浅谈较大直径衬胶结晶器的问题及改进

结晶器是一种高效能的结晶设备, 现被广泛应用在化工、食品、制药行业。结晶器主要采用真空冷却法的结晶过程。

工业上结晶器的结构形式较多。常用的、典型的结晶器是内部含有导流筒型结晶器, 且内部带有衬胶传动装置的结晶器为数不多, 下边介绍的这种结晶器是几效连续结晶的衬胶设备, 在设计过程中虽然考虑比较充分, 可在衬胶后进行安装时又发现了新的问题, 经改进后试车过程中又有了新的问题。不断改进, 最终试验了良好的工作状态。

一、结晶器的结构及工作原理

结晶器的结构简图如下:

进入结晶器的料液在搅拌的作用下, 沿导流筒构成的通道循环流动, 沸腾液面是产生过饱和度的区域。通过蒸发, 形成过饱和溶液, 与器内的晶体接触开始进行慢慢长大的过程。

二、结构特点

结晶器由于设置了导流筒, 形成了一个循环通道, 在靠近导流筒下段部分设置搅拌桨, 加速液体的循环, 因此只需要很小的压头就实现良好的内循环。

带结晶的悬浮物料在搅拌的推动下上升至液体表面, 然后反向沿导流筒与筒体之间的间隙通道向下流到低端, 又被卷入内导流筒, 与悬浮物料又一次的混合, 形成良好的混合状态。液体不断的重复的被送到沸腾液面, 消耗不断产生的过饱和度, 使过饱和度始终处于较低水平, 创造了一个良好的晶体生长空间。

三、问题

1. 衬胶前需考虑问题

(1) 由于设备是衬胶的, 搅拌轴与搅拌桨不能做成可拆的, 因此为了搅拌的便于装入, 要有大直径的便于拆装的进出口。

(2) 底轴承处:由于设备直径大, 搅拌轴长, 为了搅拌在操作时能稳定工作, 则要安装底轴承。底轴承既不能磨损轴, 也不能磨损衬胶层, 需要在轴上加钛保护套。经与专业衬胶公司沟通, 不断试验最终攻克了这个难题—在钛表面衬胶。

(3) 机封处:机封主要是起密封效果的部件。那么它就不能直接安装在粗糙的衬胶表面, 只能装在具有一定光洁度的轴上, 那么轴安装机封处堆焊耐腐蚀的不锈钢来保护轴, 这样轴也能满足使用要求。

(4) 尽可能减少螺栓连接, 虽然衬胶面是较硬的, 但还是易损坏的薄弱层, 一旦衬胶层损坏, 就不能达到防腐效果了。为避免对衬胶层造成伤害, 就在螺栓孔中嵌入钛管保护薄弱面。

2. 衬胶后需解决问题

(1) 衬胶后支撑底轴承的三个支腿变形, 使原本配做安装的底轴承偏离中心, 不能使轴伸入轴承中。

原因:尽管底支撑是在搅拌轴安装后配装的, 但是衬胶温度较高, 使原有焊接处的应力得以释放, 引起变形。

解决办法就是只能把三个支腿个下, 重新改造三个支腿结构, 只能用螺栓连接, 那么不用与底轴承相焊, 等衬胶完毕后, 要与底轴承相焊的三个连接板则要与罐内的三个支腿找正配装相焊。

(2) 试车时, 物料循环不好。

原因:是搅拌转速是按照常规结晶器转速设计的, 由于未考虑到推进式搅拌桨叶随着直径的变大, 桨叶与轴中心夹角变小, 使向上的推力变小。

解决办法就是提高搅拌转速。经与减速机厂家协商, 改变减速机结构型式, 提高搅拌转速, 经再次试车物料循环效果非常明显。

四、结论

随着工业生产的发展, 市场的需求, 设备既要求大型化, 又要求经济化, 作为高效低耗的新型设备将收到较高重视。新的要求和高的技术会使结晶器在国内结晶领域还有很大发展空间。

摘要：DTB结晶器是一种高效能的结晶设备, 介绍了大直径带搅拌设备的衬胶问题及改进

关键词：衬胶,问题,改进

参考文献

[1] 周学晋, 袁建军, 沙作良, 贺华外循环DTB流化床结晶器的计算流体动力学特征[J]2011.40 (3) 30-32.

[2] 王学魁, 武首香, 沙作良, 康娜DTB结晶器流体动力学状态及其对KCl结晶过程的影响[J]天津大学学报2008.23. (4) 18-22.

[3] 谢东宏DTB结晶器[J]化工机械1994.21 (1) :55-57转20.