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不銹鋼反應(yīng)釜由釜體、釜蓋、夾套、攪拌器、傳動裝置、軸封裝置、支承等組成。材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基(哈氏、蒙乃爾)合金及其它復(fù)合材料;根據(jù)反應(yīng)釜的制造結(jié)構(gòu)可分為開式平蓋式反應(yīng)釜、開式對焊法蘭式反應(yīng)釜和閉式反應(yīng)釜三大類。
不銹鋼反應(yīng)釜攪拌形式一般有錨式、槳式、渦輪式、推進式或框式等,攪拌裝置在高徑比較大時,可用多層攪拌槳葉,也可根據(jù)用戶的要求任意選配,不銹鋼反應(yīng)釜的密封型式不同可分為:填料密封,機械密封和磁力密封。加熱方式電加熱,冷卻方式為夾套冷卻和釜內(nèi)盤管冷卻。
不銹鋼反應(yīng)釜廣泛應(yīng)用于石油、化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、食品,用來完成硫化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程的壓力容器,例如反應(yīng)器、反應(yīng)釜、分解鍋、聚合釜等。
不銹鋼反應(yīng)釜的維修保養(yǎng):
使用不銹鋼反應(yīng)釜時必須關(guān)閉冷媒進管閥門,放盡鍋內(nèi)與和夾套內(nèi)的剩余冷媒,再輸入物料,開動攪拌器,然后開啟蒸汽閥門和電熱電源,到達(dá)所需溫度后,應(yīng)先關(guān)閉蒸汽閥門和電熱電源,過2~3分鐘后,再關(guān)攪拌器,加工結(jié)束后,放盡鍋內(nèi)和夾套剩余冷凝水后,應(yīng)盡快用溫水沖洗,刷掉粘糊著的物料,然后用40℃~50℃堿水在容器內(nèi)壁全面清洗,并用清水沖洗,特別不銹鋼反應(yīng)釜鍋內(nèi)無物料(吸熱介質(zhì))空鍋情況下,不得開啟蒸汽閥門和電熱電源,特別注意使用蒸汽壓力,不得超過定額工作壓力。
不銹鋼反應(yīng)釜的材料與物料接觸部分均采用304或316L等優(yōu)質(zhì)不銹鋼制造,符合GMP標(biāo)準(zhǔn)。,不銹鋼反應(yīng)釜的配件攪拌形式多用框式攪拌,確保物料在短時間內(nèi)均勻調(diào)和;同時可根據(jù)需要選用框式、錨式、漿式等密封采用衛(wèi)生級機械密封,可以保證罐內(nèi)的壓力及防止罐內(nèi)物料泄漏而造成不必要的污染;接口采用ISO標(biāo)準(zhǔn)快裝卡箍式,方便衛(wèi)生;無菌呼吸器,CIP清洗噴頭、視鏡、法蘭、衛(wèi)生快開人孔等不銹鋼反應(yīng)釜使用久了需要進行清洗,以保證其作業(yè)效率,那么不銹鋼反應(yīng)釜我們要怎樣正確的進行清洗呢?
