一种防结晶粘壁的尿素反应器的制作方法

1.本发明涉及尿素生产技术领域，尤其涉及一种防结晶粘壁的尿素反应器。


背景技术：

2.尿素合成在温度为125-250℃，压力约为100-350大气压的高压釜中进行。在合成反应过程中，氨和二氧化碳结合成氨基甲酸铵并放出热量，氨基甲酸铵随后转化为尿素和水。所得反应混合物中除了尿素和水之外，还包括未反应的起始物料及氨基甲酸铵。在加压下引入高压釜中的二氧化碳和氨以液态或气态存在，而由氨基甲酸铵脱水产生尿素过程中形成的水便成为氨和二氧化碳的吸收剂。脱水反应在液相中发生，由于脱水反应平衡的制约，反应物仅有部分转化为尿素。
3.然而现有的尿素反应器尿素反应器仍然存在一些不足之处，首先，现有的大型尿素反应器在尿素溶解过程中容易出现尿素结晶粘壁的问题，降低了尿素反应器的工作效率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决目前现有尿素反应器在反应过程中尿素容易在反应器内壁结晶的问题，而提出的一种防结晶粘壁的尿素反应器。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种防结晶粘壁的尿素反应器，包括加工工作台、固定设置在加工工作台上端的反应釜、固定设置在反应釜顶部用于配合反应釜工作的驱动装置、设置在驱动装置内部用于配合对驱动装置进行限位的限位机构和设置在反应釜侧壁内部用于配合对驱动装置进行锁合或解锁的锁止机构；
7.所述驱动装置包括固定设置在反应釜顶部的驱动箱和转动设置在驱动箱内部的螺纹丝杆，所述驱动箱顶部固定设置有驱动电机，所述驱动电机输出轴固定连接有第一传动轴，所述第一传动轴远离驱动电机的一端通过花键连接有传动套筒，所述传动套筒贯穿反应釜顶部，且所述传动套筒滑动设置在反应釜顶部内部中，所述传动套筒中间位置固定设置有第一齿轮，所述第一齿轮啮合连接有第二齿轮，所述第二齿轮中心轴固定连接有外转轴，所述外转轴贯穿反应釜顶部中间位置，且所述外转轴通过轴承转动设置在反应釜顶部内壁上，所述外转轴位于反应釜内部的位置固定设置有两个l型搅拌杆；
8.所述螺纹丝杆通过轴承转动设置在外转轴内部，且所述螺纹丝杆底端转动设置在反应釜内部，所述螺纹丝杆上套设有螺母座，所述螺母座上固定设置有环形刮板，所述螺纹丝杆位于驱动箱内部的位置固定设置有第五齿轮，所述第五齿轮啮合连接有第四齿轮，所述第四齿轮中心轴固定设置有转杆，所述转杆转动设置在驱动箱内部顶端，所述第四齿轮右侧设置有第三齿轮，所述第三齿轮固定设置在传动套筒上位于第一齿轮上方的位置。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述锁止机构包括滑动设置在反应釜内部底端的第一解锁杆，所述第一解锁杆与
反应釜内部底端之间固定设置有第一复位弹簧，所述第一解锁杆贯穿反应釜底端内壁，且所述第一解锁杆下端设置有第二推杆，所述第二推杆通过滑槽滑动设置在反应釜底端内壁中，所述第二推杆与反应釜底端内壁之间固定设置有第二复位弹簧，所述第二推杆远离第一解锁杆的一端设置有第二解锁杆，所述第二解锁杆中段位置通过滑槽滑动设置在反应釜侧壁中，且所述第二解锁杆与反应釜侧壁之间固定设置有第三复位弹簧，所述第二解锁杆远离第二推杆的一端通过销轴铰接有l型连接杆，所述l型连接杆远离第二解锁杆的一端通过销轴铰接有锁舌，且所述l型连接杆两端均开设有用于配合销轴滑动的滑槽，所述锁舌滑动设置在反应釜顶部内壁内。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述限位机构包括固定设置在驱动箱内部顶端的第一连接套和固定设置在驱动箱内部底端的第二连接套，所述第一连接套内部通过滑槽滑动设置有第一限位杆，且所述第一限位杆与第一连接套之间固定设置有第四复位弹簧，所述第二连接套内部通过滑槽滑动设置有第二限位杆，所述第二限位杆与第二连接套内部之间设置有第五复位弹簧。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述第四齿轮上端开设有用于配合第一限位杆卡接的第一凹槽，所述第二齿轮底端开设有用于配合第二限位杆卡接的第二凹槽。
15.作为上述技术方案的进一步描述：
