近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)建筑業(yè)、裝飾裝修和家具業(yè)等消費(fèi)市場(chǎng)的快速增長(zhǎng)，我國(guó)人造板工業(yè)也在蓬勃發(fā)展。在人造板生產(chǎn)中占有重要地位的膠粘劑，往往決定著人造板產(chǎn)品的質(zhì)量和等級(jí)，對(duì)產(chǎn)品的成本也起著舉足輕重的作用，隨著企業(yè)人造板產(chǎn)量的擴(kuò)大，膠粘劑的需求量隨之上升，其質(zhì)量與生產(chǎn)成本已經(jīng)成為直接影響人造板產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和生產(chǎn)廠商利潤(rùn)的重要因素。為了降低成本，減少膠粘劑生產(chǎn)中的不穩(wěn)定因素，在其生產(chǎn)中使用大容量反應(yīng)釜越來(lái)越普遍。

　　從 20 世紀(jì) 80 年代末期至 90 年代中期，隨著*的人造板材生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備的大量引進(jìn)，大容量板式反應(yīng)釜也隨之進(jìn)入國(guó)內(nèi)，這對(duì)我國(guó)膠粘劑的生產(chǎn)設(shè)備，特別是大容量反應(yīng)釜的發(fā)展起到了較好的借鑒作用。

　1 大容量板式反應(yīng)釜的技術(shù)特點(diǎn)

　　與傳統(tǒng)的夾套式反應(yīng)釜相比，大容量板式反應(yīng)釜具有以下特點(diǎn)：

　1.1 生產(chǎn)能力大

　　大容量反應(yīng)釜以單層釜壁取代了傳統(tǒng)的夾套式釜壁，使反應(yīng)容器不承受或只承受較小的外壓，因而擺脫了傳統(tǒng)的外壓容器由于容積增加而帶來(lái)的釜壁過(guò)厚、傳熱不良等因素的限制，使得反應(yīng)釜的容積量可達(dá)到 30m 3 ，甚至更大，這大大提高了單釜生產(chǎn)能力。

　1.2 傳熱系數(shù)高

　　反應(yīng)介質(zhì)的加熱和冷卻均采用內(nèi)置板式換熱器，傳熱系數(shù)比傳統(tǒng)的盤(pán)管式換熱器高 40% ，而且板式換熱器結(jié)構(gòu)較緊湊，有利于在容積較大的反應(yīng)釜內(nèi)布置充足的加熱和冷卻面積，使樹(shù)脂的合成反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行得更加均勻、穩(wěn)定。

　1.3 易于維修

　　由于內(nèi)置板式換熱器是可拆卸的，因此易于清洗和維修，有利于減少操作故障，提高生產(chǎn)的穩(wěn)定性。

　　綜上所述，大容量板式換熱反應(yīng)釜具有生產(chǎn)能力大、傳熱效果好、易于維修特點(diǎn)，應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中可以減少設(shè)備臺(tái)數(shù)，節(jié)約廠房投資，減少操作人員，降低生產(chǎn)成本。因此，大容量板式反應(yīng)釜愈來(lái)愈廣泛地被應(yīng)用于人造板膠粘劑的生產(chǎn)中。同時(shí)在生產(chǎn)使用過(guò)程中用戶(hù)也發(fā)現(xiàn)許多不足與缺陷，我公司對(duì)其進(jìn)行了一系列的改進(jìn)。

　2 我公司對(duì)大容量板式反應(yīng)釜的技術(shù)改進(jìn)

　　在近年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)大容量板式反應(yīng)釜也存在著承壓較小、焊點(diǎn)多且板內(nèi)換熱介質(zhì)流速不均等問(wèn)題，對(duì)此，我們?cè)诩夹g(shù)上做了進(jìn)一步改進(jìn)。

　2.1在板式換熱器內(nèi)利用不銹鋼加強(qiáng)筋代替支撐塊，使得換熱器承壓能力提高0.1～0.2Mpa,且由于加強(qiáng)筋的分隔對(duì)換熱介質(zhì)進(jìn)行了強(qiáng)制導(dǎo)流，從而提高了板內(nèi)換熱介質(zhì)平均流速，增大了換熱介質(zhì)與物料溫差，提高了換熱效率，即較小的換熱面積也能滿(mǎn)足工藝要求。

　2.2通過(guò)對(duì)板式換熱器的改進(jìn)，使焊點(diǎn)減少50%以上，換熱器更平整光滑，不易掛膠，減少了生產(chǎn)隱患。

　2.3工藝過(guò)程對(duì)攪拌的要求是選型的關(guān)鍵。一般板式反應(yīng)釜的攪拌器多選用推進(jìn)式，我們通過(guò)分析比較認(rèn)為：對(duì)于固體懸浮型膠料溶解的過(guò)程而言，必須讓固體顆粒均勻懸浮于液體之中，需控制的主要因素是總體循環(huán)流量。固體懸浮操作情況復(fù)雜，當(dāng)固液比重差大、固體顆粒沉降速度大時(shí)，采用推進(jìn)式攪拌器會(huì)把固體顆粒推向釜底，極易沉積。而應(yīng)用開(kāi)啟式渦輪攪拌器則可以使固體顆粒懸浮起來(lái)，均勻地分布于反應(yīng)液中，從而使樹(shù)脂的縮聚反應(yīng)進(jìn)行得更平穩(wěn)、更*。

