聚合釜培训课件
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聚合釜讲解
2.搅拌装置的设计 搅拌装置的设计
六平叶片涡轮式搅拌器：轮径D/T=1/3，D=600mm 叶轮距器底高度Hj=D，Hj=600mm 叶片宽度W=1/5D，W=120mm 叶片长度L=1/4D，L=150mm 液深H/T=1.49/1.8=0.828 无挡板 叶轮转速
N=
u 6 .5 = = 3.5 r s = 210 r min πD 3.14 × 0.6
4.传热面积的校核 传热面积的校核
叶轮雷诺数
D 2 Nρ 0.6 2 × 3.5 × 860 Re = = = 21.7 µ 50
搅拌器功率
Ps = N p ρN 3 D 5 = 5 × 860 × 3.53 × 0.65 = 1.43 × 10 4 W = 14.3kW
P = 电机 Ps + Pm 14.3 + 0.1 × 14.3 = = 18.5kW η 0.85
电机功率
3.1热量衡算 热量衡算
过程的热效应Q3的计算 过程的热效应 的计算
1000 × 30493.6 × (0.646 − 0.45) Q3 = Qr + Q p = × 75.2 = 4.32 × 10 6 kJ 104
计算离开设备物料带走的热量Q4 计算离开设备物料带走的热量
Q4 = ∑ Gi C pi (t − to ) = 34510.8 × 2.05 × (160 − 140) = 1.42 × 106 kJ
1.聚合方法：少量溶剂的溶液聚合法 2.聚合温度：160℃ 3.聚合设备：间歇釜 4.搅拌装置：涡轮式搅拌器 5.传热设备：夹套
设计流程
釜体 物料衡算 ↓ 体积流量VD ↓ 反应釜尺寸
搅拌装置 功率准数Np ↓ 搅拌器功率 ↓ 电机功率
第五章搅拌聚合釜内流体的流动与混合课件
2024年8月3日星期六
2024年8月3日星期六
2024年8月3日星期六
微观流动是指流体以小尺寸(小气泡、液滴分散 成更小的液滴)在小范围(气泡、液滴大小的空 间)中的湍动状况。 微观流动是由于搅拌桨的剪切作用而引起 的局部混合作用，它促使气泡、液滴的细微化 最后由于分子扩散达到微观混合。 微观流动的作用促使局部混合及异相表面 更新，对促进传热、传质、分散微粒也有利。 在搅拌桨叶叶端附近及挡板处是微观流动作用 最强烈处。微观流动也称剪切流动，它促使液 体细微化达到分散作用。
框式搅拌器直径较大，一般取反应器内径的2/3～9/10， 50～70r／min。框式搅拌器与釜壁间隙较小，有利于传 热过程的进行，快速旋转时，搅拌器叶片所带动的液体 把静止层从反应釜壁上带下来；慢速旋转时，有刮板的 搅拌器能产生良好的热传导。这类搅拌器常用于传热、 晶析操作和高粘度液体、高浓度淤浆和沉降性淤浆的搅 拌。
2024年8月3日星期六
搅拌器的分类
按流体流动形态
轴向流搅拌器 径向流搅拌器
按搅拌器叶片结构
平叶 折叶
混合流搅拌器
螺旋面叶
按搅拌用途
2024年8月3日星期六
低粘流体用搅拌器 高粘流体用搅拌器
搅拌器的主要用途： 混合：使两种或多种互溶或不互溶液体技工艺要求 混合均匀，如溶液、悬浮液、乳化等的配制。 搅拌：使物料强烈地流动，以提高传热、传质速率 悬浮：使小固体颗粒在液体中均匀悬浮、防止沉降等。 以达到加速溶解、 分散：则使气体、液体在流体中充分分散成细小的气 泡或液滴，增加接触面，促进传质或化学反应，并满 足聚合物对粒度的要求。
2024年8月3日星期六
搅拌器的流型
轴向流
——液体轴向流入，轴向流出 特点：搅拌器叶片与旋转平面夹角小于90° 如：折叶桨、推进式搅拌器
聚合釜介绍
5）生产过程中以及设备本身不能混入金属 类杂质;
6）聚合反应后生成的聚合液粘度较高;
总之: 要综合考虑反应器内物料的搅动、混
合、传热、传质和反应速度等诸多因素， 做到反应器的正确选型、合理设计、有效 放大和最佳控制等.
其他方面要求： ㈠ 结构细节的设计要求； ㈡ 筒体内壁的加工要求； ㈢ 检验的要求； ㈣ 冷却水的高效利用问题； ㈤ 组装的要求； ㈥ 焊接的要求； ㈦ 设备安装后水平的要求； ㈧ 试车要求
四、反应釜未来的发展趋势
1、大容积化 2、瞬时、科学、合理的移出反应热 3、减少或消除因设计或制造等原因造成 的死角， 避免人为的原因使凝胶产生积累； 4 、合适的选材，达到既满足工艺过程的 需要又能降低成本的目的； 5 、在可能的情况下,结构尽量简单; 6 、合理利用热能，选择最佳的操作条件.
