CN106237650B - 一种间歇式快速冷却助晶罐 - Google Patents
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Abstract
本发明属于结晶装置技术领域，尤其涉及一种间歇式快速冷却助晶罐。本发明要解决的技术问题是提供一种节能、晶体收率高、结晶周期短、质量稳定性可控的间歇式快速冷却助晶罐。为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种间歇式快速冷却助晶罐，包括有外筒、W形搅拌桨、轴承、驱动装置、入料斗、出料口、在线检测连通口、支座、冷却水夹套、第二总进水管等；外筒两个端面上固定安装有轴承，W形搅拌桨架设在外筒内。本发明达到了节能、晶体收率高、结晶周期短、质量稳定性可控的效果，冷却水夹套和W形空腔桨叶，冷却水的流向同步一致。
Description
技术领域
本发明 属于结晶装置技术领域，尤其涉及一种间歇式快速冷却助晶罐。
背景技术
目前，我国制糖工业界，所使用的蔗糖助晶罐设备，大部分设计于六、七十年代的间歇式气冷的产品，九十年代中期引进国外水冷式助晶罐，同时，国内也研制一些间歇水冷式的设备，有一定的运行效果。但因种种原因未能延续推广使用。现在国内众多制糖企业的蔗糖助晶罐，设备陈旧简陋，生产效能低，能耗高，间歇式人工操作产品质量稳定性差，并且，助晶工段清洁环境恶劣，已难以符合制糖行业清洁生产评价标准QB/T4570-2013要求。因此，为了满足制糖业助晶设备更新换代的需求及扩容需要，对蔗糖助晶设备研究与探索如何设计出运行效果好，投资低的设备，已经迫在眉睫。
目前的助晶设备存在生产效能低、能耗高、间歇式人工操作产品质量稳定性差，结晶介质与冷却水的温度差比较大，造成冷却速度与结晶速度不相协调，容易产生伪晶，内筒壁结晶垢严重，结晶收率不稳定，设备使用周期短的缺点，因此亟需研发一种节能、晶体收率高、结晶周期短、质量稳定性可控的间歇式快速冷却助晶罐。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明 为了克服目前的助晶设备存在品质量稳定性差，结晶介质与冷却水的温度差比较大，冷却速度与结晶速度不相协调，容易产生伪晶，内筒壁结晶垢严重，结晶收率不稳定，设备使用周期短的缺点，本发明 要解决的技术问题是提供一种节能、晶体收率高、结晶周期短、质量稳定性可控的间歇式快速冷却助晶罐。
(2)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明 提供了这样一种间歇式快速冷却助晶罐，包括有外筒、W形搅拌桨、轴承、驱动装置、入料斗、出料口、在线检测连通口、支座、冷却水夹套、第二总进水管、第二总出水管、第二出水管和第二进水管，外筒两个端面上固定安装有轴承，W形搅拌桨架设在外筒内，W形搅拌桨包括有W形空腔桨叶、空心轴、固定板、第一总出水管、第一总进水管、第一进水管和第一出水管，空心轴安装在外筒两个端面轴承上，外筒右侧外壁安装有驱动装置，驱动装置与空心轴传动连接，空心轴轴向方向设有W形空腔桨叶，空心轴内设有固定板，空心轴内设有第一总出水管和第一总进水管，第一总出水管和第一总进水管固接在固定板上，空心轴上分别设有第一进水管和第一出水管，W形空腔桨叶分别与第一进水管和第一出水管连通，外筒底部设有支座，外筒一端面顶部设有入料口和在线检测装置连通口，另一端面底部设有出料口，外筒外壁设有冷却水夹套，外筒最底部设有第二总进水管和第二总出水管，冷却水夹套连接有第二出水管和第二进水管，第二进水管一端与第二总进水管连通，第二进水管另一端与冷却水夹套连通，第二出水管一端与第二总出水管连通，第二出水管另一端与冷却水夹套连通。
优选地，还包括有螺带式出料叶片，W形空腔桨叶外围设有螺带式出料叶片，螺带式出料叶片安装在空心轴上，其材质为不锈钢。
优选地，还包括有板式结构刮刀，W形空腔桨叶两端与外筒内的两个端面之间的空心轴上设有板式结构刮刀，板式结构刮刀形状为锥形，板式结构刮刀材质为不锈钢，板式结构刮刀内开有腔体。
优选地，W形空腔桨叶上均匀设有通孔，通孔呈圆柱状，通孔的直径为3mm，通孔贯穿W形空腔桨叶的前侧面和后侧面。
优选地，还包括有过滤网，第一总进水管内设有过滤网，过滤网的孔目直径为0.3mm，过滤网为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝。
优选地，空心轴上分别设有三组W形空腔桨叶、第一进水管和第一出水管，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构，W形空腔桨叶之间的距离为30mm，W形空腔桨叶之间连通设为20-30°夹角。
优选地，驱动装置为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒。
优选地，支座材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座呈长方体状，支座长为20mm，宽18mm，高30mm，支座焊接在外筒底部，两支座之间的距离为90mm。
