CN102538515A - 一种管束式旋转换热器 - Google Patents

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朱国庆
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Abstract

本发明属于机械技术领域，涉及一种旋转换热器，特别涉及一种管束式旋转换热器；包括壳体、左管板、右管板、列管束、电机、转动管道a、转动管道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；左管板、右管板为半球体形状，列管束的轴线与壳体轴线平行；由于本发明提高换热系数不是依靠提高介质流速得到的，所以内筒的换热介质a和内筒与外筒之间的换热介质b都可以低速进入换热器；这将大大降低流体阻力，对输送流体所需的动力将显著减少，达到节能效果。

Description

一种管束式旋转换热器
技术领域
本发明属于机械技术领域，涉及一种旋转换热器，特别涉及一种管束式旋转换热器。 
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，为了提高换热系数，采取了各种换热面形状同时提高介质流速，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。 
特别对于如重油、渣油、柏油、纸浆等高粘稠流体很难以提高流速求得换热系数增大，传统换热器已难以满足要求，需寻找新型换热器来提高粘稠流体的换热需求.本发明就是就是基于这样背景下产生.本发明技术可以广泛应用于石化、化工、食品、医药、船舶等领域，特别在军工设备上，可大幅提高换热效率，缩小设备的体积，具有特殊意义。 
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，设计一种整个管束在筒体内旋转、实现管束内的流体与管束外的流体都处于在流动、又被旋转和被搅动的状况，使换热系数得以大幅度提高。 
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种管束式旋转换热器，包括壳体、左管板、右管板、列管束、电机、转动管道a、转动管道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；左管板、右管板为半球体形状，列管束的轴线与壳体轴线平行； 
其连接关系：列管束、左管板和右管板安装在壳体内，列管束的两端与左管板、右管板平面端固定连接，左管板的球面端连接转动管道a、右管板的球面端连接转动管道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、左管板、列管束、右管板和转动管道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依次通过转动管道a、左管板、列管束、右管板和转动管道b流动，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。 
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：起到电机，电机通过转动管道进而带动左管板、列管束及右管板转动，这时在左管板、列管束及右管板的换热介质a和左管板、列管束及右管板与外壳之间的换热介质b被高速搅动，使整个换热系数得到提高。 
本发明的优点和有益效果在于：本发明的旋转换热器，由于内筒列管束能够高速旋转，使管束内的介质a在管内同时受到离心力和切向力的作用，换热介质的附面层处于高遄流状态，使换热系数大幅提高；与同时在管束的外部，由于管束的旋转，使内筒管束与外筒之间的换热介质b被高速搅动，换热系数也大幅提高，从而使换热器体积大大缩小，达到换热要求；由于本发明提高换热系数不是依靠提高介质流速得到的，所以内筒的换热介质a和内筒与外筒之间的换热介质b都可以低速进入换热器。这将大大降低流体阻力，对输送流体所需的动力将显著减少，达到节能效果。 
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。 
附图2为本发明附图1的A向视图。 
其中，1-壳体；2-左管板；3-右管板；4-转动管道a；5-转动管道b；6-轴承a；7-轴承b；8-电机；9-列管束。 
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，本发明的技术方案是提供一种管束式旋转换热器，包括壳体1、左管板2、右管板3、列管束9、电机8、转动管道a4、转动管道b5、轴承a6和轴承b7；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；左管板2、右管板3为半球体形状，列管束9的轴线与壳体1轴线平行； 
其连接关系：列管束9、左管板2和右管板3安装在壳体1内，列管束9的两端与左管板2、右管板3平面端固定连接，左管板2的球面端连接转动管道a4、右管板3的球面端连接转动管道b5，轴承a6、轴承b7的外圈固定安装在壳体1两端通孔的凹槽内，轴承a6的内圈与转动管道a4固定连接，轴承b7的内圈与转动管道b5固定连接；转动管道a4、转动管道b5伸出壳体1并与壳体1之间为动密封连接，转动管道a4、左管板2、列管束9、右管板3和转动管道b5为密闭空间；电机1与转动管道a4伸出壳体1的部分连接；热换介质a依次通过转动管道a4、左管板2、列管束9、右管板3和转动管道b5流动，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。 
所述转动管道a4、转动管道b5与壳体1之间为非弹性体接触动密封。 
所述电机8与转动管道a4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 (3)

1.一种管束式旋转换热器，其特征在于：包括壳体(1)、左管板(2)、右管板(3)、列管束(9)、电机(8)、转动管道a(4)、转动管道b(5)、轴承a(6)和轴承b(7)；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；左管板(2)、右管板(3)为半球体形状，列管束(9)的轴线与壳体(1)轴线平行；
其连接关系：列管束(9)、左管板(2)和右管板(3)安装在壳体(1)内，列管束(9)的两端与左管板(2)、右管板(3)平面端固定连接，左管板(2)的球面端连接转动管道a(4)、右管板(3)的球面端连接转动管道b(5)，轴承a(6)、轴承b(7)的外圈固定安装在壳体(1)两端通孔的凹槽内，轴承a(6)的内圈与转动管道a(4)固定连接，轴承b(7)的内圈与转动管道b(5)固定连接；转动管道a(4)、转动管道b(5)伸出壳体(1)并与壳体(1)之间为动密封连接，转动管道a(4)、左管板(2)、列管束(9)、右管板(3)和转动管道b(5)为密闭空间；电机(1)与转动管道a(4)伸出壳体(1)的部分连接；热换介质a依次通过转动管道a(4)、左管板(2)、列管束(9)、右管板(3)和转动管道b(5)流动，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所述的管束式旋转换热器，其特征在于：所述转动管道a(4)、转动管道b(5)与壳体(1)之间为非弹性体接触动密封。
3.根据权利要求1或2所述的管束式旋转换热器其特征在于：所述电机(8)与转动管道a(4)伸出壳体(1)部分为传动带或齿轮箱连接。
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