隨著人們?nèi)粘Ｉ畹奶岣撸瑢勖讯嘣夹袠I(yè)生產(chǎn)品種及工 藝的需求也越來越高。如何研制大容量、無泄的反應釜，快速生產(chǎn)出多批次、多牌號的聚醚產(chǎn)品滿足行業(yè)需求，成為反應釜設計行業(yè)亟待解決的一個難題。

現(xiàn)有的磁力反應釜容量過小，靠永磁鐵磁力驅(qū)動，存在磁力 驅(qū)動不足的缺陷，屬于試驗級反應釜，山東某國營化工企業(yè)與威海某磁力反應釜制造企業(yè)共同設計制造了電磁力驅(qū)動3000L反應釜，其設計理念先進，制造工藝精良，磁力驅(qū)動力大，攪拌及轉(zhuǎn)子不打滑，攪拌充分，成功生產(chǎn)出了多批次、合格的聚醚產(chǎn)品。多批次、多牌號的聚醚產(chǎn)品滿足了泡沫塑料，造紙、紡織、印染、 合成革、涂抖，粘合劑、彈性體、密封劑及石油開發(fā)等行業(yè)的特殊需求。填補了國內(nèi)大型電磁力反應釜設計的空白，獲得了一項國家專利。

設計思路和方法

1.1 電磁力傳動原理

電磁力傳動原理就是利用三相交流電通過繞組產(chǎn)生出的旋轉(zhuǎn) 磁場，吸引反應釜內(nèi)的轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)于帶動攪拌達到物料的 攪拌目的。其機械機構(gòu)為電磁力驅(qū)動器。電磁力驅(qū)動器通常由3個主要部件組成：（l）內(nèi)磁轉(zhuǎn)子部件；（2)外部 相繞組部件；(3)變頻器。外部三相繞組部件作為動力源。由380V三相交流電通過繞組產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，帶動反應釜內(nèi)部的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。 內(nèi)磁部件動力源來自于外部電磁繞組的空間磁場作用。反應釜的殼體則是把外磁部件、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子隔離在兩個工況完全不同的腔休 內(nèi)。外部三相繞組產(chǎn)生磁場通過殼體吸引內(nèi)部轉(zhuǎn)子以此完成它們之間空間距離的力矩傳遞，從而達到攪拌目的。先進的設計理念 改變傳統(tǒng)攪拌軸的動密封，做到了由原來的動密封變成了靜密封機構(gòu)設計。做到了真正意義上的無泄漏攪拌。見圖l所示。

1.2設備特點和設計要求。

高壓電磁力釜在設計時嚴格按照《壓力容器安全技術檢查規(guī) 程》設計，屬于第三類高壓反應容器，依據(jù)GH150--1998《鋼制壓力容器》的規(guī)定進行設計、制造、檢驗和驗收。改備釜體和上 下封頭均采用壓力容器低合金鋼板和不銹鋼板復臺(16MnR+OCr18Ni9)焊接而成。焊縫采用射線探傷。換熱采用的盤管采用不銹鋼，所有工藝接管均采用不銹制鍛壓件一次成型。所 有與反應物料接觸面均采用不銹鋼貼合，防止介質(zhì)對材料造成腐蝕而產(chǎn)生應力腐蝕。在反應釜上安全裝置采用彈簧式安全閥，防 止釜內(nèi)壓力很標。安全閥登記為3MPa。通徑為50mm。材質(zhì)為OCr18Ni9。開啟壓力為2.8Mpa。工作溫度為-10-180度。根據(jù) 工藝要求和反應物料的特點，釜腔內(nèi)設置組合式攪拌。

這種攪拌器由于槳葉面積大，轉(zhuǎn)速較低，其借助擋板的作用， 來強化軸向的混合。它的槳葉端部較長．葉片附近的湍動漩渦區(qū) 較大，有利于分散且物料不易沉于釜底。這種攪拌器在攪拌功率相同的情況下，能產(chǎn)生更大的循環(huán)湍流，可以將沉積于釜底的 催化劑固體顆粒在高速攪拌下充分與氣液界面接觸反應．提高反應效率，加快反應產(chǎn)品的生成。整個攪拌過程采用變頻調(diào)速控制。

