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本文是学习GB-T 30098-2013 实验室用磁力驱动反应釜. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了实验室用磁力驱动反应釜的术语和定义、产品结构、基本参数、要求、试验方法、检验

规则、标志、包装、运输及贮存。

本标准适用于容积不大于24 L、设计压力不大于35 MPa、
设计温度范围按材料允许的使用温度确

定的实验室用磁力驱动反应釜(以下简称实验釜)。

本标准适用于碳钢、低合金钢、不锈钢以及钛及钛合金、镍及镍合金、锆、钽等有色金属制造的实

验釜。

本标准不适用于非金属材料制造的实验釜、直接用火焰加热的实验釜及操作过程中可能产生压力

剧增,反应速度达到爆轰的实验釜。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文

件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 150.2—2011 压力容器 第2部分:材料

JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装

TSG R0004—2009 固定式压力容器安全技术监察规程

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

autoclave

由承压容器、加热冷却装置以及搅拌传动系统等组成,能够在一定温度和压力下完成化学反应的

装置。

3.2

实验室用反应釜 laboratory autoclave

容积不大于24 L 的反应釜。

3.3

磁力驱动反应釜 magnetic driven autoclave

通过磁力耦合器实现搅拌的反应釜。

3.4

釜体 autoclave body

用于盛装化学介质,并可承受温度、压力的容器。

3.5

釜盖 autoclave cover

与釜体敞开端连接的承压件。

GB/T 30098—2013

3.6

主螺柱 main bolt

连接釜体与釜盖的螺柱。

3.7

主螺母 main nut

主螺柱用的螺母。

3.8

磁力耦合器 magnetic coupler

利用磁性材料的相互耦合作用来传递力矩的装置。

注:它由内、外磁体(盘)、隔离罩、轴及轴承支架等组成,外磁体旋转时通过磁力可同步带动内磁体旋转。

3.9

搅拌转子 agitating rotor

在搅拌轴上安装一定数量的搅拌器,由磁力驱动装置驱动,使釜内物料产生搅拌作用的组合部件。

3.10

磁盘 magnetic disc

由若干 N 极和S 极扇形磁块,按平面形式交错排列而成的磁性组合体。

注:磁盘有内、外之分,位于隔离罩外部与动力联接的称为外磁盘,位于隔离罩内部与搅拌轴联接的称为内磁盘。

3.11

磁体 magnetic ring

由若干N、S极瓦形磁块相互交错组合成磁环,然后由一个或多个磁环纵向同极叠加而成的柱形磁

性体。

注:磁体有内、外之分,位于隔离罩外部与动力联接的称为外磁体,位于隔离罩内部与搅拌轴联接的称为内磁体。

3.12

隔离罩 isolation case

用于封闭釜内压力,由非导磁性材料制作的圆筒形受压构件。

注:其位于内、外磁体之间,并与磁体(或磁盘)有一定的间隙。

3.13

磁力矩 magnetic torque

磁力耦合传动器的内、外磁体发生相对位移时所产生的最大扭转力矩。

4 产品结构

4.1 实验釜的基本结构

实验釜主要由承压釜体(承压容器)、釜盖、加热装置、冷却装置、搅拌装置、磁力传动装置以及安全

附件、阀门等组成,见图1。

style="width:2.34663in;height:2.50008in" />

GB/T 30098—2013

style="width:4.88662in;height:5.7332in" />

说 明 :

6 — — 主螺母;

7 — — 磁力耦合器; 8 — — 电机;

9 — — 安全附件; 10 — — 搅拌转子。

1 实验釜的基本结构图

4.2 磁力耦合器的结构

4.2.1 磁力耦合器有端面型和圆环形两种结构型式,见图2。

style="width:2.27331in;height:2.55332in" />

a) 端面型

说明:

1 — - 外磁盘;

2 — — 隔离罩;

3 — — 内磁盘;

4 — — 内磁体;

5 — — 隔离罩;

6 — — 外磁体。

2 磁力耦合器的结构图

style="width:1.98665in;height:2.08648in" />GB/T 30098—2013

4.2.2
端面型由内、外磁盘及隔离罩组成,外磁盘通过磁力将电机的动力传递给隔离罩内的内磁盘形
成同步旋转,隔离罩与反应釜之间通过密封形成封闭的密封腔。

4.2.3
圆环形由内、外磁体及隔离罩组成,外磁体通过磁力将电机的动力传递给隔离罩内的内磁体形
成同步旋转,隔离罩与反应釜之间通过密封形成封闭的密封腔。

4.3 密封结构

4.3.1 釜体与釜盖的基本密封型式见图3。

style="width:1.99341in;height:2.17316in" />

a)

style="width:1.98665in;height:2.25346in" />

b)

style="width:1.96667in;height:2.15314in" />

d)

