本發(fā)明涉及一種連續(xù)凝華結(jié)晶機,具體涉及一種高效的氣體物料的收集設備。

背景技術(shù)：

目前許多的化工生產(chǎn)中，氣體物料的收集設備仍然相當落后，還停留在間歇式冷凝捕集再加熱融化收集狀態(tài)。在收集過程中，多采用氣體物料逐漸凝結(jié)成固體在翅片冷凝管表面，隨著凝結(jié)物料的增加，冷凝傳熱系數(shù)下降，冷凝效果逐漸變差，到無法冷凝后暫停冷凝，切換熱源融化物料進行放料，完成放料后，再切換冷媒進行物料凝華收集，如此循環(huán)。造成整體凝結(jié)效率低，切換操作頻繁。同時需要切換冷熱兩種介質(zhì)，對設備材質(zhì)的反復冷熱沖擊易使設備產(chǎn)生溫差應力引發(fā)設備疲勞。

有些氣體物料在冷凝捕集后，再加熱融化的過程中易發(fā)生自聚合或者熱分解反應，造成物料的損失和污染。這類物料在冷凝后，通常需要打開冷凝設備后，用高壓水槍沖刷下來或者其他物理方式收集，現(xiàn)場的操作條件惡劣艱苦。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對上述問題，提供一種連續(xù)凝華結(jié)晶機，實現(xiàn)氣體物料凝華、結(jié)晶與收集過程的連續(xù)進行。

本發(fā)明的目的可以通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種連續(xù)凝華結(jié)晶機，包括箱體和設置于箱體內(nèi)的至少一組翅片管束組，所述箱體上設有物料進口和氣體出口，所述物料進口設置于箱體上部，所述氣體出口設置于箱體下部；所述翅片管束組設置于箱體上部內(nèi)，每組翅片管束組包括多根翅片管束，所述多根翅片管束相平行地排列且一一相互交錯，所述多根翅片管束旁設有多個相平行設置的梳狀刮板，所述梳狀刮板的刮齒與翅片管束上的翅片相接觸，所述翅片管束的兩端和梳狀刮板的兩端均設置于箱體上，所述多根翅片管束同側(cè)的一端處均設有傳動齒輪，相鄰兩根翅片管束通過各自的傳動齒輪相互嚙合傳動而同步轉(zhuǎn)動，所述多根翅片管束中的一根翅片管束與設置于箱體外的翅片管旋轉(zhuǎn)電機相連接；所述箱體下部設有固定卸裝口，箱體下部內(nèi)設有螺旋輸送軸，所述螺旋輸送軸的一端與設置于箱體外的螺旋輸送機連接，螺旋輸送軸的另一端延伸至固定卸裝口處。

優(yōu)選地，所述多根翅片管束相平行地排列成兩排，這兩排的翅片管束一一相互交錯，兩排中任意一排中相鄰的兩根翅片管束與另一排中相近的一根翅片管束分布呈正三角形狀，所述梳狀刮板設置于該正三角形的中心，所述梳狀刮板上具有三排120°均布的刮齒，這三排刮齒分別與呈正三角形狀分布的三根翅片管束上的翅片相對應。

優(yōu)選地，所述梳狀刮板的刮齒與翅片管束的翅片間距相切合且成45°。

優(yōu)選地，所述多根翅片管束中包括以兩根翅片管束為一組連接呈u形的u形翅片管，該u形翅片管的結(jié)構(gòu)為：兩根翅片管束同側(cè)的一端中一為入口，另一為出口，兩根翅片管束的該端處均設置傳動齒輪，兩根翅片管束同側(cè)的另一端均設有旋轉(zhuǎn)閥，兩旋轉(zhuǎn)閥通過旋轉(zhuǎn)閥連通管相連接。

優(yōu)選地，與翅片管旋轉(zhuǎn)電機相連的翅片管束為多根翅片管束中最末端的翅片管束，該翅片管束上的傳動齒輪通過皮帶輪與翅片管旋轉(zhuǎn)電機相連。

