[发明专利]一种结晶罐

说明书

技术领域

一种结晶罐，属于搅拌结晶设备领域。

背景技术

结晶罐常用于制药行业中物料的搅拌混合、降温冷冻、成品结晶等，同时也广泛应用于食品、化工、饮料等行业。结晶罐一般是由搅拌器、电机及减速器、结晶罐体、加热室以及相关的仪器仪表等构成的。结晶罐可以通过自然对流的方式来实现受热上升、物料混合、汽液分离、物料下降等过程，但由于物料的性质和实际情况等原因，需要借助于设置在罐体顶部的防爆电机和减速器带动在结晶罐内部的搅拌器，改变罐内的流场状态。通过调节搅拌器的转速，即可控制搅拌器产生的流体循环量的大小和对流剪切作用的强弱，使搅拌浓缩液在罐内进行强烈的循环，保持固体颗粒悬浮状态，便于晶体吸附长大，从而提高了传热系数与蒸发强度，加快结晶速率，提高了结晶罐的结晶效率。

但在使用中发现，现有的结晶罐存在传热效果不好，混合不均匀，局部过冷及蒸发不均而容易产生溶质浓度不均现象等问题，在研究中发现，产生上述问题的主要关键在于，溶液过饱和度、均匀度和搅拌强度等是影响晶核生成和晶体生长的主要因素，其中，促进结晶罐内物料的循环及保证均匀的传热效果，是设计和改进结晶罐的关键所在。

因此，罐体内所有的结构设计都必须是围绕着物料的良好循环和温度的有效控制进行的，而要保证结晶罐内流体的充分混合和均匀的传热效果，控制理想过饱和溶液浓度的形成，避免局部过冷及蒸发不均而产生溶质浓度不均现象是确保产品质量的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种促进罐内流体充分混合、和均匀传热、避免局部过冷及蒸发不均而产生溶质浓度不均现象的结晶罐。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该结晶罐，包括罐体、动力装置和搅拌装置，搅拌装置下部安装在罐体内部，顶部连接动力装置，其特征在于：所述的罐体的底部为中心处向上凸起的W型封头，罐体内部安装流通蒸汽的加热导流装置，加热导流装置设置在搅拌装置下部的外圈，加热导流装置的进口端穿过罐体底部外接蒸汽源，出口端穿过罐体中部一侧；罐体下部外侧设有夹套，夹套内流通用于加热罐体内部物料的流体。罐体内部盛装需要搅拌、结晶的物料，夹套内流通可加热罐体内部的流体，加热导流装置内流通可配合夹套内的高温流体同时加热罐体内部的蒸汽；采用内外同时加热的方式，对物料进行加热，配合罐体底部特殊设置的W型封头，中心处向上凸起的W型封头底部不易出现跟转现象，不易出现物料堆积的死角，使得流体的混合更充分。

内外两层同时加热并且可共同控制，有效的保证了物料温度的均匀性，改善了结晶效果，改变了内部的流场形态，有很好的导流效果，保证了物料的充分混合性，避免局部产生过高的溶质饱和度影响结晶效果。

进一步的，加热导流装置包括拉气筒和支板，拉气筒两侧通过支板安装在罐体内下部，拉气筒包括外筒、内筒、上半管和下半管，外筒内套装等高的内筒，外筒和内筒之间留有蒸汽流通流道，外筒和内筒上下两侧面通过环形设置的上半管和下半管连接密封，下半管左侧一端连接蒸汽进口接管，蒸汽流通流道右侧上部连接蒸汽出口接管。拉气筒结构与搅拌器的配合作用，改变了内部的流场形态，同时又起到了良好的导流效果，强化了结晶罐内上下液体的整体轴向流动，拉气筒结构的设置使得搅拌流场分布较为理想。

进一步的，夹套包括筒节、椭圆形封头和夹套出口接管，筒节下部固定连接椭圆形封头，椭圆形封头底部外部中心处设有夹套出口接管，椭圆形封头底部两侧与W型封头之间设有环形设置的护板，通过圈形护板在W型封头底部与罐体底部之间形成流通孔。通过控制夹套内流体的流量，能够一定程度上控制罐体内物料的温度；通过圈形护板在W型封头底部与罐体底部之间形成流通孔，可以减少夹套内流体对焊缝结构的腐蚀。

进一步的，搅拌装置包括搅拌轴和搅拌桨叶，搅拌轴竖直安装在罐体内部，搅拌轴下部固定安装搅拌桨叶，搅拌轴顶部伸出罐体连接动力装置，动力装置通过搅拌法兰安装在罐体顶部。

进一步的，搅拌轴和搅拌桨叶为中空结构，搅拌轴和搅拌桨叶内设置相连通的流通加热流体的流通通道，且在搅拌轴上设置流通入口和流通出口，流通入口和流通出口设置在搅拌轴伸出罐体的顶部一侧。在搅拌轴和搅拌桨叶内同时设置加热通道，并通入蒸汽等流体，配合夹套或拉气筒内的加热流体同时对罐体内部的物料进行加热，在搅拌物料的同时加热物料，进一步保证物料加热的均匀性。

进一步的，罐体分为上罐体和下罐体两部分，上罐体和下罐体之间通过容器法兰固定连接，上罐体上部一侧设有进料管，下罐体底部一侧设有出料管。