CN101915510B - 热交换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热交换装置，要解决的问题是：提供一种对流体进行准确调温的换热装置。它由筒状器体、内胆和螺旋形管道组成，其中：内胆外表面均布有柱状凸起，筒状器体套接在内胆外，筒状器体内表面与柱状凸起的外端面接触，筒状器体内表面与柱状凸起的侧表面所围空间形成扰流腔；筒状器体外表面设置螺旋形管道；内胆上设置有两个连通管。本发明可对需热交换的流体进行扰流，充分提高热交换的效率，防止粘稠流体热交换不均匀；通过内胆和螺旋形管道的双循环换热，提高流体与介质的有效接触面积，使热量交换更加充分迅速。

Description

热交换装置
技术领域
本发明涉及用于热交换的设备，具体涉及一种热交换装置。
背景技术  
现有的热交换设备，介质与流体的有效接触面积有限，热量难于充分传递，热交换效率低下，这就给温度控制带来了很大的难度；而且对于一些比较粘稠的流体，容易导致局部凝结或流通不畅。
发明内容　
本发明针对现有技术存在的上述不足，要解决的问题是：提供一种对流体进行准确调温的换热装置。
本发明为解决上述现有技术存在的问题，是通过如下技术方案实现的：一种热交换装置，它由筒状器体、内胆和螺旋形管道组成，其中：内胆外表面均布有柱状凸起，筒状器体套接在内胆外，筒状器体内表面与柱状凸起的外端面接触，筒状器体内表面与柱状凸起的侧表面所围空间形成扰流腔；筒状器体外表面设置螺旋形管道；内胆上设置有两个连通管。
进一步，所述螺旋形管道，包括：在筒状器体外套接壳体，筒状器体外表面设置螺旋形沟槽，壳体内表面与螺旋形沟槽所围空间形成螺旋形管道。
进一步，所述螺旋形管道，包括：在筒状器体外套接壳体，壳体内表面设置螺旋形沟槽，壳体上的螺旋形沟槽与筒状器体外表面所围空间形成螺旋形管道。
进一步，所述内胆由热交换腔和分流模组成；热交换腔和分流模密封连接；分流模侧壁上均匀设置有四个凸起，其中两个凸起处设置有径向的连通管，两个连通管连通热交换腔和外部。
进一步，所述两个连通管，其中一个连通管通过管道延伸至热交换腔底部，与管道的开口位置相对应的热交换腔内，设置有隔板，连通管贯穿隔板，隔板将热交换腔分割为两个腔室，隔板上设置有喷孔，喷孔连通热交换腔的两个腔室。
进一步，所述分流模外端为圆弧形或圆锥形。
进一步，所述柱状凸起为横截面是圆形或者菱形的柱体。
进一步，所述螺旋形管道为多段。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：该装置可对需热交换的流体进行扰流，充分提高热交换的效率，防止粘稠流体热交换不均匀；通过内胆和螺旋形管道的双循环换热，提高流体与介质的有效接触面积，使热量交换更加充分迅速。
附图说明
图1是本发明的工作原理图；
图2是本发明一种实施例的结构示意图；
图3是图2 的A-A剖视图；
图4是筒状器体一种实施例的结构示意图；
图5是热交换腔一种实施例的半剖视图；
图6是热交换腔一种实施例的外表展开图；
图7是分流模的结构示意图。
其中：筒状器体1、内胆2、螺旋形管道3、快换接头4、柱状凸起5、壳体6、热交换腔7、分流模8、凸起9、连通管10、管道11、隔板12、喷孔13。
具体实施方式　
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
见图1至图7所示，本发明的结构为：它由筒状器体1、内胆2和螺旋形管道3组成，其中：内胆2外表面均布有柱状凸起5，筒状器体1套接在内胆2外，筒状器体1内表面与柱状凸起5的外端面接触，筒状器体1内表面与柱状凸起5的侧表面所围空间形成扰流腔；筒状器体1外表面设置有螺旋形管道3；内胆2上设置有两个连通管10。
其工作原理为：介质在螺旋形管道3和内胆2中（通过连通管10）流动，需要进行热交换的流体从扰流腔中流过，螺旋形管道3和内胆2形成双循环管路将扰流腔包夹，使流体与介质的有效接触面积大大增加；同时，流体在自身的冲力和柱状凸起5的分流作用下，流体的流动方向打乱，形成多股乱流，这样反复分离、融合、摩擦、剪切，流体被充分搅拌，能防止流体内外温度不均，从而达到提高热交换效率的目的。
所述螺旋形管道3，可以采用在筒状器体1外表面设置螺旋形管体的形式，考虑结构的稳定性以及生产成本，螺旋形管道3还可以采用如下两种方式构建：1）在筒状器体1外套接壳体6，筒状器体1外表面设置螺旋形沟槽，壳体6内表面与螺旋形沟槽所围空间形成螺旋形管道3；2）在筒状器体1外套接壳体6，壳体6内表面设置螺旋形沟槽，壳体6上的螺旋形沟槽与筒状器体1外表面所围空间形成螺旋形管道3。
其中，螺旋形管道3可以分多段设置，每段螺旋形管道3的两端连接快换接头4，都与介质温控装置连接；相应的两个连通管10的外露端分别连接快换接头4，也都与介质温控装置连接。使用时，热交换装置的两端与法兰盘封闭连接，为了进一步提高热交换温度的可控制性，甚至还可以对流体进行分段热交换。
为了使热交换的效果更好，发明人还对内胆2作了更进一步的改进：内胆2由热交换腔7和分流模8组成；热交换腔7和分流模8密封连接；分流模8侧壁上均匀设置有四个凸起9，流体在凸起9之间的空隙流动；其中两个凸起9处设置有径向的连通管10，两个连通管10连通热交换腔7和外部。这种隐埋式连通管10，对流体通道起到了很好的保护作用，避免了介质泄露，提高了结构的稳定性。
所述的两个连通管10，其中一个连通管10通过管道11延伸至热交换腔7底部，与管道11的开口位置相对应的热交换腔7内，设置有隔板12，连通管10贯穿隔板12，隔板12将热交换腔7分割为两个腔室，隔板12上设置有喷孔13，喷孔13连通热交换腔7的两个腔室。这种设计使得介质从热交换腔7底部喷出，使介质温度得到了充分利用，而且可以防止内胆2内部介质的温度不均；
本发明还进行的改进有：内胆2外表面上的柱状凸起5为横截面是圆形或者菱形的柱体。分流模8外端为圆弧形或圆锥形。这主要是针对流体性质而专门设计的，当流体较为粘稠不易流动时，采用横截面为菱形的柱状凸起5和圆锥形的分流模8，可以对粘稠流体起到很好的分流作用，避免流体板结；当流体较为稀释时，采用横截面为圆形的柱状凸起5和圆弧形的分流模8，可以减小部件对流体的阻力。
介质可以采用气体、水、油等，通过介质温控装置对介质进行温度控制，从而适应各种热交换条件的要求；需要注意的是，采用具有腐蚀性的介质时，或对具有腐蚀性的流体进行热交换时，应采用耐腐蚀的材料制作设备。
本发明可对需热交换的流体进行扰流，充分提高热交换的效率，防止粘稠流体热交换不均匀；通过内胆和螺旋形管道的双循环换热，提高流体与介质的有效接触面积，使热量交换更加充分迅速。

