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第三章 第二节 纸基覆铜板制胶(树脂)设备
 
 
  纸基覆铜板制胶(树脂)设备参见图3-2-1

      1-液体原材料贮罐; 2-物料输送泵; 3-原材料加工设备;
       4-计量设备; 5-冷凝器; 6-反应釜; 7-真空泵
           图3-2-1 制胶系统流程示意图
  从制胶系统流程示意图可以看出,整个制胶生产过程中所需的设备。
  一、反应釜
           
          1-电动机,2-搅拌器,3-釜体,4-放料阀
              图3-2-2 K型反应釜
  反应釜是树脂生产中的主要设备。它是在一定的工艺条件下,将釜内装有的各种原材料加温、搅拌、混合、进行化学反应的专用设备。
  按不同材质分为三类:搪瓷反应釜、碳钢反应釜、不锈钢反应釜。应根据不同的工艺条件,来选择适合生产的反应釜。
  (一)K型搪瓷反应釜
  搪瓷设备是一种具有耐蚀性能的搪瓷衬里的钢制压力容器。它的钢坯经过900℃左右的高温焙烧,将含有二氧化硅及多种成份的优质玻璃釉,牢固地密着在容器的表面。
  1.优点:它具有玻璃的化学稳定性和钢制容器的承压能力,同时具有表面光滑、耐磨、耐热、易洗刷、不污染物料和价格低廉等优点。
  2.缺点:脆性大,不耐冲击和敲击。
  K型搪瓷反应釜技术参数见表3-2-1。此种反应釜不适应在高、低温差骤然变化的场合使用。目前国内有淄博、佛山、西安、江苏等地的厂家生产。
           表3-2-1 K型搪瓷反应釜技术参数

公称容积,L

50 100

200

300 500

1000,1500,2000

3000

序号

参数

指 标

釜 内

夹套内

釜内

夹套内

釜 内

夹套内

釜内

夹套内

釜内

夹套内

1

允许工作压力,MPa

≤0.4

≤0.6

≤0.4

≤0.6

≤0.4

≤0.6

≤0.4

≤0.6

≤0.4

≤0.6

2

允许工作温度,℃

-30~240

0~250

-30~240

0~250

-30~240

0~250

-30~240

0~250

-30~240

0~250

3

允许电机功率,KW

0.8

1.1

3.0

4.0

5.5

4

允许搅拌转速r/min

锚:85,叶轮≤130

锚:65,叶轮≤130

叶轮≤130
锚:63,85
框:63,85

框:63,85
叶轮≤130

框:63,85
叶轮≤130

5

玻璃层耐温急变

冷冲击:110℃;热冲击:120℃

6

实际容积,L

71

128

247

369

588

1250

1720

2160

3380

7

传热面积,m2

0.34

0.66

1.26

1.75

2.64

4.54

5.34

7.02

8.61

注:当铁胎材料为10号钢时,釜内允许工作温度为0~180℃,夹套内为0~200℃ ;当铁胎材料为A3R时,釜内允许工作温度为>-20℃,<200℃,夹套内为0~200℃。

  (二)常用钢制反应釜
  在覆铜板制造行业的树脂生产过程中,一般为常压反应。在树脂聚合反应的过程中需“真空脱水”,所以要求反应釜能耐一个大气压的真空度。因此,反应釜应有搅拌、加温、冷却,并能承受一定压力的功能。釜内壁还需抛光,防止树脂粘附在釜内壁上。
  在反应物料液面线以下为加热夹套,液面线以上为冷却夹套(国内大部分反应釜不设冷却夹套)。设置冷却夹套可以防止液面线上的树脂,在加温时有“结块”现象产生。为使反应物料在搅拌过程中液面保持水平,应在釜壁上安装“档板”。类似这种结构,国外已有成熟的经验可以参考。
  根据工艺要求,反应釜的设计应按照有关设计资料来选定。
  (三)双搅拌轴反应釜
  此型是引进日本技术,用于以缩丁醛为主要原材料的铜箔胶的生产中。其结构如图3-2-3,它是夹套蒸汽加热型。与国产反应釜最大的区别有两点:
  1.多设计了一个高速刀形搅拌器,其结构设计独特,可以将缩丁醛快速溶解
  2.在固体加料口上安放了一个20×20mm网眼的挡料网。可以使物料成分散状态而进入釜内。并在双搅拌器的作用下,使物料与溶剂快速地均匀混合溶解。
          
