CN109029022A - 螺旋冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷却乳化炸药或乳胶基质的螺旋冷却装置包括输送组件和外层套管。所述输送组件包括多个输送管、封堵所述外层套管一管口的输入端汇流件和封堵所述外层套管另一管口的输出端汇流件，所述输送管为螺旋扁管且间隔设置。外层套管套于所述输送组件且用于供冷却流体流过，所述外层套管开设有流入口以及流出口。所述输入端汇流件开设有多个间隔设置的输入孔，各所述输送管分别对应并连通一所述输入孔。所述输出端汇流件开设有多个间隔设置的输出孔，各所述输送管分别对应并连通一所述输出孔。本发明增大了乳化炸药或乳胶基质与冷却水的换热面积，使其在输送过程中螺旋运动，提高了冷却效率，成品在下线前即可降到合理的温度。

Description

螺旋冷却装置

技术领域

本发明属于乳化炸药或乳胶基质的技术领域，尤其涉及一种螺旋冷却装置。

背景技术

当前，高温敏化生产工艺技术及设备在国内乳化炸药或乳胶基质生产线得到广泛应用，采用该工艺技术及设备在生产大药卷(直径70mm及以上)时，药卷芯部温度很难在短时间内降到合适的温度(50℃)，因此药卷入库后需在仓库通过至少24小时的自然冷却，将药卷芯部温度降低至50℃以下，才能出库提供给用户。目前大部分生产厂家都要求炸药生产出来后直接供给客户，因此，如何使得温度过高的大药卷芯部快速冷却成为炸药生产厂家亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋冷却装置，旨在解决现有技术中温度过高的大药卷芯部无法快速冷却的技术问题。

本发明是这样实现的，一种螺旋冷却装置，用于冷却乳化炸药或乳胶基质，包括：

输送组件，所述输送组件包括输入端汇流件、输出端汇流件以及多条均供所述乳化炸药或乳胶基质流过的输送管，各所述输送管相互间隔设置，且均为螺旋扁管，其中，所述输入端汇流件开设有多个分别与一所述输送管一管口对接的输入孔，所述输出端汇流件开设有多个分别与一所述输送管另一管口对接的输出孔；

外层套管，各所述输送管置于所述外层套管内，所述输入端汇流件封堵所述外层套管一管口，所述输出汇流件封堵所述外层套管另一管口，所述输入端汇流件、所述输出端汇流件、所述外层套管的内管壁以及各所述输送管的外管壁共同围合形成换热空间，所述外层套管开设有供冷却流体进入所述换热空间的流入口以及供冷却流体流出所述换热空间的流出口。

本发明相对于现有技术的技术效果是：本发明将乳化炸药或乳胶基质从所述输入孔送入所述输送管，所述外层套管套于所述输送组件，冷却流体从所述流入口进入所述换热空间与所述输送管进行换热，换热完毕的冷却流体从所述流出口流出，被冷却后的所述乳化炸药或乳胶基质通过所述输出孔送出，完成冷却过程。

本发明提供的所述输送管为螺旋扁管，与同口径同长度的双层夹套圆管相比，一方面增大了乳化炸药或乳胶基质与冷却水的换热面积，另一方面，在输送过程的螺旋运动中，乳化炸药或乳胶基质不仅有管向运动，还有旋转运动，分散物料热量，使得管中心与管壁处的乳化炸药或乳胶基质不断交换，运动行程也得到了加长，且输送阻力增加量基本可忽略，但冷却效果会增加30％-50％。这种条件下，乳化炸药或乳胶基质能够冷却至75-80℃并进行装药，装药温度比现有温度降低10-15℃，提高了对乳化炸药或乳胶基质的冷却效率，大药卷芯部温度在成品下线前即可降到合理的温度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的螺旋冷却装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的螺旋冷却装置的纵截面剖视图；

图3是本发明实施例提供的螺旋冷却装置的横截面剖视图。

附图标记说明：

10、输送组件；11、输送管；12、输入端汇流件；121、第一汇流管；1210、第一开口；122、第一隔挡板；1220、输入孔；13、输出端汇流件；131、第二汇流管；1311、第二开口；132、第二隔挡板；14、输入端对接圆管；15、输出端对接圆管；20、外层套管；201、换热空间；21、流入口；22、流出口；23、套头部；24、套尾部；25、换热部；30、输入端加强筋；40、输出端加强筋；50、第一法兰；60、第二法兰

