CN218076459U - 一种防粘壁结晶釜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种防粘壁结晶釜，包括结晶釜，还包括，换热管，至少设置有一个，换热管固接在结晶釜顶面，换热管的一端伸入结晶釜内，换热管伸出结晶釜外的另一端分别设置有进水端和出水端；超声振动组件，包括若干超声振动单元，超声振动单元的输出端伸入换热管内，且每一换热管内设置有至少一个超声振动单元，超声振动单元与换热管的顶端固接，超声振动单元用于对换热管的侧壁进行超声振动。本实用新型能够在防止晶体粘附在结晶釜内壁的同时，还能够保障生产效率，节约成本消耗。

Description

一种防粘壁结晶釜

技术领域

本实用新型涉及结晶技术领域，特别是涉及一种防粘壁结晶釜。

背景技术

结晶是产品生产中比较重要的工序，通常在特定的结晶釜外壁面固接的夹层内通冷冻水或冷媒水对溶液进行降温，热的饱和溶液冷却后因溶解度降低使得溶液过饱和，从而使溶质以晶体的形式析出，但是在晶体析出过程中，由于料液降温过快，容易在结晶釜内壁面上快速形成一层致密的结晶层，从而影响结晶釜釜体结构的传热效果，导致晶体析出速度变慢。

为了防止结晶粘壁，现有技术中普遍采用增设超声波振动棒，直接对结晶釜内部进行振动作用，使析出的结晶不能在结晶釜内壁上凝结，其通过直接将超声波振动棒插入到结晶釜内与釜内的料液接触，在超声波的作用下与结晶釜壁产生微小振动，使析出的晶体不能在釜体内壁上凝结成结晶层，用以消除粘壁问题，但是其方式仍有诸多不足，第一，结晶釜内有机械搅拌桨，使料液做宏观的距离运动，超声作用在釜内的声场是混乱的，其产生的空化效应、冲击波等受到影响，大大减弱对结晶釜侧壁的清洗作用，因此需要多个超声棒加强整体结晶釜内部的声场作用，造成设备浪费，第二，结晶是降温过程，釜内料液的温度不断下降，超声波的频率也会跟着变化，若结晶前后料液温度差较大，超声的频率也随着大幅度变化，造成超声工作不稳定，第三，超声波振动棒工作过程中，振动棒本身发生空化腐蚀，造成金属棒表面金属颗粒脱离，污染结晶釜内的料液，使得结晶的生产效率降低，并且增加了生产过程中的成本消耗。综上，亟待一种能够有效解决上述问题的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种防粘壁结晶釜，以解决上述现有技术存在的问题，能够稳定超声振动棒在釜内的声场以及超声振动棒的超声频率，并避免超声波装置结构掉落在釜内，在防止晶体粘附在结晶釜内壁的同时，还能够保障生产效率，节约成本消耗。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种防粘壁结晶釜，包括结晶釜，还包括，

换热管，至少设置有一个，所述换热管固接在所述结晶釜顶面，所述换热管的一端伸入所述结晶釜内，所述换热管伸出所述结晶釜外的另一端分别设置有进水端和出水端；

超声振动组件，包括若干超声振动单元，所述超声振动单元的输出端伸入所述换热管内，且每一所述换热管内设置有至少一个所述超声振动单元，所述超声振动单元与所述换热管的顶端固接，所述超声振动单元用于对所述换热管的侧壁进行超声振动。

优选的，所述换热管侧壁面开设有与外部连通的换热管进水口和换热管出水口，所述换热管进水口为所述进水端，所述换热管出水口为所述出水端，所述换热管内固接有换热管出水管，所述换热管出水管的一端设置在所述换热管内底部与所述换热管连通，所述换热管出水管的另一端通过所述换热管出水口伸出所述换热管与外部连通。

优选的，所述超声振动单元包括振动组件和驱动组件，所述振动组件设置在所述换热管内，所述驱动组件设置在所述结晶釜外，所述驱动组件输出端与所述振动组件固接，所述振动组件通过所述驱动组件驱动对所述换热管侧壁面进行超声振动。

优选的，所述驱动组件包括超声波换能器和超声波电源，所述超声波电源设置在所述结晶釜外，所述超声波电源与所述超声波换能器通过电线连接，所述超声波换能器靠近所述换热管的一端与所述换热管顶端固接，且所述超声波换能器靠近所述换热管的一端与所述振动组件固接。

