結(jié)晶是一種與溫度、時間、攪拌狀態(tài)緊密相關(guān)的工藝過程。結(jié)晶過程一般為降溫過程，在一定的時間內(nèi)，以不同的速率降溫是結(jié)晶過程的基本特征。不同的產(chǎn)品有不同的結(jié)晶過程曲線，而同一種產(chǎn)品，不同的結(jié)晶過程對產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量有很大影響。由于結(jié)晶過程具有時間長、溫度差小、控制指數(shù)高、結(jié)晶曲線易變等特點(diǎn)，采用人工控制結(jié)晶過程往往達(dá)不到理想的要求，為此，本結(jié)晶機(jī)采用了專用的結(jié)晶曲線過程控制系統(tǒng)， 以適應(yīng)各種物料結(jié)晶過程提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

臥式結(jié)晶機(jī)是一種高效率的結(jié)晶設(shè)備， 由計算機(jī)控制物料溫度，按預(yù)先設(shè)定結(jié)晶曲線平穩(wěn)進(jìn)行，其自動控制系統(tǒng)具有如下功能：

(1)測量范圍：0 ~ 200 0C 測量精度0．5級；
(2)控制規(guī)律：連續(xù)PID 串級；
(3)控制精度：±1℃ 超調(diào)量<5％；
(4)手／自無擾動切換；
(5)結(jié)晶曲線在線設(shè)定和修改，控制參數(shù)在線設(shè)定和修改：
(6)程序段大于10段，時間長度大于1個月；
(7)可帶通訊接口，便于集散控制；
(8)控制參數(shù)：報警、控制；
(9)可具有防爆功能
(10)具備實時和歷史記錄功能，便于數(shù)據(jù)分析。

主軸采用變磁調(diào)速裝置，主軸轉(zhuǎn)速無級可調(diào)使攪拌強(qiáng)度更適應(yīng)結(jié)晶過程的需要，從而使結(jié)出的晶粒更均勻。為了得到盡可能直徑均一的結(jié)晶顆粒，專門設(shè)有一淘洗系統(tǒng)，能把不合格的粒徑與合格的粒徑的結(jié)晶分離開，從而更有效的保證了產(chǎn)品的外觀晶形符合要求。

工作原理：

結(jié)晶過程中，溶液的過飽和度、物料溫度的均勻一致性以及攪拌轉(zhuǎn)速和冷卻面積是影響產(chǎn)品晶粒大小和外觀形態(tài)的決定性因素。要使結(jié)晶過程得到有效控制，得到比較滿意的晶體，要求結(jié)晶機(jī)必須有較大的傳熱面積，合適的攪拌器結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)速，可控制的冷卻水溫度以及合理的結(jié)晶器內(nèi)空結(jié)構(gòu)。本智能結(jié)晶機(jī)系統(tǒng)由智能結(jié)晶機(jī)、板式換熱器、冷卻水循環(huán)泵和計算機(jī)控制系統(tǒng)組成。傳熱面積主要由殼體夾套和隨軸做回轉(zhuǎn)運(yùn)動的盤管形成，由于冷卻面積大，能使循環(huán)冷卻水迅速地將結(jié)晶過程中的熱量取走，以有效地保證物料溫度能按結(jié)晶曲線下降。循環(huán)冷卻水泵起輸送冷卻水的作用，并使冷卻水保持一定的流速，使傳熱系數(shù)保持恒定。板式換熱器的作用是將循環(huán)水的熱量取走。通過控制冷卻水流量大小，可以控制循環(huán)水的溫度，進(jìn)而控制結(jié)晶機(jī)中物料的溫度。為了得到外觀晶形好的產(chǎn)品，結(jié)晶機(jī)內(nèi)物料和循環(huán)水的溫度差要嚴(yán)格控制，溫差不能太?。灰虼?，結(jié)晶時間較長。