材料科学的意义
T ＞ 623K （T ＞350℃） 低温容器
T = 223~253K（如冷冻设备）
（—50℃～ —20℃）（普冷） 超低温容器 (深冷设备)
T ＜ 223K（如深冷设备）
（T ＜—50℃） （深度冷冻）
4. 按壁厚大小分类:
D0 / Di ≤ 1.1～1.2 其中：D0 为容器的外径；Di为容器的内径 满足上式的为薄壁容器；否则为厚壁容器
5、其它部件：
工艺接管 人 孔、 手 孔、 液面计、 视 镜、 温度计、(就地指示或远传等） 压力计（就地或远传等）
（四）、反应器中搅拌的作用
1、混合：
通过搅拌的作用，使比重、粘度不同的物料 混合均匀。
2、搅动：
通过搅拌的作用，使物料强烈流动， 以提 高传热及传质速率。
3、悬浮：
通过搅拌的作用，使原来静止的液体中会沉 降的的固体颗粒或液滴悬浮在液体介质中。
聚酯聚合反应釜
聚酯聚合反应釜1. 简介聚酯聚合反应釜是一种用于聚酯聚合反应的装置。
聚酯是一类重要的合成高分子材料，广泛应用于纺织、塑料、涂料等领域。
聚酯聚合反应釜通过控制反应条件和提供合适的反应环境，实现聚酯的聚合过程。
2. 反应原理聚酯聚合反应是指通过酯化反应或缩聚反应，将含有羟基和羧基的单体分子聚合成高分子聚酯。
其中，主要的反应原理是酯化反应，即羟基和羧基之间的酯键形成。
聚酯聚合反应釜提供了合适的反应条件和催化剂，促进反应的进行。
3. 反应釜结构聚酯聚合反应釜通常由反应釜本体、加热系统、搅拌系统、冷却系统、进料系统、出料系统等组成。
•反应釜本体：一般采用不锈钢材料制成，具有良好的耐腐蚀性和高温抗压性能。
•加热系统：通过电加热、蒸汽加热或油加热等方式，提供反应釜所需的温度。
•搅拌系统：通过搅拌器将反应物均匀混合，促进反应的进行。
•冷却系统：通过冷却介质流过反应釜外壁或内部换热器，控制反应温度。
•进料系统：将单体、溶剂、催化剂等物料加入反应釜。
•出料系统：将反应产物从反应釜中取出。
4. 反应条件聚酯聚合反应的条件对反应的效率和产物性能有重要影响。
常见的反应条件包括温度、压力、催化剂、溶剂等。
•温度：通常在150-250°C范围内进行反应，温度过高会导致副反应的发生。
•压力：一般在常压下进行，也可根据需要调节反应压力。
•催化剂：常用的催化剂有有机酸、碱催化剂等，可以提高反应速率和选择性。
•溶剂：可用作反应介质，有助于反应的进行和产物的分离。
5. 反应过程聚酯聚合反应一般分为预聚合和聚合两个阶段。
•预聚合：将单体、催化剂、溶剂等加入反应釜中，通过加热和搅拌使反应进行。
预聚合过程中，单体分子通过酯化反应或缩聚反应形成较短的聚合物链。
•聚合：在预聚合的基础上，进一步加热反应釜，控制反应温度和时间，使聚合物链进一步生长，形成目标聚酯。
6. 应用领域聚酯聚合反应釜广泛应用于纺织、塑料、涂料、电子材料等领域。
•纺织：聚酯纤维是一种重要的合成纤维，广泛应用于纺织品制造。
聚合釜培训课件
1、LF110型聚氯乙烯聚合釜采 用下传动方式，减速机采用平行 轴结构由德国（弗兰德） FLENDER公司制造；配置双极 数电机调节搅拌转速，在减速机 与电机之间，安装有气动马达装 置，做为备用动力装置，当电力 驱动出现故障时，气动马达立即 启动，继续驱动负载工作； 2、减速器输入轴转速n1=1311660r/min 3、减速器输出轴转速n2=12562.5r/min 4、减速器采用 美孚600XP VG320齿轮油，用 量50L/次
序号 部位
润滑油粘度（40℃）mm2/s 标准
注油量
1 减速机 ISO VG220或VG320
DIN51562 50L
2 机封油站 10#工业白油
90L
LF110型聚氯乙烯聚合釜试车
（2）手动盘车，无不正常阻力及声响； （3）釜内注入一定量的水； （4）各监测仪表调试合格； （5）各部电机搅拌转向无误，主电机搅拌转向：自上向下看顺时针； （6）以水代料； （7）试车注意事项：
≤0.20mm;搅拌轴轴端径向跳动公差≤2.5mm.
LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
► 搅拌系统－减速机 ◇蜗轮蜗杆减速机 ◇渐开线齿轮减速机 ◇摆线齿轮减速机 ◇皮带轮减速机
• 平行轴减速机
输入轴
输出轴
输入轴
• 交叉轴减速机
输出轴
LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
► 搅拌系统－油站
油站原理：
LF110型聚氯乙烯聚合釜结构特点
4、安装 设备的交货状态，聚合釜在制造厂已经过以水带料的试运转。 A、釜体整体运输部件的安装，釜内搅拌轴是固定在釜内整体发运的，轴的偏摆
及与底轴承的对中度在制造厂均经过严格调整，因此，设备现场安装时，必须 仔细调整釜体安装的水平度。调整方法；把框式 水平仪放置在机架平面上，在 支座底板下方垫设斜铁在垂直两个方向上，检测机架平面的水平度，不大于 0.2mm/1000mm,水平调整合格后，拆除釜内搅拌轴支撑架，拆除时检查搅拌轴与 密封轴连接螺栓，搅拌器连接螺栓是否松动，并需紧固牢。 B、传动部分分装发运件的安装，外购件必须有产品质量合格证明书，确保机架、 减速机、气动马达，电机及其连接件位号一致，组装对应的减速机，气动马达、 电机及连接的带轮及皮带，手动盘车，检测机械密封处轴的径向跳动公差
序号 部位
润滑油粘度（40℃）mm2/s 标准
注油量
1 减速机 ISO VG220或VG320
DIN51562 50L
2 机封油站 10#工业白油
90L
LF110型聚氯乙烯聚合釜试车
（2）手动盘车，无不正常阻力及声响； （3）釜内注入一定量的水； （4）各监测仪表调试合格； （5）各部电机搅拌转向无误，主电机搅拌转向：自上向下看顺时针； （6）以水代料； （7）试车注意事项：
≤0.20mm;搅拌轴轴端径向跳动公差≤2.5mm.
LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
► 搅拌系统－减速机 ◇蜗轮蜗杆减速机 ◇渐开线齿轮减速机 ◇摆线齿轮减速机 ◇皮带轮减速机
• 平行轴减速机
输入轴
输出轴
输入轴
• 交叉轴减速机
输出轴
LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
► 搅拌系统－油站
油站原理：
LF110型聚氯乙烯聚合釜结构特点
4、安装 设备的交货状态，聚合釜在制造厂已经过以水带料的试运转。 A、釜体整体运输部件的安装，釜内搅拌轴是固定在釜内整体发运的，轴的偏摆
及与底轴承的对中度在制造厂均经过严格调整，因此，设备现场安装时，必须 仔细调整釜体安装的水平度。调整方法；把框式 水平仪放置在机架平面上，在 支座底板下方垫设斜铁在垂直两个方向上，检测机架平面的水平度，不大于 0.2mm/1000mm,水平调整合格后，拆除釜内搅拌轴支撑架，拆除时检查搅拌轴与 密封轴连接螺栓，搅拌器连接螺栓是否松动，并需紧固牢。 B、传动部分分装发运件的安装，外购件必须有产品质量合格证明书，确保机架、 减速机、气动马达，电机及其连接件位号一致，组装对应的减速机，气动马达、 电机及连接的带轮及皮带，手动盘车，检测机械密封处轴的径向跳动公差
《聚合反应设备》幻灯片
应用
化学反响、生物反响、混合、分散、溶解、 结晶、萃取、吸收或解吸、传热等操作。
构造
组成——搅拌器、搅拌轴及其密封 装置、传动装置等组成
由筒体、换热元件 及内构件组成
1—电动机； 2—减速机； 3—机架； 4—人孔； 5—密封装置； 6—进料口； 7—上封头； 8—筒体： 9—联轴器； 10—搅拌轴；
☆ 剪切作用与液—液搅拌体系中液滴的细化、固—液搅拌 体系中固体粒子的破碎以及气—液搅拌体系中气泡的细微化 有关。 ☆当输入液体的能量主要用于对流体的剪切作用时，那么称 为剪切型叶轮，如径向涡轮式、锯齿圆盘式等。
流动特性
✓搅拌器从电动机获得机械能，推动物料〔流体〕运动。 ✓搅拌器对流体产生二种作用，剪切作用和循环作用。
轴向流与径向流对混合起主要作用
切向流应加以抑制
采用挡板可削弱切向流， 增强轴向流和径向流
➢除中心安装的搅拌机外，还有偏心式、底插式、 侧插式、斜插式、卧式等安装方式。 ➢不同方式安装的搅拌机产生的流型也各不一样。
(a) 垂直 偏心式
(b) 底插式
(c) 侧插式
(d) 斜插式
(e) 卧式
搅拌器在容器内的安装方式
部件。
功能 提供过程所需要的能量和适宜的流动状态。
原理
搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形 成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液 体在搅拌容器内循环流动。
流型 流体循环流动的途径。
一、流型
流型与搅拌的关系
✓流型与搅拌效果、搅拌功 率的关系十分密切。 ✓搅拌器的改进和新型搅拌 器的开发往往从流型着手。
环管式反响器优点
