外夹套式薄壁聚合釜制造技术

本实用新型专利技术涉及一种外夹套式薄壁聚合釜，包括釜体，其特征是：在釜体外固连有夹套，夹套为水平通道或者螺旋通道，每组夹套有致冷剂进口和出口；釜体的壁厚δ为至本实用新型专利技术的有益效果：夹套与釜体圆筒形成一整体，共同承受来自釜体内部的压力，通过增加夹套及支撑板的厚度而使釜体圆筒壁厚大为减少，从而最大程度的提高了釜体的传热系数。充分考虑了夹套对釜体圆筒的强度和刚度的影响，减小了釜体圆筒的壁厚，从而使热阻降低，传热速率增大。解决了聚合釜传热系数与介质接触表面焊缝多少之间的矛盾，同时也解决了介质接触表面不连续的问题，提高了聚合釜单位时间内的生产能力，降低了生产能耗。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种聚合釜的新型釜体结构，属于化工机械领域。
技术介绍
聚合釜是生产聚氯乙烯等树脂的关键设备，聚合釜的传热系数是影响设备产量、 产品品质的关键参数，增大传热系数能缩短生产周期、提高产量、节约能源。如何提高传热 系数是节能降耗的新的课题。现有聚合釜的夹套形式主要分为内夹套结构形式(夹套位 于釜体内表面)和外夹套结构形式(夹套位于釜体外表面)两种结构形式。当前的内夹套 结构形式的主要优点有减薄了与致冷剂接触表面的厚度，增加了传热速率，缺陷是1.大 量焊接工作在釜体内进行，给施工带来极大不便；2.釜体内壁和夹套内表面在光洁时，需 要花费大量人力、时间、财力处理焊缝，而且当夹套出现问题时也不便维修；3.由于夹套在 釜体内壁上，使釜体内壁与夹套内表面存在形状突变，从而影响搅拌流场；4.无法对焊缝 进行射线、超声波检测，导致有焊缝存在缺陷的可能，从而可能存在致命安全隐患；而传统 外夹套结构形式的主要优点有1.夹套焊缝位于釜体外表面，加工操作简单，便于维修； 2.釜体内壁光滑，无形状突变和不连续结构，只需按工艺打磨抛光即可；3.釜体内表面不 存在多余的焊缝，釜体圆筒组合的焊缝均可在夹套焊接前进行射线、超声波检测，因此焊缝 存在缺陷的可能大大减小。缺点是传统外夹套结构的釜体壁厚偏厚，从而影响了釜体的传 热，随着聚合釜的大型化发展，传统外夹套结构越来越不能够满足生产工艺的需求。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种外夹套式薄壁聚合釜，以弥补现有技术之不足。本 技术具有较高的传热系数，而且便于加工、操作和维修。本技术采用的技术方案是外夹套式薄壁聚合釜，包括釜体，其特征是在釜 体外固连有夹套，夹套为水平通道或者螺旋通道，每组夹套有致冷剂进口和出口 ；釜体的壁) δ 其中Pc为设计压力，Di为容器公称直径，所述的外夹套式薄壁聚合釜，其特征在于所述夹套为支撑板一端等间距呈水平 环状或螺旋状焊接在釜体的外表面上，钢带与支撑板另一端焊接成一体，形成封闭的导流 板钢带焊接夹套结构。所述的外夹套式薄壁聚合釜，其特征在于所述夹套为螺旋半圆管，半圆管焊接在 釜体的外表面上，形成半圆管焊接夹套结构。所述的外夹套式薄壁聚合釜，其特征在于所述夹套为层叠状半圆管，半圆管一侧 焊接在釜体的外表面上，另一侧焊接在前一侧半圆管外表面上，形成半圆管层叠焊接夹套 结构。所述的外夹套式薄壁聚合釜，其特征在于所述夹套为螺旋状角钢，该角钢一侧折边焊接在釜体的外表面上，另一侧折边焊接在前一层角钢的折角处，形成角钢焊接夹套结 构。所述的外夹套式薄壁聚合釜，其特征在于假设L = KH(K为常数)，其中H代表支 承板的高度，L代表在容器的高度方向支承板的排列间隔，则3 < L/H < 7。本技术的有益效果夹套与釜体圆筒形成一整体，共同承受来自釜体内部的 压力，通过增加夹套及支撑板的厚度而使釜体圆筒壁厚大为减少，从而最大程度的提高了 釜体的传热系数。充分考虑了夹套对釜体圆筒的强度和刚度的影响，减小了釜体圆筒的壁 厚，从而使热阻降低，传热速率增大。解决了聚合釜传热系数与介质接触表面焊缝多少之间 的矛盾，同时也解决了介质接触表面不连续的问题，提高了聚合釜单位时间内的生产能力， 降低了生产能耗。以下结合附图，通过实施例对本技术作进一步描述附图说明图1为本技术釜体的侧视剖面图；图2为导流板钢带焊接夹套结构示意图；图3为半圆管焊接夹套结构示意图；图4为半圆管层叠焊接夹套结构示意图；图5为角钢焊接夹套结构示意图；图6为现用内夹套设备壳体示意图；图7为封闭水平导流板钢带焊接夹套结构的流动路径示意图；图8为螺旋夹套结构的隔板示意图。