CN102519283A - 一种带有扰动球的旋转换热器 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械技术领域，涉及一种换热器，特别涉及一种带有扰动球的旋转换热器；包括壳体、内筒、电机、转动管道a、转动管道b、轴承a和轴承b、扰动球、全封闭阻拦网；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；内筒的横截面为连续的波浪形，波峰与波谷之间的距离为50～100mm，两端呈缩口结构；在内筒安装有全封闭阻拦网，可以防止扰动球的流失及扰动球堵塞转动管道；安装半封闭阻拦网可使扰动球只在固定区域流动，同时保证粘性流体的流动，不被堵塞。

Description

一种带有扰动球的旋转换热器

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种换热器，特别涉及一种带有扰动球的旋转换热器。

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交换，为了提高换热效果，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。

在中国实用新型专利说明书CN202013125中公开了一种新型流体冲击旋转式换热器，该旋转换热器包括在壳体内容纳有转子，是一种转子可以转动的旋转式换热器，该旋转式换热器虽然对传统换热器进行改进，但对于某些Pr数较大的粘稠性流体，如重油、柏油、、渣油、纸浆等很难通过提高流速提高该流体一侧换热系数，而且又容易堵塞的粘稠性流体，本发明通过旋转换热面及扰动球的扰动可提高粘稠流体一侧的换热系数，且受热面不宜堵塞。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，针对高Pr数的粘稠性流体如重油、渣油、柏油、纸浆设计一种换热系数高、且不易堵塞的带有扰动球的旋转换热器。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种带有扰动球的旋转换热器，包括壳体、内筒、电机、转动管道a、转动管道b、轴承a和轴承b、扰动球、全封闭阻拦网；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；内筒的横截面为连续的波浪形，波峰与波谷之间的距离为50～100mm，两端呈缩口结构；

其连接关系：在内筒装有扰动球，在内筒内部左右两侧安装有两个全封闭阻拦网，扰动球位于全封闭阻拦网之间并且扰动球的直径大于全封闭阻拦网网孔的直径；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；粘稠性换热介质a由转动管道a流入内筒再由转动管道b流出，换热介质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。

在内筒的波谷上设置半封闭阻拦网，半封闭阻拦网为圆环形，在圆环面上开有网孔，网孔的直径小于扰动球的直径，半封闭阻拦网将扰动球隔开。

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连接或齿轮箱连接。

本发明是这样实现的：启动电机，电机通过转动管道进而带动内筒转动，这时在内筒的粘稠性换热介质a和内筒与外壳之间的换热介质b被旋转搅动，并且扰动球在内筒壁面的滚动摩擦不断破坏换热边界层，使整个换热系数进一步得到提高。

本发明的优点和有益效果在于：由于本发明内筒的筒面为波浪形，可以加大换热面积；由于在内筒装有扰动球，可以强化传热，同时与壁面撞击摩擦，使壁面难以积垢，对高粘性脏流体起到作用；在内筒安装有全封闭阻拦网，可以防止扰动球的流失及扰动球堵塞转动管道；安装半封闭阻拦网可使扰动球只在固定区域流动，同时保证粘性流体的流动，不被堵塞。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

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-扰动球；8-全封闭阻拦网；9-半封闭阻拦网；10-电机。

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。

如图1所示，本发明提供的技术方案是一种带有扰动球的旋转换热器，包括壳体1、内筒2、电机10、转动管道a3、转动管道b4、轴承a5、轴承b6、扰动球7和全封闭阻拦网8；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的横截面为连续的波浪形，波峰与波谷之间的距离为50～100mm，两端呈缩口结构；

其连接关系：在内筒2装有扰动球7，在内筒2内部左右两端安装有两个全封闭阻拦网8，扰动球7位于两个全封闭阻拦网8之间，并且扰动球7的直径大于全封闭阻拦网8网孔的直径；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b6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9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。

在内筒2的波谷上设置半封闭阻拦网9，半封闭阻拦网9为圆环形，在圆环面上开有网孔，网孔的直径小于扰动球7的直径，半封闭阻拦网9将扰动球7隔开。

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9与转动管道a3伸出壳体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 (4)

1.一种带有扰动球的旋转换热器，其特征在于：包括壳体(1)、内筒(2)、电机(10)、转动管道a(3)、转动管道b(4)、轴承a(5)、轴承b(6)、扰动球(7)和全封闭阻拦网(8)；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)的横截面为连续的波浪形，波峰与波谷之间的距离为50～100mm，两端呈缩口结构；

其连接关系：在内筒(2)装有扰动球(7)，在内筒(2)内部左右两端安装有两个全封闭阻拦网(8)，扰动球(7)位于两个全封闭阻拦网(8)之间，并且扰动球(7)的直径大于全封闭阻拦网(8)网孔的直径；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(9)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所述的带有扰动球的旋转换热器，其特征在于：在内筒(2)的波谷上设置半封闭阻拦网(9)，半封闭阻拦网(9)为圆环形，在圆环面上开有网孔，网孔的直径小于扰动球(7)的直径，半封闭阻拦网(9)将扰动球(7)隔开。

3.根据权利要求2所述的带有扰动球的旋转换热器，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。

4.根据权利要求1、2或3所述的带有扰动球的旋转换热器，其特征在于：所述电机(9)与转动管道a(3)伸出壳体部分为传动带或齿轮箱连接。

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