➢单位体积的传热面较大，只要用冷却水夹套即可 满足传热要求，故能耗较低。 ➢单位体积生产能力高。如一台66m3双环管反响器 年生产能力可达4.5万吨左右，高于釜式反响器的生 产能力。 ➢反废物料在高速循环泵的推动下，物料流动线速 度可达8m／s，可有效地防止聚合物在管壁的沉积， 进一步强化传热，并降低聚合物凝胶含量。 ➢反响单程转化率高，可达95％以上，从而减少了 单体的循环量。 ➢物料在反响器内停留时间短，有利于不同牌号聚 合物的生产切换。
第五章 搅拌聚合釜内流体的PPT课件
K B 0.35 全挡板
K B 0无挡板
K B 0 ~ 0.35部分挡板
21
挡板程度对搅拌功率的影响
Np(KB KBF )0.48 NPF
N NP P F F N N P P12.9(B WT)1.2nB2
三、非均相体系搅拌功率计算 1.气—液体系
lg P P o g 1(9 D T 2 )4 .3(8N2)D 0 .11 (D 5 g2)1 N .9(D 6T )(N q3)D
经验法
（3）幂指数ρ、q的计算
q lg NRe
（4）功率函数Φ的计算
（5）永田经验式 无档板，二叶搅拌浆
N pN A R eB (1 13 3 0 0 1 3 ..2 2 N N R R 0 0 ..6 6e e )6 6 P (H T )0 .3 b 5T(s)i1 .2 n
A 1 ( b 4 T ) 6( D 7 T 0 .6 ) 2 185
（3）减少流体短路
导流筒
导流筒
7
第二节 搅拌器的构形及选择
一、搅拌器的构形
1.浆式搅拌器
剪切 粘度0. 1~100Pa s ,平浆、斜浆。浆、釜径比
D/T=0.5~0.7，20~200/r min，叶速1.2~m2 / s
粘度1~100Pa s,锚式、框式。浆、釜径比D/T=0.95
8
2.涡流式搅拌器
B10 1 .3 4(bT 0 .5)21 .1D 4T
p1 .14 (bT)2 .5 (D T0 .5 )27(bT)4 20
有档板，二叶平浆
二叶平浆 二叶斜浆NRec b2T5(T D0.4)20.1(1bTb)T0.0048
NRe 104(1s in)NRec
第六章 搅拌聚合釜的传热与传质讲解
将液相导出进行釜外热循环交换
冷水
气相
冷水
冷水
液相
冷水 泵
(4)体外循环冷凝器:部分反应物料由反应器中用泵 抽出,经外部冷凝器冷却后再进入反应器.
还满足不了要求时，加容积及冷料降温。如顺丁胶 多釜聚合。
注意事项
(1)在容易结垢的聚合过程中,因为易结垢,且不易 清洗,所以釜聚合内不宜采用蛇管或管束冷却.乳液 聚合速率很快,常在釜内设置大量束管,帮助散热.
式中：α 被搅拌液体对壁面的传热系数；Ｌ定性长度，对夹 套釜Ｌ取釜径Ｔ；Ｄ为搅拌桨叶直径；Ｎ搅拌器转速；λ 导热系数 Cp 恒压热容，ρ 密度，μ b黏度μ w 为壁温下流 体的粘体黏度
湍流时, 取b=2/3，c=1/3, m=0.14
搅拌釜不同，a值不同．并限于指定标准釜。 标准几何尺寸釜为：T:D=3； H:T＝１
假塑性流体大都处于层流区，常采用锚式，螺带 式搅拌器，传热关联式如下：
锚式：
i
T
1.5(NRe )0.5 (NPr )0.33(Vis )0.2 (50
N
Re
500)
螺带式 (0.1< N R en< N R e c)
此外最大传热速率可能不再反应阶段。
高粘体系注意刮壁作用设计。
第二节 搅拌聚合釜的传热方式
传热装置:夹套,内冷件,回流冷凝,体外循环 冷却器等.
(1)夹套:最常用.结构简单,但传热系数不高.
改进办法：提高夹套内传热介质的湍动
增加搅拌釜的总传热系数
(如在夹套内安装导流板或扰流喷嘴)
第六章 搅拌聚合釜的传热 与传质
第一节 聚合过程的传质问题
冷水
气相
冷水
冷水
液相
冷水 泵
(4)体外循环冷凝器:部分反应物料由反应器中用泵 抽出,经外部冷凝器冷却后再进入反应器.
还满足不了要求时，加容积及冷料降温。如顺丁胶 多釜聚合。
注意事项
(1)在容易结垢的聚合过程中,因为易结垢,且不易 清洗,所以釜聚合内不宜采用蛇管或管束冷却.乳液 聚合速率很快,常在釜内设置大量束管,帮助散热.
式中：α 被搅拌液体对壁面的传热系数；Ｌ定性长度，对夹 套釜Ｌ取釜径Ｔ；Ｄ为搅拌桨叶直径；Ｎ搅拌器转速；λ 导热系数 Cp 恒压热容，ρ 密度，μ b黏度μ w 为壁温下流 体的粘体黏度
湍流时, 取b=2/3，c=1/3, m=0.14
搅拌釜不同，a值不同．并限于指定标准釜。 标准几何尺寸釜为：T:D=3； H:T＝１
假塑性流体大都处于层流区，常采用锚式，螺带 式搅拌器，传热关联式如下：
锚式：
i
T
1.5(NRe )0.5 (NPr )0.33(Vis )0.2 (50
N
Re
500)
螺带式 (0.1< N R en< N R e c)
此外最大传热速率可能不再反应阶段。
高粘体系注意刮壁作用设计。
第二节 搅拌聚合釜的传热方式
传热装置:夹套,内冷件,回流冷凝,体外循环 冷却器等.