      1-电动机;2-电机减速器;3、4-轴承;5-高速轴;
       6-低速轴;7-高速搅拌器;8-低速搅拌器
          图3-2-3 双搅拌轴反应釜
  建议铜箔胶的生产,可以考虑设计此类型的反应釜。
  二、混合釜
  混合釜,是常压容器,通常在容器内装有立式或倾斜式搅拌器。它同普通反应釜一样,有加料、放料口。由于工艺的需要,有的还需有加温、回流系统,以便使液体蒸发、冷却、回流,以保持釜内压力平衡。
  一般情况下,反应釜可作为混合釜使用。
  三、贮罐
  在制胶生产中,各贮罐主要用在液体原材料和生产过程中液体物料及气体的贮存,以及气体的缓冲、抽空和供应。选用时根据生产工艺要求,按有关标准设计选定(如结构、尺寸、温度、压力及耐腐蚀情况等)。
  (一)通用贮罐系列
  1.立式平底平盖贮罐系列(图3-2-4、表3-2-2)
          
          图3-2-4 立式平底平盖贮罐

         表3-2-2 立式平底平盖贮罐系列/mm

公称容积VN

筒体尺寸

材质

管口公称直径 D N

公称直径

高度

进口

备用口

排气口

出口

人(手)口

液面计口

溢流口

放净口

D N

H

a

b

c

d

e

f

h

K

0.06

400

600

Q235 - A·F

25

25

20

-

150

15

40

25

0.1

800

40

0.15

500

0.2

1000

40

50

25

50

40

0.3

600

1200

0.5

700

1400

0.8

800

1600

50

70

70

50

1

900

1.5

1000

2000

50

400

2

1200

1800

40

1400

1400

2.5

1200

2200

1400

1600

3

2200

1600

1600

450

4

2200

1800

1800

5

1600

2600

70

80

50

70

80

70

1800

2000

6

2400

2000

2000

8

2600

2200

2200

  (1)本系列贮罐用于常压
  (2)公称直径DN≥1800mm时,顶盖用角钢加强。
  (3)公称容积VN≤1m3时,放净口即为出口。
  2.立式平底锥盖贮罐系列(图3-2-5、表3-2-3)
         
          图3-2-5 立式平底锥盖贮罐

         表3-2-3 立式平底锥盖贮罐系列/mm

公称容积V N

筒体尺寸

材质

管口公称直径 D N

公称直径

高度

进口

备用口

排气口

出口

人口

液面计口

溢流口

放净口

回流口

检查口

D N

H

a

b

c

d

e

f

h

K

m

n

10

2000

3000

Q235
-
A·F

70

80

50

70

450

-

80

70

70

150

2200

2600

15

-

12

3200

-

80

150

2400

2600

15

-

16

3400

80

100

70

80

-

100

80

150

2600

3000

500

20

3600

2800

3200

25

4000

3000

3600

32

4400

40

3200

4800

50

3600

63

3800

5400

80

4000

6200

80

  (1)本系列贮罐用于常压。
  (2)当贮罐高度H≤2600mm时,采用玻璃管液面计,仅在罐体下侧开一个人孔;H≥3000mm时,采用浮标液面计,在顶盖及罐体下侧各开一个人孔。
  (3)当公称容积VN≤20m3时,顶盖上有一个人孔,VN≥25m3时,顶盖上有两个人孔。
  3.卧式椭圆形封头贮罐系列(图3-2-6、表3-2-4)

           图3-2-6 卧式椭圆形封头贮罐

         表3-2-4 卧式椭圆形封头贮罐系列/mm

公称容积V N

筒体尺寸

材质

管口公称直径 D N

公称直径

高度

进口

备用口

排气口

出口

人(手)口

液面计口

放净口

安全阀口

压力计口

D N

H

a

b

c

d

e

f

n

K

m

0.5

600

1600

Q235
-
A·F

40

50

25

40

150

15

25

40

25

0.8

700

1800

50

70

50

40

1

800

1.5

2800

2

900

40

450

2.5

1000

50

3

3400

4

1200

3200

5

4000

70

80

50

70

50

1400

2800

6

3400

1600

2600

8

1400

4800

1600

3600

70

10

4400

1800

3400

12

1600

5600

1800

4200

16

5600

80

100

70

80

70

2000

4400

20

5800

2200

4600

25

5800

2400

4800

32

2200

7600

2400

6200

40

8000

80

6000

6600

50

8400

2800

7200

63

9400

3000

8000

80

2800

12000

80

3000

10200

100

2800

15200

3000

13200

100

125

100

80

100

  (1)设计压力P设=0.6MPa,可用于溶剂的贮存。
  (2)公称容称VN≤20m3时,贮罐只有一个进料口;VN≥25m3时,贮罐有两个进料口。
  (3)当公称容积VN≤12m3时,d管口(出口)管子伸入罐体内高度为50mm,当VN≥16m3时,伸入高度为150mm。
  (4)当罐体长度L≥6000mm时,罐体上设有两个人孔。
  4.立式椭圆形封头贮罐(图3-2-7、表3-2-5)
  (1)设计压力P设=0.6MPa,一般用作母液贮罐及真空缓冲罐等。
          
