外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種外循環(huán)冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，特別涉及一種用空氣為冷卻介質(zhì)和翅片管換熱器的冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備；它主要由結(jié)晶器(1)、循環(huán)泵(2)、翅片管換熱器(3)、鼓風(fēng)機(jī)(4)、循環(huán)管(5)、閥門(6)組成；它是將結(jié)晶器(1)內(nèi)溶液通過(guò)循環(huán)泵(2)的抽送以一定流速不斷循環(huán)通過(guò)翅片管換熱器(3)的管程后返回結(jié)晶器(1)內(nèi)，同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)(4)將空氣鼓入通過(guò)翅片管換熱器(3)殼程內(nèi)，空氣與溶液兩種流體通過(guò)翅片管間壁換熱，空氣吸收熱量溫度升高排出翅片管換熱器(3)，溶液放出熱量溫度降低返回結(jié)晶器(1)內(nèi)冷卻結(jié)晶析出晶體。本發(fā)明不需要使用冷卻水，操作方便，結(jié)晶效果好，大幅度降低了生產(chǎn)成本。
【專利說(shuō)明】外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備
1、【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于一種冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，特別涉及一種用空氣為冷卻介質(zhì)和翅片管換熱器的冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備。
2、技術(shù)背景
[0002]目前，化工生產(chǎn)中采用間壁換熱的冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備有很多，最典型的為夾套冷卻結(jié)晶器與蛇管冷卻結(jié)晶器，它們是將冷卻水通入夾套或蛇管通過(guò)間壁換熱，使溶液冷卻結(jié)晶，這種間壁冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備最大缺點(diǎn)是需消耗大量冷卻水，而且換熱面的對(duì)流擴(kuò)散受到限制，導(dǎo)致?lián)Q熱面易結(jié)垢，生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高。
[0003]中國(guó)實(shí)用新型專利200920274070.0提供了一種以空氣為冷卻劑的空氣冷卻結(jié)晶塔，它使用空氣與熱溶液直接混和換熱實(shí)現(xiàn)冷卻結(jié)晶，生產(chǎn)能力大，節(jié)能顯著，但由于直接使用空氣與溶液混和換熱，空氣中雜質(zhì)進(jìn)入溶液中影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且空氣易夾帶溶液造成產(chǎn)品溶液浪費(fèi)損失。
[0004]3、發(fā)明目的
[0005]為了克服上述間壁冷卻結(jié)晶器與空氣冷卻結(jié)晶塔的不足，本發(fā)明提供了一種以空氣為冷卻劑，通過(guò)翅片管換熱器進(jìn)行間壁換熱的外循環(huán)冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，它不需要使用冷卻水，而且空氣也不會(huì)污染溶液與產(chǎn)品，冷卻結(jié)晶效果好，操作方便。
4、
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用一種外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，本發(fā)明主要內(nèi)容與技術(shù)特征是:
[0007]外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備主要由結(jié)晶器(I)、循環(huán)泵(2)、翅片管換熱器(3)、鼓風(fēng)機(jī)(4)、循環(huán)管(5)、閥門(6)等組成。
