CN208027196U - 一种用于结晶器的温度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于结晶器的温度控制系统，包括结晶器、闭式冷却塔，所述结晶器的进水端连接闭式冷却塔的出水端，结晶器的出水端连接闭式冷却塔的进水端，结晶器进水端和冷却塔出水端之间设有冷却水循环泵和冷却水循环电磁阀，所述闭式冷却塔顶端设有排气电磁阀，还包括补水装置、升温除垢装置、备用水装置。本实用新型实现了对结晶器温度系统的监控和精确调节，确保了结晶在最适宜条件下进行，确保了结晶的效果，提高了产品质量。

Description

一种用于结晶器的温度控制系统

技术领域

本实用新型涉及结晶工艺的技术领域，尤其涉及一种用于结晶器的温度控制系统。

背景技术

六氟磷酸锂是电解液成分最重要的组成部分，约占到电解液总成本的43%。随着未来新能源领域的持续扩张和我国锂电产业的快速发展，六氟磷酸锂的需求量也在不断上涨。目前，国内的六氟磷酸锂在制备过程中需要将六氟磷酸锂溶液在结晶器中结晶。在结晶过程中，温度是重要的工艺指标，直接影响着结晶体的效果。温度控制也是结晶器的重要操作之一。现有的结晶器温度控制手段复杂，无法及时准确调节冷却水水温，进而不能精确地保证结晶器的温度。另外，在结晶的过程中，结晶器内壁附着的晶垢会严重阻碍降温中热量的传递，影响降温速率，延长降温结晶的时间，降低了生产效率。

实用新型内容

为解决上述现有的技术问题，本实用新型提供了一种用于结晶器的温度控制系统，包括结晶器、闭式冷却塔，所述结晶器的进水端连接闭式冷却塔的出水端，结晶器的出水端连接闭式冷却塔的进水端，结晶器进水端和冷却塔出水端之间设有冷却水循环泵和冷却水循环电磁阀，所述闭式冷却塔顶端设有排气电磁阀，还包括补水装置、升温除垢装置、备用水装置；

所述补水装置包括补水箱，补水箱通过补水管道连接在闭式冷却塔出水端且设于冷却水循环泵之前，补水管道上设有补水泵和冷却水进水电磁阀，补水箱连接冷却水进水管道并在冷却水进水管道上设有过滤器和补水电磁阀；

所述升温除垢装置包括热水箱、换热器，所述热水箱与结晶器进水端通过热水进水管道连接，所述热水进水管道上设有热水进水电磁阀和热水循环泵，所述结晶器出水端通过热水出水管道连接换热器进水端，出水管道上设有热水出水电磁阀，所述换热器出水端连接热水箱；

所述备用水装置包括备用水箱，所述备用水箱通过备用水管道连接结晶器进水端，备用水管道设有备用水进水阀，结晶器出水端设有备用水排放管道，备用水排放管道设有备用水排放阀。

优选的，所述结晶器进水端与补水箱通过回流稳压管道连接，所述回流稳压管道上设有回流稳压电磁阀。

优选的，所述闭式冷却塔出水端设有排污管道，所述排污管道上设有排污电磁阀。

优选的，还包括控制器，控制器的信号输出端与冷却水循环电磁阀、排气电磁阀、冷却水进水电磁阀、补水电磁阀、热水进水电磁阀、热水出水电磁阀、回流稳压电磁阀、排污电磁阀的控制端相连接。

优选的，所述结晶器进口端设有第一温度传感器，出口端设有第二温度传感器，结晶器内设有第三温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端连接。

优选的，所述闭式冷却塔和结晶器连接的管道上设有压力传感器，压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

优选的，还设有压差变送器，压差变送器两端分别连接结晶器的进口端和闭式冷却塔的出口端，压差变送器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