工作原理：当需要使用本装置时，驱动装置通过空心轴带动W 形空腔桨叶缓慢旋转，第一总进水管连接冷却水，然后，冷却水通过第一进水管流入W形空腔桨叶的空腔中，再由第一出水管流出，并汇入第一总出水管流出实现了冷却水的循环。W形空腔桨叶内充满冷却水能够有效的使介质冷却降温，第二总进水管连接冷却水，然后冷却水分别通过第二进水管进入冷却水夹套内循环。由第二出水管流出并汇入第二总出水管流出，对介质进行冷却助晶，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性。同时提高产品收率，保持冷却水夹套和 W形空腔桨叶内冷却水温度差平衡。
因为还包括有螺带式出料叶片，W形空腔桨叶外围设有螺带式出料叶片，螺带式出料叶片固定在空心轴上，其材质为不锈钢，在 360°缓慢旋转过程，能够提高结晶介质中的晶核充分均匀吸收母液效率，同时使结晶介质稳步向出料口方向运动。
因为还包括有板式结构刮刀，W形空腔桨叶两终端与外筒内端面之间的空心轴设有板式结构刮刀，板式结构刮刀形状为锥形，板式结构刮刀材质为不锈钢，板式结构刮刀内开有腔体，板式结构刮刀内开有腔体能够节省材料，板式结构刮刀将外筒内端面的结晶刮下，防止结晶垢产生。
因为W形空腔桨叶上均匀设有通孔，通孔呈圆柱状，通孔的直径为3mm，通孔贯穿W形空腔桨叶的前侧面和后侧面，冷却水对介质流动阻力较小的情况下进行均匀热量交换，使介质降温速度可达每小时4-5°，防止伪晶、晶垢产生，以便提高传热效果。
因为还包括有过滤网，第一总进水管内设有过滤网，过滤网的孔目直径为0.3mm，过滤网为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝，具有耐酸、耐碱、耐温、耐磨等性能，能够过滤到冷却水中的杂质，防止进入W形空腔桨叶内造成堵塞。
因为空心轴上分别设有三组W形空腔桨叶、第一进水管和第一出水管，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构，W形空腔桨叶之间的距离为30mm，W形空腔桨叶之间连通设为20-30°夹角，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性。同时提高产品收率，保持冷却水夹套和W形空腔桨叶内冷却水温度差平衡，并且解决结晶介质与冷却水温度差比较大的缺点。
因为驱动装置为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转达/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒，其传动效率高、噪音小，能精准控制其转速。
因为支座材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座呈长方体状，支座长为20mm，宽18mm，高30mm，支座焊接在外筒底部，两支座之间的距离为90mm，Q235钢硬度高，不容易变形，具有抗腐蚀能力，能够延长本装置使用寿命。
(3)有益效果
本发明 达到了节能、晶体收率高、结晶周期短、质量稳定性可控的效果，冷却水夹套和W形空腔桨叶，冷却水的流向同步一致，促使结晶介质在罐中降温时，达到一致性效果，大大缩短助晶周期，减少能耗。W形搅拌桨做360度缓慢旋转，使结晶介质中的晶核有时间充分均匀吸收母液，提高产品收率。同时使结晶介质和冷却介质有良好的换热效果，促使达到节能增效的目的。
附图说明
图1为本发明 的第一种主视结构示意图。
图2为本发明 空心轴的剖视结构示意图。
图3为本发明 W形空腔桨叶和空心轴的第一种剖视结构示意图。
图4为本发明 的第二种主视结构示意图。
图5为本发明 的第三种主视结构示意图。
图6为本发明 W形空腔桨叶和空心轴的第二种剖视结构示意图。
图7为本发明 W形空腔桨叶和空心轴的第三种剖视结构示意图。
附图中的标记为：1-外筒，2-端面，3-W形搅拌桨，31-W形空腔桨叶，32-空心轴，33-固定板，34-第一总出水管，35-第一总进水管，36-第一进水管，37-第一出水管，4-轴承，5-驱动装置， 6-入料斗，7-出料口，8-在线检测连通口，9-支座，10-冷却水夹套， 11-第二总进水管，12-第二总出水管，13-第二出水管，14-第二进水管，15-螺带式出料叶片，16-板式结构刮刀，38-通孔，39-过滤网。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明 作进一步的说明。
实施例1
