實驗室反應釜的傳熱裝置主要是夾套和蛇管。
l)夾套
當傳熱速率要求不高和載熱體工作壓力低于日600kPa(158℃飽和蒸汽壓力)時,常用夾套傳熱結構。傳熱夾套一般由鋼板焊接而成,它是套在實驗室反應釜筒體外面能形成密封空間的容器,既簡單又方便。夾套內通蒸汽時,其蒸汽壓力一般不超過0.6MPa。當夾套內載熱體工作壓力大于0.6MPa或反應器的直徑較大時,夾套必須采取加強措施。用支撐短管加強的“蜂窩夾套”,可用10[X)kPa的飽和水蒸汽加熱至180℃。沖壓式蜂窩夾套,可耐更高的壓力。另一種耐壓加熱結構是用角鋼焊在釜的外壁上,另一種耐壓加熱結構是用角鋼焊在釜的外壁上,
2)蛇管
當工藝需要的傳熱面積大,不能用夾套傳熱或單靠夾套傳熱不能滿足要求時,或者是反應器內壁襯有橡膠、瓷磚等非金屬材料時,可采用蛇管、插人套管、插人D形管等傳熱。 工業上常用的蛇管有兩種:水平式蛇管,直立式蛇管,排列緊密的水平式蛇管能同時起到導流筒的作用,排列緊密的直立式蛇管同時可以起到擋板的作用,它們對于改善流體的流動狀況和攪拌的效果起積極的作用。
蛇管浸沒在物料中,熱量損失少,且由于蛇管內傳熱介質流速高,它的給熱系數比夾套大很多。但對于含有固體顆粒的物料及勃稠的物料,容易引起物料堆積和掛料,影響傳熱效果。工業上常用的幾種插人式傳熱構件垂直管,指形管,D形管。這些插人式結構適用于反應物為容易在傳熱壁上結垢的場合,檢修、除垢都比較方便。 對于大型攪拌反應釜,需要高速傳熱時,可在釜內安裝列管式換熱器,例如在30m3的反應釜內,安裝多組列管式換熱器,總傳熱面積可達loomZ。
3)其他型式傳熱裝置
除了采用夾套和蛇管等內插傳熱構件使反應物料在實驗室反應釜內進行換熱之外,還可以采用各種型式的換熱器使反應物料在反應器外進行換熱,即將反應器內的物料移出反應器換熱后再循環回反應器。當反應器的夾套和蛇管傳熱面積仍不能滿足工藝要求,或由于工藝的特殊要求無法在反應器內安裝蛇管而夾套的傳熱面積又不能滿足工藝要求時,可以通過泵將反應器內的料液抽出,經過外部換熱器換熱后再循環回反應器中。另外,當反應在沸騰溫度下進行且反應熱效應很大時,可以采用回流冷凝法進行換熱,即使實驗室反應釜 內產生的蒸汽通過外部的冷凝器加以冷凝,冷凝液返回反應器中。采用這種方法進行傳熱,由于蒸汽在冷凝器中以冷凝的方式散熱,可以得到很高的給熱系數。
l)夾套
當傳熱速率要求不高和載熱體工作壓力低于日600kPa(158℃飽和蒸汽壓力)時,常用夾套傳熱結構。傳熱夾套一般由鋼板焊接而成,它是套在實驗室反應釜筒體外面能形成密封空間的容器,既簡單又方便。夾套內通蒸汽時,其蒸汽壓力一般不超過0.6MPa。當夾套內載熱體工作壓力大于0.6MPa或反應器的直徑較大時,夾套必須采取加強措施。用支撐短管加強的“蜂窩夾套”,可用10[X)kPa的飽和水蒸汽加熱至180℃。沖壓式蜂窩夾套,可耐更高的壓力。另一種耐壓加熱結構是用角鋼焊在釜的外壁上,另一種耐壓加熱結構是用角鋼焊在釜的外壁上,
2)蛇管
當工藝需要的傳熱面積大,不能用夾套傳熱或單靠夾套傳熱不能滿足要求時,或者是反應器內壁襯有橡膠、瓷磚等非金屬材料時,可采用蛇管、插人套管、插人D形管等傳熱。 工業上常用的蛇管有兩種:水平式蛇管,直立式蛇管,排列緊密的水平式蛇管能同時起到導流筒的作用,排列緊密的直立式蛇管同時可以起到擋板的作用,它們對于改善流體的流動狀況和攪拌的效果起積極的作用。
蛇管浸沒在物料中,熱量損失少,且由于蛇管內傳熱介質流速高,它的給熱系數比夾套大很多。但對于含有固體顆粒的物料及勃稠的物料,容易引起物料堆積和掛料,影響傳熱效果。工業上常用的幾種插人式傳熱構件垂直管,指形管,D形管。這些插人式結構適用于反應物為容易在傳熱壁上結垢的場合,檢修、除垢都比較方便。 對于大型攪拌反應釜,需要高速傳熱時,可在釜內安裝列管式換熱器,例如在30m3的反應釜內,安裝多組列管式換熱器,總傳熱面積可達loomZ。
3)其他型式傳熱裝置
除了采用夾套和蛇管等內插傳熱構件使反應物料在實驗室反應釜內進行換熱之外,還可以采用各種型式的換熱器使反應物料在反應器外進行換熱,即將反應器內的物料移出反應器換熱后再循環回反應器。當反應器的夾套和蛇管傳熱面積仍不能滿足工藝要求,或由于工藝的特殊要求無法在反應器內安裝蛇管而夾套的傳熱面積又不能滿足工藝要求時,可以通過泵將反應器內的料液抽出,經過外部換熱器換熱后再循環回反應器中。另外,當反應在沸騰溫度下進行且反應熱效應很大時,可以采用回流冷凝法進行換熱,即使實驗室反應釜 內產生的蒸汽通過外部的冷凝器加以冷凝,冷凝液返回反應器中。采用這種方法進行傳熱,由于蒸汽在冷凝器中以冷凝的方式散熱,可以得到很高的給熱系數。