CN104329965B - 多效双螺旋折板热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多效双螺旋折板热交换器,所述的热交换器的壳体内设有四道隔板将壳体分隔成三个热交换区:密封式热交换区、对流式热交换区和喷淋式热交换区,所述的壳体内设有物料传输系统和热交换系统,所述的物料传输系统由两根对称安装在壳体内的螺旋管路组成,所述的热交换系统由介质传输管路组成;本发明通过盘绕在壳体的内壁上的两道螺旋管路,在不影响壳体内传热介质的正常体积的情况下,最大化的扩大了物料在壳体内的传输路径;配合壳体的三个热交换区,通过三种不同的接触方式对不同温度段的物料进行分别传热,保证了出料口物料温度的稳定性,出料温度均一。

Description

多效双螺旋折板热交换器
技术领域
[0001]本发明涉及工业生产过程中的能量交换设备,尤其涉及一种热交换效率高的多效双螺旋折板热交换器。
背景技术
[0002]热交换器是用来使热量从热流体传递到冷流体,以满足规定的工艺要求的装置,是对流传热和热传导的一种工业应用,广泛的应用于化工、石油、动力、食品等其它许多工业部门。热交换器主要是接触式换热,通过不同温度的流体或者气体的之间的充分接触来保证装置的换热效率。
[0003]目前市面上的热交换器一般通过增加流体在热交换器内的传输距离以及扩大两种流体之间的接触面积以提高热交换器的工作效率,因此大部分的热交换器的壳体内部均设有多根物料传输管路,大大提高了物料在热交换器壳体内的停留时间,但是由于热交换器壳体本身体积的限定,较多的物料传输管路占据了大量的冷却或者加热介质的储存空间,相邻的两个物料传输管路之间存在着热对流,进而导致热交换器出口端的物料不能达到理想的冷却或者加热效果,进而影响整体热交换器的工作效率。
发明内容
[0004]针对上述存在的问题,本发明提供一种采用多种热交换方式,保证物料与传热介质之间充分接触,热交换效率高的多效双螺旋折板热交换器。
[0005]为了达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:一种多效双螺旋折板热交换器,所述的热交换器为圆柱形的壳体,所述的壳体内设有四道隔板将壳体分隔成三个热交换区:密封式热交换区、对流式热交换区和喷淋式热交换区,所述的壳体内设有物料传输系统和热交换系统,所述的物料传输系统由两根对称安装在壳体内的螺旋管路组成,所述的螺旋管路的进料口设置在喷淋式热交换区,出料口设置在密封式热交换区;所述的热交换系统由介质传输管路组成,所述的介质传输管路的进液口设置在密封式热交换区,出液口设置在喷淋式热交换区。
[0006]本发明所述的密封式热交换区的侧方设有集流管,所述两根螺旋管路通过集流管连接在出料口上;通过集流管将两根螺旋管路内的物料集中到出料口进行排出,保证了热交换器稳定均匀的出料效果,防止因为两根螺旋管路的传热效果不同而导致的出料温度不同的情况。
[0007]本发明所述的螺旋管路盘绕在壳体的内壁上;通过盘绕在壳体内壁上的螺旋管路,保证了螺旋管路在壳体内的最大的传输距离,同时壳体内其他位置上不设有物料传输管路,保证了冷却或者加热介质在壳体内充分的传热空间。
[0008]本发明所述的密封式热交换区为密封的壳体,所述的进液口设置在密封式热交换区的底部,所述的密封式热交换区的顶部设有中转连接管连接在对流式热交换区;通过密封式热交换区内的将螺旋管路沉浸在传热介质中进行热交换,传热介质与物料接触充分,传热效率高,保证了出料口最佳的出料温度。
[0009]本发明所述的对流式热交换区内设有单根螺旋盘管,所述的螺旋盘管盘绕在螺旋管路的内侧,所述的螺旋盘管经过中转连接管连接在喷淋式热交换区的底部;本发明所述的对流式热交换区的壳体上设有通风口,所述的通风口连接冷/热空气发生装置上。通过对流式热交换区内通过螺旋盘管和螺旋管路之间的热量的传递,配合通风口通入的气体传热介质,方便将已经经过喷淋热交换区经过初步冷却/加热后的介质的进一步的冷却操作,通过复合式的冷却/加热方式,提高装置整体的冷却/加热效果。