清洗不銹鋼反應(yīng)釜主要有化學(xué)清洗和機械清洗兩大類;瘜W(xué)清洗首先要知道設(shè)備內(nèi)的垢樣成分,最好是取樣分析。確定污垢成分后先做試驗,選用清洗劑同
時通過試驗確定對不銹鋼反應(yīng)釜不會造成腐蝕。然后通過現(xiàn)場架設(shè)臨時循環(huán)裝置將清洗液在設(shè)備內(nèi)循環(huán)流動,洗去污垢。機械清洗就是采用高壓清洗裝置,將150-200MPa的高壓水通過噴頭沖刷污垢。
這兩種方法各有利弊,化學(xué)清洗用工少,清洗時間短,清洗徹底,但是可能會造成不銹鋼反應(yīng)釜被化學(xué)腐蝕;機械清洗不會對反應(yīng)釜產(chǎn)生腐蝕,對硬垢可以有效清洗,但是用時長、勞動強度大。因此化學(xué)清洗應(yīng)用在污垢較軟、薄的工況,機械清洗應(yīng)用在污垢硬、厚的工況。
不銹鋼反應(yīng)釜在制造過程中有哪些缺陷
(1)混淆全容積和公稱容積概念,通常設(shè)備的全容積是反應(yīng)釜筒體和上下封頭包含的所有空間,而公稱容積僅僅是釜體夾套對應(yīng)的體積,也就是可投料的體積。明顯后者小于前者。通常情況下,用戶根據(jù)投料量要求的是公稱容積,但是有相當(dāng)數(shù)量的制造商有意以全容積糊弄之。用戶不在意時,可大占便宜,用戶識破后,又可假裝誤會,有一條辯解的理由。但其危害是使用者在不知情時,超過裝料系數(shù)而過多投料,致使反應(yīng)釜超載工作,其危險是不言而喻的。
(2)減速機配置不當(dāng)。在軸封要求較高的場合,如使用機械密封時,應(yīng)選用出軸擺動較小的減速機,而有的廠家會使用價格相對低廉的渦輪減速機,因出軸擺動大,連帶攪拌軸擺動,此時,機械密封因工況無法保證而失效。釜內(nèi)帶壓時,軸封泄漏更甚。若釜內(nèi)是易燃、易爆、毒害、腐蝕介質(zhì)、其危害可想而知。
(3)為了保證傳動裝置的穩(wěn)定,釜蓋上的基座應(yīng)該為平臺的,常被簡化成三點支撐,因這種結(jié)構(gòu)單薄、剛度差。除不得已在低速的釜上使用外,在常用的反應(yīng)釜上易造成攪拌軸、減速機架和電機抖動。致使軸封失效,物料逸漏,設(shè)備運動件磨損加劇。
(4)改薄釜體或傳熱夾套的鋼板,尤其是價格較高的不銹鋼板,此舉危險極大。釜體耐壓強度和剛度等性能下降,可造成設(shè)備爆炸惡性事故。
(5)減速機機架過短,無調(diào)整機械密封和考貝輪的空間,更換機械密封易損件時,須拆卸減速機和電機,非常不方便。而減速機架足夠長時,只須分解考貝輪,其它都不必動。雖然,短機架為制造商或用戶節(jié)約少許制造成本,但以后用戶維修設(shè)備消耗的工時費通常會大大超過少許節(jié)約的費用。至少對用戶來說,算總帳或長遠(yuǎn)的帳并不合算。
(6)為省料,封頭不壓出直邊,封頭剛度下降,設(shè)備容量降低。
(7)減速機機架中間無定位軸承。攪拌軸擺動過大,造成軸封失效。
(8)改薄法蘭材料,未達(dá)到額定負(fù)荷時變形,造成法蘭面密封失效。即使無害介質(zhì)高壓在高溫下的突然失效都會有嚴(yán)重的后果,有害介質(zhì)更甚。
(9)底軸承與減速機架不同軸,或攪拌軸與減速機出軸不同軸,造成攪拌軸別勁,擺動,底軸承因磨損減低壽命以及軸封失效。
(10)反應(yīng)釜內(nèi)壁和釜內(nèi)部件不拋光,釜內(nèi)壁粗糙,易生銹、結(jié)垢,使用初期或置換產(chǎn)品時清洗困難。
(11)為了保證設(shè)備的強度,防腐性能和釜內(nèi)的清潔,筒體和法蘭等應(yīng)該內(nèi)外雙面焊的,也常被簡化為外側(cè)單面焊。內(nèi)側(cè)少焊后,用戶在外觀上不易看出來,但設(shè)備的可靠性下降,未焊的內(nèi)側(cè)將形成夾縫,釜內(nèi)物料容易滲入,又難以清洗,滲入物的成份通常不定,既可能長期滯留夾縫深層腐蝕設(shè)備,脫落后又可能污染產(chǎn)品。
不銹鋼反應(yīng)釜的檢修一定要定期的來做的,而且在檢修的時候也是有幾點很重要的細(xì)節(jié)的,下面我們來看看這幾種細(xì)節(jié)吧。
