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結晶罐,結晶設備

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  結晶罐常用于制藥行業中物料的攪拌混合、降溫冷凍、成品結晶等,同時也廣泛應用于食品、化工、飲料等行業。結晶罐一般是由攪拌器、電機及減速器、結晶罐體、加熱室以及相關的儀器儀表等構成的。結晶罐可以通過自然對流的方式來實現受熱上升、物料混合、汽液分離、物料下降等過程,但由于物料的性質和實際情況等原因,需要借助于設置在罐體頂部的防爆電機和減速器帶動在結晶罐內部的攪拌器,改變罐內的流場狀態。通過調節攪拌器的轉速,即可控制攪拌器產生的流體循環量的大小和對流剪切作用的強弱,使攪拌濃縮液在罐內進行強烈的循環,保持固體顆粒懸浮狀態,便于晶體吸附長大,從而提高了傳熱系數與蒸發強度,加快結晶速率,提高了結晶罐的結晶效率。


但在使用中發現,現有的結晶罐存在傳熱效果不好,混合不均勻,局部過冷及蒸發不均而容易產生溶質濃度不均現象等問題,在研究中發現,產生上述問題的主要關鍵在于,溶液過飽和度、均勻度和攪拌強度等是影響晶核生成和晶體生長的主要因素,其中,促進結晶罐內物料的循環及保證均勻的傳熱效果,是設計和改進結晶罐的關鍵所在。


因此,罐體內所有的結構設計都必須是圍繞著物料的良好循環和溫度的有效控制進行的,而要保證結晶罐內流體的充分混合和均勻的傳熱效果,控制理想過飽和溶液濃度的形成,避免局部過冷及蒸發不均而產生溶質濃度不均現象是確保產品質量的關鍵。

結晶罐.png


我公司結晶罐,包括罐體、動力裝置和攪拌裝置,攪拌裝置下部安裝在罐體內部,頂部連接動力裝置,其特征在于:所述的罐體的底部為中心處向上凸起的W型封頭,罐體內部安裝流通蒸汽的加熱導流裝置,加熱導流裝置設置在攪拌裝置下部的外圈,加熱導流裝置的進口端穿過罐體底部外接蒸汽源,出口端穿過罐體中部一側;罐體下部外側設有夾套,夾套內流通用于加熱罐體內部物料的流體。罐體內部盛裝需要攪拌、結晶的物料,夾套內流通可加熱罐體內部的流體,加熱導流裝置內流通可配合夾套內的高溫流體同時加熱罐體內部的蒸汽;采用內外同時加熱的方式,對物料進行加熱,配合罐體底部特殊設置的W型封頭,中心處向上凸起的W型封頭底部不易出現跟轉現象,不易出現物料堆積的死角,使得流體的混合更充分。

內外兩層同時加熱并且可共同控制,有效的保證了物料溫度的均勻性,改善了結晶效果,改變了內部的流場形態,有很好的導流效果,保證了物料的充分混合性,避免局部產生過高的溶質飽和度影響結晶效果。

加熱導流裝置包括拉氣筒和支板,拉氣筒兩側通過支板安裝在罐體內下部,拉氣筒包括外筒、內筒、上半管和下半管,外筒內套裝等高的內筒,外筒和內筒之間留有蒸汽流通流道,外筒和內筒上下兩側面通過環形設置的上半管和下半管連接密封,下半管左側一端連接蒸汽進口接管,蒸汽流通流道右側上部連接蒸汽出口接管。拉氣筒結構與攪拌器的配合作用,改變了內部的流場形態,同時又起到了良好的導流效果,強化了結晶罐內上下液體的整體軸向流動,拉氣筒結構的設置使得攪拌流場分布較為理想。

夾套包括筒節、橢圓形封頭和夾套出口接管,筒節下部固定連接橢圓形封頭,橢圓形封頭底部外部中心處設有夾套出口接管,橢圓形封頭底部兩側與W型封頭之間設有環形設置的護板,通過圈形護板在W型封頭底部與罐體底部之間形成流通孔。通過控制夾套內流體的流量,能夠一定程度上控制罐體內物料的溫度;通過圈形護板在W型封頭底部與罐體底部之間形成流通孔,可以減少夾套內流體對焊縫結構的腐蝕。

攪拌裝置包括攪拌軸和攪拌槳葉,攪拌軸豎直安裝在罐體內部,攪拌軸下部固定安裝攪拌槳葉,攪拌軸頂部伸出罐體連接動力裝置,動力裝置通過攪拌法蘭安裝在罐體頂部。

[攪拌軸和攪拌槳葉為中空結構,攪拌軸和攪拌槳葉內設置相連通的流通加熱流體的流通通道,且在攪拌軸上設置流通入口和流通出口,流通入口和流通出口設置在攪拌軸伸出罐體的頂部一側。在攪拌軸和攪拌槳葉內同時設置加熱通道,并通入蒸汽等流體,配合夾套或拉氣筒內的加熱流體同時對罐體內部的物料進行加熱,在攪拌物料的同時加熱物料,進一步保證物料加熱的均勻性。

罐體分為上罐體和下罐體兩部分,上罐體和下罐體之間通過容器法蘭固定連接,上罐體上部一側設有進料管,下罐體底部一側設有出料管。


1、改變罐體內部結構,優化加熱模式:外部采用夾套結構進行加熱,內部設置一拉氣筒容器進行加熱,通過拉氣筒和夾套內流過的熱流體共同對罐內物料進行溫度控制,而非傳統結晶罐僅僅靠夾套來控制溫度,拉氣筒結構與攪拌器的配合強化了結晶罐內上下液體的整體軸向流動,攪拌流場分布較為理想,有效的保證了物料溫度的均勻性,改善了結晶效果O

采用全新結構的封頭:為了對傳統結晶罐的內部結構進行改進,采用W型封頭代替標準橢圓型封頭,W型封頭的底部不易出現跟轉現象,從而不易出現物料堆積的死角,流體混合更充分;提高了溶液混和均勻性,避免局部產生過高的溶質飽和度,得到較好的結晶效果。


內外共同控制有效的保證了物料溫度的均勻性,改善了結晶效果,W型封頭和拉氣筒的共同作用改變了內部的流場形態,有很好的導流效果,保證了物料的充分混合性,同時,流場的均勻性顯著改善了槳葉所受載荷的變化,因而有效的降低了攪拌軸損壞的危險。


[在攪拌軸和攪拌槳葉內同時設置加熱通道,并通入蒸汽等流體,配合夾套或拉氣筒內的加熱流體同時對罐體內部的物料進行加熱,在攪拌物料的同時加熱物料,進一步保證物料加熱的均勻性。


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