CN107638711B - 一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器，包括外壳、主搅拌装置、排料搅拌装置、碗型挡板和给料挡板、导流筒和外筒，其中：导流筒和外筒均套在主搅拌装置外侧，给料挡板设于导流筒与外壳的顶部位置之间，碗型挡板置于主搅拌装置和排料搅拌装置之间；自外壳的顶部位置起贯穿导流筒和外筒、碗型挡板直至结晶器的底部位置设有若干根支撑立柱。本发明的钾盐工业结晶器，优化的结构增加了四根支撑柱后，使整个顶部载荷由四根支撑柱与外筒体共同承担，此种结构顶部平台不需过度加强，外筒体也不需再额外加强，即可满足强度要求。降低了制作难度、用料少、成本低等优点，使用方便，具有较好的市场推广应用的效果。

Description

一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器

技术领域

本发明涉及钾盐工业结晶器技术领域，特别是涉及一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器。

背景技术

机械结晶在化工、食品、制药、冶金等行业中应用很广泛，常用的结晶器有强制外循环型(FC型)结晶器、粒度分级型(Oslo型)结晶器、DTB型结晶器、DP型结晶器、Messo型湍流结晶器。

DTB型结晶器是上世纪50年代出现的一种效能很高的结晶器，它的结晶性能良好，能生产较大的晶粒，通常达0.6mm～1.2mm，生产强度高，而且不容易结疤，是连续结晶器的主要型式之一。该型结晶器的主要构造特征为中间有一导流筒，导流筒四周有一圆筒形挡板，导流筒内靠近下端处设置有向上推进式搅拌叶轮，结晶器工作时通过叶轮旋转推动料浆从导流筒内向上流动，料浆到达液面后又沿着圆筒挡板与导流筒间的环形缝隙向下流动至结晶器底部，又被叶轮重新吸入导流筒内向上流动，从而形成一个闭路循环，晶体在循环过程中混合良好，再通过控制影响结晶动力的工艺条件控制溶液过饱和度和晶体生长速率，进而使料浆在此循环过程中不断生长出粒度大而均匀的晶体。目前，DTB型结晶器在化工、食品和制药行业中应用广泛。

DP型结晶器开发于上世纪70年代，可看作是DTB型结晶器的改进，与DTB型结晶器的主要区别在于DTB型结晶器只在导流筒内安装螺旋桨，向上推送循环液，而DP型结晶器则在导流筒外侧的环形缝隙中也设置了一组反向螺旋桨，向下推送循环液，内外两组螺旋桨同步旋转，推动循环液高效循环。该型结晶器的特点在于桨叶直径较大，相同循环状态下可有效降低叶轮转速，从而降低二次成核速率，与DTB型结晶器相比，成核速率约下降1/3，由于成核量大为减少，晶体的平均粒度明显增大，以硫酸铵为例，晶体粒度可生长至0.9mm～1.3mm。但该型结晶器的缺点是制造精度要求极高，制造、维修困难。

在钾盐行业中普遍使用的是DTB型结晶器，如中国专利CN104722098A、CN103073030A，但这些专利都没有着重解决结晶原料与结晶产品在结晶生产时的相对分离问题，也没有解决大颗粒原料的循环结晶问题，更无法进一步提高循环区的料浆浓度，对晶体生长、排料和提高结晶器处理量不利。例如CN103073030A在实际生产中其原料粒度控制在-2mm以下，排料浓度28%～32%，按照结晶器工作状况其料浆循环浓度不足28%，对晶粒生长很不利，同时其底流排料系统中应主要含氯化钾和氯化钠，但实际仍然含有5%～20%的光卤石；CN104722098A着重解决料浆在循环过程中遭到锋利的导流筒上下端横截面切口的切削，从而造成晶粒变细、晶核增多的问题，其在实际生产中也存在结晶产品夹杂一定比例原料的问题，此外其结晶原料都是粉料，没有解决大颗粒原料的结晶和循环问题。

中国专利CN201610151720.7，一种钾盐工业用机械结晶器，包括结晶器本体、外筒、导流筒、给料挡板、主搅拌装置、碗形挡板和排料搅拌装置，所述外筒、导流筒、给料挡板、碗形挡板与结晶器本体固定连接，所述主搅拌装置、排料搅拌装置通过支架和轴承与结晶器本体连接，所述结晶器本体上端设有母液溢流口，底部设有排料口，所述碗形挡板位于导流筒正下方，底部呈中间高四周低的拱形结构，底部四周设有物料连通孔。利用该发明对氯化钾和硫酸钾进行结晶生产，可使原料给料粒度放大至8mm，结晶循环料浆与结晶产品相对分离，有效提高循环料浆质量浓度和结晶器处理量，增大结晶产品粒度，降低结晶产品中的原料夹带率，获得更好的结晶效果。

