CN212458104U - 一种用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，主要包括热水罐，温度调节装置，热水循环泵。当冷冻室需要刷罐时，热水由热水循环泵输送至冷冻室壳程并通过温度调节装置加热，当冷冻室壳程出水温度达到40‑45℃时并循环一定时间后，再全部排空冷冻室热水，达到清理冷冻室管程结晶的目的。本实用新型的刷罐装置能够有效进行刷罐工作，减少物料和冷量损失，提高刷罐工作效率。

Description

一种用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置

技术领域

本实用新型涉及一种刷罐装置，尤其涉及一种用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置。

背景技术

传统的十水硫酸钠结晶器冷冻室刷罐是将冷冻结晶器内部母液完全排空，再引入热水自冷冻室管程进行刷罐，从而达到对冷冻换热器管壁结晶造成堵管的十水硝进行清理目的。由于刷罐过程中需要排放大量低温含高浓度硫酸钠母液，使用大量热水，因此刷罐工作效率低，容易造成高浓度母液流失并形成大量含硫酸根废水；同时，低温母液的排放会使冷量严重流失，加大后续生产过程冷冻盐水机组的工作负荷，增加电耗。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术中的十水硫酸钠结晶器冷冻室刷罐过程母液流失严重、效率低、冷量流失严重，造成生产成本过高的技术问题，提供一种用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置。

本实用新型提供的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，主要包括热水罐，温度调节装置，热水循环泵；每个装置通过管道与结晶器冷冻室壳程连接。

具体的，壳程连接有换热介质进口管和换热介质出口管。热水罐设有带热水进口阀的热水进口管道和带有热水出口阀的热水出口管道，热水循环泵和热水温度调节装置设置在热水进口管道上，热水进口管道与换热介质进口管连接，热水出口管道与换热介质出口管连接。

进一步的，热水温度调节装置包括汽水混合器，汽水混合器上连接有蒸汽进气管道，蒸汽进气管道上设有刷罐温度调节阀。使用时，通过刷罐温度调节阀控制热蒸汽进入量，进而调节进入结晶器冷冻室壳程的流体的温度，也即刷罐温度。

为了保证刷罐过程中在冷冻室结晶的物料能够完全溶解清除，必须保证壳程刷罐热水的温度高于结晶物料的熔点，进一步的，还包括温度检测装置，所述温度检测装置用于检测刷罐时换热介质出口管流出流体的温度，并及时用温度调节装置对温度进行调整，那么整个新型装置的刷罐效果就能够得到保证。

进一步的，所述换热介质进口管设于壳程的下部，换热介质出口管设于壳程的上部，还包括设有冷媒进口阀的冷媒进口管道，所述冷媒进口管道与所述热水进口管道并联连接在所述换热介质进口管上；还包括设有冷媒出口阀的冷媒出口管道，所述冷媒出口管道与所述热水出口管道并联连接在所述换热介质出口管上。

进一步的，换热介质进口管设于壳程的下部，换热介质出口管设于壳程的上部，还包括废水排放管道和冷媒排放管道，所述壳程的底部还设有冷媒外排管，所述废水排放管道和冷媒排放管道并联连接在所述冷媒外排管上，所述废水排放管道上设有废水外排阀，所述冷媒排放管道上设有冷媒外排阀。热水循环一定时间后，可将热水自废水排放管道排空，替换新的热水。

