結晶缶は製薬業界における材料の攪拌混合、降温冷凍、完成品結晶などによく用いられ、同時に食品、化学工業、飲料などの業界にも広く応用されている。結晶缶は、一般に、攪拌機、モータ及び減速機、結晶缶体、加熱室及び関連する計器等から構成される。結晶缶は自然対流方式によって受熱上昇、材料混合、気液分離、材料低下などの過程を実現することができるが、材料の性質と実際の状況などの原因で、缶体の頂部に設置された防爆モーターと減速機によって結晶缶内部の撹拌器を動かし、缶内の流場状態を変える必要がある。攪拌機の回転速度を調節することにより、攪拌機が発生する流体循環量の大きさと対流せん断作用の強弱を制御することができ、攪拌濃縮液をタンク内で強烈な循環を行い、固体粒子の懸濁状態を維持し、結晶吸着の成長を容易にし、それにより伝熱係数と蒸発強度を高め、結晶速度を速め、結晶タンクの結晶効率を高めた。
しかし、使用中に、既存の結晶缶は伝熱効果が悪く、混合が均一ではなく、局所的な過冷却及び蒸発が不均一で溶質濃度の不均一現象が発生しやすいなどの問題があり、研究中に、上述の問題を発生する主な鍵は、溶液の過飽和度、均一度と攪拌強度などが核生成と結晶成長に影響する主要な要素であり、その中で、結晶缶内の材料の循環を促進し、均一な伝熱効果を保証することが、結晶缶の設計と改善の鍵であることを発見した。
そのため、缶体内のすべての構造設計は材料の良好な循環と温度の有効な制御をめぐって行わなければならないが、結晶缶内の流体の十分な混合と均一な伝熱効果を保証し、理想的な過飽和溶液濃度の形成を制御し、局所的な過冷却と蒸発ムラによる溶質濃度ムラの発生を回避することは製品品質を確保する鍵である。
当社の結晶缶は、缶体、動力装置と攪拌装置を含み、攪拌装置の下部は缶体内部に取り付けられ、上部は動力装置に接続され、その特徴は:前記缶体の底部を中心として上向きに突起したW型キャップ、缶体内部に蒸気を流通させる熱伝導装置を取り付け、加熱伝導装置は攪拌装置の下部の外輪に設置され、加熱伝導装置の入口端は缶体底部の外接蒸気源を通り、出口端は缶体中部側を通る、タンク下部外側にはジャケットが設けられ、ジャケット内にはタンク内部の材料を加熱するための流体が流通している。缶体内の盛装には撹拌、結晶化が必要な材料があり、ジャケット内には缶体内の流体を加熱することができ、加熱導流装置内にはジャケット内の高温流体と合わせて同時に缶体内の蒸気を加熱することができる、内外同時に加熱する方式を採用し、材料を加熱し、缶体底部に特殊に設置されたW型キャップを配合し、中心部に上向きに突起したW型キャップ底部に追従現象が現れにくく、材料堆積の死角が現れにくく、流体の混合をより十分にする。
内外の2層は同時に加熱し、共同で制御することができ、材料温度の均一性を効果的に保証し、結晶化効果を改善し、内部の流れ場の形態を変更し、良好な導流効果があり、材料の十分な混合性を保証し、局所的に高すぎる溶質飽和度が結晶化効果に影響することを回避する。
加熱導流装置は抽気筒と支板を含み、抽気筒の両側は支板を通じて缶体内下部に取り付けられ、抽気筒は外筒、内筒、上半管と下半管を含み、外筒内セットなどの高い内筒を含み、外筒と内筒の間に蒸気流通流路が残され、外筒と内筒の上下両側面は環状に設置された上半管と下半管を通じて接続密封され、下半管の左側端は蒸気輸入管に接続され、蒸気流通流路の右側上部は蒸気出口管に接続されている。抽気筒構造と攪拌機の配合作用は、内部の流れ場の形態を変え、同時に良好な導流効果を発揮し、結晶缶内の上下液体の全体の軸方向流動を強化し、抽気筒構造の設置は攪拌流れ場分布を理想的にした。
ジャケットは筒節、楕円形キャップとジャケット出口継手を含み、筒節下部は楕円形キャップを固定接続し、楕円形キャップ底部の外部中心にジャケット出口継手を設け、楕円形キャップ底部の両側とW型キャップの間に環状に設置された保護板を設け、W型キャップ底部と缶体底部の間に環状保護板を通じて流通孔を形成する。ジャケット内の流体の流量を制御することにより、タンク内の材料の温度をある程度制御することができる、W型キャップ底部と缶体底部との間にリングシールドを介して流通孔を形成することにより、ジャケット内の流体による溶接構造の腐食を低減することができる。
攪拌装置は攪拌軸と攪拌翼を含み、攪拌軸は缶体内に垂直に取り付けられ、攪拌軸下部は攪拌翼を固定して取り付けられ、攪拌軸頂部は缶体内に張り出して動力装置を接続し、動力装置は攪拌フランジを通じて缶体内頂部に取り付けられる。
[攪拌軸と攪拌翼は中空構造であり、攪拌軸と攪拌翼内に連通する加熱流体を流通する流通通路を設置し、かつ攪拌軸上に流通入口と流通出口を設置し、流通入口と流通出口は攪拌軸が缶体の頂部側に突出するように設置する。攪拌軸と攪拌翼内に加熱通路を併設し、蒸気などの流体を流通させ、ジャケットまたは空気筒内の加熱流体に合わせて缶体内部の材料を同時に加熱し、材料を攪拌しながら材料を加熱し、材料加熱の均一性をさらに保証する。
缶体は上缶体と下缶体の2つの部分に分けられ、上缶体と下缶体の間は容器フランジによって固定接続され、上缶体の上部側には供給管が設けられ、下缶体の底部側には排出管が設けられている。
1、缶体の内部構造を変更し、加熱モードを最適化する:外部はジャケット構造を採用して加熱し、内部に一張気筒容器を設置して加熱し、空気筒とジャケット内を流れる熱流体を通じて共同で缶内の材料に対して温度制御を行い、伝統的な結晶缶はジャケットだけで温度を制御するのではなく、空気筒構造と攪拌器の配合は結晶缶内の上下液体の全体の軸方向の流れを強化し、攪拌流場分布は比較的に理想的で、材料温度の均一性を効果的に保証し、結晶効果Oを改善した
新しい構造のキャップを採用:伝統的な結晶缶の内部構造を改善するために、W型キャップを標準楕円型キャップの代わりに採用し、W型キャップの底部にフォローアップ現象が現れにくく、それによって材料堆積の死角が現れにくく、流体混合がより十分である、溶液混合と均一性を高め、局所的に高すぎる溶質飽和度が発生しないようにし、良好な結晶化効果を得た。
内外の共同制御は有効に材料温度の均一性を保証し、結晶化効果を改善し、W型キャップと空気引張筒の共同作用は内部の流れ場の形態を変え、良好な導流効果があり、材料の十分な混合性を保証し、同時に、流れ場の均一性はブレードの荷重の変化を著しく改善し、したがって効果的に攪拌軸の損傷の危険を低減した。
[攪拌軸と攪拌翼内に加熱通路を併設し、蒸気などの流体を通液し、ジャケットまたはドロー筒内の加熱流体に合わせて同時に缶体内の材料を加熱し、材料を攪拌しながら材料を加熱し、材料加熱の均一性をさらに保証する。