一种间歇式快速冷却助晶罐的制作方法

本发明属于结晶装置技术领域，尤其涉及一种间歇式快速冷却助晶罐。

背景技术：

目前，我国制糖工业界，所使用的蔗糖助晶罐设备，大部分设计于六、七十年代的间歇式气冷的产品，九十年代中期引进国外水冷式助晶罐，同时，国内也研制一些间歇水冷式的设备，有一定的运行效果。但因种种原因未能延续推广使用。现在国内众多制糖企业的蔗糖助晶罐，设备陈旧简陋，生产效能低，能耗高，间歇式人工操作产品质量稳定性差，并且，助晶工段清洁环境恶劣，已难以符合制糖行业清洁生产评价标准QB/T4570-2013要求。因此，为了满足制糖业助晶设备更新换代的需求及扩容需要，对蔗糖助晶设备研究与探索如何设计出运行效果好，投资低的设备，已经迫在眉睫。

目前的助晶设备存在生产效能低、能耗高、间歇式人工操作产品质量稳定性差，结晶介质与冷却水的温度差比较大，造成冷却速度与结晶速度不相协调，容易产生伪晶，内筒壁结晶垢严重，结晶收率不稳定，设备使用周期短的缺点，因此亟需研发一种节能、晶体收率高、结晶周期短、质量稳定性可控的间歇式快速冷却助晶罐。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本发明为了克服目前的助晶设备存在品质量稳定性差，结晶介质与冷却水的温度差比较大，冷却速度与结晶速度不相协调，容易产生伪晶，内筒壁结晶垢严重，结晶收率不稳定，设备使用周期短的缺点，本发明要解决的技术问题是提供一种节能、晶体收率高、结晶周期短、质量稳定性可控的间歇式快速冷却助晶罐。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种间歇式快速冷却助晶罐，包括有外筒、W形搅拌桨、轴承、驱动装置、入料斗、出料口、在线检测连通口、支座、冷却水夹套、第二总进水管、第二总出水管、第二出水管和第二进水管，外筒两个端面上固定安装有轴承，W形搅拌桨架设在外筒内，W形搅拌桨包括有W形空腔桨叶、空心轴、固定板、第一总出水管、第一总进水管、第一进水管和第一出水管，空心轴安装在外筒两个端面轴承上，外筒右侧外壁安装有驱动装置，驱动装置与空心轴传动连接，空心轴轴向方向设有W形空腔桨叶，空心轴内设有固定板，空心轴内设有第一总进水管和第一总进水管，第一总出水管和第一总进水管固接在固定板上，空心轴上分别设有第一进水管和第一出水管，W形空腔桨叶分别与第一进水管和第一出水管连通，外筒底部设有支座，外筒一端面顶部设有入料口和在线检测装置连通口，另一端面底部设有出料口，外筒外壁设有冷却水夹套，外筒最底部设有第二总进水管和第二总出水管，冷却水夹套的第二出水管和第二进水管，第二进水管一端与第二总进水管连通，第二进水管另一端与冷却水夹套连通，第二出水管一端与第二总 出水管连通，第二出水管另一端与冷却水夹套连通。

优选地，还包括有螺带式出料叶片，W形空腔桨叶外围设有螺带式出料叶片，螺带式出料叶片安装在空心轴上，其材质为不锈钢。

优选地，还包括有板式结构刮刀，W形空腔桨叶两终端与外筒内端面之间的空心轴设有板式结构刮刀，板式结构刮刀形状为锥形，板式结构刮刀材质为不锈钢，板式结构刮刀内开有腔体。

优选地，W形空腔桨叶上均匀设有通孔，通孔呈圆柱状，通孔的直径为3mm，通孔贯穿W形空腔桨叶的前侧面和后侧面。

优选地，还包括有过滤网，第一总进水管内设有过滤网，过滤网的孔目直径为0.3mm，过滤网为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝。

优选地，空心轴上分别设有三组W形空腔桨叶、第一进水管和第一出水管，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构，W形空腔桨叶之间的距离为30mm，W形空腔桨叶之间连通设为20-30°夹角。

优选地，驱动装置为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转达/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒。

优选地，支座材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座呈长方体状，支座长为20mm，宽18mm，高30mm，支座焊接在外筒底部，两支座之间的距离为90mm。

工作原理：当需要使用本装置时，驱动装置通过空心轴带动W形空腔桨叶缓慢旋转，第一总进水管连接冷却水，然后，冷却水通过 第一进水管流入W形空腔桨叶的空腔中，再由第一出水管流出，并汇入第一总出水管流出实现了冷却水的循环。W形空腔桨叶内充满冷却水能够有效的使介质冷却降温，第二总进水管连接冷却水，然后冷却水分别通过第二进水管进入冷却水夹套内循环。由第二出水管流出并汇入第二总出水管流出，对介质进行冷却助晶，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性。同时提高产品收率，保持冷却水夹套和W形空腔桨叶内冷却水温度差平衡。

