銹鋼、有色金屬、塑料等設(shè)備,因此對其進(jìn)行全面系統(tǒng)的了解有重要意義。搪玻璃設(shè)備由含硅量高的玻璃質(zhì)釉噴涂于金屬胎表面,經(jīng)920~960°C多次高溫搪燒,使玻璃質(zhì)釉密著于金屬胎表面制成,因此它具有類似玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性和金屬的良好機(jī)械性能雙重優(yōu)點(diǎn):
1、耐腐蝕性
能耐大多數(shù)無機(jī)酸、有機(jī)酸、有機(jī)溶劑及弱堿等介質(zhì),尤其在鹽酸、硝酸、王水等介質(zhì)中具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。
2、不粘性
光滑的玻璃面對介質(zhì)不粘且易清洗。
3、絕緣性
適用于介質(zhì)在生產(chǎn)過程中易產(chǎn)生靜電的場合。
4、隔離性
玻璃層將介質(zhì)與金屬隔離,使鐵離子難以溶入介質(zhì)。
5、保鮮性
玻璃層對介質(zhì)具有優(yōu)良的保鮮性能。
質(zhì)量要求
搪玻璃反應(yīng)釜必須由有相應(yīng)壓力容器設(shè)計(jì)資格的單位設(shè)計(jì),有相應(yīng)壓力容器制造證的單位制造,有搪玻璃生產(chǎn)許可證的單位搪瓷;金屬胎設(shè)計(jì)與制造須符合GB150《鋼制壓力容器》標(biāo)準(zhǔn),搪玻璃符合HG2432-2001《搪玻璃設(shè)備技術(shù)條件》規(guī)定,并滿足《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》要求。
1、絕緣性
玻璃層經(jīng)20kV高壓檢測,不導(dǎo)電為合格;
2、耐沖擊性
耐機(jī)械沖擊指標(biāo)為220×10-3J;
3、耐溫性
玻璃面耐溫差急變性能,熱沖擊為120℃,冷沖擊為110℃;
4、厚度玻璃層厚度為018~210mm;
5、表面
玻璃層表面光滑有光澤,無斑點(diǎn)、劃痕;
6、資料
由于低壓和中壓搪玻璃設(shè)備分別屬二類和三類壓力容器,因此設(shè)備出廠的文件必須齊全有效,如產(chǎn)品檢驗(yàn)證書、鍋檢所簽章合格證、加蓋設(shè)計(jì)和制造資格印章竣工圖等。
化工行業(yè)大量使用的搪玻璃反應(yīng)釜,由于介質(zhì)的腐蝕性、反應(yīng)條件忽冷忽熱、運(yùn)輸、使用、人為等問題,總會出現(xiàn)這樣那樣的損壞,造成不必要的生產(chǎn)停止。如何有效地對其進(jìn)行保養(yǎng)就顯得尤為重要,那么我們應(yīng)該注意哪些呢?
1、加料
(1)物料中嚴(yán)禁夾帶金屬或雜物,嚴(yán)禁大塊硬質(zhì)物料直接加入;
(2)避免金屬等硬物掉入容器,碰傷搪玻璃表面;
(3)減少物料與釜壁溫差,避免冷釜加熱料或熱釜加冷料,以免因溫差大而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,影響設(shè)備使用壽命。
2、 升降溫
(1)加熱時(shí)應(yīng)緩慢升溫,控制夾套升壓速度為011MPa/min;
(2)降溫時(shí)防止驟冷,以防應(yīng)力爆瓷。
3、出料
如出料閥門、管道堵塞,須用非金屬工具捅開,不得硬擊硬敲。
4、夾套介質(zhì)
嚴(yán)禁夾套內(nèi)進(jìn)入酸液,以防止搪玻璃層金屬吸氫反應(yīng),引起搪玻璃襯里的鱗爆。
5、每年兩次維護(hù)
根據(jù)搪玻璃反應(yīng)釜的維護(hù)保養(yǎng)周期規(guī)定,每年安排維護(hù)兩次,時(shí)間一般定于春節(jié)前后與大修期間。
6、溫度計(jì)套管檢查
每年春節(jié)前后只對搪玻璃反應(yīng)釜的溫度計(jì)套管及進(jìn)氣管進(jìn)行拆出檢查。
7、攪拌槳檢查
每年大修期間除了檢查溫度計(jì)套管及進(jìn)氣管以外,還必須完成對攪拌漿的檢查,反應(yīng)釜夾套試壓,減速機(jī)換油,反應(yīng)釜外部防腐,保溫保冷檢查。
8、其他
帶攪拌的搪玻璃反應(yīng)釜定期維護(hù)保養(yǎng)按照具體情況進(jìn)行。
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