16.所述传动套筒侧壁开设有用于配合锁舌进行卡接的环形凹槽。
17.作为上述技术方案的进一步描述：
18.所述反应釜侧上端固定设置有用于配合进料的进料口，所述反应釜底部设置有用于配合出料的出料口。
19.作为上述技术方案的进一步描述：
20.所述第一限位杆远离第四齿轮的一端套设在第一传动轴上，所述第二限位杆远离第二齿轮的一端套设在传动套筒上。
21.作为上述技术方案的进一步描述：
22.所述环形刮板底端固定设置有用于配合第一解锁杆使用的第一推杆。
23.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
24.本发明中，通过设置的限位机构和锁止机构，可以实现对驱动装置不同的工作状态的自动切换；通过设置的驱动装置和与之配合使用的环形刮板，可以实现对反应器的内壁和l型搅拌杆进行清理，防止尿素结晶的生成；综上所述，达到了提高生产效率、防止反应器内壁结晶的有益效果。
附图说明
25.图1示出了根据本发明提供的一种防结晶粘壁的尿素反应器整体外观结构示意图；
26.图2示出了根据本发明提供的一种防结晶粘壁的尿素反应器整体剖面图；
27.图3示出了根据本发明提供的一种防结晶粘壁的尿素反应器局部a结构示意图；
28.图4示出了根据本发明提供的一种防结晶粘壁的尿素反应器局部b结构示意图；
29.图5示出了根据本发明提供的一种防结晶粘壁的尿素反应器驱动装置放大结构示
意图。
30.图例说明：
31.1、加工工作台；2、反应釜；3、驱动装置；4、锁止机构；5、限位机构；6、进料口；7、出料口；301、驱动箱；302、驱动电机；303、第一传动轴；304、传动套筒；305、第一齿轮；306、第二齿轮；307、外转轴；308、l型搅拌杆；309、环形刮板；310、第三齿轮；311、第四齿轮；312、第五齿轮；313、螺纹丝杆；314、第一推杆；401、第一解锁杆；402、第一复位弹簧；403、第二推杆；404、第二复位弹簧；405、第二解锁杆；406、第三复位弹簧；407、l型连接杆；408、锁舌；501、第一限位杆；502、第四复位弹簧；503、第二限位杆；504、第五复位弹簧。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种防结晶粘壁的尿素反应器，包括加工工作台1、固定设置在加工工作台1上端的反应釜2、固定设置在反应釜2顶部用于配合反应釜2工作的驱动装置3、设置在驱动装置3内部用于配合对驱动装置3进行限位的限位机构5和设置在反应釜2侧壁内部用于配合对驱动装置3进行锁合或解锁的锁止机构4；
34.驱动装置3包括固定设置在反应釜2顶部的驱动箱301和转动设置在驱动箱301内部的螺纹丝杆313，驱动箱301顶部固定设置有驱动电机302，驱动电机302输出轴固定连接有第一传动轴303，第一传动轴303远离驱动电机302的一端通过花键连接有传动套筒304，传动套筒304贯穿反应釜2顶部，且传动套筒304滑动设置在反应釜2顶部内部中，传动套筒304中间位置固定设置有第一齿轮305，第一齿轮305啮合连接有第二齿轮306，第二齿轮306中心轴固定连接有外转轴307，外转轴307贯穿反应釜2顶部中间位置，且外转轴307通过轴承转动设置在反应釜2顶部内壁上，外转轴307位于反应釜2内部的位置固定设置有两个l型搅拌杆308；
35.螺纹丝杆313通过轴承转动设置在外转轴307内部，且螺纹丝杆313底端转动设置在反应釜2内部，螺纹丝杆313上套设有螺母座，螺母座上固定设置有环形刮板309，螺纹丝杆313位于驱动箱301内部的位置固定设置有第五齿轮312，第五齿轮312啮合连接有第四齿轮311，第四齿轮311中心轴固定设置有转杆，转杆转动设置在驱动箱301内部顶端，第四齿轮311右侧设置有第三齿轮310，第三齿轮310固定设置在传动套筒304上位于第一齿轮305上方的位置。
36.进一步，锁止机构4包括滑动设置在反应釜2内部底端的第一解锁杆401，第一解锁杆401与反应釜2内部底端之间固定设置有第一复位弹簧402，第一解锁杆401贯穿反应釜2底端内壁，且第一解锁杆401下端设置有第二推杆403，第二推杆403通过滑槽滑动设置在反应釜2底端内壁中，第二推杆403与反应釜2底端内壁之间固定设置有第二复位弹簧404，第二推杆403远离第一解锁杆401的一端设置有第二解锁杆405，第二解锁杆405中段位置通过滑槽滑动设置在反应釜2侧壁中，且第二解锁杆405与反应釜2侧壁之间固定设置有第三复位弹簧406，第二解锁杆405远离第二推杆403的一端通过销轴铰接有l型连接杆407，l型连