[0010]本发明所述的喷淋式热交换区的中部设有球形喷淋头,所述的球形喷淋头上均匀分布有多个喷淋孔,所述的球形喷淋头经管路连接在对流式热交换区的中转连接管上;喷淋式热交换区为物料进入装置的第一个能量交换区,物料相比来说其本身的温度最高或者最低,需要通过喷淋的方式进行缓慢接触式传热,避免避免沉浸式的接触方式导致壳体内进料口处温度变化剧烈,防止长时间处于剧烈温差变化条件下壳体和螺旋管路的老化,提高装置的使用寿命。
[0011]本发明所述的密封式热交换区和喷淋式热交换区的壳体外侧设有密封保温层;为了避免外界环境温度对密封式热交换区和喷淋式热交换区内温度的影响,通过密封保温层隔绝热量,减少壳体与外界环境的热量交换,而对流式热交换区本身就需要通过外界的空气进行能量交换,与外界环境热量交换频繁,因此无需添加密封保温层。
[0012]本发明的优点在于:本发明通过盘绕在壳体的内壁上的两道螺旋管路,在不影响壳体内传热介质的正常体积的情况下,最大化的扩大了物料在壳体内的传输路径,方便物料于传热介质的充分接触,提高装置整体的传热效率;配合壳体内的三个热交换区,通过三种不同的接触方式对不同温度段的物料进行分别传热,保证了出料口物料温度的稳定性,出料温度均一,实用效果好;大大提高了装置整体的工作效率。
附图说明
[0013]图1为本发明结构简图;
[0014]图2为本发明热交换系统安装结构简图;
[0015]其中,I壳体,2隔板,3密封式热交换区,4对流式热交换区,5喷淋式热交换区,6螺旋管路,7集流管,8进料口,9出料口,10进液口,11中转连接管,12出液口,13螺旋盘管,14球形喷淋头,15喷淋孔,16通风口,17密封保温层。
具体实施方式
[0016]下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。
[0017]实施例1:如图1和2所示的一种多效双螺旋折板热交换器,所述的热交换器为圆柱形的壳体I,所述的壳体I内设有四道隔板2将壳体I分隔成三个热交换区:密封式热交换区
3、对流式热交换区4和喷淋式热交换区5,所述的壳体I内设有物料传输系统和热交换系统,所述的物料传输系统由两根对称安装在壳体I内的螺旋管路6组成,所述的螺旋管路6的进料口8设置在喷淋式热交换区5,出料口9设置在密封式热交换区3;所述的热交换系统由介质传输管路组成,所述的介质传输管路的进液口 10设置在密封式热交换区3,出液口 12设置在喷淋式热交换区5。
[0018]实施例2:如图1和2所示,本发明所述的密封式热交换区3的侧方设有集流管7,所述两根螺旋管路6通过集流管7连接在出料口 9上;通过集流管7将两根螺旋管路6内的物料集中到出料口9进行排出,保证了热交换器稳定均匀的出料效果,防止因为两根螺旋管路6在不同位置上导致的传热效果不同,进而导致的出料温度不同的情况。
[0019]实施例3:如图1和2所示,本发明所述的螺旋管路6盘绕在壳体I的内壁上;通过盘绕在壳体I内壁上的螺旋管路6,保证了螺旋管路6在壳体I内的最大的传输距离,同时壳体I内其他位置上不设有物料传输管路,保证了冷却或者加热介质在壳体I内充分的传热空间。
[0020]实施例4:如图1和2所示,本发明所述的密封式热交换区3为密封的壳体,所述的进液口 10设置在密封式热交换区3的底部,所述的密封式热交换区3的顶部设有中转连接管11连接在对流式热交换区4;通过密封式热交换区3内的将螺旋管路6沉浸在介质中进行热交换,介质与物料接触充分,传热效率高,保证了出料口 9最佳的出料温度。