1、拆卸以前,首先磁力反應(yīng)釜應(yīng)排盡釜內(nèi)反應(yīng)物料,并用對人體無害的氣液介質(zhì)清洗干凈,以免釜內(nèi)物料對拆卸人員造成人身傷害。
2、磁力反應(yīng)釜要定期檢查下攪拌軸的擺動量,如果發(fā)現(xiàn)擺動量較大應(yīng)馬上拆開按照結(jié)構(gòu)圖更換軸承及軸套。磁力攪拌器所采用復(fù)合軸套或石墨軸套設(shè)計壽命為1~2年,為保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn),建議每年更換一次。如要更換檢修釜內(nèi)槳葉、擋板、導(dǎo)流筒等構(gòu)件,務(wù)必松開主螺栓、主螺母,并吊起釜蓋逐件拆開。
3、檢修磁力攪拌器時,則不需打開釜蓋,只要松開與釜蓋聯(lián)接的螺母,即可吊起驅(qū)動器,然后拆去與內(nèi)磁鋼聯(lián)接的螺釘,下攪拌軸仍放入釜內(nèi)。拆卸時應(yīng)盡量避免鐵及磁性材料等雜質(zhì)進入內(nèi)外磁鋼的間隙,并保證內(nèi)外磁鋼與密封罩的同心度,以必免引起內(nèi)外轉(zhuǎn)子的磨損。安裝時將螺栓均勻?qū)ΨQ地上緊螺栓,且分2~3次擰緊,以防止螺栓上偏,損壞密封墊片影響密封效果。
4、高溫高轉(zhuǎn)速磁力攪拌器上部留有注油孔,是在停車時為軸承注入油脂設(shè)置的,只有待釜內(nèi)卸去壓力后才能使用,每次加入30-50C.C,用注射器注入。整個檢修過程:在任何情況下,切忌使用鐵錘任意敲打各零部件,以免影響安裝精度。
反應(yīng)釜常用于石油化工、橡膠、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥等行業(yè),用以完成磺化、硝化、氫化、烴化、聚合、縮合等工藝過程,以及有機染料和中間體的許多其它工藝
過程的反應(yīng)設(shè)備。由于工藝條件和介質(zhì)的不同,反應(yīng)釜的材料選擇及結(jié)構(gòu)也不盡相同,但基本組成是相同的,它包括傳動裝置、傳熱和攪拌裝置、釜體(上蓋、筒體、釜底)、工藝接管等。反應(yīng)釜體通常采用不銹鋼、有色金屬(或復(fù)合板)反應(yīng)釜最常見的不銹鋼反應(yīng)釜的材料為304、321或316L,有色金屬材料常見的有哈氏合金、鈦、鎳、鋯、蒙乃爾合金等。
反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)基本相同,但化學(xué)反應(yīng)需要在一定的溫度條件下才能進行,多屬間歇操作。其既承受壓力又承受溫度,大部分屬于受壓容器反應(yīng)釜的維護及安全。
1、應(yīng)嚴(yán)格按產(chǎn)品銘牌上標(biāo)定的工作壓力和工作溫度操作使用,以免造成危險。
2、反應(yīng)釜傳動裝置。反應(yīng)釜用的攪拌器,都有一定的轉(zhuǎn)速要求。常用電動機通過減速機帶動反應(yīng)釜攪拌器轉(zhuǎn)動。反應(yīng)釜減速機為立式安裝,要求潤滑良好、無振動、無泄漏、長期穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
3、反應(yīng)釜攪拌器。攪拌器是反應(yīng)釜中的主要部件,要嚴(yán)格遵守產(chǎn)品使用說明書中關(guān)于冷卻、注油等方面的規(guī)定,做好設(shè)備的維護和保養(yǎng)。在正常運轉(zhuǎn)時應(yīng)經(jīng)常檢查軸的徑向擺動量是否大于規(guī)定值,攪拌器不得反轉(zhuǎn),與釜內(nèi)的盤管、出料管、溫度計套管之間要保持一定距離,防止碰撞。定期檢查反應(yīng)釜攪拌器的腐蝕情況,有無裂紋、變形和松脫。
4、要定期檢查反應(yīng)釜殼體(或內(nèi)襯)的腐蝕情況。
5、所有閥門使用時,應(yīng)緩慢轉(zhuǎn)動閥桿(針),壓緊密封面,達(dá)到密封效果。關(guān)閉時不易用力過猛,以免損壞密封面。