優(yōu)選地，所述物料進口上設有拌熱口；所述箱體下部外側(cè)設有半圓管夾套，所述半圓管夾套上設有入口和出口。

優(yōu)選地，所述箱體上設有溫度計接口、壓力表接口、安全泄放接口。

優(yōu)選地，所述箱體上設有視鏡觀察口和檢修人孔。

優(yōu)選地，所述螺旋輸送軸傾斜設置，所述螺旋輸送軸的另一端為下端，所述固定卸裝口豎直向下設置，所述固定卸裝口處設有用于接物料的存儲容器。

優(yōu)選地，所述箱體上設有加強圈和/或加強筋。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：氣體物料在內(nèi)部的翅片管束上冷凝，轉(zhuǎn)動的翅片管束通過梳狀刮板的刮片作用將凝結(jié)的固體物料從翅片上刮離，物料因為重力堆積在箱體底部存料空間,底部存料空間通過螺旋輸送裝置將固體物料輸送至裝卸口。其中，翅片管束中采用u形翅片管，能更高效地利用冷卻介質(zhì)。而且翅片管束和梳狀刮板的布置結(jié)構(gòu)采用三根翅片管束呈正三角形狀排布，三角形中心設置一個梳狀刮板，就可以實現(xiàn)對三根翅片管束的同時刮料，這是一種使梳狀刮板能高效刮料、減少梳狀刮板設置數(shù)量、安裝更緊湊的布置結(jié)構(gòu)。另外，需要清理附著在箱體下部的物料時，可以在設置于箱體下部外的半圓管夾套內(nèi)通熱介質(zhì)將物料融化排出。本發(fā)明在氣體物料收集過程中無需切換冷熱兩種介質(zhì)，避免了因?qū)υO備材質(zhì)的反復冷熱沖擊，而使設備產(chǎn)生溫差應力引發(fā)的設備疲勞，實現(xiàn)了氣體物料凝華、結(jié)晶與收集過程的連續(xù)進行，提高了凝華結(jié)晶的效率，節(jié)約了換熱面積。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的側(cè)視圖。

圖3為本發(fā)明一實施例中翅片管束和梳狀刮板的布置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明一實施例中梳狀刮板的刮齒和翅片管束的翅片的布置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標注如下：

1-螺旋輸送機

2-氣體出口

3-箱體加強圈

4-箱體

5-半圓管夾套入口

6-翅片管冷卻入口

7-翅片管冷卻出口

8-翅片管旋轉(zhuǎn)電機

9-皮帶輪

10-傳動齒輪

11-冷凝翅片

12-刮板式視鏡觀察口

13-溫度計接口

14-壓力表接口

15-安全泄放接口

16-拌熱口

17-物料進口

18-旋轉(zhuǎn)閥連通管

19-內(nèi)置加強筋

20-冷凝管

21-旋轉(zhuǎn)閥

22-半圓管夾套

23-檢修人孔

24-半圓管夾套出口

25-固體裝卸口

26-支架

27-螺旋輸送軸

28-梳狀刮板

29-刮齒。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的具體實施方式，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更清楚地理解如何實踐本發(fā)明。盡管結(jié)合其優(yōu)選的具體實施方案描述了本發(fā)明，但這些實施方案只是闡述，而不是限制本發(fā)明的范圍。

參見圖1和圖2，一種連續(xù)凝華結(jié)晶機，包括箱體4和設置于箱體4內(nèi)的至少一組翅片管束組。在實施例中，所述翅片管束組的數(shù)量為四組。

所述箱體4上設有物料進口17和氣體出口2，氣體物料從物料進口17進入箱體4，從氣體出口2從箱體4內(nèi)排出。在實施例中，所述物料進口17設置于箱體4上部，所述氣體出口2設置于箱體4下部，所述物料進口17和氣體出口2均為法蘭盤接口，法蘭盤接口由管體部分和法蘭盤部分相連構(gòu)成，其中，作為物料進口17的法蘭盤接口的管體部分上設有拌熱口16，拌熱口16的作用是防止高溫物料一進入冷凝設備內(nèi)就堵塞管口，因為真實的物料凝華中，一定是某些容易凝華的物料先凝華，這時如果大量物料凝華在設備物料進口17的話，就會堵塞住，所以這個物料進口17需要拌熱，防止容易凝華的物質(zhì)在物料進口處堆積，造成管口堵塞。