本实用新型的工作原理为：控制器的信号输出端输出信号关闭冷却水循环电磁阀、热水进水电磁阀、热水出水电磁阀、回流稳压电磁阀、排污电磁阀、备用水进水阀、备用水排放阀，打开补水电磁阀、冷却水进水电磁阀、排气阀，开启补水泵，使补水箱向管道内补水，同时从闭式冷却塔顶端排气。待系统内充满水后，关闭排气阀，继续补水，使系统增压。待管道压力达到指定值时，压力传感器将压力信号传输到控制器，控制器接收到压力传感器的信号后发出指令关闭补水电磁阀和冷却水电磁阀，停补水泵，同时打开冷却水循环电磁阀，开启冷却水循环泵，冷却水开始循环，结晶器内开始降温结晶。在结晶过程中，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别将检测到的结晶器进口端、结晶器出口端、结晶器内的温度信号传送给控制器并实时显示在控制器的显示单元。压力传感器将检测到的管道压力传送给控制器并实时显示在控制器的显示单元。控制器可根据这些温度信号和压力信号发出指令，自动调节冷却水循环电磁阀、冷却水进水电磁阀、补水电磁阀的开关和开度以及冷却水循环泵、补水泵的开启和关闭，控制冷却水的补水、流量及管道压力，从而实现结晶器温度的自动控制。

由于本实用新型采用了密闭冷却水循环的方式，冷却水在循环的过程中不与外界接触，能够保证水质不受污染，能够保证设备的高效运行并且延长设备的使用寿命。冷却水在循环过程中存在正常损失的情况，所以本实用新型设置了补水装置，根据系统的温度压力情况向系统补水。冷却水进入补水箱前先过滤，保证了进入结晶器的水质。同时，设置了排污管道和排污电磁阀，控制器可根据预定程序定时排污，实现冷却水的水质的调节。

本实用新型的升温除垢装置在工作时，控制器停止冷却水的循环，打开热水进水电磁阀、热水出水电磁阀，开启热水循环泵，结晶器快速升温，晶垢去除，然后关闭热水进水电磁阀、热水出水电磁阀，停热水循环泵，同时启动冷却水循环。在升温除垢装置工作的时候，要保证升温快速且升温时间不易过长，这样在物料冷却降温过程中快速升温既能除去晶垢，又能保证物料中析出的晶体不至于溶解。

本实用新型还设置了备用水装置，在出现紧急情况，冷却水循环被中断时，可手动打开备用水进水阀和备用水排放阀，使用备用水进行冷却降温。

压差变送器将检测到的压差信号传送给控制器，当压差到达设定值时，控制器发出信号打开回流稳压电磁阀，自动调节系统压差。

本实用新型采用密闭冷却水循环对六氟磷酸锂结晶，保护了设备，节约了生产成本。另外，本实用新型在实现六氟磷酸锂的降温结晶的同时，又能保证结晶器内壁的晶垢尽可能的薄，提高了热传递的效率，从而加快了结晶过程。本实用新型实现了对结晶器温度系统的监控和精确调节，确保了结晶在最适宜条件下进行，确保了结晶的效果，提高了产品质量。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的控制系统的结构框图。

图中：1结晶器、2闭式冷却塔、3控制器、4冷却水循环泵、5冷却水循环电磁阀、6排气电磁阀、7补水箱、8补水管道、9补水泵、10冷却水进水电磁阀、11冷却水进水管道、12过滤器、13补水电磁阀、14热水箱、15热水进水管道、16热水进水电磁阀、17热水循环泵、18热水出水管道、19热水出水电磁阀、20换热器、21备用水箱、22备用水管道、23备用水进水阀、24备用水排放管道、25备用水排放阀、26回流稳压管道、27回流稳压电磁阀、28排污管道、29排污电磁阀、30第一温度传感器、31第二温度传感器、32第三温度传感器、33压力传感器、34压差变送器。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例。

参见图1-2，一种用于结晶器的温度控制系统，包括结晶器1、闭式冷却塔2、控制器3、补水装置、升温除垢装置、备用水装置。所述结晶器1的进水端连接闭式冷却塔2的出水端，结晶器1的出水端连接闭式冷却塔2的进水端。结晶器1进水端和冷却塔2出水端之间设有冷却水循环泵4和冷却水循环电磁阀5。所述闭式冷却塔2顶端设有排气电磁阀6。

所述补水装置包括补水箱7。补水箱7通过补水管道8连接在闭式冷却塔2出水端且设于冷却水循环泵4之前。补水管道8上设有补水泵9和冷却水进水电磁阀10。补水箱7连接冷却水进水管道11并在冷却水进水管道11上设有过滤器12和补水电磁阀13。

所述升温除垢装置包括热水箱14、换热器。所述热水箱14与结晶器1进水端通过热水进水管道15连接。所述热水进水管道15上设有热水进水电磁阀16和热水循环泵17。所述结晶器1出水端通过热水出水管道18连接换热器20进水端。出水管道18上设有热水出水电磁阀19。所述换热器20出水端连接热水箱14。

