CN201361467Y - 刮刀套筒式结晶器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种刮刀套筒式结晶器，包括机壳、减速电机、筒体、传动刮板轴、链条和张紧链轮、传动链轮组，其特征是：传动刮板轴和刮板之间设置刮板座、压缩弹簧、滑套座、导向滑柱，刮板刮削面与筒体切线待刮削方向成钝角；弹簧弹力方向与刮板刮削面平行。本实用新型的积极效果在于：极大地提高了刮板刮削筒壁上介质晶体的能力、极大地延长了设筒体的清洗周期，降低企业的维护、运行成本；而且能够反复彻底清除结晶体。另外，独特的结构设计使刮板即使被磨损完后，夹持刮板的钢件也不会于筒体内壁接触，保证筒体不会被刮伤。

Description

刮刀套筒式结晶器

所属技术领域

本实用新型涉及一种结晶器，适用于溶解度随温度变化的物质如：硫酸钠、硝酸钾、碳酸钠、三聚甲醛等的溶质、溶剂分离、提纯生产。

背景技术

结晶器是溶液中溶质、溶剂分离、提纯的核心设备。其主要工作过程为：悬浮液由晶体悬浮液泵打到结晶器，悬浮液温度在此从较高温度冷却到较低温度，冷却介质为具有低挥发点的冷却剂，冷却剂在结晶机壳侧与悬浮液逆流接触，进口温度低，出口温度升高，筒体内管中的介质即在这样的条件下结晶。运行过程中，结晶器的筒体内管壁上会覆盖一些介质晶体，该晶体会阻碍热量交换，降低产量，因此，需要在结晶器内筒内加刮板将晶体从结晶器内筒壁上刮下。正常情况下，介质晶体不停的在筒体内壁上生成，而刮刀则不断地将晶体从筒体内壁上刮下，同时筒体内的介质不停的被输送走，形成连续生产。现阶段通常用于物质结晶的结晶器其刮刀结构为滑柱压缩弹簧式结构，其特点为：弹簧弹力与筒体内壁弧形表面垂直(力的作用线始终通过圆中心点)。其工作原理为：先给定弹簧预紧力，将弹簧压缩后放进套筒，由于弹簧弹力作用，刮板紧贴套筒内壁，工作时转动刮板轴，刮板随之转动，将筒体内壁上的介质晶体刮下，如此反复运行。根据理论分析及使用厂家反馈信息，滑柱压缩弹簧式结晶器存在以下缺点：a.由于弹簧弹力垂直作用于筒体上，弹簧弹力不作用到介质晶体上，当介质晶体为粗大疏松的晶体时，刮板在动力的带动下旋转能很好地将晶体从筒壁上刮下，但随着结晶过程的进行，筒壁上未被刮干净的介质晶体在压力和摩擦力的作用下会形成一层致密的结晶体，此时刮板只能对致密层表面疏松的结晶体起刮削作用，而致密层很快增厚影响筒壁传热，最终设备不得不在运行较短的时间后停机清洗；b.由于刮板平面与筒壁相交成锐角，有：(1).在筒壁底部及侧部被刮下的晶体会堆积于刮板刃口部位，不能很快移开，影响刃口部位散热；(2)部分被刮下的晶体会再次进入刮板与筒壁之间，加速刮板的磨损；(3).进入刮板与筒壁间的晶体又会被刮板压紧在筒壁上，不利于再次刮削，影响筒壁传热；C.由于滑柱只能垂直滑动，而不能切向移动，如果筒壁上出现大块的粘接力很强的晶体(正常能力无法将其刮下)，此时将出现：1.滑柱弯曲或折断，2.传动轴上的滑柱套管变形，3..弹簧折断，4.传动端的过载保护器动作停机。导致必须更换滑柱及滑套甚至主传动轴，严重影响正常生产。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种刮刀套筒式结晶器以弥补现有技术之不足。

本实用新型所采用的技术方案是：刮刀套筒式结晶器，包括机壳、减速电机、筒体、传动刮板轴、链条和张紧链轮、传动链轮组，传动刮板轴上固连有刮削组件，其特征是：刮削组件前端的刮板的轴线方向与筒体切线待刮削方向成钝角；

刮削组件内的压缩弹簧的中轴线与刮板的轴线方向共轴或平行。

所述的刮刀套筒式结晶器，其特征是：传动刮板轴上设置有支撑环。

所述的刮刀套筒式结晶器，其特征是：在传动链轮组设置有链条张紧器。

本实用新型的积极效果在于：将原有的刮削形式改变，极大地提高了刮削效果，极大地延长了设备清洗周期，减少了停机清洗时间。刮板在整个使用过程中，由于刮板刮削面与筒体切线待刮削方向成钝角，晶体被刮下后会沿着刮板刮削面行进，在筒体圆周上的任何部位，都不会出现晶体积于刮板刃口部位的情况，便于刮板刃口部位传热，提高刮削效果；由于刮板刮削面与筒体切线待刮削方向成钝角，而弹簧弹力方向与刮板刮削面平行，因此在运行过程中弹簧在筒壁圆周切线方向会产生一分力，该力会使刮板切进结晶体层对结晶体层进行切削，提高刮削效果；在筒壁上出现大块的粘接力很强的晶体(正常能力无法将其刮下)时，弹簧将被压缩，使刮板迈过厚层结晶体，同时弹簧压缩过程中弹力增大，使刮板对结晶体进行大力刮销并使其松动或脱落，待到下一刮板或下一轮时，彻底清除结晶体。而支撑环能够避免较长的传动刮板轴中段下垂，减小中部弹簧组所受的附加载荷；链条张紧器能保证链条和链轮的正常配合；压缩弹簧的中轴线与刮板的轴线方向共轴或平行，保证了压缩弹簧的弹力直接施于刮板，使刮削效果更好。