所述翅片管束組設置于箱體4上部內(nèi)，每組翅片管束組包括多根翅片管束，每根翅片管束都是由冷凝管20和安裝于冷凝管20上的冷凝翅片11（下面簡述為翅片）構(gòu)成，翅片管束通常為金屬制成，冷凝管20用于內(nèi)通冷介質(zhì)，所述多根翅片管束相平行地排列且一一相互交錯，所述多根翅片管束旁設有多個相平行設置的梳狀刮板28，所述梳狀刮板28上具有至少一排刮齒29，該排刮齒29采用非金屬材料制作，所述梳狀刮板28的刮齒29與翅片管束上的翅片相接觸，翅片與刮齒29可以成傾斜角安裝，作用是減少非金屬的刮齒29與金屬的翅片之間的磨損，提高刮齒29的使用壽命。所述翅片管束的兩端和梳狀刮板28的兩端均可拆卸地連接于箱體4上，所述翅片管束的兩端還從箱體4內(nèi)延伸至箱體4外來用于冷介質(zhì)的通入和流出，所述梳狀刮板28為鎖緊固定，梳狀刮板28的刮齒29角度固定，所述多根翅片管束同側(cè)的一端處均固定安裝有傳動齒輪10，相鄰兩根翅片管束通過各自的傳動齒輪10相互嚙合傳動而同步轉(zhuǎn)動，所述多根翅片管束中的一根翅片管束與設置于箱體4外的翅片管旋轉(zhuǎn)電機8相連接，這樣通過翅片管旋轉(zhuǎn)電機8工作帶動一根翅片管束旋轉(zhuǎn)，該翅片管束就可以通過傳動齒輪10帶動其他翅片管束同步旋轉(zhuǎn)，由于翅片管束在不停地旋轉(zhuǎn)，固定在翅片管束旁的梳狀刮板28上的刮齒29可以連續(xù)地將冷凝翅片11上凝結(jié)的物料刮落。

在實施例中，每組翅片管束組中多根翅片管束和多個梳狀刮板28的排布結(jié)構(gòu)為：參見圖3，所述多根翅片管束相平行地排列成兩排，這兩排的翅片管束一一相互交錯，兩排中任意一排中相鄰的兩根翅片管束與另一排中相近的一根翅片管束分布呈正三角形狀，所述梳狀刮板28設置于該正三角形的中心，所述梳狀刮板28上具有三排120°均布的刮齒29，這三排刮齒29分別與呈正三角形狀分布的三根翅片管束上的翅片相對應，并且梳狀刮板28的刮齒29與翅片管束的翅片間距相切合，參見圖4，翅片與刮齒29成45°安裝，該點圖4中未示出。這種三根翅片管束呈正三角形狀排布的結(jié)構(gòu)使得只需在三角形中心設置一個梳狀刮板28就可以實現(xiàn)對三根翅片管束的同時刮料，是一種使梳狀刮板28能高效刮料、減少梳狀刮板28設置數(shù)量、安裝更緊湊的布置結(jié)構(gòu)。

在實施例中，與翅片管旋轉(zhuǎn)電機8相連的翅片管束為多根翅片管束中最末端的翅片管束，該翅片管束上的傳動齒輪10通過皮帶輪9與翅片管旋轉(zhuǎn)電機8相連。