因为还包括有螺带式出料叶片，W形空腔桨叶外围设有螺带式出料叶片，螺带式出料叶片固定在空心轴上，其材质为不锈钢，在360°缓慢旋转过程，能够提高结晶介质中的晶核充分均匀吸收母液效率，同时使结晶介质稳步向出料口方向运动。

因为还包括有板式结构刮刀，W形空腔桨叶两终端与外筒内端面之间的空心轴设有板式结构刮刀，板式结构刮刀形状为锥形，板式结构刮刀材质为不锈钢，板式结构刮刀内开有腔体，板式结构刮刀内开有腔体能够节省材料，板式结构刮刀将外筒内端面的结晶刮下，防止结晶垢产生。

因为W形空腔桨叶上均匀设有通孔，通孔呈圆柱状，通孔的直径为3mm，通孔贯穿W形空腔桨叶的前侧面和后侧面，冷却水对介质流动阻力较小的情况下进行均匀热量交换，使介质降温速度可达每小时4-5°，防止伪晶、晶垢产生，以便提高传热效果。

因为还包括有过滤网，第一总进水管内设有过滤网，过滤网的孔目直径为0.3mm，过滤网为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝，具有 耐酸、耐碱、耐温、耐磨等性能，能够过滤到冷却水中的杂质，防止进入W形空腔桨叶内造成堵塞。

因为空心轴上分别设有三组W形空腔桨叶、第一进水管和第一出水管，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构，W形空腔桨叶之间的距离为30mm，W形空腔桨叶之间连通设为20-30°夹角，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性。同时提高产品收率，保持冷却水夹套和W形空腔桨叶内冷却水温度差平衡，并且解决结晶介质与冷却水温度差比较大的缺点。

因为驱动装置为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转达/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒，其传动效率高、噪音小，能精准控制其转速。

因为支座材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座呈长方体状，支座长为20mm，宽18mm，高30mm，支座焊接在外筒底部，两支座之间的距离为90mm，Q235钢硬度高，不容易变形，具有抗腐蚀能力，能够延长本装置使用寿命。

(3)有益效果

本发明达到了节能、晶体收率高、结晶周期短、质量稳定性可控的效果，冷却水夹套和W形空腔桨叶，冷却水的流向同步一致，促使结晶介质在罐中降温时，达到一致性效果，大大缩短助晶周期，减少能耗。W形搅拌桨做360度缓慢旋转，使结晶介质中的晶核有时间充分均匀吸收母液，提高产品收率。同时使结晶介质和冷却介质 有良好的换热效果，促使达到节能增效的目的。

附图说明

图1为本发明的第一种主视结构示意图。

图2为本发明空心轴的剖视结构示意图。

图3为本发明W形空腔桨叶和空心轴的第一种剖视结构示意图。

图4为本发明的第二种主视结构示意图。

图5为本发明的第三种主视结构示意图。

图6为本发明W形空腔桨叶和空心轴的第二种剖视结构示意图。

图7为本发明W形空腔桨叶和空心轴的第三种剖视结构示意图。

附图中的标记为：1-外筒，2-端面，3-W形搅拌桨，31-W形空腔桨叶，32-空心轴，33-固定板，34-第一总出水管，35-第一总进水管，36-第一进水管，37-第一出水管，4-轴承，5-驱动装置，6-入料斗，7-出料口，8-在线检测连通口，9-支座，10-冷却水夹套，11-第二总进水管，12-第二总出水管，13-第二出水管，14-第二进水管，15-螺带式出料叶片，16-板式结构刮刀，38-通孔，39-过滤网。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种间歇式快速冷却助晶罐，如图1-7所示，包括有外筒1、W形搅拌桨3、轴承4、驱动装置5、入料斗6、出料口7、在线检测连通口8、支座9、冷却水夹套10、第二总进水管11、第二总出水管12、第二出水管13和第二进水管14，外筒1两个端面2上固定安装有轴承4，W形搅拌桨3架设在外筒1内，W形搅拌桨3包括有W形空腔桨叶31、空心轴32、固定板33、第一总出水管34、第一总进水管35、第一进水管36和第一出水管37，空心轴32安装在外筒1两个端面2轴承4上，外筒1右侧外壁安装有驱动装置5，驱动装置5与空心轴32传动连接，空心轴32轴向方向设有W形空腔桨叶31，空心轴32内设有固定板33，空心轴32内设有第一总进水管35和第一总进水管35，第一总出水管34和第一总进水管35固接在固定板33上，空心轴32上分别设有第一进水管36和第一出水管37，W形空腔桨叶31分别与第一进水管36和第一出水管37连通，外筒1底部设有支座9，外筒1一端面2顶部设有入料口和在线检测装置连通口，另一端面2底部设有出料口7，外筒1外壁设有冷却水夹套10，外筒1最底部设有第二总进水管11和第二总出水管12，冷却水夹套10的第二出水管13和第二进水管14，第二进水管14一端与第二总进水管11连通，第二进水管14另一端与冷却水夹套10连通，第二出水管13一端与第二总出水管12连通，第二出水管13另一端与冷却水夹套10连通。