3 釜体与釜盖的基本密封型式

4.3.2 图3 a)、图 3 b)
为无垫片的球面或锥面密封结构,其适用范围:设计压力≤35 MPa, 设计温
度≤700℃。

4.3.3 图 3 c) 为平垫密封结构,其适用范围:设计压力≤16 MPa,
设计温度≤300℃。

4.3.4 图 3d) 为卡箍自紧密封结构,其适用范围:设计压力≤35 MPa,
设计温度≤200℃。

4.3.5 宜采用无垫片的球面或锥面密封结构。

5 基本参数

5.1 环境条件

使用环境条件如下:

a) 温度为0℃~40℃;

b) 相对湿度不大于85%;

c) 大气压为80 kPa~106 kPa;

d) 周围无易燃、易爆、腐蚀性气体及导电尘埃。

5.2 供电条件

5.2.1 额定电压为交流220 V, 允许偏离额定值的范围为一 15%~+10%。

5.2.2 额定频率为50 Hz, 允许偏离额定值的范围为 - 2%~+2%。

GB/T 30098—2013

5.3 技术参数

5.3.1 实验釜设计压力等级优先采用以下系列:2.5 MPa 、7.5 MPa 、12.5 MPa
、17.5 MPa 、22.5 MPa、

30 MPa和35 MPa, 也可按用户要求选定。

5.3.2 实验釜容积系列分为:0.1 L 、0.25L 、0.5L 、1L 、2L 、3L 、5L
、10L 、15L 、20L 和24 L。

5.3.3 实验釜调速范围及加热功率见表1。

表 1 实验釜的技术参数

容积/L

调速范围/(r/min)

加热功率/kW

0.1~0.5

0~1000

0.5~3

1~3

0~1000

1~3

5~10

0~750

4~6

15~24

0~600

6~9

6 要求

6.1 外观及结构

6.1.1
金属镀层及化学处理表面应光泽均匀,不应有露底、起层、起泡、斑痕或明显的划痕。

6.1.2
油漆层表面应光洁、平整、色泽均匀,不应有起皱、蜕皮和显见的划痕、流挂等缺陷。

6.1.3 外露不锈钢的表面应进行精抛光或亚光处理,其粗糙度Ra 不大于0.4
μm。

6.1.4 所有紧固件均应牢固可靠,不应松动。

6.1.5
带有升降装置的实验釜,升降装置应操作灵活,升降自如,不应有阻滞、卡死等现象。吊杆的设
计应具备空中自锁功能,吊杆与釜体之间应设置防止晃动的支架。

6.1.6
釜盖外圆上应设置2~3个手柄,用于搬运、吊盖以及防止紧固螺栓时釜体旋转、滑移。

6.1.7
磁力密封传动装置垂直安装于釜盖的中心位置,与釜盖间的密封宜采用无垫片线密封或法兰连
接的垫片密封。

6.1.8 磁力耦合器组装后应旋转灵活,无阻滞、卡死等现象。

6.1.9
实验釜应设置釜内测温点1个,若采用夹套导热油加热,应设置釜内、夹套2个测温点。测温装
置插入液下深度应不小于釜体总深度的1/2。

6.1.10 应有超压泄放装置。

6.1.11 磁力密封装置的内转子上应设置测速装置。

6.2 耐水压

6.2.1 耐水压试验的压力值按式(1)计算。

style="width:2.05336in;height:0.6534in" /> ……………………… (1)

式中:

pr — 耐水压试验压力,单位为兆帕(MPa);

1.25 ——耐压试验压力系数;

p —
压力容器的设计压力(对于在用压力容器一般为最高工作压力,或压力容器铭牌上规定

的最大允许工作压力),单位为兆帕(MPa);

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[σ]-—试验温度下材料的许用应力,单位为兆帕(MPa);

[σ]'—设计温度下材料的许用应力,单位为兆帕(MPa)。

6.2.2 材料许用应力值按 GB150.2—2011 选取。

6.2.3
试压泵加压到规定值,釜体各连接部位应无渗漏、无可见变形,试验过程中应无异常的声响。

6.3 气密性

实验釜充入氮气进行气密性试验,试验压力为设计压力。保持20
min,各连接部位应无泄漏。

6.4 加热装置

6.4.1 实验釜的加热方式主要有以下几种形式:

a) 远红外电加热,其适用范围:设计温度不大于700℃;

b) 夹套导热油电加热,其适用范围:设计温度不大于350℃;