接杆407远离第二解锁杆405的一端通过销轴铰接有锁舌408，且l型连接杆407两端均开设有用于配合销轴滑动的滑槽，锁舌408滑动设置在反应釜2顶部内壁内。
37.进一步，限位机构5包括固定设置在驱动箱301内部顶端的第一连接套和固定设置在驱动箱301内部底端的第二连接套，第一连接套内部通过滑槽滑动设置有第一限位杆501，且第一限位杆501与第一连接套之间固定设置有第四复位弹簧502，第二连接套内部通过滑槽滑动设置有第二限位杆503，第二限位杆503与第二连接套内部之间设置有第五复位弹簧504。
38.进一步，第四齿轮311上端开设有用于配合第一限位杆501卡接的第一凹槽，第二齿轮306底端开设有用于配合第二限位杆503卡接的第二凹槽。
39.进一步，传动套筒304侧壁开设有用于配合锁舌408进行卡接的环形凹槽。
40.进一步，反应釜2侧上端固定设置有用于配合进料的进料口6，反应釜2底部设置有用于配合出料的出料口7。
41.进一步，第一限位杆501远离第四齿轮311的一端套设在第一传动轴303上，第二限位杆503远离第二齿轮306的一端套设在传动套筒304上。
42.进一步，环形刮板309底端固定设置有用于配合第一解锁杆401使用的第一推杆314。
43.工作原理：使用时，通过打开驱动电机302，进一步驱动电机302带动与其输出轴固定连接的第一传动轴303，第一传动轴303进一步带动设置在其下端的传动套筒304转动，进一步传动套筒304带动固定设置在其表面的第一齿轮305转动，进一步第一齿轮305带动与其啮合连接的第二齿轮306转动，第二齿轮306进一步带动与其中心轴固定连接的外转轴307转动，进一步外转轴307带动l型搅拌杆308对反应釜2内部物料进行搅拌，同时l型搅拌杆308带动滑动套设在其下端的环形刮板309在反应釜2内部旋转上升，配合l型搅拌杆308对反应釜2内部物料进行更均匀搅拌；
44.当环形刮板309在反应釜2内上升到一定高度时，进一步环形刮板309推动传动套筒304，传动套筒304进一步在驱动箱301内部上升，进一步第一齿轮305脱离与第二齿轮306的啮合装置，并同时第一齿轮305松开对第二限位杆503的限位，第二限位杆503进一步在第五复位弹簧504的作用下升起，并卡接到第二齿轮306底端第二凹槽内部，形成对第二齿轮306的锁止，当第三齿轮310开始与第四齿轮311啮合时，传动套筒304停止上升，同时锁舌408卡接到传动套筒304侧壁的环形凹槽内，防止传动套筒304下降，同时传动套筒304上端将第一限位杆501顶起，使得第一限位杆501压缩第四复位弹簧502，并脱离第四齿轮311上端的第一凹槽，松开对第四齿轮311的锁止；
45.第三齿轮310转动，进一步第三齿轮310带动与其啮合的第四齿轮311转动，进一步第四齿轮311带动与其啮合连接的第五齿轮312转动，进一步第五齿轮312带动与其中心轴固定连接的螺纹丝杆313按与外转轴307相反的方向转动，进一步螺纹丝杆313带动套设在其表面的螺母座移动，进一步螺母座带动与其固定连接的环形刮板309在反应釜2内竖直下降，环形刮板309进一步对反应釜2内壁及l型搅拌杆308进行清理，防止尿素产生结晶；
46.当环形刮板309运动到螺纹丝杆313底端时，进一步环形刮板309底端的第一推杆314推动第一解锁杆401，进一步第一解锁杆401推动第二推杆403，第二推杆403进一步推动第二解锁杆405升起，第二解锁杆405进一步推动l型连接杆407转动，进一步l型连接杆407
拉动与其铰接的锁舌408，使得锁舌408松开对传动套筒304的锁止，传动套筒304重新下降，进一步第三齿轮310脱离与第四齿轮311的啮合，第一齿轮305与第二齿轮306重新啮合，重复上述操作，直至反应结束。
47.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。