但是机械结晶器由于其结构结晶器顶部载荷（顶部平台、上驱动及搅拌轴组件等）通过加大顶部平台的型材强度（增加成本），同时再加强外筒体的钢度，使整个顶部载荷通过加加后平台传递到加强后的筒体上。此种结构复杂、不便于制作、用料多成本高等缺。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了下搅拌加装水密封，此种结构的优势结构简单、可靠、制作与维护成本均低的钾盐工业用机械结晶器。

本发明所采用的技术方案是：一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器，包括外壳、主搅拌装置、排料搅拌装置、碗型挡板和给料挡板、导流筒和外筒，其中：导流筒和外筒均套在主搅拌装置外侧，给料挡板设于导流筒与外壳的顶部位置之间，碗型挡板置于主搅拌装置和排料搅拌装置之间；自外壳的顶部位置起贯穿导流筒和外筒、碗型挡板直至结晶器的底部位置设有若干根支撑立柱。

进一步地，主搅拌装置包括主驱动装置、搅拌轴、若干搅拌片，若干搅拌片上下位置方向间隔地连接在搅拌轴上，同时每一个搅拌片包括套筒和三个叶片，每一个叶片通过一根连接杆固定在套筒的外侧，同时套筒 套在搅拌轴的外侧。

进一步地，主搅拌装置靠近底部位置还通过一个下固定套筒和若干个下固定装置连接在支撑立柱上，每一个下固定装置一端连接下固定套筒，另一端通过连接套筒套在支撑立柱的外侧。

进一步地，每一个支撑立柱的底部还通过一个水泥支撑柱固定在水平面或者地面上。

进一步地，每一个下固定装置还包括衬套连接杆、活动衬套和套筒连接杆，其中衬套连接杆一端固定在下固定套筒上，另一端可活动插入活动衬套内；套筒连接杆一端固定在下固定套筒上，另一端可活动插入活动衬套内。

进一步地，排料搅拌装置包括从下往上设置的排料搅拌动力源和排料搅拌轴、排料搅拌叶片，其中排料搅拌轴上设有填料密封段和水密封段；填料密封段包括填料衬套和填料密封圈，填料衬套将填料密封圈压紧在排料搅拌轴的外侧；水密封段包括一端封闭另一端密封的水密封衬套和水密封腔，其中：一端封闭另一端密封的水密封衬套套在排料搅拌轴外侧，并且水密封腔由一端封闭另一端密封的水密封衬套和排料搅拌轴围成，同时水密封腔内填充水。

进一步地，一端封闭另一端密封的水密封衬套朝向水密封腔的方向上还设有进水口，进水口通过水管连接结晶器外壳外的水源补充密封水。

进一步地，填料密封段包括若干段相互连接的填料衬套，并且每一个填料衬套包括压紧段和填料密封部，压紧段直接贴合压紧在排料搅拌轴的外侧，而填料密封段与排料搅拌轴之间设有填料密封圈；

同时一个填料衬套的压紧段插入另一个填料衬套的填料密封部内部；而且一个填料衬套的压紧段与套在其外的另一个填料衬套的填料密封部之间通过螺钉固定连接。

进一步地，每一个填料衬套的填料密封部外侧还设有一块向外突起的连接板，若干向外突起的连接板之间通过螺杆和螺帽固定连接，同时螺帽与向外突起的连接板之间还设有压缩弹簧。

进一步地，靠近水密封段的填料衬套外还压有过渡衬套，过渡衬套通过密封内垫隔断水密封腔和填料衬套；过渡衬套也设有一块向外突起的连接板,该向外突起的连接板与填料密封部外侧的向外突起的连接板共同连接在螺杆上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的钾盐工业结晶器，优化的结构增加了4根支撑柱后，使整个顶部载荷由4根支撑柱与外筒体共同承担，此种结构顶部平台不需过度加强，外筒体也不需再额外加强，即可满足强度要求。降低了制作难度、用料少、成本低等优点，使用方便，具有较好的市场推广应用的效果。

本发明的钾盐工业结晶器，其排料搅拌装置的搅拌轴使用填料密封段和水密封段，从而保护排料搅拌轴与结晶后的钾盐混合，避免结晶后的钾盐的对排料搅拌轴产生腐蚀，延长了搅拌轴的维修周期，并且增加了其使用寿命。而且本发明的结晶器结构简单、可靠性好，制造以及维护成本底，使用方便，具有较好的市场推广应用的效果。