所述备用水装置包括备用水箱21。所述备用水箱21通过备用水管道22连接结晶器1进水端。备用水管道22设有备用水进水阀23。结晶器1出水端设有备用水排放管道24，备用水排放管道24设有备用水排放阀25。

结晶器1进水端与补水箱7通过回流稳压管道26连接，所述回流稳压管道26上设有回流稳压电磁阀27。

所述闭式冷却塔2出水端设有排污管道28，所述排污管道28上设有排污电磁阀29。

控制器3的信号输出端与冷却水循环电磁阀5、排气电磁阀6、冷却水进水电磁阀10、补水电磁阀13、热水进水电磁阀15、热水出水电磁阀16、回流稳压电磁阀27、排污电磁阀29的控制端相连接。

结晶器1进口端设有第一温度传感器30，出口端设有第二温度传感器31，结晶器内设有第三温度传感器32。第一温度传感器30、第二温度传感器31、第三温度传感器32的信号输出端均与控制器3的信号输入端连接。

闭式冷却塔2和结晶器1连接的管道上设有压力传感器33，压力传感器33的信号输出端与控制器3的信号输入端连接。

还设有压差变送器34，压差变送器34两端分别连接结晶器1的进口端和闭式冷却塔2的出口端。压差变送器34的信号输出端与控制器3的信号输入端连接。

本实施例中控制器3为采用DCS的计算机。计算机能够将接收的温度和压力信号，利用DCS的曲线功能，自动绘制成温度和压力曲线，方便对温度控制进行分析。

Claims (7)

1.一种用于结晶器的温度控制系统，包括结晶器、闭式冷却塔，所述结晶器的进水端连接闭式冷却塔的出水端，结晶器的出水端连接闭式冷却塔的进水端，结晶器进水端和冷却塔出水端之间设有冷却水循环泵和冷却水循环电磁阀，所述闭式冷却塔顶端设有排气电磁阀，其特征在于：还包括补水装置、升温除垢装置、备用水装置；

所述补水装置包括补水箱，补水箱通过补水管道连接在闭式冷却塔出水端且设于冷却水循环泵之前，补水管道上设有补水泵和冷却水进水电磁阀，补水箱连接冷却水进水管道并在冷却水进水管道上设有过滤器和补水电磁阀；

所述升温除垢装置包括热水箱、换热器，所述热水箱与结晶器进水端通过热水进水管道连接，所述热水进水管道上设有热水进水电磁阀和热水循环泵，所述结晶器出水端通过热水出水管道连接换热器进水端，出水管道上设有热水出水电磁阀，所述换热器出水端连接热水箱；

所述备用水装置包括备用水箱，所述备用水箱通过备用水管道连接结晶器进水端，备用水管道设有备用水进水阀，结晶器出水端设有备用水排放管道，备用水排放管道设有备用水排放阀。

2.根据权利要求1所述的一种用于结晶器的温度控制系统，其特征在于：所述结晶器进水端与补水箱通过回流稳压管道连接，所述回流稳压管道上设有回流稳压电磁阀。

3.根据权利要求1所述的一种用于结晶器的温度控制系统，其特征在于：所述闭式冷却塔出水端设有排污管道，所述排污管道上设有排污电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种用于结晶器的温度控制系统，其特征在于：还包括控制器，控制器的信号输出端与冷却水循环电磁阀、排气电磁阀、冷却水进水电磁阀、补水电磁阀、热水进水电磁阀、热水出水电磁阀、回流稳压电磁阀、排污电磁阀的控制端相连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于结晶器的温度控制系统，其特征在于：所述结晶器进口端设有第一温度传感器，出口端设有第二温度传感器，结晶器内设有第三温度传感器，第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器的信号输出端均与控制器的信号输入端连接。

6.根据权利要求4所述的一种用于结晶器的温度控制系统，其特征在于：所述闭式冷却塔和结晶器连接的管道上设有压力传感器，压力传感器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。

7.根据权利要求4～6任一所述的一种用于结晶器的温度控制系统，其特征在于：还设有压差变送器，压差变送器两端分别连接结晶器的进口端和闭式冷却塔的出口端，压差变送器的信号输出端与控制器的信号输入端连接。