本發(fā)明涉及化學反應裝置領域，具體涉及一種新型可換熱攪拌軸及管式反應器。

背景技術：

化學反應通常會產(chǎn)生大量熱量，故反應器上往往會設置有換熱裝置，機械攪拌器結構的換熱裝置可以提高反應器的換熱和攪拌能力，例如，在螺帶攪拌器上加設刮刀以提高夾套的傳熱系數(shù)，但是，該方法使反應器和攪拌器的結構復雜，并且在一定的攪拌轉速下，刮刀所增加的攪拌功率會轉變成攪拌熱，增加了換熱的負荷。

現(xiàn)有的機械攪拌器的換熱裝置結構能耗高，換熱效果差，并且現(xiàn)有的機械攪拌器僅僅能起到攪拌和換熱的作用，當在管式反應器中進行化學反應時，反應物原料需要從管式反應器中一端進入，在管內化學反應后，從管式反應器的另一端產(chǎn)出，就要求該管式反應器內的機械攪拌器不僅僅需要攪拌和換熱的功能，還需要具有將反應物原料從管式反應器的一端向另一端輸送的功能。

技術實現(xiàn)要素：

對于現(xiàn)有技術中所存在的問題，本發(fā)明提供的一種新型可換熱攪拌軸及管式反應器，可以在較低耗能的情況下，取得較好的攪拌和換熱效果，同時，還可以實現(xiàn)反應物原料在反應器內的輸送功能。

第一方面，本發(fā)明提出了一種新型可換熱攪拌軸,包括主軸，所述主軸內部設有相互隔離的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室均在所述主軸的一端上設有開口；所述主軸上設有第一接管與所述第一腔室連通，所述主軸上設有第二接管與所述第二腔室連通，所述第一接管與所述第二接管之間設有至少一根繞管以連通。換熱介質可以在由第一腔室、第一接管、繞管、第二接管和第二腔室連通成的通道內流動，從而起到換熱的作用，同時，主軸、第一接管、繞管和第二接管組成的結構會有一定的攪拌效果和反應物原料的輸送效果。

作為優(yōu)選的技術方案，所述繞管繞所述主軸螺旋纏繞設置。繞管繞主軸螺旋纏繞可以有效地增加繞管的接觸面積，提高換熱效果，繞管螺旋狀結構具有更好的攪動效果，并且能夠在將反應物原料攪動的同時，更好的實現(xiàn)使反應物原料向主軸軸向的一端輸送的功能。

作為優(yōu)選的技術方案，當所述繞管數(shù)量為兩根及以上時，相鄰所述繞管并排設置并相互貼合。該多個繞管的組合形狀可以進一步的提升換熱、攪動和反應物原料的輸送效果。

作為優(yōu)選的技術方案，所述主軸設有開口的一端連接有回轉接頭，所述回轉接頭上設有第一冷媒口和第二冷媒口，所述第一冷媒口與所述第一腔室連通，所述第二冷媒口與所述第二腔室連通?；剞D接頭的第一冷媒口和第二冷媒口用于更方便的實現(xiàn)換熱介質導入和導出。

作為優(yōu)選的技術方案，所述回轉接頭套設于所述主軸端部內側或套設于所述主軸端部外側。

作為優(yōu)選的技術方案，所述回轉接頭內設有內管，所述內管一端與所述第一腔室連通，所述內管另一端與所述第一冷媒口連通。內管可以使得回轉接頭的第一冷媒口和第二冷媒口的連通區(qū)域不必是隔離的，而是通過內管實現(xiàn)第一冷媒口和第二冷媒口的連通區(qū)域的隔離，降低了回轉接頭加工難度和制作成本。

作為優(yōu)選的技術方案，所述內管與所述第一冷媒口為過盈連接。

作為優(yōu)選的技術方案，所述內管與所述第一腔室連通處設有分隔板，所述分隔板與所述內管將所述第一腔室與所述第一冷媒口的連通區(qū)域以及所述第二腔室與所述第二冷媒口的連通區(qū)域隔離。分隔板和內管保證了換熱介質的流入和流出區(qū)域是完全隔離的。

作為優(yōu)選的技術方案，所述主軸上設有若干攪拌柱。攪拌柱可以提升攪拌軸的攪拌效率。

作為優(yōu)選的技術方案，所述攪拌柱在所述主軸上均勻交錯設置。

作為優(yōu)選的技術方案，所述主軸封閉的一端連接有聯(lián)軸器，所述聯(lián)軸器連接有驅動裝置。

第二方面，本發(fā)明提出了一種管式反應器，包括反應器殼體，所述反應器殼體內設有如權利要求1所述的新型可換熱攪拌軸，所述新型可換熱攪拌軸旋轉固定于所述反應器殼體的兩端，所述反應器殼體與所述新型可換熱攪拌軸的旋轉固定處設有密封組件。密封組件用于保證主軸轉動時反應器殼體內部的密封。

作為優(yōu)選的技術方案，所述反應器殼體上設有至少兩個原料進口，至少一個所述原料進口連接有分布器部件；所述反應器殼體上還設有通氣口和反應物出口。分布器部件可以有效的保證進入的反應物原料能與其他的原料充分均勻的混合及反應。