[0008]外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備的工藝過(guò)程是:結(jié)晶器(I)中溶液通過(guò)循環(huán)泵(2)抽送以一定流速不斷循環(huán)通過(guò)翅片管換熱器(3)的管程內(nèi)，再返回結(jié)晶器(I)內(nèi)；同時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)(4)將空氣鼓入通過(guò)翅片管換熱器(3)殼程內(nèi)，空氣與溶液兩種流體通過(guò)翅片管間壁換熱，空氣吸收熱量溫度升高排出翅片管換熱器(3)，溶液放出熱量溫度降低返回結(jié)晶器(I)，溶液在冷卻過(guò)程中結(jié)晶析出晶體并在結(jié)晶器(I)中不斷長(zhǎng)大。
[0009]本發(fā)明外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其技術(shù)特征是:控制溶液在翅片管內(nèi)流速為1-3.5m/s,控制通入空氣在翅片管外流速為2-5m/s,使溶液在管內(nèi)形成瑞流,一方面,溶液對(duì)管內(nèi)壁面有較強(qiáng)的沖刷作用，從而防止污垢的沉積及結(jié)晶吸附，另一方面強(qiáng)化傳熱效果，有效提聞?chuàng)Q熱效率。
[0010]本發(fā)明外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其技術(shù)特征是:結(jié)晶器(I)由放料管(1-1)、錐體下封頭(1-2)、簡(jiǎn)體(1-3)、耳座(1-4)、進(jìn)液管(1-5)、橢圓形上封頭(1_6)、人孔(1-7)、循環(huán)進(jìn)液管(1-8)、導(dǎo)流筒(1-9)、循環(huán)出液管(1-10)組成；耳座(1-4)沿圓周均勻布置；放料管(1-1)設(shè)在錐體下封頭(1-2)最底部，簡(jiǎn)體(1-3)上部設(shè)置進(jìn)液管(1-5)，中部設(shè)置循環(huán)進(jìn)液管(1-10)，循環(huán)進(jìn)液管(1-8)直接伸入液面以下。
[0011]本發(fā)明外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其技術(shù)特征是:所采用的換熱器為翅片管換熱器(3)，其換熱管的表面設(shè)置有翅片，增大了換熱管的外表面積，從而增加了空氣側(cè)的換熱能力，使空氣側(cè)與溶液側(cè)換熱能力匹配，提高換熱效果。
[0012]本發(fā)明外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其技術(shù)特征是:翅片管換熱器(3)由天圓地方進(jìn)風(fēng)管(3-1)、殼程連接法蘭(3-2)、出液管(3-3)、殼程管板(3-4)、殼程鋼板(3_5)、天圓地方排風(fēng)管(3-6)、翅片管(3-7)、連接各翅片管的180°彎頭(3-8)、進(jìn)液管(3_9)。翅片管換熱器(3)管程為多程，每一支管為一管程，這樣，保證溶液在管內(nèi)流速均勻，殼程數(shù)為一。翅片管(3-7)沿水平方向設(shè)置，橫向可設(shè)置一排成數(shù)排，豎向可設(shè)置一排成數(shù)排。
[0013]本發(fā)明外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其技術(shù)特征是:鼓風(fēng)機(jī)(4)為軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)，它直接與翅片管換熱器進(jìn)風(fēng)管(3-1)相連，向翅片管換熱器殼程(3)鼓入空氣，熱空氣通過(guò)排風(fēng)管(3-6)排出，冬天可將熱空氣送入車間采暖，夏天可作為干燥機(jī)等需要使用熱空氣的設(shè)備使用。
[0014]本發(fā)明外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其技術(shù)特征是:由于結(jié)晶器⑴內(nèi)的溶液通過(guò)循環(huán)泵(2)循環(huán)送入翅片管換熱器(3)冷卻并返回結(jié)晶器(I)內(nèi)，溶液在結(jié)晶器(I)內(nèi)導(dǎo)流筒(1-9)內(nèi)外呈上下均勻循環(huán)流動(dòng)，溶液在結(jié)晶器(I)內(nèi)對(duì)流擴(kuò)散與結(jié)晶散熱快，溶液各處過(guò)飽和度基本趨于一致，產(chǎn)品結(jié)晶好。
[0015]本發(fā)明既可以應(yīng)用于溶液冷卻結(jié)晶，也可以應(yīng)用于溶液冷卻降溫，還可以用于溶液冷卻結(jié)晶與車間米暖等。