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

为了降低大药卷芯部温度，使药卷在仓库通过短时自然冷却即可出库，或成品下线后可直接出库提供给用户，本发明提供一种螺旋冷却装置，用于冷却高粘度的乳化炸药或乳胶基质，使乳化炸药或乳胶基质能够冷却至75-80℃并进行装药，装药温度比现有温度降低10-15℃，同时输送压力基本与现有保持一致。这种条件下，大药卷芯部温度在成品下线前即可降到合理的温度。

请参阅图1至图3，该螺旋冷却装置包括输送组件10以及外层套管20。

所述输送组件10包括输入端汇流件12、输出端汇流件13以及多条均供所述乳化炸药或乳胶基质流过的输送管11，各所述输送管11相互间隔设置，且均为螺旋扁管，其中，所述输入端汇流件12开设有多个分别与一所述输送管11一管口对接的输入孔1220，所述输出端汇流件13开设有多个分别与一所述输送管11另一管口对接的输出孔。所述输送管11为强导热性材料制成，能够起到很好地散热效果。

各所述输送管11置于所述外层套管20内，所述输入端汇流件12封堵所述外层套管20一管口，所述输出汇流件13封堵所述外层套管20另一管口，所述输入端汇流件12、所述输出端汇流件13、所述外层套管20的内管壁以及各所述输送管11的外管壁共同围合形成换热空间201，所述外层套管20开设有供冷却流体进入所述换热空间201的流入口以及供冷却流体流出所述换热空间201的流出口。冷却流体能够从所述流入口21流入所述外层套管20的换热空间201，充斥于所述输送管11外壁与所述外层套管20内壁之间的空间，使得能够与所述输送管11进行热量交换，冷却过程完成后流体从所述流出口22流出。冷却流体可以为自来水。在本实施例中，按照现有的针对乳化炸药或乳胶基质冷却装置的规格，所述外层套管20的外径设置为159mm。

本发明将乳化炸药或乳胶基质从所述输入孔1220送入所述输送管11，所述外层套管20套于所述输送组件10，冷却流体从所述流入口21进入所述换热空间201与所述输送管11进行换热，换热完毕的冷却流体从所述流出口22流出，被冷却后的所述乳化炸药或乳胶基质通过所述输出孔送出，完成冷却过程。优选地，所述流入口21与所述流出口22分别设于所述外层套管20的相对两侧，且在安装时所述流入口21位于所述流出口22水平位置的下方，这样从所述流入口21注入的冷却流体注满所述换热空间201后从所述流出口22排出，增强了换热效率。

本发明提供的所述输送管11为螺旋扁管，与同口径同长度的双层夹套圆管相比，一方面增大了乳化炸药或乳胶基质与冷却水的接触面，另一方面，在螺旋运动中，乳化炸药或乳胶基质不仅有管向运动，还有旋转运动，分散物料热量，使得管中心与管壁处的乳化炸药或乳胶基质会不断交换，运动行程也得到了加长，且输送阻力增加量基本可忽略，但冷却效果会增加12％-50％。

所述输入端汇流件12包括呈管状且其一端具有第一开口1210的第一汇流管121以及连接于所述第一汇流管121另一端的第一隔挡板122，所述输入孔1220开设于所述第一隔挡板122。所述输出端汇流件13包括呈管状且其一端具有第二开口1310的第二汇流管131以及连接于所述第二汇流管131另一端的第二隔挡板132，所述输出孔开设于所述第二隔挡板132。所述第一汇流管121起到了将输送来的所述乳化炸药或乳胶基质缓冲汇流的作用，所述第一隔挡板122用以固定所述输送管11位置。所述第一汇流管131与所述第二隔挡板132的作用同所述第一汇流管121与所述第一隔挡板122，此处不赘述。

