專利名稱：一種丙烯聚合釜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種丙烯聚合釜，具體是一種采用間隙式液相本體法的新型丙
火布聚合圣。
背景技術：
丙烯聚合釜是制備聚丙烯的化工設備，對于丙烯聚合釜來說，其攪拌功能和換熱功能的優劣直接影響到聚丙烯的產率及質量。在攪拌方面，現有丙烯聚合釜采用的攪拌系統大多為雙螺帶攪拌系統，雙螺帶攪拌系統結構復雜、加工困難，而且消耗功率較大。在換熱方面，現有的丙烯聚合釜的換熱管結構一般都采用指形管，指形管的換熱面積比較小，換熱效率低，在需要大面積換熱的時候就無法滿足用戶需求。
發明內容本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的不足，提供一種結構巧妙、緊湊、合理的丙烯聚合釜，該聚合釜消耗功率低，運行比較穩定，攪拌效果好，換熱效率高，可靠性強。按照本實用新型提供的技術方案一種丙烯聚合釜，包括電機、減速器、上封頭、內筒、下封頭和攪拌軸，所述內筒的上下端分別密封焊接上封頭、下封頭，內筒、上封頭和下封頭組成密封的釜體；所述上封頭頂部設有上凸緣，機架固定在上凸緣上，機架頂部安裝電機和減速器；所述軸封固定安裝在上凸緣上，上軸與上方減速器的輸出軸通過聯軸器聯接； 所述下封頭底部設有下凸緣；其特征在于所述攪拌軸豎直設置在釜體中心，攪拌軸包括上段軸體和下段軸體，上段軸體和下段軸體利用剛性聯軸器聯接；所述上段軸體的上端伸出上封頭并套入軸封；所述下段軸體上安裝有攪拌槳葉組件。作為本實用新型的進一步改進，所述攪拌槳葉組件包括夾殼、單螺帶攪拌槳葉和底部雙螺帶攪拌槳葉，一定數量的夾殼等距安裝在下段軸體上，單螺帶攪拌槳葉安裝在相鄰夾殼的橫梁上，多個單螺帶攪拌槳葉構成一個圍繞下段軸體連續、平滑上升的螺旋形帶； 所述底部雙螺帶攪拌槳葉包括兩個對稱的半圓形螺帶槳葉，半圓形螺帶槳葉也具有一定的螺旋升角，其底部形狀與下封頭內壁曲率吻合。作為本實用新型的進一步改進，所述夾殼的橫梁采用變截面等強度設計。變截面等強度設計減少了橫梁對物料的阻力，降低了功率消耗。作為本實用新型的進一步改進，所述釜體外設置有夾套組件，釜體與夾套組件之間形成密封腔室，密封腔室內沿釜體外壁設置有雙螺旋導流板。作為本實用新型的進一步改進，所述夾套組件包括夾套和夾套封頭，夾套設置在內筒外，夾套的上端邊沿密封焊接在內筒外壁上；夾套封頭設置在下封頭外，夾套封頭與夾套下端密封連接。作為本實用新型的進一步改進，所述內筒中的攪拌軸四周對稱布設有四組U形換熱管。[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述U形換熱管包括U形外管和兩根直內管，兩根直內管裝設于U形外管兩端的直段部分，直內管與U形外管之間設有螺旋帶，形成螺形旋轉的冷卻水通道；所述U形換熱管兩端一高一低，U形換熱管的低端開設有冷卻水進口，冷卻水進口與釜體上的進水管相連并連通至U形外管和直內管之間；U形換熱管的高端開設有冷卻水出口，冷卻水出口與釜體上的出水管相連并直接連通至直內管內部。作為本實用新型的進一步改進，所述內筒上通過探頭支架安裝有測溫探頭，所述探頭支架為圓筒形，其內端邊沿焊接固定在內筒壁上，其外端邊沿外翻形成撓性接頭，該撓性接頭與夾套焊接連接。作為本實用新型的進一步改進，所述夾套封頭下端中心開有連接孔，連接孔邊沿向內彎折形成撓性件，該撓性件與下凸緣焊接連接。作為本實用新型的進一步改進，所述軸封采用填料密封或機械密封。