在實施例中，每組翅片管束組中的多根翅片管束中不僅包括單根設置的翅片管束，還包括以兩根翅片管束為一組連接呈u形的u形翅片管，該u形翅片管的結(jié)構(gòu)為：兩根翅片管束同側(cè)的一端中一為翅片管冷卻入口6，另一為翅片管冷卻出口7，兩根翅片管束的該端處均設置傳動齒輪10，兩根翅片管束同側(cè)的另一端均設有旋轉(zhuǎn)閥21，兩旋轉(zhuǎn)閥21通過旋轉(zhuǎn)閥21連通管18相連接。比起單根翅片管束內(nèi)通的冷介質(zhì)只能單向通入和流出，這種u形翅片管使得冷介質(zhì)的通入和流出形成一u形的循環(huán)，更高效地利用了冷介質(zhì)。

所述箱體4下部設有固定卸裝口，箱體4下部內(nèi)設有螺旋輸送軸27，所述螺旋輸送軸27的一端與設置于箱體4外的螺旋輸送機1連接，螺旋輸送軸27的另一端延伸至固定卸裝口處。在實施例中，所述螺旋輸送軸27傾斜設置，所述螺旋輸送軸27的另一端為下端，所述固定卸裝口豎直向下設置，所述固定卸裝口處設有用于接物料的存儲容器。這樣通過螺旋輸送機1工作帶動螺旋輸送軸27轉(zhuǎn)動，將收集的物料連續(xù)的輸送至固體裝卸口25，固體裝卸口25連續(xù)放料至存儲容器實現(xiàn)連續(xù)出料。其中，存儲容器在實際生產(chǎn)中是根據(jù)物料的運輸方式來選用具體的容器，比如存儲容器用標準桶，那么就在固體裝卸口25加裝閘閥和放料金屬軟管后，直接將金屬軟管插入標準桶中，桶滿了就關(guān)掉閘閥，移開滿桶，放好空桶，控制好金屬軟管，打開閥門，繼續(xù)放料，以此循環(huán)；如果是罐車的話，也是依此循環(huán)放料。

所述箱體4下部外側(cè)設有半圓管夾套22，所述半圓管夾套22上設有入口和出口。在實施例中，半圓管夾套22呈螺旋狀覆蓋于箱體4下部外側(cè)，上端為半圓管夾套入口5，下端為半圓管夾套出口24。由于物料是靠重力堆積收集于箱體4下部內(nèi)，會出現(xiàn)附著于箱體4內(nèi)壁的情況，這樣在需要清理附著在箱體4下部的物料時，可以在半圓管夾套22內(nèi)通熱介質(zhì)將物料融化排出。

在實施例中，所述箱體4上設有溫度計接口13、壓力表接口14、安全泄放接口15，用于監(jiān)測物料的收集狀態(tài)。所述溫度計接口13、壓力表接口14、安全泄放接口15均設置于箱體4的頂部且接口豎直向上。

在實施例中，所述箱體4上設有視鏡觀察口和檢修人孔23。所述視鏡觀察口設置于箱體4上部，并且該視鏡觀察口為帶有刮板的刮板式視鏡觀察口12，所述檢修人孔23設置于箱體4下部，便于工人進入進行檢修。

所述箱體4上設有加強圈和/或加強筋，加強圈用于增強箱體4整體的剛性和穩(wěn)定性，加強筋用于增強箱體4局部的剛性和穩(wěn)定性，在實施例中，箱體4外側(cè)設有箱體加強圈3，箱體4內(nèi)側(cè)設有內(nèi)置加強筋19。

在實施例中，箱體4通過外設的支架26支撐于地面上。

本發(fā)明連續(xù)凝華結(jié)晶機的作用可簡述為：主要實現(xiàn)凝華、結(jié)晶與收集過程的連續(xù)進行，氣體物料在內(nèi)部的翅片管束上冷凝，轉(zhuǎn)動的翅片管束通過梳狀刮板28的刮片作用將凝結(jié)的固體物料與翅片刮離，通過底部存料空間螺旋輸送裝置連續(xù)出料。