[0021]实施例5:如图1和2所示,本发明所述的对流式热交换区4内设有单根螺旋盘管13,所述的螺旋盘管13盘绕在螺旋管路6的内侧,所述的螺旋盘管13经过中转连接管11连接在喷淋式热交换区5的底部;本发明所述的对流式热交换区4的壳体上I设有通风口 16,所述的通风口 16连接冷/热空气发生装置上。通过对流式热交换区4内通过螺旋盘管13和螺旋管路6之间的热量的传递,配合通风口 16通入的气体传热介质,方便将已经经过喷淋热交换区5经过初步冷却/加热后的介质的进一步的冷却操作,通过复合式的冷却/加热方式,提高装置整体的冷却/加热效果。
[0022]实施例6:如图1和2所示,本发明所述的喷淋式热交换区5的中部设有球形喷淋头14,所述的球形喷淋头14上均匀分布有多个喷淋孔15,所述的球形喷淋头14经管路连接在对流式热交换区4的中转连接管11上;喷淋式热交换区5为物料进入装置的第一个能量交换区,物料相比来说其本身的温度最高或者最低,需要通过喷淋的方式进行缓慢接触式传热,避免避免沉浸式的接触方式导致壳体I内进料口 8处温度变化剧烈,防止长时间处于剧烈温差变化条件下壳体I和螺旋管路6的老化,提高装置的使用寿命。
[0023]实施例7:如图1和2所示,本发明所述的密封式热交换区3和喷淋式热交换区5的壳体I外侧设有密封保温层17;为了避免外界环境温度对密封式热交换区3和喷淋式热交换区5内温度的影响,通过密封保温层17隔绝热量,减少壳体I与外界环境的热量交换,而对流式热交换区4本身就需要通过外界的空气进行能量交换,与外界环境热量交换频繁,因此无需添加密封保温层17,节省成本。
[0024]需要说明的是,上述仅仅是本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的保护范围,在上述实施例的基础上所作出的等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多效双螺旋折板热交换器,所述的热交换器为圆柱形的壳体,其特征在于,所述的壳体内设有四道隔板将壳体分隔成三个热交换区:密封式热交换区、对流式热交换区和喷淋式热交换区,所述的壳体内设有物料传输系统和热交换系统,所述的物料传输系统由两根对称安装在壳体内的螺旋管路组成,所述的螺旋管路的进料口设置在喷淋式热交换区,出料口设置在密封式热交换区;所述的热交换系统由介质传输管路组成,所述的介质传输管路的进液口设置在密封式热交换区,出液口设置在喷淋式热交换区。
2.根据权利要求1所述的多效双螺旋折板热交换器,其特征在于,所述的密封式热交换区的侧方设有集流管,所述两根螺旋管路通过集流管连接在出料口上。
3.根据权利要求1所述的多效双螺旋折板热交换器,其特征在于,所述的螺旋管路盘绕在壳体的内壁上。
4.根据权利要求1所述的多效双螺旋折板热交换器,其特征在于,所述的密封式热交换区为密封的壳体,所述的进液口设置在密封式热交换区的底部,所述的密封式热交换区的顶部设有中转连接管连接在对流式热交换区。
5.根据权利要求3所述的多效双螺旋折板热交换器,其特征在于,所述的对流式热交换区内设有单根螺旋盘管,所述的螺旋盘管盘绕在螺旋管路的内侧,所述的螺旋盘管经过中转连接管连接在喷淋式热交换区的底部。
6.根据权利要求1所述的多效双螺旋折板热交换器,其特征在于,所述的喷淋式热交换区的中部设有球形喷淋头,所述的球形喷淋头上均匀分布有多个喷淋孔,所述的球形喷淋头经管路连接在对流式热交换区的中转连接管上。
7.根据权利要求1所述的多效双螺旋折板热交换器,其特征在于,所述的对流式热交换区的壳体上设有通风口,所述的通风口连接冷/热空气发生装置上。
8.根据权利要求1所述的多效双螺旋折板热交换器,其特征在于,所述的密封式热交换区和喷淋式热交换区的壳体外侧设有密封保温层。
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