反應釜采用電磁力傳動裝置后，目的是將傳動軸動密封結(jié)構(gòu)改變?yōu)殪o密封結(jié)構(gòu)，使整臺設備在高溫高壓工況下很好地解決密封問題：
(1)人孔蓋和人孔法蘭連接處靜密封；
(2）磁力傳動裝置與人孔蓋之間靜密封；
（3)磁力傳動裝置構(gòu)件間靜密封。嚴格按壓力容器設計規(guī)程設計，采用金屬齒形墊能保證長時間內(nèi)設備在高溫高壓狀態(tài)下無泄漏。

結(jié)構(gòu)特點與技術參數(shù)

高壓磁力釜結(jié)構(gòu)如圖1所示。反應釜的主體為上下封頭（球形） 和中間釜體組成，結(jié)構(gòu)形式為閉式。采用U形夾套蒸汽加熱。釜 內(nèi)按工藝要求設置4m2不銹鋼盤管既可加熱又可冷卻。釜頂部（上 封頭）中心開設大孔，整個電磁傳動機構(gòu)置于釜體兩側(cè)。工藝管道 接口布置于人孔周圍開孔范圍之內(nèi)。該反應釜設計結(jié)構(gòu)緊湊，布 置合理，適合各類有毒有害的工況使用。反應釜的各項設計參數(shù) 如表l所示。

使用效果

高壓電磁力反應釜經(jīng)國內(nèi)同行多家用戶使用證明性能優(yōu)越， 在設備的安全運行、高效環(huán)保，特別是在有毒有害的工況下使用 效果顯著，做到了無泄漏，保障操作工人的人身安全。

（1）設備采用電磁力傳動技術，電磁力攪拌反應釜以其優(yōu)良密 封性能克服了機械密封和填料密封無法解決的泄漏問題，是易燃， 易爆、劇毒、貴重介質(zhì)加溫、加壓攪拌反應優(yōu)選設備，是目前國 內(nèi)外較理想的無泄漏反應釜。實現(xiàn)了無泄漏操作，使用安全可靠， 避免了物料泄漏對人員和環(huán)境造成的各種事故。

(2)該設備滿足聚醚多元醇反應工藝，同采用傳統(tǒng)反應釜反應 工藝相比，反應時間縮短3-4倍。反應短時間完成，產(chǎn)品轉(zhuǎn)化率 比較高，產(chǎn)生副產(chǎn)品少，生產(chǎn)效率得到數(shù)倍的提高。

(3)采用電磁力傳動運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，加工安裝簡單。維侈方便，反 應釜無泄漏，使用周期長。

(4)電磁力傳動采用空間傳遞力矩，幾乎沒有摩擦功耗，節(jié)能 效果明顯。反應釜操作簡單，反應時間縮短，節(jié)約了維修時間和 寶貴的維修經(jīng)費。高壓狀態(tài)無泄漏，操作安全可靠，企業(yè)采納后， 經(jīng)濟效益明顯。

結(jié)語

磁力驅(qū)動反應釜設計理念先進，結(jié)構(gòu)新穎，價格造價便宜， 成功實現(xiàn)了設備的動密封泄漏問題，結(jié)構(gòu)屬于國內(nèi)首創(chuàng)。該設備首臺造價在60萬元左右，從國外進口同樣設備是國內(nèi)的6倍之多。 單從國外進口同樣設備一套機械密封，價格就近35萬元之多。而制作攪拌效果相同的套電磁力傳動裝置價格在15萬元左右，其使用壽命幾乎同反應釜的壽命樣長，可達15年左右。該設備的投入運行，標志著我國的反應釜設計達到了國際水平，具有很大的使用、推廣價值。