附图说明

图1为一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器的一个实施例的结构图；

图2为图1的实施例的主搅拌装置的结构图；

图3为图1的实施例的搅拌片的俯视图；

图4为图1的实施例的下固定装置与支撑立柱的连接结构图；

图5为排料搅拌装置的结构示意图；

图6为图5的A处的放大视图；

其中：1-外壳，2-主搅拌装置，21-主驱动装置，22-搅拌轴，23-搅拌片，231-套筒，232-叶片，233-连接杆；3-排料搅拌装置，31-排料搅拌动力源，32-排料搅拌轴，33-排料搅拌叶片；4-碗型挡板，5-给料挡板，6-导流筒，7-外筒，8-支撑立柱，9-下固定套筒，10-水泥支撑柱，11-下固定装置，111-连接套筒，112-衬套连接杆，113-活动衬套，114-套筒连接杆；12-填料密封段，121-填料衬套，1211-压紧段，1212-填料密封部；122-填料密封圈；13-水密封段，131-水密封衬套，132-水密封腔，133-进水口；14-螺钉，15-向外突起的连接板，16-螺杆，17-螺帽，18-压缩弹簧； 19-过渡衬套，20-密封内垫。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1所示，一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器，包括外壳1、主搅拌装置2、排料搅拌装置3、碗型挡板4和给料挡板5、导流筒6和外筒7，其中：导流筒6和外筒7均套在主搅拌装置2外侧，给料挡板5设于导流筒6与外壳1的顶部位置之间，碗型挡板4置于主搅拌装置2和排料搅拌装置3之间；自外壳1的顶部位置起贯穿导流筒6和外筒7、碗型挡板4直至结晶器的底部位置设有若干根支撑立柱8。

详见图2，主搅拌装置2包括主驱动装置21、搅拌轴22、若干搅拌片23，若干搅拌片23上下位置方向间隔地连接在搅拌轴22上，如图3所示，同时每一个搅拌片23包括套筒231和三个叶片232，每一个叶片232通过一根连接杆233固定在套筒231的外侧，同时套筒231套在搅拌轴22的外侧。

如图1和图4所示，主搅拌装置2靠近底部位置还通过一个下固定套筒9和若干个下固定装置11连接在支撑立柱8上，每一个下固定装置11一端连接下固定套筒9，另一端通过连接套筒111套在支撑立柱8的外侧。 每一个支撑立柱8的底部还通过一个水泥支撑柱10固定在水平面或者地面上，支撑效果更好，强度更高，并且该种增强结构不影响支撑立柱的整体美观，也无需特别占用别的空间。

在上述实施例中，每一个下固定装置11还包括衬套连接杆112、活动衬套113和套筒连接杆114，其中衬套连接杆112一端固定在下固定套筒9上，另一端可活动插入活动衬套113内；套筒连接杆114一端固定在下固定套筒9上，另一端可活动插入活动衬套113内，该结构的设置可以保证每一个下固定装置在配合主搅拌轴旋转时，有一定的活动空间，提高其使用寿命。

详见图5，排料搅拌装置3包括从下往上设置的排料搅拌动力源31和排料搅拌轴32、排料搅拌叶片33，其中排料搅拌轴上设有填料密封段12和水密封段13；填料密封段12包括填料衬套121和填料密封圈122，填料衬套121将填料密封圈122压紧在排料搅拌轴32的外侧；水密封段13包括一端封闭另一端密封的水密封衬套131和水密封腔132，其中：一端封闭另一端密封的水密封衬套131套在排料搅拌轴外侧，并且水密封腔132由一端封闭另一端密封的水密封衬套131和排料搅拌轴32围成，同时水密封腔132内填充水。

在上述实施例中，一端封闭另一端密封的水密封衬套131朝向水密封腔132的方向上还设有进水口133，进水口通过水管连接结晶器外壳外的水源补充密封水，从而可以将水密封腔内的密封水进行及时更换，保证其清洁程度，最终进一步延长结晶器的维修时间，提高了工作效率。

为了进一步增强排料搅拌轴的密封效果，如图6所示，填料密封段12包括若干段相互连接的填料衬套121，并且每一个填料衬套包括压紧段1211和填料密封部1212，压紧段1211直接贴合压紧在排料搅拌轴的外侧，而填料密封部1212与排料搅拌轴之间设有填料密封圈122；同时一个填料衬套的压紧段插入另一个填料衬套的填料密封段内部；而且一个填料衬套的压紧段与套在其外的另一个填料衬套的填料密封段之间通过螺钉14固定连接，最终增强了排料搅拌轴的密封效果。

如图6所示，每一个填料衬套的填料密封段外侧还设有一块向外突起的连接板15，若干向外突起的连接板15之间通过螺杆16和螺帽17固定连接，同时螺帽与向外突起的连接板之间还设有压缩弹簧18，使得填料密封段在压缩弹簧的压力作用下将其内的调料密封圈压紧，密封效果更好。

