高效结晶釜的制作方法

1.本实用新型属于结晶分离技术领域，具体涉及一种高效结晶釜。


背景技术：

2.结晶釜是化工、制药、食品等行业的物料混合、加温、降温、搅拌等国内过程中的混合反应设备。医药行业常用的内循环式的结晶釜，是在夹层内通入冷冻水或冷媒水急剧降温的结晶设备。其原理将混合液进入结晶釜冷却后，晶体析出。结晶所需的热交换，以及晶体生长都需要时间，因此结晶效率不高。为此传统的结晶釜通常配备有搅拌装置，以增加混合液在釜中的对流，从而提高换热效率；此外，与内壁接触的混合液首先冷却，结晶体溶于附着到内壁上，从而降低了热交换效率。为此结晶釜内壁通常需要电镜面抛光处理，表面越光滑，结晶体越不容易附着。于是，搅拌装置通常还带有刮除机构，通过旋转刮擦结晶釜的内壁，以避免结晶体附着。但该类结晶釜的问题是，第一，即便是用毛刷刮除，长期使用后，对结晶釜的镜面内壁仍会有磨损，细小的刮痕增加了附着力，使得结晶体难以从侧壁上刮除，从而阻挡了热交换，导致结晶效率下降；第二，传统结晶釜的夹层冷媒结构，造就了外冷内热的结晶工作模式，故而不可以采用温度过低的冷媒，防止结晶过快而导致的结晶体附着内壁，从冷却效率来讲，效率较低。


