CN115177971A - 一种新型高效冷却连续结晶机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及连续结晶化工设备领域，具体涉及一种新型高效冷却连续结晶机，解决了现有技术中的结晶机结晶效率低，或者制作难度大成本高的问题；其包括箱体，箱体内设置有板式换热系统、刮刀系统与驱动系统，板式换热系统包括若干平行等距设置的中空的换热板，刮刀系统设置在相邻的换热板之间，驱动系统设置于箱体外侧用于控制刮刀系统移动对换热板表面进行往复式刮壁；具有传热效率高、热阻小、结构紧凑、占地面积小、易维护等优点，用来对物料进行冷却连续结晶，大大增加了结晶效率，具有驱动稳定、体积小、重量轻、刚度大、制造方便、制作成本低等优点，实现了冷却连续结晶过程中的刮壁干净，保障了冷却效果和结晶效率。
Description
技术领域
本发明涉及连续结晶化工设备领域，具体涉及一种新型高效冷却连续结晶机。
背景技术
在化工生产过程中，结晶机是不可或缺的关键化工设备，现在在传统的冷却结晶领域里，釜式结晶机是最常见的，但是这些釜式结晶机常常会存在冷却面积小，降温时间长，物料挂壁后冷却效果差，结晶效率低等一系列问题。目前市面上还有卧式空心板片冷却连续结晶机，它采用电机、减速机带动主轴和刮刀对冷却板片进行旋转刮壁，虽然说做到了连续结晶，但其需要对冷却板片进行等距绕周运动，这对冷却板片和刮刀的安装精度与制作精度要求就比较高，制作成本也就较高。
因此，如何做到连续结晶且在结晶过程中始终能够做到刮壁干净来提高结晶效率的结晶机，并改进其结构来降低制作成本与难度，是本申请要解决的问题。
发明内容
基于上述表述，本发明提供了一种新型高效冷却连续结晶机，以解决现有技术中的结晶机结晶效率低，或者制作难度大成本高的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种新型高效冷却连续结晶机，包括箱体，所述箱体内设置有板式换热系统、刮刀系统与驱动系统，所述板式换热系统包括若干平行等距设置的中空的换热板，所述刮刀系统设置在相邻的换热板之间，所述驱动系统设置于箱体外侧用于控制刮刀系统移动对换热板表面进行往复式刮壁，所述箱体的两侧设置有进水口与出水口，所述进水口与出水口分别与各个换热板的两端相连，所述箱体的两侧设置有进料口与出料口。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
相对于采用电机、减速机做动力输出做旋转刮壁来说，刮刀系统不容易损坏，对安装精度要求也相对低一点，同时直线运动和旋转运动的扭矩和受力点不一样，直线运动的刮刀系统受力点少一些，更不容易损坏；刮刀系统均布在换热板之间，刮刀能在驱动系统的驱动下对刮刀两侧的换热板进行往复直线运动的刮壁动作，时刻保证换热板的表面光滑干净，不会因表面附着结晶物越积越厚而影响冷却结晶效果，大大提高了冷却效果和结晶效率。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步的，所述换热板包括两块相对设置的盖板，所述盖板上形成有朝向换热板中部的凸起，两侧的所述凸起对接形成对水流的阻塞。
采用上述技术方案后，其有益效果为：盖板上形成的凸起使换热板内构成复杂的流道，使流体在流道内更容易分流从而填充整个换热板，极易产生紊流，传热系数高、热损失小，板式换热器只有传热板的外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。
进一步的，所述凸起为弧形。
采用上述方案，弧形的凸起可以使流道成为纺锤形，相较于圆柱形或其它形状的流道，有更好的流通效果，结构也与制造时的激光焊工艺相匹配，两块盖板的弧形的凸起一一焊接，提高了换热板的结构强度与稳定性，避免对刮刀系统产生影响。
进一步的，所述刮刀系统包括平行设置于换热板之间的架体，与垂直设置于所述架体上的刮刀片。
进一步的，所述架体上垂直设置有刀架板，所述刮刀片设置于刀架板上。