进一步的，还包括废水池，所述废水池用于接收废水排放管道排出的废水。

进一步的，还包括冷媒罐和用于收集冷媒排放管道排出的冷媒的冷媒收集罐；

所述冷媒罐设有冷媒出口、第一冷媒进口和第二冷媒进口，所述冷媒出口与冷媒进口管道连接，第一冷媒进口与冷媒出口管道连接；

冷媒收集罐与所述第二冷媒进口连接，用于将收集到的冷媒输送至冷媒罐进行回用。

更近一步的，所述结晶器冷冻室至少有2个，所述热水进口管道上并联设置有数量与结晶器冷冻室对应的热水进水分支管，且各结晶器冷冻室的换热介质进口管通过热水进水分支管与热水进口管道连接；所述热水出口管道上并联设置有数量与结晶器冷冻室对应的热水出水分支管，且各结晶器冷冻室的换热介质出口管通过热水出水分支管与热水出口管道连接。由此，汽水混合器出口段管道设置多路分管(即热水进水分支管)，通过分管可以与多效结晶器冷冻室相连，同时各效结晶器冷冻室均配有独立的换热介质出口管，并通过热水出水分支管与热水出口管道连接。在实际生产过程中，各效冷冻结晶器的十水硫酸钠结晶情况相差较大，设置独立管道能够针对需要刷罐的结晶器进行单独操作，在刷罐过程中能够同时对多效结晶器进行刷罐，做到根据生产情况自由决定刷罐对象和方式，提升刷罐效率。再更进一步的，所述结晶器冷冻室有N个，且共同组成N效结晶器冷冻室系统，其中N-n效结晶器冷冻室的换热介质出口管与N-n-1效结晶器冷冻室的换热介质进口管连接，N为≥2的整数，n为0～N-1中的任意整数。

本实用新型用于快速清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置的技术效果是：排空冷冻室壳程内的冷媒后，向冷冻室壳程通入热水，对管程母液进行循环加热以使结垢堵管的十水硫酸钠溶解清除。热水循环一定时间后，壳程内热水自排空，再重新向冷冻室壳程泵入冷媒恢复生产。本实用新型将管程刷罐改为壳程刷罐，并且能够根据实际生产情况自由决定刷罐对象和方式，整个过程无需进行母液外排，避免母液和冷量流失，提高刷罐效率。并且采用本新型装置后，避免了母液和刷罐热水的泵入和外排过程，缩短操作时间，显著提高刷罐效率。

附图说明

图1是本实用新型的第一种实施例中的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置示意图。

图2为本实用新型的第二种实施例中的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置示意图。

图中附图标记为：1.结晶器冷冻室，2.换热介质进口管，3.换热介质出口管，4.热水罐，5.热水进口管道，6.热水出口管道，7.热水循环泵，8.汽水混合器，9.蒸汽进气管道，10.冷媒进口管道，11.冷媒出口管道，12.温度检测装置，13.冷媒罐，14.冷媒循环泵，15.冷媒收集罐，16.冷媒回收泵，17.废水池，18.母液混合桶，19.母液外排泵。

具体实施方式

本实用新型不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本实用新型公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本实用新型的，或者凡是采用本实用新型的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本实用新型的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、

“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型的具体实施例如图1所示，为本实用新型的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室1的刷罐装置的第一种实施方式，图中省略了硫酸钠原料液流动管道,结晶器冷冻室1仅为1个，所述结晶器冷冻室1设有壳程，所述壳程连接有换热介质进口管2和换热介质出口管3，刷罐装置包括热水罐4，所述热水罐4设有带热水进口阀的热水进口管道5和带有热水出口阀的热水出口管道6，所述热水进口管道5上还设有热水循环泵7和热水温度调节装置，所述热水进口管道5与换热介质进口管2连接，所述热水出口管道6与换热介质出口管3连接。

热水温度调节装置包括汽水混合器8，所述汽水混合器8上连接有蒸汽进气管道9，所述蒸汽进气管道9上设有刷罐温度调节阀。还包括温度检测装置12，所述温度检测装置12用于检测刷罐时换热介质出口管3流出流体的温度，本实施例温度检测装置12为温度计且设置在热水出口管道6上。

还包括设有冷媒进口阀的冷媒进口管道10，所述冷媒进口管道10与所述热水进口管道5并联连接在所述换热介质进口管2上；还包括设有冷媒出口阀的冷媒出口管道11，所述冷媒出口管道11与所述热水出口管道6并联连接在所述换热介质出口管3上。

