CN219415369U - 一种稀土料液制冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种稀土料液制冷系统，属于稀土领域，包括换热器系统、反应温度控制系统、冰机系统和凉水塔系统，所述的换热器系统包括热水去冷水池，热水去冷水池内设有列管式石墨换热器，反应温度控制系统内设有玻璃钢反应罐，玻璃钢反应罐通过泵、输液管和热水去冷水池内的列管式石墨换热器连接，冰机系统内设有多组水冷式冷冻机组，凉水塔系统包括冷水池和集水池，集水池内设有凉水塔，凉水塔内设有风扇，冷水池和集水池并排设置，热水去冷水池通过泵、输液管和冷水池连通，水冷式冷冻机组通过泵、输液管和冷水池、集水池连通。本实用新型既提高混合稀土精矿采取直接酸溶的反应效率和收率，同时还实现高价稀土元素一步提取成本。

Description

一种稀土料液制冷系统

技术领域

本实用新型涉及一种稀土领域，具体是一种稀土料液制冷系统。

背景技术

稀土的用途和功能：稀土被誉为工业的维生素，具有无法取代的优异磁、光、电性能，对改善产品性能，增加产品品种，提高生产效率起到了巨大的作用。由于稀土作用大，用量少，已成为改进产品结构、提高科技含量、促进行业技术进步的重要元素，被广泛应用到了冶金、军事、石油化工、玻璃陶瓷、农业和新材料等领域。含镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、钇、镥、镱、钇的混合稀土精矿采取直接酸溶提取高价元素过程中反应放热且料液呈酸性pH＜1，反应过程需各步骤控制温度范围(27℃～45℃)±1℃，关键步骤反应放热需降温。反应体系呈强酸性不能选用热传导效率高的金属材质[铜398W/(m·k)，铝235W/(m·k)，钢45W/(m·k)]作为反应装置。

现有的反应装置选择在常压的玻璃钢反应罐中进行，玻璃钢材质导热系数为0.40w/(m·k)，导热性能差，不能采用金属容器常用的夹套降温，因反应温度控制范围小，温度低时反应速度降低，温度高时高价稀土元素收率下降，温度控制也不能采用低于冰点的深冷冷冻机系统，影响安全性。

实用新型内容

对于现有的产生的问题，本实用新型的目的在于提供一种稀土料液制冷系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种稀土料液制冷系统，包括换热器系统、反应温度控制系统、冰机系统和凉水塔系统，所述的换热器系统包括热水去冷水池，热水去冷水池内设有列管式石墨换热器，反应温度控制系统内设有玻璃钢反应罐，玻璃钢反应罐通过泵、输液管和热水去冷水池内的列管式石墨换热器连接，冰机系统内设有多组水冷式冷冻机组，凉水塔系统包括冷水池和集水池，集水池内设有凉水塔，凉水塔内设有风扇，冷水池和集水池并排设置，热水去冷水池通过泵、输液管和冷水池连通，水冷式冷冻机组通过泵、输液管和冷水池、集水池连通。

作为本实用新型进一步的方案：所述的冷水池和集水池并排设置。

作为本实用新型进一步的方案：所述的冰机系统蒸发器入口与水泵出口经DN65PVC塑料管相连，蒸发器出口经DN65PVC塑料管相连至内衬玻璃钢冷水池冷水顶部。

作为本实用新型再进一步的方案：所述的凉水塔系统塔顶进水口与水泵出口经DN65PVC塑料管相连，塔顶出水口进集水池顶部。

与现有技术相比；本实用新型的有益效果是：本实用新型通过选择耐酸介质的石墨换热器既实现较高热交换效率又避免普通金属换热器不耐酸腐蚀问题，储水池和冷水池通过内衬玻璃钢防腐延长基础设施使用寿命，水冷式冰机满足反应温度范围控制要求，避开深冷温度过低不利于反应温度精确控制，凉水塔系统满足水冷式冰机冷凝器的降温要求，实现水冷式冰机24小时正常运行，整套系统的启动通过反应温度传感器连锁形成强酸性稀土料液换热系统，实现反应温度的精准控制到1℃，既提高混合稀土精矿采取直接酸溶的反应效率和收率，同时还实现高价稀土元素一步提取成本，本实用新型还具有寿命长，温度控制灵敏，可自动化操作等优点。

附图说明

图1为稀土料液制冷系统的结构示意图。

图中：1、换热器系统；2、反应温度控制系统；3、冰机系统；4、凉水塔系统；11、热水去冷水池；12、列管式石墨换热器；21、玻璃钢反应罐；31、水冷式冷冻机组；41、冷水池；42、集水池；43、凉水塔，44、风扇。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，一种稀土料液制冷系统，包括换热器系统1、反应温度控制系统2、冰机系统3和凉水塔系统4，所述的换热器系统1包括热水去冷水池11，热水去冷水池11内设有列管式石墨换热器12，反应温度控制系统2内设有玻璃钢反应罐21，玻璃钢反应罐21通过泵、输液管和热水去冷水池11内的列管式石墨换热器12连接，冰机系统3内设有多组水冷式冷冻机组31，凉水塔系统4包括冷水池41和集水池42，集水池42内设有凉水塔43，凉水塔43内设有风扇44，冷水池41和集水池42并排设置，热水去冷水池11通过泵、输液管和冷水池41连通，冷水池41和集水池42并排设置。水冷式冷冻机组31通过泵、输液管和冷水池41、集水池42连通。

反应温度控制系统Ⅰ内玻璃钢反应罐3底部出口经过气动阀阀门与DN80PVC塑料管相连，进化工泵2，化工泵2出口与DN65PVC

塑料管相连至列管式石墨换热器列管进口，石墨换热器列管出口与DN65PVC塑料管相连至玻璃钢反应罐3顶部，玻璃钢反应罐3内传感器温控系统与强酸性稀土料液换热系统的泵和冰机总开关相连。