采用上述方案，刮刀与冷却板片间隙大的话，冷却板片表面的结晶体会越积越厚，影响冷却效果，间隙稍大和稍小都会造成刮刀刮不干净或刮刀断裂损坏，碰到结晶后硬度强的物料，刮刀断裂的情况就更加频繁，刀架板作为承载刮刀片的平台，可以改变刮刀片相对其伸出的长度也能方便更换，可以很好的解决上述问题。
进一步的，所述箱体内底部设置有底座，所述板式换热系统安装于底座上。
采用上述方案，底座将板式换热系统固定抬高，主要用于增加物料在内部的旋流空间，以便于充分冷却结晶。
进一步的，所述驱动系统包括设于箱体外的液压油缸，所述液压油缸连接有活塞杆，所述活塞杆与刮刀系统相连。
进一步的，所述架体的端部连接有基板，所述箱体内设置有导向柱，所述基板在导向柱上滑移。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
箱体内部装有板式换热系统，具有传热效率高、热阻小、结构紧凑、占地面积小、易维护等优点，用来对物料进行冷却连续结晶，大大增加了结晶效率，此驱动系统用来带动刮刀系统做上下往复运动，对板式换热系统的换热板表面进行连续刮壁，具有驱动稳定、体积小、重量轻、刚度大、制造方便、制作成本低等优点，实现了冷却连续结晶过程中的刮壁干净，保障了冷却效果和结晶效率。刮刀系统由液压系统带动做上下往复直线运动，增加了刮壁的稳定性，减少了刮刀损坏率，真正做到高效冷却连续结晶。
附图说明
图1为本发明实施例提供的内部结构剖面图；
图2为本发明实施例中箱体内的俯视图；
图3为本发明实施例中箱体内的右视剖面图；
图4为图1中A处的放大图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、箱体；11、底座；12、导向柱；2、换热板；21、盖板；22、凸起；3、刮刀系统；31、架体；32、刀架板；33、刮刀片；34、基板；4、进水口；5、出水口；6、进料口；7、出料口；8、驱动系统；81、液压油缸；82、活塞杆。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
可以理解，空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
如图1-4所示的一种新型高效冷却连续结晶机，包括箱体1，箱体1内设置有板式换热系统、刮刀系统3与驱动系统8，板式换热系统包括若干平行等距设置的中空的换热板2，刮刀系统3设置在相邻的换热板2之间，驱动系统8设置于箱体1外侧用于控制刮刀系统3移动对换热板2表面进行往复式刮壁，箱体1的两侧设置有进水口4与出水口5，进水口4与出水口5分别与各个换热板2的两端相连，箱体1的两侧设置有进料口6与出料口7。
做直线运动的刮刀系统3比较稳定，相对于采用电机、减速机做动力输出做旋转刮壁来说，刮刀系统3不容易损坏，对安装精度要求也相对低一点，同时直线运动和旋转运动的扭矩和受力点不一样，直线运动的刮刀系统3受力点少一些，更不容易损坏。
刮刀系统3均布在换热板2之间，刮刀能在驱动系统8的驱动下对刮刀两侧的换热板2进行往复直线运动的刮壁动作，时刻保证换热板2的表面光滑干净，不会因表面附着结晶物越积越厚而影响冷却结晶效果，大大提高了冷却效果和结晶效率。
进水口4与换热板2的底部连通，出水口5与换热板2的顶部连通，此种进水能够以蓄水的方式提高冷却液在换热板2内的时间，提高换热能力。进料口6与箱体1的底部相连，出料口7与箱体1的顶部相连，由于物料为液体，此设计能使物料进料时与换热板2逐渐并充分的接触，提高结晶效果。
具体的，换热板2包括两块相对设置的盖板21，盖板21上形成有朝向换热板2中部的凸起22，两侧的凸起22对接形成对水流的阻塞。盖板21上形成的凸起22使换热板2内构成复杂的流道，使流体在流道内更容易分流从而填充整个换热板2，极易产生紊流，传热系数高、热损失小，板式换热系统只有外壳板暴露在大气中，因此散热损失可以忽略不计，也不需要保温措施。
板式换热系统结构紧凑，单位体积内的换热面积为管壳式的2～5倍，也不像管壳式那样要预留抽出管束的检修场所，因此实现同样的换热量，本方案中的板式换热系统占地面积约为管壳式换热器的1/5～1/8。
本方案中所用到的板片厚度仅为1.2mm，而管壳式换热器的换热管的厚度为2.0～2.5mm，管壳式的壳体比板式换热器的框架重得多，板式换热器一般只有管壳式重量的1/5左右，所以重量轻很多由于内部充分湍动，所以不易结垢，综合来说，要比一般的换热器易维护很多。