换热介质进口管2设于壳程的下部，换热介质出口管3设于壳程的上部；还包括废水排放管道和冷媒排放管道，所述壳程的底部还设有冷媒外排管，所述废水排放管道和冷媒排放管道并联连接在所述冷媒外排管上，所述废水排放管道上设有废水外排阀，所述冷媒排放管道上设有冷媒外排阀。

还包括废水池17，所述废水池17用于接收废水排放管道排出的废水。

还包括冷媒罐13和用于收集冷媒排放管道排出的冷媒的冷媒收集罐15。冷媒罐13设有冷媒出口、第一冷媒进口和第二冷媒进口，所述冷媒出口与冷媒进口管道10连接，第一冷媒进口与冷媒出口管道11连接。冷媒收集罐15与所述第二冷媒进口连接，用于将收集到的冷媒输送至冷媒罐13进行回用。

见图2，为本实用新型的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室1的刷罐装置的第二种实施方式，图中省略了硫酸钠原料液流动管道。与上述实施例不同的是，结晶器冷冻室1有3个并组成三效结晶系统(即N＝3，n＝0)，结晶器冷冻室1从右向左依次为一效结晶器冷冻室、二效结晶器冷冻室和三效结晶器冷冻室。硫酸钠原料液流动顺序为一效结晶器冷冻室→二效结晶器冷冻室→三效结晶器冷冻室。运行时，一效结晶器冷冻室的温度为7℃左右，二效结晶器冷冻室的温度为0℃左右，三效结晶器冷冻室的温度为-5℃左右。由于各效结晶器冷冻室温度梯度设置，为保证能源合理利用，二效结晶器冷冻室和三效结晶器冷冻室采用温度为-11℃的氯化钙溶液作为冷媒，冷媒流向为三效结晶器冷冻室→二效结晶器冷冻室。运行温度稍高的一效结晶器冷冻室产生的低温(-5℃)低浓度硫酸钠原料液(7g/L)作为冷媒。

第二种实施方式中，热水进口管道5上并联设置有数量与结晶器冷冻室1对应的热水进水分支管，且各结晶器冷冻室1的换热介质进口管2通过热水进水分支管与热水进口管道5连接，各分支管上均设有温度检测装置12，本实施例温度检测装置12为温度计。热水出口管道6上并联设置有数量与结晶器冷冻室1对应的热水出水分支管，且各结晶器冷冻室1的换热介质出口管3通过热水出水分支管与热水出口管道6连接。

基于上述实施例中的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室1的刷罐装置的刷罐方法为：

刷罐准备

检查热水罐4的液位及温度，确保有充足的热水。若热水罐4液位过低，需及时打开补水及蒸汽阀门。提前停止冷系统进料(即停止用泵向一效结晶器冷冻室内添加原料的行为，各效结晶器冷冻室总体系统及部分附属设备统称为“冷系统”)，增大排硝量(即原料液中的十水硫酸钠在温度低于17℃时即开始析出，在刷罐前为了避免已在结晶罐中析出的晶体受热溶解造成浪费，都会选择提前排出十水硫酸钠晶体，但这一步骤非必须)，降低结晶器固液比。当各效循环管固液比降低到10％时，开始刷罐。

开始刷罐

多效串联刷罐

当需刷罐各效结晶器固液比降低到10％后，停止冷媒流通，关闭冷媒进出口阀后通过冷媒外排管道将冷媒排出冷冻室1。排尽冷媒后，通过热水循环泵7将刷罐热水泵入三效结晶系统，其中三效结晶冷冻室和二效结晶器冷冻室为串联刷罐，热水流动顺序为三效结晶冷冻室的壳程→二效结晶冷冻室的壳程，使用温度调节装置和温度计控制各效结晶器冷冻室壳程热水出口温度维持在40-45℃，循环一定时间后，将热水从各效结晶器冷冻室排尽，重新引入冷媒进行正常生产。