          图3-2-7 立式椭圆形封头贮罐

          表3-2-5 立式椭圆形封头贮罐系列

公称容积V N

筒体尺寸

材质

管口公称直径 D N

公称直径

高度

进口

备用口

排气口

出口

人(手)口

液面计口

安全阀口

压力计口

自控液面计口

D N

H

a

b

c

d

e

f

h

k

m

0.06

400

400

Q235
-
A·F

25

25

20

25

-

15

-

25

-

0.1

400

600

40

0.15

500

0.2

800

40

50

25

40

0.3

600

150

25

0.5

700

1000

40

0.8

800

1200

50

70

50

1

1800

1.5

1000

1600

400

2

2200

40

1200

1400

2.5

1800

50

1400

1200

3

1200

2200

1400

1600

4

1200

3200

1400

2200

5

2800

70

80

50

70

450

1600

2000

6

1400

3400

80

1600

2600

-

8

3600

80

1800

2600

-

10

3400

70

80

2000

2600

-

12

3200

80

2200

2400

-

16

3400

80

100

70

80

80

2400

2800

-

20

3600

80

2600

3000

25

2400

4800

2600

3800

32

2400

6200

2600

5200

40

6600

2800

5600

80

  (二)苯酚、甲醛、桐油贮罐
  1、苯酚及甲醛的贮存
  由于苯酚在常温下为固体状态,而甲醛在低温(如冬天)下有晶体析出。为了使这两种物料在贮存待用阶段,有良好的液态流动性和可靠的质量,需加温贮存待用。
  苯酚、甲醛可选用(图3-2-4~3-2-7)系列带盘管加温的贮罐,而且贮罐还需作保温处理。
  2、桐油的贮存
  桐油产地较多,但生产规模不大,而各厂家的质量不同。如果制胶生产的原材料(桐油)货源不固定,对树脂的质量会有一定的影响。采用大容量加搅拌器的贮罐,可以将不同厂家或不同批次的桐油,进行搅拌混合后用于生产,对树脂质量的稳定是有好处的。
  贮罐内的物料采用循环泵进行液流混合。
  四、计量设备
  (一)计量槽(图3-2-8、表3-2-6)
          
         图3-2-8 900折边锥形底椭圆形盖计量槽

       表3-2-6 900折边锥形底椭圆形盖计量槽系列

公称容积V N

筒体尺寸

材质

管口公称直径 D N

公称直径

高度

进口

备用口

排气口

出口

人(手)口

视镜

溢流口

灯孔

放净口

压力计口

安全阀口

D N

H

a

b

c

d

e

f

h

n

m

k

p

0.06

400

400

Q235
-
A·F

25

25

20

-

-

80

40

80

40

-

-

0.1

600

40

0.15

500

0.2

800

40

50

25

50

50

0.3

600

150

0.5

700

1000

0.8

800

1200

50

70

70

70

1

900

50

1.5

1000

1600

400

2

2000

40

1200

1200

2.5

1800

1400

1200

25

50

3

1200

2200

-

-

1400

1400

25

50

4

2000

1600

1400

450

125

125

5

1400

2600

70

80

50

70

400

80

80

80

80

1600

1800

450

125

125

6

2400

1800

1800

8

2400

2000

1800

  溶剂及液体物料,可采用带刻度的计量槽,进行人工计量。此种方法,设备结构简单,计量比较方便,已被广泛应用于树脂生产中。但计量精确度不高。
  (二)机械台秤
  坚固耐用,不怕水,价格低廉。广泛用于对计量精确度要求不高的物料的称量中。
  (三)电子秤
  目前应用最为广泛。它计量精确、读数方便、快捷,产品种类很多(如电子台秤、电子计价秤、电子天平等)。
  还有一种电子计重秤,目前已应用于现代化制胶计量系统中。将拉力、压力传感器装在计量槽上,如电子显示控制的计量槽。
  (四)流量计
  1.溶剂或低粘度的液体物料,可采用在加料管路的系统中,设置容积式流量计。用人工控制开、关阀门的方法,达到计量目的。
  2.在自动化程度较高的计量系统中,采用“质量流量计”,再配置自动控制的调节阀,可实现液体的全自动计量工作。
  五、冷凝器
  (一)作用原理(图3-2-9)
          
          图3-2-9 冷凝器作用原理图
  两种不同温位的工艺物流,相互进行热交换的设备。
  在制胶生产中,主要用于反应釜的回流系统,它的作用是将溶剂蒸发的气体冷却,变为液体,回流到釜中。保证物料在反应釜中混合、溶解及化学反应的正常进行。
  (二)安装形式
  1.卧式倾斜安装(图3-2-9)
  2.立式及立式并列安装(图3-2-10)
         