本實用新型與現有技術相比，優點在于(1)、本實用新型結構巧妙、緊湊、合理，攪拌槳葉組件由夾殼、單螺帶攪拌槳葉和底部雙螺帶攪拌槳葉組裝而成，便于加工裝配；消耗功率低，運行比較穩定，攪拌效果好，強化了物料流動，提高了換熱能力，從而使得單釜產量和產品質量均得到了提高；(2)、本實用新型在內筒與夾套之間安裝雙螺旋導流板，在內筒里安裝了四組U形換熱管，增加了設備的換熱面積，提高了設備的換熱效率；內部的四組U形換熱管同時能起到一定的擋板作用，從實際使用情況來看，換熱效果理想，工作穩定；(3)、探頭支架與內筒、夾套的連接，以及夾套封頭與下封頭的下凸緣的連接均是采用撓性結構；在聚丙烯生產過程中，由于夾套內冷、熱水的交替使用會產生溫差應力，而撓性結構能充分吸收由此產生的溫差應力，增強了結構的可靠性，提高了設備的使用壽命。
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為圖1中U形換熱管的結構示意圖。圖3為圖1中的A部放大剖視圖。 圖4為圖1中的B部放大剖視圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。如圖所示所述丙烯聚合釜主要由電機1、減速器2、彈性聯軸器3、機架4、軸封5、 上封頭7、剛性聯軸器8、出水管9、進水管10、攪拌軸11、內筒12、夾套13、雙螺旋導流板14、 U形換熱管15、下封頭16、夾套封頭17、底部雙螺帶攪拌槳葉20、單螺帶攪拌槳葉21、測溫探頭22、夾殼23和探頭支架27等零部件組成。如圖1所示，所述內筒12的上下端分別密封焊接上封頭7、下封頭16，內筒12、上封頭7和下封頭16組成密封的釜體。所述上封頭7頂部設有上凸緣6，機架4利用螺栓固定在上凸緣6上，機架4頂部安裝電機1和減速器2。所述軸封5利用螺栓固定安裝在上凸緣6上，上軸與上方減速器2的輸出軸通過彈性聯軸器3聯接。所述下封頭16底部設有下凸緣18。所述攪拌軸11豎直設置在釜體中心，攪拌軸11由上段軸體Ila和下段軸體lib組成，上段軸體Ila和下段軸體lib利用剛性聯軸器8同軸連接。所述上段軸體Ila的上端伸出上封頭7并套入軸封5。所述下段軸體lib上安裝有攪拌槳葉組件。如圖1所示，所述攪拌槳葉組件主要由夾殼23、單螺帶攪拌槳葉21和底部雙螺帶攪拌槳葉20組成，一定數量的夾殼23等距安裝在下段軸體lib上，單螺帶攪拌槳葉21安裝在相鄰夾殼23的橫梁M上，多個單螺帶攪拌槳葉21構成一個圍繞下段軸體lib連續、 平滑上升的螺旋形帶；該螺旋形帶能有效推動物料螺旋向上、向中間運動，將物料充分分散到釜體內表面的夾套13與U形換熱管15部位，與換熱部件反復接觸，使物料得到充分的熱量交換；同時將進入的物料迅速分散到整個容器，使得釜體內任何點上的組分趨于平均，進而使得釜體內任何點的反應速率趨于相等。所述底部雙螺帶攪拌槳葉20由兩個對稱的半圓形螺帶槳葉20a組成，半圓形螺帶槳葉20a也具有一定的螺旋升角，其底部形狀與下封頭 16內壁曲率吻合，從而使物料和催化劑向上翻，并且攪拌均勻無死角，確保物料無結塊現象，使產品質量穩定。另外，所述夾殼23的橫梁M采用變截面等強度設計，可以有效減小橫梁M對物料的阻力，降低了設備的功率消耗。如圖1所示，所述釜體外設置有夾套組件，釜體與夾套組件之間形成密封腔室，在夾套13的上下部位置設置有夾套進水口 25、夾套出水口沈，密封腔室內沿釜體外壁設置有雙螺旋導流板14。所述夾套組件主要由夾套13和夾套封頭17組成，夾套13設置在內筒 12夕卜，夾套13的上端邊沿密封焊接在內筒12外壁上；夾套封頭17設置在下封頭16外，夾套封頭17與夾套13下端密封連接。工作時，水從夾套進水口 25流入，在雙螺旋導流板14 的導流作用下，繞著釜體外壁流動，與釜體內的物料充分換熱后，從夾套出水口沈流出。如圖1所示，所述內筒12中的攪拌軸11四周對稱布設有四組U形換熱管15。