在上述实施例中，靠近水密封段的填料衬套外还压有过渡衬套19，过渡衬套19通过密封内垫20隔断水密封腔和填料衬套；过渡衬套也设有一块向外突起的连接板,该向外突起的连接板与填料密封段外侧的向外突起的连接板共同连接在螺杆16上，使得填料密封段和水密封段可以很好地融合密封。

本发明的钾盐工业结晶器，降低了制作难度、用料少、成本低等优点，使用方便。并且其排料搅拌装置的搅拌轴使用填料密封段和水密封段，从而保护排料搅拌轴与结晶后的钾盐混合，避免结晶后的钾盐的对排料搅拌轴产生腐蚀，延长了搅拌轴的维修周期，并且增加了其使用寿命，具有较好的市场推广应用的效果。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器，包括外壳（1）、主搅拌装置（2）、排料搅拌装置（3）、碗型挡板（4）和给料挡板（5）、导流筒（6）和外筒（7），其中：导流筒（6）和外筒（7）均套在主搅拌装置（2）外侧，给料挡板（5）设于导流筒（6）与外壳（1）的顶部位置之间，碗型挡板（4）置于主搅拌装置（2）和排料搅拌装置（3）之间；其特征在于：自外壳（1）的顶部位置起贯穿导流筒（6）、外筒（7）和碗型挡板（4）直至结晶器的底部位置设有若干根支撑立柱(8)；

主搅拌装置（2）包括主驱动装置（21）、搅拌轴（22）、若干搅拌片（23），若干搅拌片（23）上下位置方向间隔地连接在搅拌轴（22）上，同时每一个搅拌片（23）包括套筒（231）和三个叶片（232），每一个叶片（232）通过一根连接杆（233）固定在套筒（231）的外侧，同时套筒（231）套在搅拌轴（22）的外侧；

主搅拌装置（2）靠近底部位置还通过一个下固定套筒（9）和若干个下固定装置（11）连接在支撑立柱(8)上，每一个下固定装置（11）一端连接下固定套筒（9），另一端通过连接套筒（111）套在支撑立柱（8）的外侧；

每一个支撑立柱(8)的底部还通过一个水泥支撑柱（10）固定在水平面或者地面上；每一个下固定装置（11）还包括衬套连接杆（112）、活动衬套（113）和套筒连接杆（114），其中衬套连接杆（112）一端固定在下固定套筒（9）上，另一端可活动插入活动衬套（113）内；套筒连接杆（114）一端固定在下固定套筒（9）上，另一端可活动插入活动衬套（113）内；排料搅拌装置（3）包括从下往上设置的排料搅拌动力源（31）和排料搅拌轴（32）、排料搅拌叶片（33），其中排料搅拌轴上设有填料密封段（12）和水密封段（13）；填料密封段（12）包括填料衬套（121）和填料密封圈（122），填料衬套（121）将填料密封圈（122）压紧在排料搅拌轴（32）的外侧；水密封段（13）包括一端封闭另一端密封的水密封衬套（131）和水密封腔（132），其中：一端封闭另一端密封的水密封衬套（131）套在排料搅拌轴外侧，并且水密封腔（132）由一端封闭另一端密封的水密封衬套（131）和排料搅拌轴（32）围成，同时水密封腔（132）内填充水；一端封闭另一端密封的水密封衬套（131）朝向水密封腔（132）的方向上还设有进水口，进水口通过水管连接结晶器外壳外的水源补充密封水；填料密封段（12）包括若干段相互连接的填料衬套（121），并且每一个填料衬套包括压紧段（1211）和填料密封部（1212），压紧段（1211）直接贴合压紧在排料搅拌轴的外侧，而填料密封部（1212）与排料搅拌轴之间设有填料密封圈（122）；

同时一个填料衬套的压紧段插入另一个填料衬套的填料密封部（ 1212） 内部；而且一个填料衬套的压紧段与套在其外的另一个填料衬套的填料密封部（ 1212） 之间通过螺钉（14）固定连接；每一个填料衬套的填料密封部（ 1212） 外侧还设有一块向外突起的连接板（15），若干向外突起的连接板（15）之间通过螺杆（16）和螺帽（17）固定连接，同时螺帽与向外突起的连接板之间还设有压缩弹簧（18）。

2.根据权利要求1所述的一种简易支撑的高强度钾盐工业结晶器，其特征在于：靠近水密封段的填料衬套外还压有过渡衬套（19），过渡衬套（19）通过密封内垫（20）隔断水密封腔和填料衬套；过渡衬套也设有一块向外突起的连接板,该向外突起的连接板与填料密封部（ 1212） 外侧的向外突起的连接板共同连接在螺杆（16）上。

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