          图3-2-10 冷凝器立式并列安装
  (三)常用冷凝器的种类、特点(表3-2-7)
  1.种类、特点

        表3-2-7 常用冷凝器种类、特点

种 类

特 点

列管式固定管板冷凝器

 结构简单,工艺性好,应用广泛

浮头式冷凝器

 制造较难,应用在温差大的系统中

U 型管式冷凝器

 应用在压力大、温度高的系统中

螺旋板冷凝器

 结构简单,热效率高,体积小,沉积物不易清洗

波纹管冷凝器

 热效率高,用于润滑油等介质的冷却

  2.列管式固定管板冷凝器(图3-2-11、表3-2-8)
  冷凝器用标准的冷凝管尺寸为Φ25×2.5mm(碳钢)、Φ25×2mm(不锈钢ICr18Ni9Ti);冷凝管成正三角形排列。
   
          图3-2-11 列管式固定管板冷凝器

        表3-2-8 列管式固定管板冷凝器基本参数

公称直径
D N mm

管程数

管数

管长 L ,mm

公称压力
P N MPa

1500

200

300

600

换热面积(公称值 / 计算值), m2

159

13

1/1.43

2/1.94

3/2.96

-

2.5

273

38

4/4.18

5/5.66

8/8.66

16/17.6

32

3/3.52

4/4.76

7/7.30

14/14.8

400

100

12/12.0

16/16.3

25/24.8

50/50.5

1.6

102

10/11.2

15/15.2

22/23.2

45/47.2

86

10/9.46

12/12.8

20/19.6

40/39.8

500

177

-

-

40/40.4

80/82.0

2.5

168

-

-

40/38.3

80/77.9

152

-

-

35/34.6

70/70.5

600

269

-

-

60/61.2

125/124.5

1.0

254

-

-

55/58.0

120/116

1.6

242

-

-

55/55.0

110/112

2.5

800

501

-

-

110/114

230/232

0.6

488

-

-

110/111

225/227

456

-

-

100/104

210/212

1.0

444

-

-

100/101

200/206

1000

801

-

-

180/183

370/371

1.6

770

-

-

175/176

350/356

758

-

-

170/173

350/352

2.5

750

-

-

170/171

350/348

   六、苯酚液化设备
  (一)溶酚池(图3-2-12)
   
             图3-2-12 溶酚池
  结构简单,溶酚速度快。需配电动葫芦吊运苯酚桶。但安全性差,必须加强热水池的管理,防止人身事故发生。
  (二)溶酚房(图3-2-13)
   
              图3-2-13 溶酚房
  较溶酚池复杂,房内用蒸汽盘管加热,还需制作运输车、拖运设备。其优点:安全。缺点:溶酚速度慢。
  七、制胶设备配套用泵(表3-2-9)

           表3-2-9 制胶常用泵性能表

名称

型号

流量m3/n

扬程

允许吸上真空高度 m

动力

用途 及特点

离心清水泵

IS 型

6.3~400

5~125m

4~8

电动机

吸送清水及类似清水的无腐蚀液体,使用最高温度≤80℃

热水泵
(凝结水泵)

IR(N)

10

50m

 

电动机

吸送热水,温度≤120℃

隔膜泵

QBY-40
QPM-QLP02

0~8
6l/min

4m
4m

3

压缩空气≥0.3Mpa
或电动机

无漏泵,输送不含颗粒的易燃易爆,粘度似水的液体

屏蔽泵

P型

0.9~30

12.5~75m

 

防爆电动机

无漏电动泵,输送不含颗粒的易燃易爆液体

树脂泵

RB

 

 

 

电动机皮带传动

输送粘稠液体树脂

水环式真空泵

SZ
2BEI

1.5~27

 

85~90%
(真空度)

电动机

抽吸无腐蚀性和不带有固体颗粒的气体

往复式真空泵

W 型

 

 

96~99%
(真空度)

电动机

抽吸反应釜内无腐蚀和没有硬颗粒的气体

电动往复泵

WB 1 6/5
WB 1 15/3

6
15

0.5Mpa
0.3Mpa

2

电动机

输送粘度似水,无腐蚀和没有硬颗粒的气体。

高温型
电动往复泵

WBR 5/7
WBR 20/7

5
20

0.7Mpa

2

电动机

输送苯酚及常温粘稠液体

齿轮泵

KCB
(带安全阀)

1~5

0.33Mpa

0.5

电动机

输送温度≤60℃,粘度 5~1500CP类似的液体

自吸泵

TC

≥9

6~27m

 

电动机

抽水用泵,不用底阀

  仅供选型时参考。


 
 
 
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