所述U形換熱管15包括U形外管1 和兩根直內管15b，兩根直內管1 裝設于U形外管1 兩端的直段部分，直內管15b與U形外管1 之間設有螺旋帶15c，形成螺形旋轉的冷卻水通道；所述U形換熱管15兩端一高一低，U形換熱管15的低端開設有冷卻水進口 15d，冷卻水進口 15d與釜體上的進水管10相連并連通至U形外管1 和直內管1 之間；U形換熱管15的高端開設有冷卻水出口 15e，冷卻水出口 1 與釜體上的出水管9相連并直接連通至直內管15b內部。工作時，冷卻水從低端的冷卻水進口 15d流入U形外管1 與直內管1 之間，繞著直內管1 外壁流動，與物料充分換熱后，直接從直內管15b內經由高端的冷卻水出口 1 流出，從而帶走熱量，降低釜內溫度。所述的四組U形換熱管15在起到換熱作用的同時也能起到一定的擋板作用。如圖1、圖3所示，所述內筒12上通過探頭支架27安裝有測溫探頭22，所述探頭支架27為圓筒形，其內端邊沿焊接固定在內筒12壁上，其外端邊沿外翻形成撓性接頭27a， 該撓性接頭27a與夾套13焊接連接。如圖1、圖4所示，所述夾套封頭17下端中心開有連接孔，連接孔邊沿向內彎折形成撓性件17a，該撓性件17a與下凸緣18焊接連接。本實用新型的兩處撓性結構，是針對聚丙烯生產的特點——夾套13內冷、熱水的交替使用而設計的， 撓性結構能充分吸收冷、熱水交替使用所產生溫差應力，增強結構的可靠性，提高設備的使用壽命。本實用新型中的軸封5可根據用戶具體需要選擇填料密封或機械密封。填料密封的特點是加工、安裝、維修和更換比較容易。填料密封采用二組填料，內裝的分油環以保證填料箱內不斷油，滿足攪拌軸11的傳動要求和密封要求，填料箱在靠近釜體內側處設置有軸承，軸承起到了對攪拌軸11的支撐作用。兩層填料箱外均設置冷卻水夾套13以冷卻攪拌軸11與填料摩擦副產生的熱量。所述填料采用芳綸纖維，芳綸纖維具有耐磨、耐酸、具有良好的自潤滑性能、無污染及對人體無害等優點。 機械密封的特點是(1)密封效果穩定，丙烯泄漏量接近為零；(2)攪拌軸11基本不會磨損；(3)使用壽命長，端面磨損后會自動補償，從而維修周期可達到近2年；(4)功率消耗約為填料密封的30%。所以采用了機械密封后，密封性能更可靠、使用壽命更長。
權利要求1.一種丙烯聚合釜，包括電機(1)、減速器(2)、上封頭(7)、內筒(12)、下封頭(16)和攪拌軸(11)，所述內筒(12)的上下端分別密封焊接上封頭(7)、下封頭(16)，內筒(12)、上封頭(7)和下封頭(16)組成密封的釜體；所述上封頭(7)頂部設有上凸緣(6)，機架(4)固定在上凸緣(6)上，機架(4)頂部安裝電機(1)和減速器(2)；所述軸封(5)固定安裝在上凸緣(6)上，上軸(Ila)與上方減速器(2)的輸出軸通過彈性聯軸器(3)聯接；所述下封頭(16)底部設有下凸緣(18)；其特征在于所述攪拌軸(11)豎直設置在釜體中心，攪拌軸 (11)包括上段軸體(Ila)和下段軸體(11b)，上段軸體(Ila)和下段軸體(lib)利用剛性聯軸器(8)同軸連接；所述上段軸體(Ila)的上端伸出上封頭(7)并套入軸封(5)；所述下段軸體(lib)上安裝有攪拌槳葉組件。
2.如權利要求1所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述攪拌槳葉組件包括夾殼 (23)、單螺帶攪拌槳葉(21)和底部雙螺帶攪拌槳葉(20)，一定數量的夾殼(23)等距安裝在下段軸體(lib)上，單螺帶攪拌槳葉(21)安裝在相鄰夾殼(23)的橫梁(24)上，多個單螺帶攪拌槳葉(21)構成一個圍繞下段軸體(lib)連續、平滑上升的螺旋形帶；所述底部雙螺帶攪拌槳葉(20)包括兩個對稱的半圓形螺帶槳葉(20a)，半圓形螺帶槳葉(20a)也具有一定的螺旋升角，其底部形狀與下封頭(16)內壁曲率吻合。