优选地，所述输送管11的截面为具有对称切面的椭圆形。这种形状的切面不仅克服了椭圆形切面分散效果不佳的缺陷，也克服了长方形切面在高粘度流体通过时易留下死角的弊端。

对于所述输送管11，长短轴比以及扭曲比越大湍流程度越大，物料分散作用越大，散热面积也越大，同时阻值也相应增加。优选地，所述输送管11的长短轴比(长轴与短轴长度之比)为0.5-0.7，扭曲比(导程与直径之比)为6-12，以使得本发明的散热效果最优。在如上所述的长短轴比及扭曲比范围内，这样所述管热管相比普通圆管其内部长度会增加10％左右，增加了散热面积；管内螺旋流道使流体在流动时产生纵向旋转和二次旋流，这种螺旋扰流作用增加了流体的扰动程度，减薄了传热边界层，所述输送管11相比同截面积的普通圆管冷却效果增加10-30％。

请参照图2，在本实施例中，所述输入孔1220为圆形通孔，在通孔数量一定且周长一定的情况下，圆形的截面积最大，使得乳化炸药或乳胶基质通过量最大且易于通过所述输入孔1220而进入所述输送管11。所述输送组件10包括多个输入端对接圆管14，各所述输送管11一管口分别通过一所述输入端对接圆管14对接至相应的所述输入孔1220。所述输入端对接圆管14解决了所述输入孔1220与所述输送管11的管口形状不匹配的问题。

相应地，所述输出孔为圆形通孔，所述输送组件10包括多个输出端对接圆管15，各所述输送管11一管口分别通过一所述输出端对接圆管15对接至相应的所述输出孔。所述输出孔与所述输出端对接圆管15的原理和效果同上的所述输入孔1220与所述输入端对接圆管14，此处不赘述。

请参照图2和图3，在本实施例中，所述输送管11为12根，所述输入孔1220和所述输出孔对应设置为12个，各所述输入孔1220在所述第一隔挡板122上等间隔均匀分布，各所述输出孔对应所述输入孔1220的位置在所述第二隔挡板132上等间隔均匀分布。对于本实施例，12根所述输送管11是对应所述外套软管的管径与所述输送管11的径长设置的，能够保证高粘度的乳化炸药或乳胶基质顺利通过且散热均匀，并使得冷却流体与所述乳化炸药或乳胶基质的热交换效率最大。

请参照图1至图3，在本实施例中，所述外层套管20包括套设于所述第一汇流管121且其内壁与所述第一汇流管121的外管壁之间留有间隙的套头部23、所述第一汇流管121且其内壁与所述第一汇流管121的外管壁之间留有间隙的套尾部24以及套设于所述输送组件10且其两端分别连接所述套头部23与所述套尾部24的换热部25，所述流入口21位于所述套尾部24，所述流出口22位于所述套头部23。冷却水从所述流入口21进入所述第二汇流管131与所述套尾部24之间的间隙，对所述第二汇流管131内的乳化炸药或乳胶基质进行热量交换，再进入所述换热空间201中进一步冷却所述输送管11中的乳化炸药或乳胶基质最后流入所述第一汇流管与所述套头部23之间的空隙，从所述流出口22流出。通过此设计，不仅使得所述乳化炸药或乳胶基质与所述冷却流体的流向相反，从而提高了冷却效率，而且大大增加了冷却流体与乳化炸药或乳胶基质的热交换面积，该装置与现有的普通圆管相比热交换面积增大至3.1倍。

请参照图1和图2，在本实施例中，所述螺旋冷却装置还包括多个间隔设置且一端连接于所述第一隔挡板122另一端连接于所述外层套管20内壁的输入端加强筋30以及多个间隔设置且一端连接于所述第二隔挡板132另一端连接于所述外层套管20内壁的输出端加强筋40。所述输入端加强筋30与所述输出端加强筋40连接于所述外层套管20的内壁使得所述输入端汇流件12与所述外层套管20的连接更加稳固，各所述输入端加强筋30间隔设置，相邻两所述输入端加强筋30之间的间隙用于供从所述流入口21流入的冷却流体穿过以进入所述换热空间201。所述输出端加强筋40的效果同上，此处不赘述。

请参照图1至图3，在本实施例中，所述第一汇流管121的管径沿所述第一开口1210至所述第一隔挡板122方向渐扩，所述第一汇流管121的管径沿所述第二开口1310至所述第二隔挡板132方向渐扩。这样所述乳化炸药或乳胶基质在进入所述第一汇流管121后由于管径变大所述乳化炸药或乳胶基质的流速降低，使得所述输送管11内的乳化炸药或乳胶基质得以充分散热。待所述乳化炸药或乳胶基质冷却后进入所述第一汇流管121，管径收缩流速增大继续进行乳化炸药或乳胶基质的输送过程。