(1)夹套:最常用.结构简单,但传热系数不高.
改进办法：提高夹套内传热介质的湍动
增加搅拌釜的总传热系数
(如在夹套内安装导流板或扰流喷嘴)
第六章 搅拌聚合釜的传热 与传质
第一节 聚合过程的传质问题
聚合釜喷淋阀、底阀 Microsoft PowerPoint 演示文稿
聚合釜底阀的常见故障及处理
• • • • • • • • • 1、电机超电流，跳电。 处理：（1）、检查电机是否正常。 （2）、检查减速器是否正常。 （3）、检查阀内是否结塑化物。 3 （4）、检查阀底轴承是否完好。 2、底阀泄露。 处理：更换阀体内四氟圈。 3、柱塞不动作。 处理：检查柱塞内铜螺母是否完好。
聚合釜底阀的结构
聚合釜底阀的结构
• 防爆电机、减速器、阀体、支架、衬套、 柱塞、压环、压板、阀杆、弹簧、螺栓等 组成。
聚合釜底阀的工作原理
• 工作原理：聚合釜底阀电机带动减速机里蜗轮和 蜗杆及阀杆的旋转，使阀门中的柱塞做上下往复 直线运动，通过行程开关控制柱塞移动的距离， 达到阀开、阀关的目的，起到物料排放的作用。 （注：不论开，还是关都有接近开关和行程开关， 检测阀门启停，起到双重保护，另外开关有90秒 时间限定，保护电机，以免电机卡死在中间位置 烧电机。）
淋管堵 处理：解体喷淋阀，清理喷淋阀内的自聚物。 2、密封填料泄露超标 处理：补加盘根或更换。 3、喷淋效果不佳 处理：检查各密封组件密封效果，更换磨损严重 的密封组件。 • 4、电机超电流 处理：检查填料压环压力是否过 紧，进行处理。
喷淋阀的常见故障及处理
聚合釜喷淋阀、出料底阀
电动喷淋阀、底阀的作用
• 喷淋阀：加料前先加涂壁剂，涂壁后加水 洗壁，确保釜内无悬粘树脂颗粒，提高防 粘喷涂效果，出料后，用水洗壁。 底阀：（1）聚合釜反应前加水，反应完毕 后将反应物（PVC）排出，（2）聚合釜抽 真空（3）釜底密封。
喷淋阀工作过程
• 喷淋阀进口打开
喷淋阀
聚合釜底阀日常维护保养注意事项
• 1、阀门在与聚合釜联接过程中，不要碰撞防爆行程开关，因为它的 位置是选调试阀门时固定好的，它的移动和错位直接关系到阀门的工 作效果。 2、如果发现阀门有外漏现象时，可适当调整弹簧上螺母的松紧度， 但切记不要拧的太紧，以防出现阀门密封环受过紧抱死柱塞，电机负 荷大出现电机烧毁的现象。 3、如发现阀门有泄漏现象时，可能是因为阀门密封环有划伤和损坏 的情况发生，这时须更换阀内密封环。 4、如出现动力电源突然中断，这时阀门又需要工作时，可采取电动 转手动方式，步骤是：转动手轮中间的手柄，直到拧到底为止，在手 柄拧到底的同时要轻轻转动手轮，感觉到手轮负重突然增加时，此时 转换完成，直接用手动轮控制阀门的工作。 5、如想保证阀门长期处于良好的工作状态，建议每年大修期间对阀 门进行正常的保养，即给减速机加润滑脂，阀门进行分解清洗，检查 内部零部件有无异常的情况。
聚合釜串级控制系统PPT课件
-
3
2、 如果聚合釜的温度不允许过高，否则易发生事故，试确定 控制阀的气开、气关型式；
-
4
因为聚合釜的温度不允许过高，冷却水控制阀没有气源信号时，应打开。 所以，有气源信号阀关，控制阀应选择气关型式（“反”作用）。
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5
3、确定主、副控制器的正、反作用；
-
6
➢ 控制阀选气关式，为“反”作用。 ➢ 由于副变量就是操纵变量（冷却水流量）本身，所以副对象是“正”作用。 ➢ 为使副回路组成负反馈，因此副控制器FC为“正”作用。
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9
如果冷却水的温度是经常波动的， 上述系统应如何改进？
如果冷却水温度经常波动，则应选择冷却水温度作为副变量，构成温 度-温度串级控制系统。
-
10
如果选择夹套内的水温作为副变量构成串级控制系统，试画出它的方块图， 并确定主、副控制器的正、反作用。
-
11
温度-温度串级控制系统方块图如下：
T1给定值
T1C
-
T2C
-
控制阀
干
干
f扰
2
聚合釜
T2
夹套
扰
f1
聚合釜
T1
T2温度测量变送
T1温度测量变送
副对象是聚合釜夹套，副变量是夹套内的水温，副控制器是温度控制器T2C。 副控制器T2C为“反”作用，主控制器T1C也为“反”作用。
-
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第七章
复杂控制系统
---聚合釜串级控制系统
-
1
1、这是一个什么类型的控制系统？试画出它的方块图；
-
2
这是一个温度-流量串级控制系统，其方块图如下：
T给定值
TC
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FC
第一章聚合釜
山西阳煤氯碱化工有限责任公司聚氯乙烯车间45m³聚合反应釜维护检修规程1 总则1. 1 规程适用范围a为规范化、标准化检修，特制订本规程。