技术实现要素：

3.为了克服背景技术中的不足，本实用新型提供一种高效结晶釜，目的在于，提高结晶效率，将结晶釜的内壁设置为倾斜的，利用重力降低结晶体附着的可能性，避免使用刮除机构；并在此基础上设置可旋转的中心冷罐，一方面增加热交换面积，提高冷却效率，另一方面通过旋转产生的离心力迫使结晶体脱落，从而达到提高结晶效率的目的。
4.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高效结晶釜，包括侧壁设有冷媒夹层的结晶釜本体；所述结晶釜本体中设有中心冷罐，所述中心冷罐的上下两端中心分别固连有第一直管和第二直管；所述第一直管和第二直管分别可转动的连接在所述结晶釜本体的上下两端，用于所述中心冷罐可在所述结晶釜本体中旋转；所述第一直管和第二直管的末端均穿出所述结晶釜本体外，并分别与上固定接头和下固定接头连接，用于冷媒在所述中心冷罐中流动；
5.所述结晶釜本体中部设有倾斜内壁段，所述倾斜内壁段上部相对其下部向所述结晶釜本体的中心倾斜，用于附着在倾斜内壁段的结晶体自然脱落。
6.作为进一步优化，所述第一直管上端连接有驱动装置，用于驱使所述中心冷罐旋转。
7.作为进一步优化，所述驱动装置包括啮合连接的第一齿轮和第二齿轮，以及电机；所述第一齿轮固连在所述第一直管的上部，位于所述结晶釜本体外的侧壁上；所述第二齿轮固连在所述电机的输出轴上；所述电机下部固定连接在所述结晶釜本体上端外壁上，用于所述电机通过齿轮传动驱使所述中心冷罐旋转。
8.作为进一步优化，所述中心冷罐的外壁设有螺旋凸棱，用于当所述中心冷罐旋转时，搅拌结晶釜本体中的混合液。
9.作为进一步优化，所述第二直管位于所述结晶釜本体内的侧壁上设置有搅拌叶片；用于当所述中心冷罐旋转时，搅拌结晶釜本体底部的物料。
10.作为进一步优化，所述第一直管和第二直管分别为进液管和出液管，用于冷媒从上至下的流过所述中心冷罐。
11.作为进一步优化，所述进液管的下端连接在所述中心冷罐的顶壁上；所述出液管的上端插入所述中心冷罐内部，其上端靠近所述中心冷罐的顶壁，且设有封板；其顶部侧壁设有通孔，用于将所述进液管输入所述中心冷罐中的冷媒填满所述中心冷罐后，再通过所述出液管排出。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.(1)本装置包括两个冷源，即外部的冷媒夹层和内部的中心冷罐，增加了热交换面积，位于两个冷源之间的物料双向冷却，提高了冷却效率。
14.(2)本装置的中心冷罐可旋转，利用离心力甩掉粘附的结晶体，可避免使用刮除工具，保护表面光滑，还可使用温度较低的冷媒，以使得结晶效率高。
15.(3)中心冷罐带有螺旋凸棱，发挥搅拌作用，增加了混合液的对流，以利于热交换，也使得结晶效率提高。
16.(4)所述倾斜内壁段使得附着在倾斜内壁段的结晶体自然脱落，避免使用刮除工具，防止刮伤，保护表面光滑；此外，在螺旋凸棱和搅拌叶片的共同作用下，混合液对流强烈，通过冲刷作用，也驱使附着在倾斜内壁段的结晶体自然脱落。
17.总之，本实用新型将结晶釜的内壁设置为倾斜的，利用重力降低结晶体附着的可能性，避免使用刮除机构，防止划伤，保护光滑的内壁；并增加了可旋转的中心冷罐，结晶效率高。
附图说明
18.图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；
19.图2为本实用新型的实施例1的中心冷罐的结构示意图。
20.图中：1、结晶釜本体；11、倾斜内壁段；12、进水口；13、出水口；14、进料口；15、出料口；2、中心冷罐；21第一直管；22、第二直管；23、螺旋凸棱；24、搅拌叶片；25、通孔；3、上固定接头；4、下固定接头；5、驱动装置；51、第一齿轮；52、第二齿轮；53、电机。
具体实施方式
21.下面结合本实用新型的附图，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优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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和简化描述，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。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
22.实施例1：请参阅图1-2；
23.本实施例提供如下技术方案：一种高效结晶釜，包括侧壁设有冷媒夹层的结晶釜本体1；所述冷媒夹层的进水口12位于结晶釜本体1底部侧面，出水口13位于结晶釜本体1顶部；以使得冷冻水从结晶釜本体1底部进入冷媒夹层后，再从结晶釜本体1顶部的出水口13流出，确保灌满整个冷媒夹层。而待结晶的混合液从结晶釜本体1顶部侧面的进料口14进入结晶釜本体1内部，出料口15位于结晶釜本体1底部侧面，以使得密度较大的结晶体利用自重堆积在结晶釜本体1底部后，从出料口15排出。