优选的，凸起22为弧形。弧形的凸起22可以使流道成为纺锤形，相较于圆柱形或其它形状的流道，有更好的流通效果。弧形凸起22结构在制造时与激光焊工艺相匹配，两块盖板21的弧形的凸起22一一焊接，提高了较薄的换热板2的结构强度与稳定性，避免对刮刀系统3产生影响。
具体而言，刮刀系统3包括平行设置于换热板2之间的架体31，架体31上还垂直设置有刀架板32，刮刀片33设置于刀架板32上。刀架板32根据盖板21的尺寸大小可以设置有多组，以避免驱动系统8的行程过长占用较多的空间。
刮刀与冷却板片间隙大的话，冷却板片表面的结晶体会越积越厚，影响冷却效果，间隙稍大和稍小都会造成刮刀刮不干净或刮刀断裂损坏，碰到结晶后硬度强的物料，刮刀断裂的情况就更加频繁，刀架板32作为承载刮刀片33的平台，可以改变刮刀片33相对其伸出的长度也能方便更换，可以很好的解决上述问题。
刮刀可以根据不同工况和不同使用用途上来选择合适材料的刮刀，可以是塑料板片，可以是合金板片，也可以是不锈钢板片，刮刀的选择没有局限性，只要是满足运行工作条件皆可。
优选的，箱体1内底部设置有底座11，板式换热系统安装于底座11上。底座11将板式换热系统固定抬高，主要用于增加物料在内部的旋流空间，以便于充分冷却结晶。
驱动系统8可以是气缸也可以是油缸等提供往复运动的常规方式。本方案中具体采用液压油缸81，液压油缸81安装在箱体1的侧部或顶部，液压油缸81连接有活塞杆82，活塞杆82与刮刀系统3相连。
具体的，架体31的端部连接有基板34，箱体1内设置有导向柱12，基板34在导向柱12上滑移。
与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：
箱体1内部装有板式换热系统，具有传热效率高、热阻小、结构紧凑、占地面积小、易维护等优点，用来对物料进行冷却连续结晶，大大增加了结晶效率，此驱动系统8用来带动刮刀系统3做上下往复运动，对板式换热系统的换热板2表面进行连续刮壁，具有驱动稳定、体积小、重量轻、刚度大、制造方便、制作成本低等优点，实现了冷却连续结晶过程中的刮壁干净，保障了冷却效果和结晶效率。刮刀系统3由液压系统带动做上下往复直线运动，增加了刮壁的稳定性，减少了刮刀损坏率，真正做到高效冷却连续结晶。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种新型高效冷却连续结晶机，其特征在于，包括箱体，所述箱体内设置有板式换热系统、刮刀系统与驱动系统，所述板式换热系统包括若干平行等距设置的中空的换热板，所述刮刀系统设置在相邻的换热板之间，所述驱动系统设置于箱体外侧用于控制刮刀系统移动对换热板表面进行往复式刮壁，所述箱体的两侧设置有进水口与出水口，所述进水口与出水口分别与各个换热板的两端相连，所述箱体的两侧设置有进料口与出料口。
2.根据权利要求1所述的新型高效冷却连续结晶机，其特征在于，所述换热板包括两块相对设置的盖板，所述盖板上形成有朝向换热板中部的凸起，两侧的所述凸起对接形成对水流的阻塞。
3.根据权利要求2所述的新型高效冷却连续结晶机，其特征在于，所述凸起为弧形。
4.根据权利要求1所述的新型高效冷却连续结晶机，其特征在于，所述刮刀系统包括平行设置于换热板之间的架体，与垂直设置于所述架体上的刮刀片。
5.根据权利要求4所述的新型高效冷却连续结晶机，其特征在于，所述架体上垂直设置有刀架板，所述刮刀片设置于刀架板上。
6.根据权利要求1所述的新型高效冷却连续结晶机，其特征在于，所述箱体内底部设置有底座，所述板式换热系统安装于底座上。
7.根据权利要求1所述的新型高效冷却连续结晶机，其特征在于，所述驱动系统包括设于箱体外的液压油缸，所述液压油缸连接有活塞杆，所述活塞杆与刮刀系统相连。
8.根据权利要求4所述的新型高效冷却连续结晶机，其特征在于，所述架体的端部连接有基板，所述箱体内设置有导向柱，所述基板在导向柱上滑移。
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