b本规程适用于阳煤氯碱有限责任公司，聚氯乙烯车间45m³聚合釜的维护和检修。
1. 2 设备结构简述聚合釜由釜体、传动装置、搅拌装置、密封装置、爆破片、放料阀等部分组成。
a、釜体是两端为椭圆封头，外部带板管式夹套的立式反应容器。
釜内表面电解抛光处理。
b、传动装置由电动机（75KW）、减速器PVA9050P2-RL-125、联轴器、传动轴组成；c、搅拌装置由搅拌轴和搅拌浆叶组成；搅拌叶为三叶后掠式上下两层。
d、冷却装置由釜体外部半管冷却水夹套、内冷管组成；e、密封装置是天津釜用密封件厂的机械密封VM-140；f、爆破片当釜内压力时，安全阀可自行开启泄压，保证安全运行；g、放料阀为GDF-A DN150不锈钢柱塞式，安装在釜底。
结构特性聚合釜采用立式结构，直径3米，釜体总高11.208米。
采用复合板材16Mn钢板作桶体。
六支支腿落地支撑釜体。
对釜的加工精度要求高。
1.3 主要性能参数工作压力：釜体1.3MPA 夹套0.4MPA工作温度：釜体100℃夹套140℃设计压力：釜体1.5MPA 夹套0.5MPA设计温度：釜体100℃夹套140℃物料名称：氯乙烯，循环水，无离子水，蒸汽容积：45m3容器类别：Ⅱ级釜体传热面积： 54.6 m2内冷管传热面积： 16.8 m2防爆电机功率： 75KW，YB280S-4、搅拌输出转速： 125r/min。
2 设备完好标准2. 1 零部件完整齐全，质量符合要求2. 1.1 釜体及传动、搅拌、冷却、机械密封、安全装置、放料阀等辅助设备完整齐全，质量符合要求。
2. 1.2 各压力表、温度计、油站等完整齐全，灵敏准确。
2. 1.3 设备基础、人孔、支架、辅助设施的机座稳固可靠，各连接螺栓齐全，紧固。
支架上的调整螺栓完整齐全。
第五章、搅拌聚合釜内流体的流动与混合课件
2020/8/16
挡板与导流筒 1．挡板
当流体粘度不大，搅拌转速较高，而且桨叶 放在釜的中心线时，液体将随着桨叶旋转的 方向循着釜壁滑动，釜内液体在离心力作用 下涌向釜壁，使液面沿袭壁上升，中心部分 的液面下降，形成一个漩涡，通常称打漩现 象。
2020/8/16
2020/8/16
打漩现象消除措施： a.搅拌轴偏心安装时，能减弱游涡，提 高 轴向循环速率; b.在釜内安装挡板可有效的消除游涡
B区间(NRe～l0) 当雷诺数达数十时，自桨叶 端开始有吐出流产生，并引起整个釜内流体的 上下循环流动(可能尚存在四周死角)，此时处 于层流。
2020/8/16
C区间(NRe l00～1000) 此时处于过渡流态， 即在桨叶周围液体为湍流状态，上下循环流 动为滞流，随雷诺数增大，其湍动程度增大。
D区间(NRe＞1000) 整个釜内的上下循环流 动都处于湍流状态。 无挡板时会引起旋涡, 有挡板时整釜会处于湍流状态。 当桨叶直径 D与釜径T之比D／T＜0.1时，釜内流体虽为 湍流状态，但上下循环流不会遍及整个釜内， 易出现死角。
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搅拌桨叶的动力特性、循环特性、混合特性， 分别用无因次准数表示。
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2020/8/16
微观流动是指流体以小尺寸(小气泡、液滴分散 成更小的液滴)在小范围(气泡、液滴大小的空 间)中的湍动状况。 微观流动是由于搅拌桨的剪切作用而引起的 局部混合作用，它促使气泡、液滴的细微化最 后由于分子扩散达到微观混合。 微观流动的作用促使局部混合及异相表面更 新，对促进传热、传质、分散微粒也有利。在 搅拌桨叶叶端附近及挡板处是微观流动作用最 强烈处。微观流动也称剪切流动，它促使液体 细微化达到分散作用。
挡板与导流筒 1．挡板
当流体粘度不大，搅拌转速较高，而且桨叶 放在釜的中心线时，液体将随着桨叶旋转的 方向循着釜壁滑动，釜内液体在离心力作用 下涌向釜壁，使液面沿袭壁上升，中心部分 的液面下降，形成一个漩涡，通常称打漩现 象。
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打漩现象消除措施： a.搅拌轴偏心安装时，能减弱游涡，提 高 轴向循环速率; b.在釜内安装挡板可有效的消除游涡
B区间(NRe～l0) 当雷诺数达数十时，自桨叶 端开始有吐出流产生，并引起整个釜内流体的 上下循环流动(可能尚存在四周死角)，此时处 于层流。
2020/8/16
C区间(NRe l00～1000) 此时处于过渡流态， 即在桨叶周围液体为湍流状态，上下循环流 动为滞流，随雷诺数增大，其湍动程度增大。
D区间(NRe＞1000) 整个釜内的上下循环流 动都处于湍流状态。 无挡板时会引起旋涡, 有挡板时整釜会处于湍流状态。 当桨叶直径 D与釜径T之比D／T＜0.1时，釜内流体虽为 湍流状态，但上下循环流不会遍及整个釜内， 易出现死角。