优选地，所述第一开口1210的口径大于所述第二开口1310的口径，以增大冷却后的乳化炸药或乳胶基质的输送速度。

进一步地，所述螺旋冷却装置还包括设于所述第一汇流管121的温度变送器接头。所述温度变送器将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表，主要用于冷却过程温度参数的测量和控制。

进一步地，所述螺旋冷却装置还包括设于所述第一汇流管121的压缩空气内丝接头。压缩空气内丝接头连接于空气压缩机，用于停产时压缩空气吹空物料，防止堵料。

在本实施例中，本发明还包括连接于所述第一开口1210处的第一法兰50以及连接于所述第二开口1310处的第二法兰60，所述第一法兰50与所述第二法兰60用于本发明与其他设备的连接。

本发明主要应用于高温敏化炸药生产线或其它乳化炸药或乳胶基质需要冷却的环境。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种螺旋冷却装置，用于冷却乳化炸药或乳胶基质，其特征在于，包括：

输送组件，所述输送组件包括输入端汇流件、输出端汇流件以及多条均供所述乳化炸药或乳胶基质流过的输送管，各所述输送管相互间隔设置，且均为螺旋扁管，其中，所述输入端汇流件开设有多个分别与一所述输送管一管口对接的输入孔，所述输出端汇流件开设有多个分别与一所述输送管另一管口对接的输出孔；

外层套管，各所述输送管置于所述外层套管内，所述输入端汇流件封堵所述外层套管一管口，所述输出汇流件封堵所述外层套管另一管口，所述输入端汇流件、所述输出端汇流件、所述外层套管的内管壁以及各所述输送管的外管壁共同围合形成换热空间，所述外层套管开设有供冷却流体进入所述换热空间的流入口以及供冷却流体流出所述换热空间的流出口。

2.如权利要求1所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述输入端汇流件包括呈管状且其一端具有第一开口的第一汇流管以及连接于所述第一汇流管另一端的第一隔挡板，所述输入孔开设于所述第一隔挡板；所述输出端汇流件包括呈管状且其一端具有第二开口的第二汇流管以及连接于所述第二汇流管另一端的第二隔挡板，所述输出孔开设于所述第二隔挡板。

3.如权利要求1所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述输入孔为圆形通孔，所述输送组件包括多个输入端对接圆管，各所述输送管一管口分别通过一所述输入端对接圆管对接至相应的所述输入孔。

4.如权利要求3所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述输出孔为圆形通孔，所述输送组件包括多个输出端对接圆管，各所述输送管一管口分别通过一所述输出端对接圆管对接至相应的所述输出孔。

5.如权利要求2至4任一项所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述输送管为12根，所述输入孔和所述输出孔对应设置为12个，各所述输入孔在所述第一隔挡板上等间隔均匀分布，各所述输出孔对应所述输入孔的位置在所述第二隔挡板上等间隔均匀分布。

6.如权利要求2所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述螺旋冷却装置还包括多个间隔设置且一端连接于所述第一隔挡板另一端连接于所述外层套管内壁的输入端加强筋以及多个间隔设置且一端连接于所述第二隔挡板另一端连接于所述外层套管内壁的输出端加强筋。

7.如权利要求2所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述第一汇流管的管径沿所述第一开口至所述第一隔挡板方向渐扩，所述第二汇流管的管径沿所述第二开口至所述第二隔挡板方向渐扩。

8.如权利要求2至4任一项所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述外层套管包括套设于所述第一汇流管且其内壁与所述第一汇流管的外管壁之间留有间隙的套头部、所述第二汇流管且其内壁与所述第二汇流管的外管壁之间留有间隙的套尾部以及套设于所述输送组件且其两端分别连接所述套头部与所述套尾部的换热部，所述流入口位于所述套尾部，所述流出口位于所述套头部。

9.如权利要求2所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述螺旋冷却装置还包括设于所述第二汇流管的温度变送器接头。

10.如权利要求2所述的螺旋冷却装置，其特征在于，所述螺旋冷却装置还包括设于所述第一汇流管的压缩空气内丝接头。