优选的，所述振动组件包括设置在所述换热管内的超声波空化棒和超声波变幅杆，所述超声波变幅杆的一端与所述超声波换能器固接，所述超声波变幅杆远离所述超声波换能器的另一端与所述超声波空化棒固接，所述超声波空化棒通过所述超声波换能器和所述超声波变幅杆对所述换热管侧壁面进行超声振动。

优选的，所述超声波空化棒固定在所述换热管内，且所述超声波空化棒与所述换热管内壁之间存在有间隙。

优选的，所述结晶釜内设置有搅拌件，所述搅拌件固定在所述换热管的一侧，所述搅拌件包括驱动电机和搅拌杆，所述驱动电机固接在所述结晶釜的端面外壁上，所述驱动电机的输出端与所述搅拌杆的一端固接，所述搅拌杆远离所述驱动电机的另一端伸入所述结晶釜内，所述搅拌杆通过所述驱动电机与所述结晶釜转动连接。

优选的，所述结晶釜的顶端开设有进料口，所述结晶釜的底端开设有出料口。

本实用新型公开了以下技术效果：

1.通过换热管设置进水端和出水端，使得溶液析出晶体过程在换热管的外壁面进行，避免晶体沾附在结晶釜内壁，并且通过进水端和出水端循环替换冷凝水，保持换热管内的温度环境稳定，避免温度变化影响超声振动单元的空化频率。

2.通过在换热管内设置一个或多个超声振动单元，利用超声振动单元对换热管的侧壁进行超声振动，防止晶体沾附在换热管外壁面，以此有效保障换热管能够保持高效换热，进而保障晶体的生产效率。

3.利用换热管对超声振动单元进行套设保护，一方面避免结晶釜内料液转动影响超声振动单元的空化频率，保障对换热管外壁的清洗效果，另一方面通过换热管承接超声振动单元空化过程中金属棒表面掉落的颗粒杂质，避免污染结晶釜内的料液，并且相较于传统方式将超声振动装置直接插入结晶釜，本实用新型的超声振动单元只在换热管内进行振动，使换热管内的功率密度提升，进一步提高空化效率。

4.超声波空化棒始终处于换热管内，并且完全浸入在冷却水中，超声功率不受结晶釜液面高度的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为整体装置的结构示意图；

图2为图1中的局部放大A图；

其中，1、结晶釜；2、换热管；3、换热管出水管；4、换热管进水口；5、换热管出水口；6、换热管侧壁法兰；7、超声波空化棒；8、超声波变幅杆；9、超声波换能器；10、超声波电源；11、换能器法兰；12、换热管顶部法兰；13、结晶釜法兰；14、驱动电机；15、搅拌杆；16、出料口；17、进料口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-2，本实用新型提供一种防粘壁结晶釜，包括结晶釜1，还包括，换热管2，至少设置有一个，换热管2固接在结晶釜1顶面，换热管2的一端伸入结晶釜1内，换热管2伸出结晶釜1外的另一端分别设置有进水端和出水端；超声振动组件，包括若干超声振动单元，超声振动单元的输出端伸入换热管2内，且每一换热管2内设置有至少一个超声振动单元，超声振动单元与换热管2的顶端固接，超声振动单元用于对换热管2的侧壁进行超声振动。

本实用新型中通过在结晶釜1顶面固接换热管2，将换热管2设置进水端和出水端，使得溶液析出晶体过程在换热管2的外壁面进行，不对结晶釜1内壁面进行降温，避免晶体析出时沾附在结晶釜1内壁，并且通过进水端和出水端循环替换冷凝水，保持换热管内的温度环境温度，避免温度变化影响超声振动单元的空化频率，然后通过在换热管2内设置一个或多个超声振动单元，利用超声振动单元对换热管2的侧壁进行超声振动，防止晶体沾附在换热管2外壁面，以此有效保障换热管2能够始终保持高效换热，进而保障晶体的生产效率，最后利用换热管2在超声振动单元外对超声振动单元进行套设保护，一方面避免结晶釜1内料液转动影响超声振动单元的空化频率，保障对换热管2外壁的清洗效果，另一方面通过换热管2承接超声振动单元空化过程中金属棒表面掉落的颗粒杂质，避免污染结晶釜1内的料液，造成浪费。

本实用新型的一个实施例中，换热管2可根据实际需要采用圆形、方形等其他结构，并且换热管2底部封死将超声振动单元伸入釜体部分的结构完全包裹。

本实用新型的一个实施例中，换热管2位于结晶釜1外部分的侧壁上固接有换热管侧壁法兰6，结晶釜1对应换热管侧壁法兰6固接有结晶釜法兰13，换热管2通过换热管侧壁法兰6与结晶釜法兰13与结晶釜1固接。

