CN102519282A - 一种使换热面旋转增强换热的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换热器，特别涉及一种粘稠流动性较差流体的换热器，可用于化工、石化、食品、医药、造纸、船舶等领域；包括壳体、内筒、电机、热换介质a、热换介质b、轴承a和轴承b；在壳体上端和下端设有流体入口和出口，流体入口和出口位于壳体的两端；在壳体的左右两端开有通孔，在通孔上开有环形槽；内筒的两端呈缩口结构；具有使换热面旋转，以及扩大换热面积、增加扰动达到增强换热，并且换热介质a、换热介质b不相互渗透；由于本发明的所述转动管道与所述外筒密封连接为非弹性体接触动密封，可以防止两种换热介质相互渗漏。

Description

一种使换热面旋转增强换热的换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，特别涉及一种粘稠流动性较差流体的换热器，可用于化工、石化、食品、医药、造纸、船舶等领域。

背景技术

传统换热器的换热主要部件是静止不动的，依靠换热介质在换热器内流动，二种介质在换热器壁面进行热换热，为了提高热换热效果，采取了各种换热面形状以及提高介质流速，以提高Re数，达到增大换热系数；而增大介质流速将增大流体阻力，由于阻力与流速是二次方关系，在设计换热器时不可能无限止地增大流速，因此目前换热器设计只能在流速与阻力之间寻求平衡，也就是换热系数在一定范围很难再提高，为了满足大流量、大换热量的热交换，只能以增加换热面积来达到换热要求，因此大型换热器的换热面积往往达到几千平方米，体积十分庞大，耗费材料也是惊人的，给制造、运行、维修都带来诸多问题。尤其对于高粘稠性流体，如原油、重油、渣油、柏油、纸浆等由于流动性差，流速一般较低，流体在管壁的附面层常处于层流状态，换热强度很难提高。本发明针对此问题提出使换热面旋转，也即强制流体加强流动，而且流体的运动矢量非单向性，使换热介质的附面层不断被剪切破坏，因此能有效增强换热系数。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种使内筒旋转、能够增强换热的新型换热器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种使换热面旋转增强换热的换热器，包括壳体、内筒、电机、热换介质a、热换介质b、轴承a和轴承b；在壳体上端和下端设有流体入口和出口，流体入口和出口位于壳体的两端；在壳体的左右两端开有通孔，在通孔上开有环形槽；内筒的两端呈缩口结构；

其连接关系：内筒安装在壳体内，内筒的一端连接转动管道a、另一端连接转动管道b，轴承a、轴承b的外圈固定安装在壳体两端通孔的凹槽内，轴承a的内圈与转动管道a固定连接，轴承b的内圈与转动管道b固定连接；转动管道a、转动管道b伸出壳体并与壳体之间为动密封连接，转动管道a、内筒与转动管道b为密闭空间；电机与转动管道a伸出壳体的部分连接；热换介质a由转动管道a流入内筒再由转动管道b流出，热换介质b由壳体上端的流体入口进入壳体再由壳体下端的流体出口流出。

在内筒的内壁和外壁上安装有扰动部件；扰动部件优选为销钉。

或在所述内筒圆周面均布设有轴向的空心肋片。

所述转动管道a、转动管道b与壳体之间为非弹性体接触动密封。

所述电机与转动管道a伸出壳体部分为传动带或齿轮箱连接。

本发明是这样实现的，将本发明安装完毕，启动电机，电机以带式传动使转动轴进行转动，启动电机的同时，热换介质a由转动管道a流入内筒再由转动管道b流出，热换介质b由壳体上端的流体入口进入壳体再由壳体下端的流体出口流出。由于内筒高速旋转，内筒里面的换热介质被高速旋转产生的离心力甩到空心内筒的壁面，由于离心力和撞击力的作用及换热介质本身的流动，使换热介质的换热系数提高。

本发明的优点和有益效果在于：由于本发明采取上述结构，使换热面旋转，以及扩大换热面积、增加扰动达到增强换热，并且换热介质a、换热介质b不相互渗透；由于本发明的所述转动管道与所述外筒密封连接为非弹性体接触动密封，可以防止两种换热介质相互渗漏。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明带有扰动部件的内筒结构示意图。