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型作进一步描述：

附图说明

图1是本实用新型实施例的结晶器的整体结构示意图；

图2为图1的侧视图

图3是本实用新型实施例的刮板机构结构示意图

图4是图3的侧视图；

图5是支撑环示意图；

图6为以往结构的受力分析图；

图7为本实用新型的受力分析图。

刮刀套筒式结晶器，包括机壳1、减速电机2、筒体3、传动刮板轴4、链条5和张紧链轮6、传动链轮组12，传动刮板轴4和刮板7之间安装的刮削组件包括刮板座8、压缩弹簧9、滑套座10、导向滑柱11，压缩弹簧9的中心线与刮板7的轴线方向(即沿滑套座10方向)平行，传动刮板轴4上设置有支撑环13，传动链轮组12内设置有链条张紧器10。和刮板7相配合的刮削组件的数量为两套。

具体实施方式

实施例：

使用时，先给定压缩弹簧9预紧力，将压缩弹簧9、传动刮板轴4、刮板座8、滑套座10、导向滑柱11及刮板7等放进筒体3，由于压缩弹簧9变形，装配好后刮板7对筒体3内壁有一压力，工作时传动刮板轴4转动，刮板7随之转动，将筒体3内壁上的介质晶体刮下。由于弹簧弹力在筒体3圆周切线方向有一分力，因此刮板能很轻易地将介质晶体从筒体3内壁上刮下；由于刮板刮削面与筒体切线待刮削方向成钝角，晶体被刮下后会沿着刮板刮削面行进，在筒体圆周上的任何部位，都不会出现晶体积于刮板刃口部位的情况，能极大地提高刮削效果。

由于传动刮板轴4比较细长，安装后中段有下垂现象，为了避免由于轴下垂引起的弹簧附加载荷加大、轴杆不同心度加大等现象的发生，在中段加上支撑环13，支撑环13和传动刮板轴4同步转动或相对转动；设备长期使用后。链条5会松动，严重的话会导致链条绷断或传动失效影响整个工序，因此除了设置张紧链轮6外，另设置链条张紧器10以满足自动在线张紧任务。

对于本实用新型的力学分析如下：

可知：图7中弹簧弹力F′始终过圆的中心点，弹簧弹力不会对结晶体产生切削分力，由于图8中力F″与竖直中心线有一夹角@，即与x方向成钝角，力F可以分解为水平方向的力Fx(刮板转动时始终与筒体内壁所在的圆相切)和y方向的力Fy(刮板转动时其延长线始终通过内壁所在的圆的中心点)，当弹簧弹性系数及压缩量相同时，即F′＝F″，显然F″y＝F″cos@＜F′，另外产生一力F″x＝F″sin@，F″x始终与筒体内壁所在的圆相切。

综上所述得出以下结论：

当筒体内壁没有结晶体时，在弹簧弹性系数及压缩量相同的情况下，由于F″y＝F″cos@＜F′，而要转动刮板7则需要克服F′或F″y产生的摩擦力形成的扭矩，显然，图8所示结构所消耗动力将小于图7所示结构；

当筒体内壁有结晶体时，图7结构需要增加动力方能将结晶体从筒体内壁上刮下；图8结构由于有F″x，因此在刮削结晶体的力不大于F″x的情况下弹簧9不会被压缩，即不会增加动力。

工作中，当刮板7处于筒体3圆周下部时，图7中的刮板7与筒体3圆周切线方向成锐角，刮板7会阻碍被刮下的结晶体延刮板切削方向脱离刮板7，从而堆积在刮板7刃口附近影响刮板7传热；图8中的刮板7切削平面与筒体3圆周切线方向成钝角，因此被刮下的结晶体会沿着刮板7切削方向迅速脱离刮板7，利于刮板刃口散热。

Claims (3)

1、刮刀套筒式结晶器，包括机壳、减速电机、筒体、传动刮板轴、链条和张紧链轮、传动链轮组，传动刮板轴上固连有刮削组件，其特征是：刮削组件前端的刮板的轴线方向与筒体切线待刮削方向成钝角；刮削组件内的压缩弹簧的中轴线与刮板的轴线方向共轴或平行。

2、如权利要求1所述的刮刀套筒式结晶器，其特征是：传动刮板轴上设置有支撑环。

3、如权利要求1所述的刮刀套筒式结晶器，其特征是：在机壳内设置有链条张紧器。

Images