[0016]5、發(fā)明特點(diǎn)
[0017]本發(fā)明與間壁冷卻結(jié)晶及空氣直接冷卻結(jié)晶工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018](I)本發(fā)明使用空氣為冷卻介質(zhì)，取之不盡，用之不竭，避免了間壁冷卻結(jié)晶需要消耗大量冷卻水，大幅度降低了能耗與成本。
[0019](2)本發(fā)明由于空氣不直接接觸溶液，使溶液在冷卻結(jié)晶過(guò)程中，不受空氣中雜質(zhì)污染，也不會(huì)發(fā)生空氣夾帶損失料液現(xiàn)象，它比空氣直接冷卻結(jié)晶工藝更清潔環(huán)保。
[0020](3)本發(fā)明溶液在管內(nèi)流速為1-3.5m/s，對(duì)管壁自身沖刷作用強(qiáng)，它可有效地防止污垢沉積與結(jié)晶吸附，既提高了傳熱效果，又避免了經(jīng)常清洗，降低了運(yùn)行成本。
[0021](4)本發(fā)明采用循環(huán)外冷卻結(jié)晶，使溶液在結(jié)晶器內(nèi)大循環(huán)流動(dòng)，溶液在結(jié)晶器內(nèi)能快速對(duì)流擴(kuò)散與結(jié)晶散熱，各處溶液飽和度趨于一致，有利于使結(jié)晶在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)穩(wěn)步生長(zhǎng)至要求的粒度。
[0022](5)本發(fā)明采用翅片管換熱器，通過(guò)在換熱管表面增設(shè)翅片增加了換熱面積，從而大大提高了換熱效率。
[0023](6)本發(fā)明冷卻結(jié)晶過(guò)程中，產(chǎn)生的熱空氣可以作為生產(chǎn)車間設(shè)備使用或生產(chǎn)車間米暖。
6、【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備流程示意圖。
[0025]圖2為結(jié)晶器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3為翅片管換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。[0027]圖4為圖3A-A剖面圖。
7、【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)一種外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，它主要由結(jié)晶器
(1)、循環(huán)泵(2)、翅片管換熱器(3)、鼓風(fēng)機(jī)(4)、循環(huán)管(5)與閥門(6)組成。
[0029]外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備的工藝過(guò)程是:將結(jié)晶器(I)內(nèi)溶液通過(guò)循環(huán)泵
(2)抽送以1-3.5m/s速度不斷循環(huán)流經(jīng)翅片管換熱器(3)的翅片管內(nèi)，再返回結(jié)晶器(I)內(nèi)；同時(shí)鼓風(fēng)機(jī)(4)將空氣以2-5m/s流速通過(guò)翅片管換熱器(3)殼程內(nèi)，空氣與溶液兩種流體通過(guò)翅片管間壁換熱，空氣吸收熱量溫度升高排出翅片管換熱器(3)，溶液放出熱量溫度降低返回結(jié)晶器(I)中冷卻結(jié)晶。
[0030]如圖2所示，結(jié)晶器(I)由放料管(1-1)、錐體下封頭(1-2)、簡(jiǎn)體(1-3)、耳座(1-4)、進(jìn)液管(1-5)、橢圓形上封頭(1-6)、人孔(1-7)、循環(huán)進(jìn)液管(1-8)、導(dǎo)流筒(1_9)、循環(huán)出液管(1-10)組成；耳座(1-4)沿圓周均勻布置；放料管(1-1)設(shè)在錐體下封頭(1-2)最底部，簡(jiǎn)體(1-3)上部設(shè)置進(jìn)液管(1-5)，中部設(shè)置循環(huán)出液管(1-10)，循環(huán)進(jìn)液管(1-8)直接伸入液面以下。
[0031]如圖3與圖4所示，翅片管換熱器(3)由天圓地方進(jìn)風(fēng)管(3-1)、殼程連接法蘭(3-2)、出液管(3-3)、殼程管板(3-4)、殼程鋼板(3-5)、天圓地方排風(fēng)管(3_6)、翅片管(3-7)，連接各翅片管的180°彎頭(3-8)、進(jìn)液管(3-9)組成。