单独刷罐

当需刷罐结晶器固液比降低到10％后，全开各效结晶器冷冻室冷媒旁通阀，关闭冷媒进出口阀后通过冷媒外排管道将冷媒排结晶器冷冻室1。排尽冷媒后，通过热水循环泵7将刷罐热水泵入结晶器冷冻室1的壳程，使用温度调节装置和温度计控制冷冻室1壳程热水出口温度维持在40-45℃，循环一定时间后，将热水从结晶器冷冻室1排尽，重新引入冷媒进行正常生产。单独刷罐时不需要停止冷媒流通，刷罐时不影响其余各效结晶器正常运转。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，所述结晶器冷冻室(1)设有壳程，所述壳程连接有换热介质进口管(2)和换热介质出口管(3)，其特征在于：所述刷罐装置包括热水罐(4)，所述热水罐(4)设有带热水进口阀的热水进口管道(5)和带有热水出口阀的热水出口管道(6)，所述热水进口管道(5)上还设有热水循环泵(7)和热水温度调节装置，所述热水进口管道(5)与换热介质进口管(2)连接，所述热水出口管道(6)与换热介质出口管(3)连接。

2.根据权利要求1所述的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，其特征在于：所述热水温度调节装置包括汽水混合器(8)，所述汽水混合器(8)上连接有蒸汽进气管道(9)，所述蒸汽进气管道(9)上设有刷罐温度调节阀。

3.根据权利要求1所述的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，其特征在于：还包括温度检测装置(12)，所述温度检测装置(12)用于检测刷罐时换热介质出口管(3)流出流体的温度。

4.根据权利要求1所述的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，其特征在于：还包括设有冷媒进口阀的冷媒进口管道(10)，所述冷媒进口管道(10)与所述热水进口管道(5)并联连接在所述换热介质进口管(2)上；还包括设有冷媒出口阀的冷媒出口管道(11)，所述冷媒出口管道(11)与所述热水出口管道(6)并联连接在所述换热介质出口管(3)上。

5.根据权利要求1所述的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，其特征在于：所述换热介质进口管(2)设于壳程的下部，换热介质出口管(3)设于壳程的上部；还包括废水排放管道和冷媒排放管道，所述壳程的底部还设有冷媒外排管，所述废水排放管道和冷媒排放管道并联连接在所述冷媒外排管上，所述废水排放管道上设有废水外排阀，所述冷媒排放管道上设有冷媒外排阀。

6.根据权利要求1所述的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，其特征在于：还包括废水池(17)，所述废水池(17)用于接收废水排放管道排出的废水。

7.根据权利要求4所述的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，其特征在于：还包括冷媒罐(13)和用于收集冷媒排放管道排出的冷媒的冷媒收集罐(15)；

所述冷媒罐(13)设有冷媒出口、第一冷媒进口和第二冷媒进口，所述冷媒出口与冷媒进口管道(10)连接，第一冷媒进口与冷媒出口管道(11)连接；

冷媒收集罐(15)与所述第二冷媒进口连接，用于将收集到的冷媒输送至冷媒罐(13)进行回用。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，其特征在于：所述结晶器冷冻室(1)至少有2个，所述热水进口管道(5)上并联设置有数量与结晶器冷冻室(1)对应的热水进水分支管，且各结晶器冷冻室(1)的换热介质进口管(2)通过热水进水分支管与热水进口管道(5)连接；所述热水出口管道(6)上并联设置有数量与结晶器冷冻室(1)对应的热水出水分支管，且各结晶器冷冻室(1)的换热介质出口管(3)通过热水出水分支管与热水出口管道(6)连接。

9.根据权利要求8所述的用于清理十水硫酸钠结晶器冷冻室的刷罐装置，其特征在于：所述结晶器冷冻室(1)有N个，且共同组成N效结晶器冷冻室系统，其中N-n效结晶器冷冻室的换热介质出口管与N-n-1效结晶器冷冻室的换热介质进口管连接，N为≥2的整数，n为0～N-1中的任意整数。

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