24.其中，所述结晶釜本体1中部设有倾斜内壁段11，所述倾斜内壁段11上部相对其下部向所述结晶釜本体1的中心倾斜，用于降低结晶体附着内壁。利用重力迫使附着在倾斜内壁段11上的结晶体掉落。此外，对于所述结晶釜本体1整体而言，通常下部为结晶体的堆积部，热交换的需求不大，而上部为进料位置，必须留有一定的空间让新物料进入；真正起到热交换作用的是中部，因此，所述倾斜内壁段11位于所述结晶釜本体1的中部，是优选方案。
25.所述结晶釜本体1中设有中心冷罐2，所述中心冷罐2的上下两端中心分别固连有第一直管21和第二直管22；所述第一直管21和第二直管22分别可转动的连接在所述结晶釜本体1的上下两端，用于所述中心冷罐2可在所述结晶釜本体1中旋转；所述第一直管21和第二直管22的末端均穿出所述结晶釜本体1外，并分别与上固定接头3和下固定接头4连接，用于冷媒在所述中心冷罐2中流动；此时，上固定接头3和下固定接头4带有密封结构，以防止冷媒泄漏，当然冷媒可以由下至上的流入中心冷罐2，也就是说，从下固定结构4进入，从上固定接头3流出，以便冷媒充满整个中心冷罐2。
26.但从密封的角度考虑，从上至下的冷媒流动方式，对所述第一直管21和第二直管22的压力较低，便于密封。于是，本实施例采用：所述第一直管21和第二直管22分别为进液管和出液管，用于冷媒从上至下的流过所述中心冷罐2。所述进液管的下端连接在所述中心冷罐2的顶壁上；所述出液管的上端插入所述中心冷罐2内部，其上端靠近所述中心冷罐2的顶壁，且设有封板；其顶部侧壁设有通孔25，用于将所述进液管输入所述中心冷罐2中的冷媒填满所述中心冷罐2后，再通过所述出液管排出。故而，冷媒从所述第一直管21进入所述中心冷罐2后，第二直管22顶部为封板，不流通，只能流向所述中心冷罐2底部，逐渐积累，灌满整个所述中心冷罐2后，从通孔25排出。一方面从上至下的冷媒流动方式，压力低，便于上固定接头3和下固定接头4的密封，另一方面灌满中心冷罐2的所述第一直管21和第二直管22均与所述中心冷罐2固连，可以为焊接在一起，以有利于密封。
27.故而，中心冷罐2作为第二冷源与作为第一冷源的冷媒夹层共同作用，加速了热交换，提高了冷却面积；此外，由于中心冷罐2是旋转的，附着在其表面的结晶体会由于离心力的作用被甩掉，从而中心冷罐2中的冷媒可以采用较低的温度，例如干冰或液氮。
28.为了驱使中心冷罐2旋转，所述第一直管21上端连接有驱动装置5，用于驱使所述中心冷罐2旋转。本实施例采用电机驱动，所述驱动装置5包括啮合连接的第一齿轮51和第二齿轮52，以及电机53；所述第一齿轮51固连在所述第一直管21的上部，位于所述结晶釜本体1外的侧壁上；所述第二齿轮52固连在所述电机53的输出轴上；所述电机53下部固定连接在所述结晶釜本体1上端外壁上，用于所述电机53通过齿轮传动驱使所述中心冷罐2旋转。
故而，驱动装置在所述结晶釜本体1外，便于检修维护。
29.其中，所述中心冷罐2作为转动体，自带搅拌作用，于是所述中心冷罐2的外壁设有螺旋凸棱23，用于当所述中心冷罐2旋转时，搅拌结晶釜本体1中的混合液，更加利于搅拌。故而，增加了混合液的对流，以利于热交换。
30.位于所述结晶釜本体1底部的堆积区，结晶体密度高，流动性差，容易粘接抱团，形成较大的结晶块，不利于从出料口15排出。于是，所述第二直管22位于所述结晶釜本体1内的侧壁上设置有搅拌叶片24；用于当所述中心冷罐2旋转时，搅拌结晶釜本体1底部的物料。增加底部的流动性，便于从出料口15排出物料。
31.使用时，混合液从进料口14进入结晶釜本体1内部，从出料口15排出结晶体产品。第一冷源的冷媒从进水口12进入冷媒夹层，从出水口13流出；第二冷源的冷媒从上固定接头3流入中心冷罐2，从下固定接头4流出，形成内外双冷的热交换结构，增加了热交换面积，结晶效率更高。
32.本实施例优点在于，与现有相比，
33.(1)本装置包括两个冷源，即外部的冷媒夹层和内部的中心冷罐2，增加了热交换面积，位于两个冷源之间的物料双向冷却，提高了冷却效率。
34.(2)本装置的中心冷罐2可旋转，利用离心力甩掉粘附的结晶体，可避免使用刮除工具，保护表面光滑，还可使用温度较低的冷媒，以使得结晶效率高。
35.(3)中心冷罐2带有螺旋凸棱23，发挥搅拌作用，增加了混合液的对流，以利于热交换，也使得结晶效率提高。
36.(4)所述倾斜内壁段11使得附着在倾斜内壁段11的结晶体自然脱落，避免使用刮除工具，防止刮伤，保护表面光滑；此外，在螺旋凸棱23和搅拌叶片24的共同作用下，混合液对流强烈，通过冲刷作用，也驱使附着在倾斜内壁段11的结晶体自然脱落。
37.总之，本实施例将结晶釜的内壁设置为倾斜的，利用重力降低结晶体附着的可能性，避免使用刮除机构，防止划伤，保护内壁保持光滑；并增加了可旋转的中心冷罐，结晶效率高。
38.本实用新型未详述部分为现有技术；对于本领域的普通技术人员而言，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。