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搅拌桨叶的动力特性、循环特性、混合特性， 分别用无因次准数表示。
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微观流动是指流体以小尺寸(小气泡、液滴分散 成更小的液滴)在小范围(气泡、液滴大小的空 间)中的湍动状况。 微观流动是由于搅拌桨的剪切作用而引起的 局部混合作用，它促使气泡、液滴的细微化最 后由于分子扩散达到微观混合。 微观流动的作用促使局部混合及异相表面更 新，对促进传热、传质、分散微粒也有利。在 搅拌桨叶叶端附近及挡板处是微观流动作用最 强烈处。微观流动也称剪切流动，它促使液体 细微化达到分散作用。
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LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统 型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
搅拌系统－减速机 搅拌系统－ ◇蜗轮蜗杆减速机 ◇渐开线齿轮减速机 ◇摆线齿轮减速机
输入轴
平行轴减速机
输出轴
输入轴
◇皮带轮减速机 交叉轴减速机
启动。该功能状态下，备用动力装置会实时监视动力驱动状态，当停电或有电机故障信号
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LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
二、主要性能参数 最大功率：6.08KW 最大功率扭矩：178Nm 最大功率转速：327r/min 启动扭矩：206Nm 堵载扭矩：282Nm 气源压力：0.62MPa 最大功率耗气：6.51m3/h 重量：150kg 三、安装 1、检查离合气动马达、各气动件的外观是否有损坏，润滑油是否正常。 2、保证供给气源氮气压力0.4-0.7MPa，流量不少于130L/min以上。 3、分别单独供气给离合器、马达、检查它们是否运转正常状态。 4、将联轴器套上皮带轮主轴，同时将机架移入皮带轮主轴底下，校对输出孔与 皮带轮主轴的同轴度，利用调整垫片调整轴端与设备间的距离，使离合器两齿 块间 的间隙为0.7mm 。 5、锁紧地脚螺栓及联轴器上的紧定螺钉。
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国产釜的系列型谱
生产方法 悬浮聚合 乳液聚合 本体聚合
聚合釜代号 LF RLF BLF
容积系列m3 容积系列m3 13* 30* 48* 70* 110 135* 160 200 24* 48* 60* 80* 30* 42* 50* 70*
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LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统 型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
基本功能设置如下： 基本功能设置如下 一、概述 1、气动马达通过气动离合器与负载传动副相联， 在电机正常工作时，气动马达与负载传动副是脱 离的，不会产生反向传动。 2、设置阻止功能，即正常停机时无需启动该装置。 在该功能状态下，无论有无电机状态输出，该装 置均不会自动启动。该功能用于正常生产作业， 及设备检修等 3、设置启动功能，即启动该装置的判断功能，电机驱动出现故障时该装置会 输出时，该装置可立即启动并可选择汽笛报警。 自动
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LF110型聚氯乙烯聚合釜结构特点 型聚氯乙烯聚合釜结构特点
4、安装 设备的交货状态，聚合釜在制造厂已经过以水带料的试运转。 A、釜体整体运输部件的安装，釜内搅拌轴是固定在釜内整体发运的，轴的偏摆 及与底轴承的对中度在制造厂均经过严格调整，因此，设备现场安装时，必须 仔细调整釜体安装的水平度。调整方法；把框式 水平仪放置在机架平面上，在 支座底板下方垫设斜铁在垂直两个方向上，检测机架平面的水平度，不大于 0.2mm/1000mm,水平调整合格后，拆除釜内搅拌轴支撑架，拆除时检查搅拌轴与 密封轴连接螺栓，搅拌器连接螺栓是否松动，并需紧固牢。 B、传动部分分装发运件的安装，外购件必须有产品质量合格证明书，确保机架、 减速机、气动马达，电机及其连接件位号一致，组装对应的减速机，气动马达、 电机及连接的带轮及皮带，手动盘车，检测机械密封处轴的径向跳动公差 ≤0.20mm;搅拌轴轴端径向跳动公差≤2.5mm.