　2.4放料口由原來(lái)的接管法蘭式改為單法蘭式，取消了接管，縮短了放料閥與釜底的距離，使尿素不易在放料口堆積，減少了維修頻率。

　3 我公司研制的幾種新式結(jié)構(gòu)大型反應(yīng)釜

　　經(jīng)過(guò)技術(shù)上的不斷研究和創(chuàng)新，我們針對(duì)脲醛樹(shù)脂的生產(chǎn)特點(diǎn)，研制出了三種不同換熱方式的反應(yīng)釜。

　3.1冷卻器、加熱器均為板式結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜

　3.1.1該種反應(yīng)釜經(jīng)過(guò)改進(jìn)老式板式換熱裝置，在換熱器內(nèi)采用加強(qiáng)筋替代支撐塊，使得冷卻水形成強(qiáng)制定向?qū)Я鳎岣吡藫Q熱效率，同時(shí)減少了焊點(diǎn)，加大了承壓，減少了掛膠形象。

　3.1.2在三圈換熱板下面采用六塊支撐板支撐，同時(shí)支撐板可兼作擋板，加強(qiáng)攪拌效果。

　3.2冷卻器為板式、加熱器為管式結(jié)構(gòu)的反應(yīng)釜

　3.2.1 由于脲醛樹(shù)脂的縮聚反應(yīng)為放熱反應(yīng)，在全部反應(yīng)過(guò)程中需要的加熱時(shí)間較短，冷卻時(shí)間較長(zhǎng)，故加熱換熱器可以采用管式換熱器，熱源為蒸汽，流動(dòng)性好，不影響傳熱，且承壓較高。而冷卻采用板式換熱器，換熱面積大，傳熱速度快，熱效率高。采用加強(qiáng)筋焊接，不易泄漏和掛膠。

　3.2.3此種反應(yīng)釜（以20ｍ 3 為例）管式換熱器加熱面積達(dá)16.5m 2 ，板式冷卻器冷卻面積達(dá)43.8m 2 ，符合低醛膠生產(chǎn)的要求。

　3.3 新型管板式換熱器的反應(yīng)釜

　　對(duì)板式換熱器而言，當(dāng)換熱板的層數(shù)太多時(shí)，采用推進(jìn)式或渦輪式攪拌器會(huì)增大反應(yīng)釜內(nèi)物料流動(dòng)的阻力，使換熱板的內(nèi)外層物料不利于混合。而我公司研制的新式管板式反應(yīng)釜采用換熱管按照板式結(jié)構(gòu)排列，管與管并列，且管與管之間留有一定的間隙，在保證換熱效果的同時(shí)，更有利于物料的流動(dòng) （管與管、層與層之間的互動(dòng)），從而使攪拌更均勻，效果更好，攪拌功率更低，這是板式換熱器所不具備的。這種新型管板式反應(yīng)釜兼?zhèn)涔苁胶桶迨綋Q熱器的優(yōu)點(diǎn)，具有耐壓高、焊接部位少、冷卻效率高、不易掛膠等特點(diǎn)。目前已申報(bào)，申請(qǐng)?zhí)枮?3233766.3。

 

　現(xiàn)以 20m 3 反應(yīng)釜為例，在相同的換熱面積下 （48m 2 ） 三種換熱結(jié)構(gòu)用于生產(chǎn)濃度為 50% 脲醛膠時(shí)對(duì)比參數(shù)表：

　

	板式換熱器	盤(pán)管式換熱器	管板式換熱器
傳熱系數(shù) K ｛ W/（m 2 · k） ｝	665	470	690
設(shè)計(jì)壓力	～ 0.4Mpa	～ 0.6Mpa	～ 0.7Mpa
焊點(diǎn)數(shù)量	～ 11000	～ 58	～ 125
重量 （kg）	～ 1380	～ 926	～ 890
冷卻時(shí)間 （h）	～ 1.8	～ 2.4	～ 1.65
換熱器體積 （m）	～ 0.3	～ 0.5	～ 0.27
每班總能耗 （kw/h）（ 度 ）	～ 116	～ 132	～ 110

　?  以上不含冷卻水塔能耗。

　從上表可以看出：

A 、管板式換熱效率大于兩種老式反應(yīng)釜的換熱效率；

B 、管板式承受的壓力大大大于板式熱器的承壓；

C 、管板式的焊點(diǎn)只有板式換熱器的 1% ，接近于盤(pán)管式換熱器；

D 、管板式換熱器采用 ф 25 × 2.5 的不銹鋼管，介質(zhì)與膠液的熱交換更完善。

　同時(shí)可見(jiàn)，以每年生產(chǎn) 300 天，每天兩班計(jì)算，每臺(tái) 20m 3 管板式反應(yīng)釜比盤(pán)管式反應(yīng)釜共節(jié)能：

　300 天× 2 班× 22kw/h=13200（kw/h）

　每臺(tái)管板式反應(yīng)釜比板式反應(yīng)釜共節(jié)能：

　300 天× 2 班× 6kw/h=3600（kw/h）

　* 使用管板式換熱器，可減少反應(yīng)釜的單釜生產(chǎn)時(shí)間，同時(shí)節(jié)省人工工資，能耗降低的同時(shí)zui終降低產(chǎn)品成本，使用戶(hù)受益。

　以上情況通過(guò)實(shí)際用戶(hù)使用，確以達(dá)到了預(yù)期效果。