还包括有螺带式出料叶片15，W形空腔桨叶31外围设有螺带式出料叶片15，螺带式出料叶片15安装在空心轴32上，其材质为 不锈钢。

还包括有板式结构刮刀16，W形空腔桨叶31两终端与外筒1内端面2之间的空心轴32设有板式结构刮刀16，板式结构刮刀16形状为锥形，板式结构刮刀16材质为不锈钢，板式结构刮刀16内开有腔体。

W形空腔桨叶31上均匀设有通孔38，通孔38呈圆柱状，通孔38的直径为3mm，通孔38贯穿W形空腔桨叶31的前侧面和后侧面。

还包括有过滤网39，第一总进水管35内设有过滤网39，过滤网39的孔目直径为0.3mm，过滤网39为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝。

空心轴32上分别设有三组W形空腔桨叶31、第一进水管36和第一出水管37，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构，W形空腔桨叶31之间的距离为30mm，W形空腔桨叶31之间连通设为20-30°夹角。

驱动装置5为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转达/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒。

支座9材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座9呈长方体状，支座9长为20mm，宽18mm，高30mm，支座9焊接在外筒1底部，两支座9之间的距离为90mm。

工作原理：当需要使用本装置时，驱动装置5通过空心轴32带 动W形空腔桨叶31缓慢旋转，第一总进水管35连接冷却水，然后，冷却水通过第一进水管36流入W形空腔桨叶31的空腔中，再由第一出水管37流出，并汇入第一总出水管34流出实现了冷却水的循环。W形空腔桨叶31内充满冷却水能够有效的使介质冷却降温，第二总进水管11连接冷却水，然后冷却水分别通过第二进水管14进入冷却水夹套10内循环。由第二出水管13流出并汇入第二总出水管12流出，对介质进行冷却助晶，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性。同时提高产品收率，保持冷却水夹套10和W形空腔桨叶31内冷却水温度差平衡。

因为还包括有螺带式出料叶片15，W形空腔桨叶31外围设有螺带式出料叶片15，螺带式出料叶片15固定在空心轴32上，其材质为不锈钢，在360°缓慢旋转过程，能够提高结晶介质中的晶核充分均匀吸收母液效率，同时使结晶介质稳步向出料口7方向运动。

因为还包括有板式结构刮刀16，W形空腔桨叶31两终端与外筒1内端面2之间的空心轴32设有板式结构刮刀16，板式结构刮刀16形状为锥形，板式结构刮刀16材质为不锈钢，板式结构刮刀16内开有腔体，板式结构刮刀16内开有腔体能够节省材料，板式结构刮刀16将外筒1内端面2的结晶刮下，防止结晶垢产生。

因为W形空腔桨叶31上均匀设有通孔38，通孔38呈圆柱状，通孔38的直径为3mm，通孔38贯穿W形空腔桨叶31的前侧面和后侧面，冷却水对介质流动阻力较小的情况下进行均匀热量交换，使介质降温速度可达每小时4-5°，防止伪晶、晶垢产生，以便提高 传热效果。

因为还包括有过滤网39，第一总进水管35内设有过滤网39，过滤网39的孔目直径为0.3mm，过滤网39为不锈钢网，其原材料是不锈钢丝，具有耐酸、耐碱、耐温、耐磨等性能，能够过滤到冷却水中的杂质，防止进入W形空腔桨叶31内造成堵塞。

因为空心轴32上分别设有三组W形空腔桨叶31、第一进水管36和第一出水管37，其三组冷却水连通方式设为串联和并联结构，W形空腔桨叶31之间的距离为30mm，W形空腔桨叶31之间连通设为20-30°夹角，保持冷却水温度与介质温度变化达到一致性。同时提高产品收率，保持冷却水夹套10和W形空腔桨叶31内冷却水温度差平衡，并且解决结晶介质与冷却水温度差比较大的缺点。

因为驱动装置5为硬齿面减速机，硬齿面减速机的齿轮采用高强度低碳合金钢经渗碳淬火而成，高速轴转速不大于1500转达/分，齿轮传动圆周速度不大于20米/秒，其传动效率高、噪音小，能精准控制其转速。

因为支座9材质为Q235钢，表面覆镀锌层，支座9呈长方体状，支座9长为20mm，宽18mm，高30mm，支座9焊接在外筒1底部，两支座9之间的距离为90mm，Q235钢硬度高，不容易变形，具有抗腐蚀能力，能够延长本装置使用寿命。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发 明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。