一种间歇式快速冷却助晶罐，如图1-7所示，包括有外筒1、W 形搅拌桨3、轴承4、驱动装置5、入料斗6、出料口7、在线检测连通口8、支座9、冷却水夹套10、第二总进水管11、第二总出水管12、第二出水管13和第二进水管14，外筒1两个端面2上固定安装有轴承4，W形搅拌桨3架设在外筒1内，W形搅拌桨3包括有W形空腔桨叶31、空心轴32、固定板33、第一总出水管34、第一总进水管35、第一进水管36和第一出水管37，空心轴32安装在外筒1两个端面2轴承4上，外筒1右侧外壁安装有驱动装置5，驱动装置5与空心轴32传动连接，空心轴32轴向方向设有W形空腔桨叶31，空心轴32内设有固定板33，空心轴32内设有第一总出水管35和第一总进水管35，第一总出水管34和第一总进水管35 固接在固定板33上，空心轴32上分别设有第一进水管36和第一出水管37，W形空腔桨叶31分别与第一进水管36和第一出水管37 连通，外筒1底部设有支座9，外筒1一端面2顶部设有入料口和在线检测装置连通口，另一端面2底部设有出料口7，外筒1外壁设有冷却水夹套10，外筒1最底部设有第二总进水管11和第二总出水管12，冷却水夹套10连接有第二出水管13和第二进水管14，第二进水管14一端与第二总进水管11连通，第二进水管14另一端与冷却水夹套10连通，第二出水管13一端与第二总出水管12连通，第二出水管13另一端与冷却水夹套10连通。
还包括有螺带式出料叶片15，W形空腔桨叶31外围设有螺带式出料叶片15，螺带式出料叶片15安装在空心轴32上，其材质为不锈钢。
还包括有板式结构刮刀16，W形空腔桨叶31两端与外筒1 内的两个端面2之间的空心轴32上设有板式结构刮刀16，板式结构刮刀16 形状为锥形，板式结构刮刀16材质为不锈钢，板式结构刮刀16内开有腔体。
W形空腔桨叶31上均匀设有通孔38，通孔38呈圆柱状，通孔 38的直径为3mm，通孔38贯穿W形空腔桨叶31的前侧面和后侧面。
还包括有过滤网39，第一总进水管35内设有过滤网39，过滤网39的孔目直径为0.3mm，过滤网39为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝。
空心轴32上分别设有三组W形空腔桨叶31、第一进水管36 和第一出水管37，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构，W 形空腔桨叶31之间的距离为30mm，W形空腔桨叶31之间连通设为20-30°夹角。
驱动装置5为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转达/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒。
支座9材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座9呈长方体状，支座9长为20mm，宽18mm，高30mm，支座9焊接在外筒1 底部，两支座9之间的距离为90mm。
工作原理：当需要使用本装置时，驱动装置5通过空心轴32带动W形空腔桨叶31缓慢旋转，第一总进水管35连接冷却水，然后，冷却水通过第一进水管36流入W形空腔桨叶31的空腔中，再由第一出水管37流出，并汇入第一总出水管34流出实现了冷却水的循环。W形空腔桨叶31内充满冷却水能够有效的使介质冷却降温，第二总进水管11连接冷却水，然后冷却水分别通过第二进水管14进入冷却水夹套10内循环。由第二出水管13流出并汇入第二总出水管12流出，对介质进行冷却助晶，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性。同时提高产品收率，保持冷却水夹套10和W形空腔桨叶31内冷却水温度差平衡。
因为还包括有螺带式出料叶片15，W形空腔桨叶31外围设有螺带式出料叶片15，螺带式出料叶片15固定在空心轴32上，其材质为不锈钢，在360°缓慢旋转过程，能够提高结晶介质中的晶核充分均匀吸收母液效率，同时使结晶介质稳步向出料口7方向运动。
因为还包括有板式结构刮刀16，W形空腔桨叶31两终端与外筒1内端面2之间的空心轴32设有板式结构刮刀16，板式结构刮刀16形状为锥形，板式结构刮刀16材质为不锈钢，板式结构刮刀 16内开有腔体，板式结构刮刀16内开有腔体能够节省材料，板式结构刮刀16将外筒1内端面2的结晶刮下，防止结晶垢产生。
因为W形空腔桨叶31上均匀设有通孔38，通孔38呈圆柱状，通孔38的直径为3mm，通孔38贯穿W形空腔桨叶31的前侧面和后侧面，冷却水对介质流动阻力较小的情况下进行均匀热量交换，使介质降温速度可达每小时4-5°，防止伪晶、晶垢产生，以便提高传热效果。
因为还包括有过滤网39，第一总进水管35内设有过滤网39，过滤网39的孔目直径为0.3mm，过滤网39为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝，具有耐酸、耐碱、耐温、耐磨等性能，能够过滤到冷却水中的杂质，防止进入W形空腔桨叶31内造成堵塞。
因为空心轴32上分别设有三组W形空腔桨叶31、第一进水管 36和第一出水管37，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构， W形空腔桨叶31之间的距离为30mm，W形空腔桨叶31之间连通设为20-30°夹角，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性。同时提高产品收率，保持冷却水夹套10和W形空腔桨叶31内冷却水温度差平衡，并且解决结晶介质与冷却水温度差比较大的缺点。
因为驱动装置5为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒，其传动效率高、噪音小，能精准控制其转速。