外夹套式聚合釜，包括釜体，其特征是在釜体1外固连有夹套2，夹套2为水平通 道或者螺旋通道，每组夹套有致冷剂进口 3和出口 4。另外，5为支撑板，6为钢带，7为分隔板，8为隔板。具体实施方式实施例1 在釜体1外设置夹套2，夹套2与釜体1之间通过支撑板5或直接连接，使其成为 一个承受压力的组合体，共同承受来自釜体内部的压力和夹套2内的压力；夹套2是由水平 通道或螺旋通道组成，通道内通入致冷剂，由于釜体1壁厚减薄，因此设备具有很高的传热 速率。如图1所示，对于导流板钢带焊接夹套结构，该结构可以是水平流通结构，也可以 是螺旋流通结构。封闭水平导流板钢带焊接夹套结构，是将支撑板5以相同的间距均勻分 布在釜体1的整个长度上，支撑板5为宽度很小的带状板，也用作通道的分隔板，夹套2外 侧钢带6与支撑板5齐平角焊接于支撑板5两侧；用分隔板7将整个夹套分成若干组，每 组夹套内的相邻两水平通道之间由斜通道(与水平通道成一定角度，也可以与水平通道垂 直)连通，并且各设置一个进口 3和出口 4，使其形成一个单独的螺旋通道(如图7所示)， 从而使得整个夹套2变成一个由若干组通道并联组成的换热体，进而达到换热的目的。封 闭螺旋导流板钢带焊接夹套结构只是在支撑板5的分布形式上与封闭水平导流板钢带焊4接夹套结构有差别，一个是螺旋的，一个是水平的。除此之外，其他结构都相同。无论支撑板5怎样布置，支撑板5的间距对于釜体的制造成本及反应介质的温度 均勻非常重要。如果该排列间隔太小，支撑板5的数量相应增加，焊接和制造工作量增加， 由支撑板5、釜体1、钢带6围绕的封闭空间减小，从而使加致冷剂的压力损失增加，设备运 行能耗增大。如果排列间隙过大，致使釜体1的厚度过大，在致冷剂流速不变的情况下传热 速率降低。单独研究支撑板5之间的排列间隔及其高度不能解决上述问题，通过研究发现， 假设L = KH(K为常数)，其中H代表支承板5的高度，L代表在釜体1的高度方向上支承板 5的排列间距，如果使L和H为保持在预定范围内的可选值而改变K值以模拟釜体的换热 性能，则该釜体在一定范围内的K值下表现出极好的换热性能。如果3彡L/H彡7，则支撑 板5的数量及高度较合适，焊接和制造的工时相对减少，难以在夹套2的壁上导致温度不均 勻，此外，由支承板5、钢带6和釜体1外表面所包围的封闭空间有适当的尺寸，而不过度增 加釜体圆筒1的壁厚，因此，能够得到抑制致冷剂压力损失的平衡设计。实施例2 如图3所示，为半圆管焊接夹套结构，半圆管呈螺旋状焊接在釜体1的外表面上， 两层半圆管之间的间隙尽可能小，使物料与半圆管接触面积达到最大。用隔板8将夹套2 分为几组夹套并联(如图8所示)。实施例3 如图4所示，为半圆管层叠焊接夹套结构，半圆管呈螺旋状分布在釜体1的外表 面，半圆管一侧焊接在釜体1的外表面上，另一侧焊接在前一层半圆管的外表面上。用隔板 8将夹套2分为几组夹套并联(如图8所示)。实施例4 如图5所示，为角钢焊接结构，角钢呈螺旋状覆盖在釜体1的外表面上，角钢一侧 折边焊接在釜体1的外表面上，角钢另一侧折边焊接在前一层角钢的折角处。用隔板8将 夹套2分为几组夹套并联(如图8所示)。最重要的是上述实施例中，无论采用何种形式的外夹套形式，均和釜体1是一 体化的结构，这就能增强釜体1的强度，但是增加这一部分强度可以在确保安全的前提下 换取釜体1壁厚的减小，直接的后果是聚合釜的总强度不变，壁厚能够减小。经过多次 试验，本技术的釜体壁厚最多能够比传统产品减小8mm-30mm，这样本文档来自技高网...

【技术保护点】
外夹套式薄壁聚合釜，包括釜体，其特征是：在釜体外固连有夹套，夹套为水平通道或者螺旋通道，每组夹套有致冷剂进口和出口；釜体的壁厚δ为＊＊＊至＊＊＊其中Ｐｃ为设计压力，Ｄｉ为容器公称直径，［σ］↑［ｔ］为材料许用应力，φ为焊接系数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄显忠，袁建华，袁宾，袁成，袁建平，李培华，陈治伟，
申请(专利权)人：四川宜宾江源化工机械制造有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：51[中国|四川]