[0032]鼓風(fēng)機(jī)(4)選用軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)，它直接與翅片管換熱器進(jìn)風(fēng)管(3-1)相連；向翅片管換熱器殼程(3)鼓入空氣,熱空氣通過(guò)排風(fēng)管(3-6)排出。
【權(quán)利要求】
1.一種外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其技術(shù)特征是:外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備主要由結(jié)晶器(I)、循環(huán)泵(2)、翅片管換熱器(3)、鼓風(fēng)機(jī)(4)、循環(huán)管(5)、閥門(6)等組成；外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備工藝過(guò)程是:結(jié)晶器(I)中溶液在循環(huán)泵(2)作用下，以1-3.5m/s流速循環(huán)通過(guò)翅片管換熱器(3)的管程內(nèi)后返回結(jié)晶器(I)內(nèi)，同時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)(4)將空氣鼓入翅片管換熱器(3)殼程內(nèi)以2-5m/s流速通過(guò)，空氣與溶液兩種流體通過(guò)翅片管間壁換熱，空氣吸收熱量后溫度升高排出翅片管換熱器(3)，溶液放出熱量溫度降低返回結(jié)晶器(I)，溶液在冷卻過(guò)程中結(jié)晶析出晶體并在結(jié)晶器(I)中不斷長(zhǎng)大。
2.根椐權(quán)利要求1所述的外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其特征在于:所述結(jié)晶器(I)由放料管(1-1)、錐體下封頭(1-2)、簡(jiǎn)體(1-3)、耳座(1-4)、進(jìn)液管(1-5)、橢圓形上封頭(1-6)、人孔(1-7)、循環(huán)進(jìn)液管(1-8)、導(dǎo)流筒(1-9)、循環(huán)出液管(1-10)組成；耳座(1_4)沿圓周均勻布置，放料管(1-1)設(shè)在錐體下封頭(1-2)最底部，簡(jiǎn)體(1-3)上部設(shè)置進(jìn)液管(1-5)，中部設(shè)置循環(huán)出液管(1-10)，循環(huán)進(jìn)液管(1-8)直接伸入液面以下。
3.根椐權(quán)利要求1所述的外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其特征在于:所述翅片管換熱器(3)由進(jìn)風(fēng)管(3-1)、殼程連接法蘭(3-2)、出液管(3-3)、殼程管板(3-4)、殼程鋼板(3-5)、排風(fēng)管(3-6)、翅片管(3-7)，180°彎頭(3_8)、進(jìn)液管(3_9)組成；翅片管(3_7)的換熱管表面設(shè)置有翅片，增大了換熱管的外表面積，提高換熱效果；翅片管換熱器(3)管程為多程，每一支管為一管程，殼程數(shù)為一，翅片管(3-7)沿水平方向設(shè)置，橫向可設(shè)置一排成數(shù)排，豎向可設(shè)置一排成數(shù)排。
4.根椐權(quán)利要求1所述的外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其特征在于:所述鼓風(fēng)機(jī)(4)為軸流風(fēng)機(jī)或離心風(fēng)機(jī)，它直接與翅片管換熱器進(jìn)風(fēng)管(3-1)相連，向翅片管換熱器殼程(3)鼓入空氣，熱空氣通過(guò)排風(fēng)管(3-6)排出。
5.根椐權(quán)利要求1所述的外循環(huán)空氣冷卻結(jié)晶工藝設(shè)備，其特征在于:結(jié)晶器(I)內(nèi)的溶液通過(guò)循環(huán)泵(2)循環(huán)送入翅片管換熱器(3)冷卻并返回結(jié)晶器(I)內(nèi)，溶液在結(jié)晶器(I)內(nèi)導(dǎo)流筒(1-9)內(nèi)外呈上下均勻循環(huán)流動(dòng)，溶液在結(jié)晶器(I)內(nèi)對(duì)流擴(kuò)散與結(jié)晶散熱快，溶液各處過(guò)飽和度基本趨于一致，產(chǎn)品結(jié)晶好。
【文檔編號(hào)】B01D9/02GK104028002SQ201410310872
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】張罡 申請(qǐng)人:岳陽(yáng)市鉀鹽科學(xué)研究所