其中，本發(fā)明中翅片管束的翅片上堆積的料層薄而均勻，熱阻小，傳熱系數(shù)固定，有效地避免了物料料層逐漸堆積后熱阻上升而導致傳熱系數(shù)減少的弊端，提高了傳熱效率，節(jié)約了換熱面積。相比于普通固定式的翅片管束，由于物料連續(xù)的冷卻或逐漸堆積在翅片的表面，物料堆積越來越厚，隨著厚度的增加，翅片表面的熱阻越來越大，總傳熱系數(shù)越來越小，翅片逐漸不能冷凝物料了。但是本發(fā)明采用旋轉(zhuǎn)翅片與刮板之間的刮離作用，翅片每轉(zhuǎn)一圈，刮板就將凝結(jié)的物料刮離一次，即使刮板與翅片之間有點間隙，也能控制物料在翅片表面非常少且很均勻，這樣可以保證翅片表面熱阻始終很低，翅片的總傳熱系數(shù)始終很大，這樣物料就能不斷地在翅片表面凝結(jié)。另外，關(guān)于本發(fā)明連續(xù)出料這點是因為與傳統(tǒng)的熱熔冷凝器相比，傳統(tǒng)的熱熔冷凝器在完成一定量的物料冷凝后，由于物料在翅片上面結(jié)滿了，不能再冷凝物料的時候，只能停下來，將設備內(nèi)的冷媒改為熱媒，讓物料熔化成液體，再流到儲存容器中，等物料熔化成液體放料完成后，再將翅片內(nèi)的熱媒改為冷凝，進行冷凝操作，以此循環(huán)。總之，傳統(tǒng)的熱熔冷凝器只能冷媒凝華，熱媒放料，凝華過程會中斷，而本發(fā)明可以連續(xù)地凝華物料，并且連續(xù)地輸送固體物料，所以說連續(xù)出料。

本發(fā)明連續(xù)凝華結(jié)晶機的詳細工作原理：氣體物料經(jīng)物料進口17進入箱體4內(nèi)，遇到通有循環(huán)冷介質(zhì)的冷凝管20而凝結(jié)于冷凝翅片11上。翅片管束內(nèi)循環(huán)冷介質(zhì)由翅片管冷卻入口6進，由翅片管冷卻出口7出，形成循環(huán)帶走熱量。各翅片管束通過各自的傳動齒輪10互相傳動，每組翅片管束組的最末端翅片管束上的傳動齒輪10通過皮帶輪9與翅片管旋轉(zhuǎn)電機8相連，由翅片管旋轉(zhuǎn)電機8提供驅(qū)動動力。傳動齒輪10均設于翅片管束的一端，另一端采用旋轉(zhuǎn)閥21與旋轉(zhuǎn)閥21連通管18相連呈u形，在翅片管束內(nèi)部冷介質(zhì)循環(huán)的前提下保證了翅片管束的順暢轉(zhuǎn)動。每三個翅片管束形成的三角形中心設有梳妝刮板，由于翅片管束在不停的旋轉(zhuǎn)，梳妝刮板可以連續(xù)地將冷凝翅片11上凝結(jié)的物料刮落，物料因為重力作用堆積收集于箱體4的下部的存料空間。箱體4下部的存料空間通過螺旋輸送機1將收集的物料連續(xù)地通過固體裝卸口25送出。箱體4外有半圓管夾套22，在需要清理附著在箱體4下部的物料時，可以在半圓管夾套22內(nèi)通熱介質(zhì)將物料融化排出。箱體4上設置有溫度計接口13、壓力表接口14、安全泄放接口15用于監(jiān)測物料的收集狀態(tài)。同時設置有刮板式視鏡觀察口12可以觀察箱體4內(nèi)部的傳動狀態(tài)，設置有檢修人孔23來方便檢修。

應當指出，對于經(jīng)充分說明的本發(fā)明來說，還可具有多種變換及改型的實施方案，并不局限于上述實施方式的具體實施例。上述實施例僅僅作為本發(fā)明的說明，而不是對本發(fā)明的限制。總之，本發(fā)明的保護范圍應包括那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型，且以所附權(quán)利要求為準。