結(jié)晶機(jī)的攪拌轉(zhuǎn)速越低，其對結(jié)晶過程的擾動越小，所得到的晶粒越均勻、美觀。但轉(zhuǎn)速太低又不利于傳熱過程的進(jìn)行。因此選用變速電機(jī)進(jìn)行主軸的傳動，便于方便地改變轉(zhuǎn)速。同時在設(shè)計上采用了不會產(chǎn)生流動死區(qū)的折流夾套結(jié)構(gòu)，內(nèi)部設(shè)置了冷卻螺旋盤管，主軸采用空心軸，大大提高了冷卻面機(jī)，使得攪拌在低速時，結(jié)晶物料能獲得比較滿意的傳熱面積。

淘洗系統(tǒng)的作用是將合格的晶粒與不合格的晶粒分開，達(dá)到篩分的目的。當(dāng)結(jié)晶機(jī)在計算機(jī)控制下，進(jìn)行結(jié)晶操作時，物料在溶液中的晶粒是逐步長大的，而且晶粒的大小不可能均勻一致，將一部分晶粒達(dá)到合格范圍后，起動淘洗系統(tǒng)，能結(jié)晶溶液通過淘洗器進(jìn)行晶粒的篩選，合格的晶粒隨母液一同進(jìn)離心機(jī)進(jìn)行固液分離，得到晶粒直徑符合要求的產(chǎn)品，分離的母液返回蒸發(fā)工段。較細(xì)的不合格的晶粒隨溶液經(jīng)換熱器加熱消晶后，再返回蒸發(fā)工段。淘洗過程完畢后，補(bǔ)加新鮮濃縮液至規(guī)定液位后，進(jìn)行下一個結(jié)晶過程的操作。

特點(diǎn)：

1、臥式結(jié)晶機(jī)動力消耗僅為同產(chǎn)量的搪瓷反應(yīng)釜的1/7左右。
2、工業(yè)結(jié)晶過程要避免自發(fā)成核，才能保證得到平均粒度大的結(jié)晶產(chǎn)品。只有盡量控制在介穩(wěn)區(qū)內(nèi)結(jié)晶才能達(dá)到這個目的。智能結(jié)晶機(jī)由于加設(shè)隨軸旋轉(zhuǎn)的內(nèi)蛇管，使得冷卻面積大，攪拌效果好，傳熱系數(shù)高，使結(jié)晶機(jī)內(nèi)物料溫度均勻一致，再加上采用智能控制，保證結(jié)晶溫度跟蹤結(jié)晶曲線，使結(jié)晶過程在介穩(wěn)區(qū)結(jié)晶，晶粒生長速度一致，易得到晶粒粒徑分布窄且大的結(jié)晶體。另由于冷卻換熱面處于介穩(wěn)區(qū)，無晶核自發(fā)形成，結(jié)晶只在加入的晶種上進(jìn)行，無法在壁面成長，故可避免冷卻面結(jié)疤。
3、由于結(jié)晶過程的擾動均勻，攪拌擾動強(qiáng)度低，可使其結(jié)晶體純度高，產(chǎn)品質(zhì)量好，通過淘洗系統(tǒng)，可以得到晶粒更均勻的產(chǎn)品。
4、采用獨(dú)特的軸封材料和軸封結(jié)構(gòu)，使得軸封可靠，不會產(chǎn)生過飽和溶液在軸端結(jié)晶，使密封磨損，造成泄漏的現(xiàn)象。
5、轉(zhuǎn)速低，運(yùn)行可靠，故障少，維修量少。
6、冷卻盤管緩慢旋轉(zhuǎn)，同時夾套內(nèi)壁有螺帶清壁裝置，與液體的換熱在動態(tài)中進(jìn)行，晶粒不易在冷卻面上附著，有較地避免了物料的結(jié)垢。
7、由于結(jié)晶機(jī)為不銹鋼材質(zhì)，與搪瓷釜相比，不會出現(xiàn)搪瓷容易脫落，使整臺搪瓷釜報廢，造成很大經(jīng)濟(jì)損失的現(xiàn)象。
8、為了進(jìn)一步保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量，設(shè)計增加的淘洗系統(tǒng)，能起到對晶粒篩分的獨(dú)到作用，使晶粒直徑的一致性得到保證。