本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在：

1、本發(fā)明內部連通管道區(qū)域通入換熱介質，能夠實現(xiàn)反應器內部的換熱；同時，繞管繞主軸螺旋纏繞的結構，實現(xiàn)對反應物原料的攪拌功能的同時，可以推動反應物原料向主軸軸向的一端輸送。

2、本發(fā)明的主軸結構占用空間較小，有效地節(jié)省了反應器的內部空間，尤其適用于內部空間有限的管式反應器。

3、本發(fā)明通過主軸上攪拌柱的旋轉運動，可以使實現(xiàn)換熱功能的管道更充分的與反應物原料進行接觸，大大提高了換熱效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種新型可換熱攪拌軸的整體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明一種管式反應器的整體結構示意圖；

圖中：1-主軸、2-第一腔室、3-第二腔室、4-第一接管、5-第二接管、6-繞管、7-攪拌柱、8-回轉接頭、9-第一冷媒口、10-第二冷媒口、11-內管、12-分隔板、13-聯(lián)軸器、14-反應器殼體、15-第一原料進口、16-第二原料進口、17-分布器部件、18-密封組件、19-通氣口、20-反應物出口。

具體實施方式

為了便于本領域技術人員理解，下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

圖1為本發(fā)明中一種新型可換熱攪拌軸的整體結構示意圖，包括主軸1，主軸1內部有相互隔離的第一腔室2和第二腔室3，第一腔室2和第二腔室3均在主軸1的一端上設有開口，主軸1上設有與第一腔室2連通的第一接管4，主軸1上設有與第二腔室3連通的第二接管5，第一接管4與第二接管5之間設有繞管6以連通，主軸1上設有若干攪拌柱7。

主軸1開口的一端連接有回轉接頭8，回轉接頭8上設有第一冷媒口9和第二冷媒口10，第一冷媒口9與第一腔室2連通，第二冷媒口10與第二腔室3連通；回轉接頭8內設有內管11，內管11一端與第一腔室2連通，內管11另一端與第一冷媒口9連通；內管11與第一腔室2連通處設有分隔板12，分隔板12與內管11將第一腔室2和第二腔室3隔離；主軸1封閉的一端連接有聯(lián)軸器13。

圖2為本發(fā)明中一種管式反應器的整體結構示意圖，包括反應器殼體14，反應器殼體14內設有新型可換熱攪拌軸，新型可換熱攪拌軸旋轉固定于反應器殼體14的兩端，反應器殼體14與新型可換熱攪拌軸的連接處設有密封組件18。

反應器殼體14上設有第一原料進口15和第二原料進口16，第一原料進口15連接有分布器部件17；反應器殼體14上設有通氣口19和反應物出口20。

本發(fā)明的具體工作方式如下：

如圖1所示，第一冷媒口9、內管11、第一腔室2、第一接管4、繞管6、第二接管5、第二腔室3和第二冷媒口10依次構成連通的通道，換熱介質可以在由此構成的通道內流動，從而起到換熱的作用，換熱介質的流動方向為順向流動或逆向流動，同時，主軸1、第一接管4、繞管6和第二接管5組成的結構會有一定的攪拌效果和反應物原料的輸送效果。

繞管6繞主軸1螺旋纏繞可以有效地增加繞管6的接觸面積，提高換熱效果，繞管6螺旋狀結構具有更好的攪動效果，并且能夠在將反應物原料攪動的同時，更好的實現(xiàn)使反應物原料向主軸1軸向的一端輸送的功能；當繞管6數(shù)量為兩根及以上時，繞管6并排設置并相互貼合，該多個繞管6的組合形狀可以進一步的提升換熱、攪動和反應物原料的輸送效果；回轉接頭8上設有區(qū)分更明顯的第一冷媒口9和第二冷媒口10，可以更方便的實現(xiàn)換熱介質導入和導出；回轉接頭8套設于主軸1端部內側或主軸1端部外側；內管11可以使得回轉接頭8的第一冷媒口9和第二冷媒口10的連通區(qū)域不必是隔離的，通過內管11可以實現(xiàn)第一冷媒口9和第二冷媒口10的連通區(qū)域的隔離，降低了回轉接頭8加工難度和制作成本；分隔板12和內管11將第一腔室2與第一冷媒口9的連接區(qū)域以及第二腔室3與第二冷媒口10的連接區(qū)域隔離，從而隔離開流入和流出的換熱介質；攪拌柱7跟隨主軸1轉動，攪動反應物原料，可以有效的提升攪拌效率。

如圖2所示，不同的反應物原料可以分別從第一原料進口15和第二原料進口16投入到反應器殼體14內，其中，位于較高位置的第一原料進口15通過分布器部件17將反應物原料分散均勻投放，保證了反應物原料能與其他的原料充分均勻的混合及反應；主軸1旋轉固定于反應器殼體14的兩端，在驅動裝置的帶動下，在反應器殼體14內轉動，實現(xiàn)攪動反應物原料并實現(xiàn)換熱的功能。

反應器殼體14與主軸1的旋轉固定處設有密封組件18，密封組件18用于保證主軸1轉動時反應器殼體14內部的密封。

以上內容僅僅是對本發(fā)明的結構所作的舉例和說明，所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離發(fā)明的結構或者超越本權利要求書所定義的范圍，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。