因为支座9材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座9呈长方体状，支座9长为20mm，宽18mm，高30mm，支座9焊接在外筒1 底部，两支座9之间的距离为90mm，Q235钢硬度高，不容易变形，具有抗腐蚀能力，能够延长本装置使用寿命。
以上所述实施例仅表达了本发明 的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明 专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明 的保护范围。因此，本发明 专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种间歇式快速冷却助晶罐，其特征在于，包括有外筒(1)、W形搅拌桨(3)、轴承(4)、驱动装置(5)、入料斗(6)、出料口(7)、在线检测连通口(8)、支座(9)、冷却水夹套(10)、第二总进水管(11)、第二总出水管(12)、第二出水管(13)和第二进水管(14)；
外筒(1)两个端面(2)上固定安装有轴承(4)，W形搅拌桨(3)架设在外筒(1)内；
W形搅拌桨(3)包括有W形空腔桨叶(31)、空心轴(32)、固定板(33)、第一总出水管(34)、第一总进水管(35)、第一进水管(36)和第一出水管(37)；空心轴(32)安装在外筒(1)两个端面(2)轴承(4)上，外筒(1)右侧外壁安装有驱动装置(5)，驱动装置(5)与空心轴(32)传动连接，空心轴(32)轴向方向设有W形空腔桨叶(31)，空心轴(32)内设有固定板(33)，空心轴(32)内设有第一总出水管(34)和第一总进水管(35)，第一总出水管(34)和第一总进水管(35)固接在固定板(33)上，空心轴(32)上分别设有第一进水管(36)和第一出水管(37)，W形空腔桨叶(31)分别与第一进水管(36)和第一出水管(37)连通；
外筒(1)底部设有支座(9)，外筒(1)一端面(2)顶部设有入料口和在线检测装置连通口，另一端面(2)底部设有出料口(7)，外筒(1)外壁设有冷却水夹套(10)，外筒(1)最底部设有第二总进水管(11)和第二总出水管(12)，冷却水夹套(10)连接有第二出水管(13)和第二进水管(14)，第二进水管(14)一端与第二总进水管(11)连通，第二进水管(14)另一端与冷却水夹套(10)连通，第二出水管(13)一端与第二总出水管(12)连通，第二出水管(13)另一端与冷却水夹套(10)连通；
W形空腔桨叶(31)外围设有螺带式出料叶片(15)，螺带式出料叶片(15)安装在空心轴(32)上，其材质为不锈钢；
W形空腔桨叶(31)两端与外筒(1)内的两个端面(2)之间的空心轴(32)上设有板式结构刮刀(16)，板式结构刮刀(16)形状为锥形，板式结构刮刀(16)材质为不锈钢，板式结构刮刀(16)内开有腔体；
W形空腔桨叶(31)上均匀设有通孔(38)，通孔(38)呈圆柱状，通孔(38)的直径为3mm，通孔(38)贯穿W形空腔桨叶(31)的前侧面和后侧面；
第一总进水管(35)内设有过滤网(39)，过滤网(39)的孔目直径为0.3mm，过滤网(39)为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝；
空心轴(32)上分别设有三组W形空腔桨叶(31)、第一进水管(36)和第一出水管(37)，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构，W形空腔桨叶(31)之间的距离为30mm，W形空腔桨叶(31)之间连通设为20-30°夹角；
使用时，驱动装置(5)通过空心轴(32)带动W形空腔桨叶(31)缓慢旋转，第一总进水管(35)连接冷却水，然后，冷却水通过第一进水管(36)流入W形空腔桨叶(31)的空腔中，再由第
一出水管(37)流出，并汇入第一总出水管(34)流出实现了冷却水的循环；第二总进水管(11)连接冷却水，然后冷却水分别通过第二进水管(14)进入冷却水夹套(10)内循环；由第二出水管(13)流出并汇入第二总出水管(12)流出，对介质进行冷却助晶，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性，保持冷却水夹套(10)和W形空腔桨叶(31)内冷却水温度差平衡。
2.根据权利要求1所述的一种间歇式快速冷却助晶罐，其特征在于，驱动装置(5)为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒。
3.根据权利要求1所述的一种间歇式快速冷却助晶罐，其特征在于，支座(9)材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座(9)呈长方体状，支座(9)长为20mm，宽18mm，高30mm，支座(9)焊接在外筒(1)底部，两支座(9)之间的距离为90mm。
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