进一步优化方案，换热管2侧壁面开设有与外部连通的换热管进水口4和换热管出水口5，换热管进水口4为进水端，换热管出水口5为出水端，换热管2内固接有换热管出水管3，换热管出水管3的一端设置在换热管2内底部与换热管2连通，换热管出水管3的另一端通过换热管出水口5伸出换热管2与外部连通。

通过在换热管2内固接换热管出水管3，换热管出水管3从换热管出水口5伸入并设置在换热管2底部与换热管2连通，使得换热管进水口4通入的冷凝水从换热管2底部的换热管出水管3流入，直至从换热管2顶部的换热管出水口5流出，以此增加冷凝水在换热管2内的流动距离，提高换热管2的换热效率，并且不断地通入以及流出冷凝水，保持换热管2内的温度处于一个相对稳定的环境，保障超声振动单元的空化频率不受温度影响。

本实用新型的一个实施例中，换热管出水管3在换热管2内与超声振动单元之间存在空隙，避免超声振动单元空化作用于换热管出水管3表面，造成装置损坏。

本实用新型的一个实施例中，换热管出水管3可根据实际需要采用螺旋型结构(图中未示出)，用于进一步增加冷凝水的流动距离，提高换热效率。

进一步优化方案，超声振动单元包括振动组件和驱动组件，振动组件设置在换热管2内，驱动组件设置在结晶釜1外，驱动组件输出端与振动组件固接，振动组件通过驱动组件驱动对换热管2侧壁面进行超声振动。

进一步优化方案，驱动组件包括超声波换能器9和超声波电源10，超声波电源10设置在结晶釜1外，超声波电源10与超声波换能器9通过电线连接，超声波换能器9靠近换热管2的一端与换热管2顶端固接，且超声波换能器9靠近换热管2的一端与振动组件固接。

通过超声波电源10与超声波换能器9通过电线连接，控制超声波换能器9开闭，超声波换能器9将超声波电源10传递的电能转化为机械振动，并通过振动组件传递至换热管2内，对换热管2侧壁进行超声振动作用。

本实用新型的一个实施例中，超声波换能器9靠近换热管2的一端固接有换能器法兰11，并且换热管2顶端对应换能器法兰11固接有换热管顶部法兰12，超声波换能器9通过换能器法兰11和换热管顶部法兰12与换热管2固接。

本实用新型的一个实施例中，连接电线优选但不限于高频电缆，高频电缆为现有技术，不做过多陈述。

进一步优化方案，振动组件包括设置在换热管2内的超声波空化棒7和超声波变幅杆8，超声波变幅杆8的一端与超声波换能器9固接，超声波变幅杆8远离超声波换能器9的另一端与超声波空化棒7固接，超声波空化棒7通过超声波换能器9和超声波变幅杆8对换热管2侧壁面进行超声振动。

利用超声波变幅杆8将超声波换能器9传递的机械振动信号进行放大，并直接传递给超声波空化棒7，利用超声波在液体中的空化效应对换热管2进行高频振动，有效的防止析出的结晶沾附在换热管2外壁，并且空化频率不受结晶釜1内转动料液的影响，超声波空化棒7表面的金属杂质也不会掉落在结晶釜1内。

本实用新型的一个实施例中，可根据结晶釜1规格尺寸选用与之适配的超声振动组件，通过单组超声波功率在1-15KW将超声波频率控制在19-100KHz范围内为最佳。

进一步优化方案，超声波空化棒7固定在换热管2内，且超声波空化棒7与换热管2内壁之间存在有间隙。

能够有效避免超声波空化棒7振动作用损坏换热管2结构。

进一步优化方案，结晶釜1内设置有搅拌件，搅拌件固定在换热管2的一侧，搅拌件包括驱动电机14和搅拌杆15，驱动电机14固接在结晶釜1的端面外壁上，驱动电机14的输出端与搅拌杆15的一端固接，搅拌杆15远离驱动电机14的另一端伸入结晶釜1内，搅拌杆15通过驱动电机14与结晶釜1转动连接。