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LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统 型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
9、气动马达正反转接口定义：从马达轴 端看，正时针转为马达正转向，此时马 达正转进气口为从马达轴端看，右手边 进气口为正转进气口，反之左手边进气 口为反转进气口； 10、使用英格索兰推荐牌号的润滑剂， 按规程保养： a.管路润滑器安装后请按外壳标尺 刻度加注使用相当于SAE20或SAE20W的马 达油，并建议使用英格索兰公司提供的 润滑油； b.第一次使用马达前，在马达进气 口直接加注50ml SAE20 或 SAE20W 的马 达油
米东事业部聚氯乙烯车间设备培训
三号装置设备培训 － 110M3聚合釜
－－聚氯乙烯车间设备组－－ －－聚氯乙烯车间设备组－－ 聚氯乙烯车间设备组 2009.11.02
1
目
录
一、聚合釜介绍
LF135型PVC聚合釜简介 LF135型PVC聚合釜简介 LF110型聚氯乙烯聚合釜主要技术指标 LF110型聚氯乙烯聚合釜主要技术指标 LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统 LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统 LF110型聚氯乙烯聚合釜传热系统 LF110型聚氯乙烯聚合釜传热系统 LF110型聚氯乙烯聚合釜传动与密封 LF110型聚氯乙烯聚合釜传动与密封
－－米东事业部聚氯乙烯车间设备培训－－ －－米东事业部聚氯乙烯车间设备培训－－ 米东事业部聚氯乙烯车间设备培训
PVC聚合釜的基本结构参数 聚合釜的基本结构参数
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LF135型PVC聚合釜 型 聚合釜
输出轴
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LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统 型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
搅拌系统－油Байду номын сангаас 搅拌系统－
油站原理： 油站原理： 电机带动油泵吸油后，利 用润滑油将机械能转化为 动能，具有压力能的液压 油通过液压集成块打开单 向阀，液压油经油管充满 密封油腔，蓄能器实现压 力调整及补偿。与此同时， 密封腔的回油液经流量计、 液控单向阀、溢流阀、过 滤器、油冷却器，最后回 到油箱，完成润滑油循环 的全过程。
－－米东事业部聚氯乙烯车间设备培训－－ －－米东事业部聚氯乙烯车间设备培训－－ 米东事业部聚氯乙烯车间设备培训
LF135型PVC聚合釜－基本特性 型 聚合釜－ 聚合釜
－－米东事业部聚氯乙烯车间设备培训－－ －－米东事业部聚氯乙烯车间设备培训－－ 米东事业部聚氯乙烯车间设备培训
LF110型聚氯乙烯聚合釜 型聚氯乙烯聚合釜
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LF110型聚氯乙烯聚合釜 型聚氯乙烯聚合釜
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LF110型聚氯乙烯聚合釜主要技术指标 型聚氯乙烯聚合釜主要技术指标
LF110型聚氯乙烯聚合釜是由锦西化工机械（集团） LF110型聚氯乙烯聚合釜是由锦西化工机械（集团）有限责任 型聚氯乙烯聚合釜是由锦西化工机械 公司按天津大沽化所提供的技术参数，自行开发研制的大型釜， 公司按天津大沽化所提供的技术参数，自行开发研制的大型釜，该 型釜吸收了国外先进经验，在搅拌传动系统、传热系统等方面采取 型釜吸收了国外先进经验，在搅拌传动系统、 合理先进的配置，与天津大沽化工艺相配套， 合理先进的配置，与天津大沽化工艺相配套，用于悬浮法生产各种 型号的聚氯乙烯树脂。可实现全过程的微机控制。 型号的聚氯乙烯树脂。可实现全过程的微机控制。
该型釜的主要技术指标： 该型釜的主要技术指标： 1 2
单釜年生产能力：40000吨； 釜体内表面采用电解研磨抛光，表面粗糙度Ra值0.1~0.2m，与介 质接触的内件表面，表面粗糙度Ra值≤0.2 m；
3
机械密封使用寿命12000小时以上，泄漏量小于8ml/h(单面)。
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LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统 型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
维护及保养 1、生产期间应定期检查密封件和润滑油，发现油位降低应立即加油； 2、生产期间应定期检查设备的连接件是否松动，如有发现因立即拧紧加固； 3、设备应避免受到重压或重击，以免损坏； 4、过滤器长期保持洁净无积水，有积水后应及时按压过滤器放水阀排水； 5、润滑器长期保持正常油位，使用20或以上标号的进口润滑油； 6、该装置每周试运行一次，连续工作10分钟，确保工作状态正常； 7、每年更换一次气管 8、保持离合器清洁
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LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统 型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统
调试 1、调节两个三联件的调节压力至 0.62Mpa； 2、空载启动系统，按下启动按钮，检 查马达、离合器的动作是否正常，保 持启动时离合器先合上后马达再动作， 停止时马达先停止离合器再脱开，检 查电磁阀的远程操作是否正常。 带负荷启动系统，检查系统运转是否 正常； 调试完毕即可正式投用生产。
LF110型聚氯乙烯聚合釜技术特性 型聚氯乙烯聚合釜技术特性
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LF110型聚氯乙烯聚合釜结构特点 型聚氯乙烯聚合釜结构特点
1、 搅拌系统 LF110型聚氯乙烯聚合釜搅拌系统在搅拌 转速、搅拌桨叶形式及内件设置等三个方面 合理配置以满足悬浮法生产聚氯乙烯工艺的 需要。采用双极数电机，可将搅拌转速按工 艺要求进行调整，电机型号：YB400-4/8,功 率P=240KW,额定转速1491--746r/min，聚合 釜正常输出转速为62.5--125r/min；设置二 层桨式搅拌器；釜内设置六组内冷挡板，在 改变传热的同时，以改变搅拌流型。上述结 构很好满足悬浮法生产聚氯乙烯工艺搅拌系 统的需要。