3.如權利要求2所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述夾殼(23)的橫梁(24)采用變截面等強度設計。
4.如權利要求1所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述釜體外設置有夾套組件，釜體與夾套組件之間形成密封腔室，密封腔室內沿釜體外壁設置有雙螺旋導流板(14)。
5.如權利要求4所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述夾套組件包括夾套(13)和夾套封頭(17)，夾套(13)設置在內筒(12)外，夾套(13)的上端邊沿密封焊接在內筒(12) 外壁上；夾套封頭(17)設置在下封頭(16)外，夾套封頭(17)與夾套(13)下端密封連接。
6.如權利要求1所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述內筒(12)中的攪拌軸(11) 四周對稱布設有四組U形換熱管(15)。
7.如權利要求6所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述U形換熱管(15)包括U形外管(1 )和兩根直內管(1 )，兩根直內管(1 )裝設于U形外管(1 )兩端的直段部分， 直內管(1 )與U形外管(15a)之間設有螺旋帶(15c)，形成螺形旋轉的冷卻水通道；所述 U形換熱管(15)兩端一高一低，U形換熱管(15)的低端開設有冷卻水進口( 15d)，冷卻水進口( 15d)與釜體上的進水管(10)相連并連通至U形外管(15a)和直內管(15b)之間；U形換熱管(15 )的高端開設有冷卻水出口(1 k )，冷卻水出口( 15e )與釜體上的出水管(9 )相連并直接連通至直內管(1 )內部。
8.如權利要求1所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述內筒(12)上通過探頭支架 (27)安裝有測溫探頭(22)，所述探頭支架(27)為圓筒形，其內端邊沿焊接固定在內筒(12) 壁上，其外端邊沿外翻形成撓性接頭(27a)，該撓性接頭(27a)與夾套(13)焊接連接。
9.如權利要求1所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述夾套封頭(17)下端中心開有連接孔，連接孔邊沿向內彎折形成撓性件(17a),該撓性件(17a)與下凸緣(18)焊接連接。
10.如權利要求1所述的一種丙烯聚合釜，其特征在于所述軸封(5)采用填料密封或機械密封。
專利摘要本實用新型涉及一種丙烯聚合釜。內筒的上下端分別密封焊接上封頭、下封頭，內筒、上封頭和下封頭組成釜體；上封頭頂部設有上凸緣，機架固定在上凸緣上，機架頂部安裝電機和減速器；軸封固定安裝在上凸緣上，上軸與上方減速器的輸出軸通過聯軸器聯接；下封頭底部設有下凸緣；其特征在于攪拌軸豎直設置在釜體中心，攪拌軸包括上段軸體和下段軸體，上段軸體和下段軸體利用剛性聯軸器同軸連接；上段軸體的上端伸出上封頭并套入軸封；下段軸體上安裝有攪拌槳葉組件。本實用新型結構巧妙、緊湊、合理，消耗功率低，運行比較穩定，攪拌效果好，換熱效率高，可靠性強。
文檔編號C08F2/02GK202022878SQ20112004526
公開日2011年11月2日 申請日期2011年2月23日 優先權日2011年2月23日
發明者潘曉, 馬宇光 申請人:無錫力馬化工機械有限公司