本实用新型的一个实施例中，驱动电机14可固接在结晶釜1的顶端外壁或者底端外壁，搅拌杆15对应驱动电机14固接。

本实用新型的一个实施例中，搅拌杆15可根据实际需要采用锚式、桨式、涡轮式、框式等结构。

进一步优化方案，结晶釜1的顶端开设有进料口17，结晶釜1的底端开设有出料口16。

工作原理：

本实用新型中先在结晶釜1顶面插入换热管2，将换热管2与结晶釜1固接，再将两端固接的超声波空化棒7、超声波变幅杆8伸入换热管2内，在超声波变幅杆8顶端固接超声波换能器9，通过超声波换能器9与换热管2固接，将超声波空化棒7、超声波变幅杆8固定在换热管2内，并且超声波换能器9的一端与超声波电源10通过高频电线连接，然后将待结晶的料液从进料口17通入结晶釜1内，开启驱动电机14驱动搅拌杆15转动，带动结晶釜1内的料液旋转，利用提前从换热管进水口4通入的冷凝水对料液进行冷却结晶，通过超声波空化棒7振动作用，避免结晶附着在换热管2外壁面，始终保持高效换热，在进行换热时，冷凝水不断从换热管进水口4通入，再从换热管出水口5流出，稳定换热管2内的温度变化，保持超声波空化棒7的空化频率稳定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“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，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。

以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种防粘壁结晶釜，包括结晶釜(1)，其特征在于：还包括，

换热管(2)，至少设置有一个，所述换热管(2)固接在所述结晶釜(1)顶面，所述换热管(2)的一端伸入所述结晶釜(1)内，所述换热管(2)伸出所述结晶釜(1)外的另一端分别设置有进水端和出水端；

超声振动组件，包括若干超声振动单元，所述超声振动单元的输出端伸入所述换热管(2)内，且每一所述换热管(2)内设置有至少一个所述超声振动单元，所述超声振动单元与所述换热管(2)的顶端固接，所述超声振动单元用于对所述换热管(2)的侧壁进行超声振动。

2.根据权利要求1所述的防粘壁结晶釜，其特征在于：所述换热管(2)侧壁面开设有与外部连通的换热管进水口(4)和换热管出水口(5)，所述换热管进水口(4)为所述进水端，所述换热管出水口(5)为所述出水端，所述换热管(2)内固接有换热管出水管(3)，所述换热管出水管(3)的一端设置在所述换热管(2)内底部与所述换热管(2)连通，所述换热管出水管(3)的另一端通过所述换热管出水口(5)伸出所述换热管(2)与外部连通。

3.根据权利要求1所述的防粘壁结晶釜，其特征在于：所述超声振动单元包括振动组件和驱动组件，所述振动组件设置在所述换热管(2)内，所述驱动组件设置在所述结晶釜(1)外，所述驱动组件输出端与所述振动组件固接，所述振动组件通过所述驱动组件驱动对所述换热管(2)侧壁面进行超声振动。

4.根据权利要求3所述的防粘壁结晶釜，其特征在于：所述驱动组件包括超声波换能器(9)和超声波电源(10)，所述超声波电源(10)设置在所述结晶釜(1)外，所述超声波电源(10)与所述超声波换能器(9)通过电线连接，所述超声波换能器(9)靠近所述换热管(2)的一端与所述换热管(2)顶端固接，且所述超声波换能器(9)靠近所述换热管(2)的一端与所述振动组件固接。

5.根据权利要求4所述的防粘壁结晶釜，其特征在于：所述振动组件包括设置在所述换热管(2)内的超声波空化棒(7)和超声波变幅杆(8)，所述超声波变幅杆(8)的一端与所述超声波换能器(9)固接，所述超声波变幅杆(8)远离所述超声波换能器(9)的另一端与所述超声波空化棒(7)固接，所述超声波空化棒(7)通过所述超声波换能器(9)和所述超声波变幅杆(8)对所述换热管(2)侧壁面进行超声振动。

6.根据权利要求5所述的防粘壁结晶釜，其特征在于：所述超声波空化棒(7)固定在所述换热管(2)内，且所述超声波空化棒(7)与所述换热管(2)内壁之间存在有间隙。

7.根据权利要求1所述的防粘壁结晶釜，其特征在于：所述结晶釜(1)内设置有搅拌件，所述搅拌件固定在所述换热管(2)的一侧，所述搅拌件包括驱动电机(14)和搅拌杆(15)，所述驱动电机(14)固接在所述结晶釜(1)的端面外壁上，所述驱动电机(14)的输出端与所述搅拌杆(15)的一端固接，所述搅拌杆(15)远离所述驱动电机(14)的另一端伸入所述结晶釜(1)内，所述搅拌杆(15)通过所述驱动电机(14)与所述结晶釜(1)转动连接。

8.根据权利要求1所述的防粘壁结晶釜，其特征在于：所述结晶釜(1)的顶端开设有进料口(17)，所述结晶釜(1)的底端开设有出料口(16)。

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