图3为图2的A向视图。

图4为本发明带有空心肋片的内筒结构示意图。

图5为图4的A向视图。

其中，1-壳体；2-内筒；3-转动管道a；4-转动管道b；5-轴承a；6-轴承b；7-电机；8-扰动部件；9-空心肋片。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

根据图1所示，本发明的技术方案是提供一种使换热面旋转增强换热的换热器，包括壳体1、内筒2、电机7、转动管道a3、转动管道b4、热换介质a、热换介质b、轴承a5和轴承b6；在壳体1上端和下端设有流体入口和出口，流体入口和出口位于壳体的两端；在壳体1的左右两端开有通孔，在通孔上开有环形槽；内筒2的两端呈缩口结构；

其连接关系：内筒2安装在壳体1内，内筒2的一端连接转动管道a3、另一端连接转动管道b4，轴承a5、轴承b6的外圈固定安装在壳体1两端通孔的凹槽内，轴承a5的内圈与转动管道a3固定连接，轴承b6的内圈与转动管道b4固定连接；转动管道a3、转动管道b4伸出壳体1并与壳体1之间为动密封连接，转动管道a3、内筒2与转动管道b4为密闭空间；电机7与转动管道a3伸出壳体1的部分连接；热换介质a由转动管道a3流入内筒2再由转动管道b4流出，热换介质b由壳体1上端的流体入口进入壳体1再由壳体1下端的流体出口流出。

根据图2、图3所示，在内筒1的内壁和外壁上安装有扰动部件8；扰动部件8优选销钉，扰动部件的直径为5～10mm，扰动部件的长度为10～40mm。

根据图4、图5所示，在所述内筒1圆周面均布设有轴向的空心肋片9。

所述转动管道a3、转动管道b4与壳体1之间为非弹性体接触动密封。

所述电机7与转动管道a3伸出壳体1部分为传动带或齿轮箱连接。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种使换热面旋转增强传热的换热器，其特征在于：包括壳体(1)、内筒(2)、电机(7)、转动管道a(3)、转动管道b(4)、轴承a(5)和轴承b(6)；在壳体(1)上端和下端设有流体入口和出口，流体入口和出口位于壳体的两端；在壳体(1)的左右两端开有通孔，在通孔上开有环形槽；内筒(2)的两端呈缩口结构；

其连接关系：内筒(2)安装在壳体(1)内，内筒(2)的一端连接转动管道a(3)、另一端连接转动管道b(4)，轴承a(5)、轴承b(6)的外圈固定安装在壳体(1)两端通孔的凹槽内，轴承a(5)的内圈与转动管道a(3)固定连接，轴承b(6)的内圈与转动管道b(4)固定连接；转动管道a(3)、转动管道b(4)伸出壳体(1)并与壳体(1)之间为动密封连接，转动管道a(3)、内筒(2)与转动管道b(4)为密闭空间；电机(7)与转动管道a(3)伸出壳体(1)的部分连接；热换介质a由转动管道a(3)流入内筒(2)再由转动管道b(4)流出，热换介质b由壳体(1)上端的流体入口进入壳体(1)再由壳体(1)下端的流体出口流出。

2.根据权利要求1所述的使换热面旋转增强换热的换热器，其特征在于：在内筒(2)的内壁和外壁上安装有扰动部件(8)。

3.根据权利要求2所述的使换热面旋转增强换热的换热器，其特征在于：所述扰动部件(8)为销钉。

4.根据权利要求1所述的使换热面旋转增强传热的换热器，其特征在于：在所述内筒(2)圆周面均布设有轴向的空心肋片(9)。

5.根据权利要求1至4任一项所述的使换热面旋转增强传热的换热器，其特征在于：所述转动管道a(3)、转动管道b(4)与壳体(1)之间为非弹性体接触动密封。

6.根据权利要求1至4任一项所述的使换热面旋转增强传热的换热器，其特征在于：所述电机(7)与转动管道a(3)伸出壳体(1)部分为传动带或齿轮箱连接。

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