6、電氣控制儀表應(yīng)由專人操作,并按規(guī)定設(shè)置過載保護設(shè)施。
反應(yīng)釜操作規(guī)程
1、反應(yīng)釜開車前
1)檢查釜內(nèi)、攪拌器、轉(zhuǎn)動部分、附屬設(shè)備、指示儀表、安全閥、管路及閥門是否符合安全要求。
2)檢查水、電、氣是否符合安全要求。
2、反應(yīng)釜開車中
1)加料前應(yīng)先開反應(yīng)釜的攪拌器,無雜音且正常時,將料加到反應(yīng)釜內(nèi),加料數(shù)量不得超過工藝要求。
2)打開蒸氣閥前,先開回氣閥,后開進氣閥。打開蒸氣閥應(yīng)緩慢,使之對夾套預(yù)熱,逐步升壓,夾套內(nèi)壓力不準(zhǔn)超過規(guī)定值。
3)蒸氣閥門和冷卻閥門不能同時啟動,蒸氣管路過氣時不準(zhǔn)錘擊和碰撞。
4)開冷卻水閥門時,先開回水閥,后開進水閥。冷卻水壓力不得低于0.1兆帕,也不準(zhǔn)高于0.2兆帕。
5)水環(huán)式真空泵,要先開泵后給水,停泵時,先停泵后停水,并應(yīng)排除泵內(nèi)積水。
6)隨時檢查反應(yīng)釜運轉(zhuǎn)情況,發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)停車檢修。
7)清洗鈦環(huán)氧(搪瓷)反應(yīng)釜時,不準(zhǔn)用堿水刷反應(yīng)釜,注意不要損壞搪瓷。
3、反應(yīng)釜停車后
1)停止攪拌,切斷電源,關(guān)閉各種閥門。
2)反應(yīng)釜清理時必須切斷攪拌機電源,懸掛警示牌,并設(shè)人監(jiān)護。
3)反應(yīng)釜必須按壓力容器要求進行定期技術(shù)檢驗,檢驗不合格,不得開車運行。
反應(yīng)釜的常見故障現(xiàn)象及原因
1、故障現(xiàn)象:密封面處出現(xiàn)泄漏。故障原因:螺桿螺紋松動;密封面損傷。 排除方法:將螺桿重新上緊;重新修磨拋光密封面。
2、故障現(xiàn)象:閥門處出現(xiàn)泄漏。故障原因:閥桿(針)、閥口密封面損傷。排除方法:維修、更換閥桿(針)、閥口。
3、故障現(xiàn)象:外磁鋼旋轉(zhuǎn),內(nèi)磁鋼不轉(zhuǎn),電機電流減小。故障原因:釜內(nèi)溫升過高,冷卻循環(huán)不暢,內(nèi)磁鋼因高溫褪磁。加氫反應(yīng),內(nèi)磁鋼套有裂紋,內(nèi)磁鋼膨脹。排除方法:通知供貨商,重新更換內(nèi)磁鋼。
4、故障現(xiàn)象:磁力耦合傳動器內(nèi)有摩擦的噪音。故障原因:軸套、軸承磨損,間隙過大,內(nèi)磁鋼轉(zhuǎn)動出現(xiàn)跳動。 排除方法:更換軸承、軸套。
化工生產(chǎn)對反應(yīng)釜的要求和發(fā)展趨勢
1、大容積化,這是增加產(chǎn)量、減少批量生產(chǎn)之間的質(zhì)量誤差、降低產(chǎn)品成本的有效途徑和發(fā)展趨勢。染料生產(chǎn)用反應(yīng)釜國內(nèi)多為6000L以下,其它行業(yè)有的達(dá)30m3;國外在染料行業(yè)有20000~40000L,而其它行業(yè)可達(dá)120 m3。
2、反應(yīng)釜的攪拌器,根據(jù)反應(yīng)情況需要,由多種槳葉組合配套使用,提高反應(yīng)效果。國外,除了裝有攪拌器外,尚使釜體沿水平線旋轉(zhuǎn),從而提高反應(yīng)速度。
3、以生產(chǎn)自動化和連續(xù)化代替笨重的間隙手工操作,如采用程序控制,既可保證穩(wěn)定生產(chǎn),提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加收益,減輕體力勞動,又可消除對環(huán)境的污染。
4、合理地利用熱能,選擇最佳的工藝操作條件,加強保溫措施,提高傳熱效率,使熱損失降至最低限度,余熱或反應(yīng)后產(chǎn)生的熱能充分地綜合利用。熱管技術(shù)的應(yīng)用,將是今后發(fā)展的方向。
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