Claims (6)

1.一种热交换装置，其特征在于：它由筒状器体（1）、内胆（2）和螺旋形管道（3）组成，其中：内胆（2）外表面均布有柱状凸起（5），筒状器体（1）套接在内胆（2）外，筒状器体（1）内表面与柱状凸起（5）的外端面接触，筒状器体（1）内表面与柱状凸起（5）的侧表面所围空间形成扰流腔；筒状器体（1）外表面设置螺旋形管道（3）；内胆（2）上设置有两个连通管（10）；
所述内胆（2）由热交换腔（7）和分流模（8）组成；热交换腔（7）和分流模（8）密封连接；分流模（8）侧壁上均匀设置有四个凸起（9），其中两个凸起（9）处设置有径向的所述的连通管（10），所述的两个连通管（10）连通热交换腔（7）和外部；
所述两个连通管（10），其中一个连通管（10）通过管道（11）延伸至热交换腔（7）底部；与管道（11）的开口位置相对应的热交换腔（7）内，设置有隔板（12），所述一个连通管（10）贯穿隔板（12），隔板（12）将热交换腔（7）分割为两个腔室，隔板（12）上设置有喷孔（13），喷孔（13）连通热交换腔（7）的两个腔室。
2.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于：所述螺旋形管道（3），包括：在筒状器体（1）外套接壳体（6），筒状器体（1）外表面设置螺旋形沟槽，壳体（6）内表面与螺旋形沟槽所围空间形成螺旋形管道（3）。
3.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于：所述螺旋形管道（3），包括：在筒状器体（1）外套接壳体（6），壳体（6）内表面设置螺旋形沟槽，壳体（6）上的螺旋形沟槽与筒状器体（1）外表面所围空间形成螺旋形管道（3）。
4.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于：所述分流模（8）外端为圆弧形或圆锥形。
5.如权利要求1所述的热交换装置，其特征在于：所述柱状凸起（5）为横截面是圆形或者菱形的柱体。
6.如权利要求1、2或3所述的热交换装置，其特征在于：所述螺旋形管道（3）为多段。
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