c) 夹套导热油循环加热,其适用范围:设计温度不大于350℃。

6.4.2
控温精度高或有防爆要求时,宜用夹套导热油电加热及夹套导热油循环加热。

6.4.3 加热炉的接线端子应采用防水型接线盒。

6.4.4 采用夹套导热油加热的实验釜,夹套顶部应设置排气口。

6.4.5 壳体与电源端子间的冷态绝缘电阻不应小于0.5 MΩ。

6.4.6 炉壳筒身部位的表面平均温度不应超过60℃。

6.5 搅拌装置

6.5.1 磁力耦合器输出轴端的径向摆动量不应大于0.1 mm。

6.5.2 磁力耦合器的磁力矩设计见表2。

2 磁力矩

容积/L

磁力矩/(N ·m)

0.1~0.5

≥1

1~3

≥2

5 ~10

≥10

10~24

≥15

6.5.3 搅拌器与搅拌轴组装后,手动盘车,其径向摆动量不应大于0.2 mm。

6.6 受压元件

釜体、釜盖、法兰、主螺柱、主螺母等主要受压元件所用的材料,进厂时应做材料标记,并配备材质证
明书和合格证明标志,其材质性能应符合 TSG R0004—2009
要求,制造过程中应进行材料标记移植。

6.7 整机运行

整机连续运行后,不应泄漏,内外磁体不应脱转。

7 试验方法

7.1 试验条件

试验条件应符合5.1和5.2的规定。

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7.9.3
运转试验完成后应将釜内压力缓慢降至常压,然后立即将注入的水放净,并用空气将剩余的水
渍吹除干净。

7.9.4
试验应在高压试验室或备有防护设备的安全场所进行,应装上安全装置。

7.9.5
试验过程中不应敲击反应釜,不应拧动紧固件,然后观察有无泄漏,结果应符合6.7的规定。

8 检验规则

8.1 检验分类

实验釜检验分为出厂检验和型式检验。

8.2 检验项目

出厂检验和型式检验的项目、要求及试验方法的条款号见表3。

3

序号

检验项目

技术要求章条号

试验方法章条号

型式检验

出厂检验

1

外观及结构

6.1

7.3

2

耐水压

6.2

7.4

3

气密性

6.3

7.5

4

加热装置

6.4

7.6

5

搅拌装置

6.5

7.7

6

受压元件

6.6

7.8

7

整机运行

6.7

7.9

注:符号“●”表示应检验的项目。

8.3 出厂检验

实验釜由制造厂质量检验部门逐台检验,合格后允许出厂,并附有产品合格证明文件。

8.4 型式检验

8.4.1 通则

在下列情况之一时,进行型式检验:

a) 新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;

b) 正常生产后,若结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;

c) 批量生产时,每两年进行一次的检验;

d) 产品停产两年及以上,恢复生产时;

e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时;

f) 国家质量监督机构提出要求时。

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8.4.2 抽样方案

采用二次抽样方案。批量不超过100台,随机抽取2台;批量在100台以上,随机抽取3台。

8.4.3 抽样结果的判定

第一次抽样的样本全部合格,则该批产品判为合格;如有不合格项目(总项不超过两个,同时这两个
项次只限于两台产品的不同项次),应再抽取二倍于第一次抽样品数复检不合格项目,如复检合格,则判

定该批产品合格,如仍有不合格项,则判定该批产品不合格。

被判为该批不合格的产品,应逐台返修,重新进行型式检验。

9 标志、包装、运输及贮存

9.1 标志

9.1.1 每台实验釜应在其明显位置设置永久性产品铭牌。

9.1.2 产品铭牌上的项目至少包括以下内容:

a) 产品名称;

b) 产品类别;

c) 制造单位名称;

d) 制造单位许可证编号和许可级别;

e) 设计温度;

f) 设计压力;

g) 耐压试验压力;

h) 产品编号;

i) 制造日期;

j) 容积。

9.2 包装

9.2.1 涂敷与运输包装

实验釜的涂敷与运输包装应符合JB/T 4711 的要求。

9.2.2 随机文件

实验釜出厂时应包括下列技术文件:

a) 产品质量证明书;

b) 产品合格证书;

c) 产品使用说明书;

d) 产品竣工图;

e) 装箱清单。

9.3 运输

实验釜在包装完整的条件下,允许用一般交通工具运输。在运输过程中应防止剧烈振动、雨淋与

曝晒。

style="width:3.11992in" />

GB/T 30098—2013

9.4 贮存

实验釜应贮存于温度为-5℃~+40℃,相对湿度不大于85%的通风库房中。库房中不应有腐蚀

性气体和腐蚀性化学药品存在。

延伸阅读

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