列管式石墨换热器系统Ⅱ石墨换热器外壳与列管外间隙进口与DN80PVC塑料管相连至水泵1出口，石墨换热器外壳与列管外间隙出口与DN80PVC塑料管相连至内衬玻璃钢冷水池1顶部，石墨换热器列管进口与DN65PVC塑料管相连至化工泵2出口，石墨换热器列管出口与DN65PVC塑料管相连至玻璃钢反应罐3顶部。

冰机系统Ⅲ蒸发器入口与水泵3出口经DN65PVC塑料管相连，蒸发器出口经DN65PVC塑料管相连至内衬玻璃钢冷水池冷水1顶部，冷凝器入口与水泵4出口经DN65PVC塑料管相连，冷凝器出口经DN65PVC塑料管相连至内衬玻璃钢集水池5顶部。

凉水塔系统Ⅳ塔顶进水口与水泵5出口经DN65PVC塑料管相连，塔顶出水口进集水池5顶部，凉水塔塔顶风扇电机开关与温控系统相连。

所有电器启动均通过温控系统控制。

整体工作原理的描述

反应温度控制系统Ⅰ：玻璃钢反应罐3产生的稀土热液2经化工泵2打进列管式石墨换热器2内列管中间，经列管外内衬玻璃钢冷水池大量的冷水1通过耐酸性石墨介质热传导冷却后成为稀土冷液2回玻璃钢反应罐3，反应温度由温度传感器连锁控制，温度超过则自动启动冷却系统；

列管式石墨换热器系统Ⅱ：从内衬玻璃钢冷水池1经水泵1打进的冷水池冷水1充盈石墨换热器外壳与列管外间隙，通过耐酸性石墨介质热传导冷却列管中间的稀土热液2，冷水池冷水1热交换后温度升高回冷水池1，稀土热液2经过热交换温度降低后成为稀土冷液2回玻璃钢反应罐3，实现强酸性稀土料液的换热。

冰机系统Ⅲ：内衬玻璃钢冷水池1热水经过水泵3泵入水冷式冷冻机组4，经冷冻机蒸发器冷却到20℃后返回冷水池1，水冷式冷冻机组4冷凝器对冷水池1的冷水降温过程中产生的高温热源通过集水池5经水泵4泵入的25℃～30℃冷水降温，形成的35℃～45℃热水回集水池，实现冰机冷凝器高温热源降温，保障冰机稳定运行。

凉水塔系统Ⅳ：内衬玻璃钢集水池5内回收的冰机降温热水经水泵5泵至凉水塔6顶部流过凉水塔6内塑料填充料增加换热面积，同时凉水塔顶风扇1转动形成的空气流动实现内衬玻璃钢集水池5内热水风冷降温，降温后热水再回流到集水池5，凉水塔系统实现集水池5内热水降温。

本实用新型的有益效果是：通过选择耐酸介质的石墨换热器既实现较高热交换效率又避免普通金属换热器不耐酸腐蚀问题，储水池和冷水池通过内衬玻璃钢防腐延长基础设施使用寿命，水冷式冰机满足反应温度范围控制要求，避开深冷温度过低不利于反应温度精确控制，凉水塔系统满足水冷式冰机冷凝器的降温要求，实现水冷式冰机24小时正常运行，整套系统的启动通过反应温度传感器连锁形成强酸性稀土料液换热系统，实现反应温度的精准控制到1℃，既提高混合稀土精矿采取直接酸溶的反应效率和收率，同时还实现高价稀土元素一步提取成本，本实用新型还具有寿命长，温度控制灵敏，可自动化操作等优点。

对于本领域技术人员而言；显然本发明不限于上述示范性实施例的细节；而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下；能够以其他的具体形式实现本发明。因此；无论从哪一点来看；均应将实施例看作是示范性的；而且是非限制性的；本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定；因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外；应当理解；虽然本说明书按照实施方式加以描述；但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案；说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见；本领域技术人员应当将说明书作为一个整体；各实施例中的技术方案也可以经适当组合；形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种稀土料液制冷系统，其特征在于，包括换热器系统(1)、反应温度控制系统(2)、冰机系统(3)和凉水塔系统(4)，所述的换热器系统(1)包括热水去冷水池(11)，热水去冷水池(11)内设有列管式石墨换热器(12)，反应温度控制系统(2)内设有玻璃钢反应罐(21)，玻璃钢反应罐(21)通过泵、输液管和热水去冷水池(11)内的列管式石墨换热器(12)连接，冰机系统(3)内设有多组水冷式冷冻机组(31)，凉水塔系统(4)包括冷水池(41)和集水池(42)，集水池(42)内设有凉水塔(43)，凉水塔(43)内设有风扇(44)，冷水池(41)和集水池(42)并排设置，热水去冷水池(11)通过泵、输液管和冷水池(41)连通，水冷式冷冻机组(31)通过泵、输液管和冷水池(41)、集水池(42)连通。

2.根据权利要求1所述的稀土料液制冷系统，其特征在于，所述的冷水池(41)和集水池(42)并排设置。

3.根据权利要求2所述的稀土料液制冷系统，其特征在于，所述的冰机系统(3)蒸发器入口与水泵出口经DN65PVC塑料管相连，蒸发器出口经DN65PVC塑料管相连至内衬玻璃钢冷水池(41)冷水顶部。

4.根据权利要求3所述的稀土料液制冷系统，其特征在于，所述的凉水塔系统(4)塔顶进水口与水泵出口经DN65PVC塑料管相连，塔顶出水口进集水池(42)顶部。