CN109282672A - 一种快速冷却热流体的方法 - Google Patents
一种快速冷却热流体的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109282672A CN109282672A CN201811121221.9A CN201811121221A CN109282672A CN 109282672 A CN109282672 A CN 109282672A CN 201811121221 A CN201811121221 A CN 201811121221A CN 109282672 A CN109282672 A CN 109282672A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hot fluid
- heat
- flow path
- medium
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 176
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims abstract description 76
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 58
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 21
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 14
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 11
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 11
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 10
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 6
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- -1 Polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000036760 body temperature Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
- F28D7/02—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
- F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
- F28F13/125—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation by stirring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
本发明属于石油化工技术领域，具体的说是一种快速冷却热流体的方法，该方法包括如下步骤：将热流体通入到化工用热交换器中进行热交换冷却；在化工用热交换器的介质入口处接入输气管，用输气管向化工用热交换器内输送气体，用气体促进冷却介质的流动，使热流体可被快速冷却；在的输气管上接入冷风机，用冷风机向输气管内输送冷风；在冷风机和化工用热交换器之间的输气管上接入碎冰管道，使碎冰管道从上至下将碎冰通入到输气管道中；在碎冰管道以及输气管上包裹一层发泡聚氨酯材料的隔热层；本发明通过多种方式来给热流体降温，可有效提高热流体降温的效率。
Description
技术领域
本发明属于石油化工技术领域，具体的说是一种快速冷却热流体的方法。
背景技术
在石油化工生产中，常常出现热流体需要降温，需要在短时间内将热流体快速冷却。一般的石油化工生产冷却热流体都是用热交换器进行冷却，普遍的热交换器的冷却效果有限，常需要串联多个热交换气才能达到预期的冷却效果，过多的热交换器不仅需要更多的资金购买，而且还占据了更多的厂房使用面积，使得厂房显得拥挤；因此，需要在使用较好的热交换器的同时，不增加过多的大型设备而将热流体更好的冷却，提高热流体的冷却效率。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种快速冷却热流体的方法，本发明的主要目的在于提高热流体的冷却效率。本发明通过化工用热交换器对热流体进行热交换冷却，提高了热流体的冷却效率；通过在化工用热交换器上接入输气管输送气体来促进冷却介质流动，使热流体快速被冷却；通过在输气管上接入冷风机来向化工用热交换器内通入冷风，来提高热流体的冷却效率；通过冷风机与化工用热交换器之间接入碎冰管道，用碎冰来使热流体冷却，来提高热流体的冷却效率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种快速冷却热流体的方法，该方法包括如下步骤：
S1，将热流体通入到化工用热交换器中进行热交换冷却；
S2，在S1化工用热交换器的介质入口处接入输气管，用输气管向化工用热交换器内输送气体，用气体促进冷却介质的流动，使热流体可被快速冷却；
S3，在S2的输气管上接入冷风机，用冷风机向输气管内输送冷风，一方面可以提高输气管的输气压力，使输入的气体在化工用热交换器内流动更快，并促进冷却介质的快速流动，提高化工用热交换器的热交换效率；另一方面，通过冷风机向输入管内输送冷风，可以快速使冷却介质降温，有利于提高冷却介质与热流体的热交换，提高化工用热交换器的热交换效果；
S4，在S3中的冷风机和化工用热交换器之间的输气管上接入碎冰管道，使碎冰管道从上至下将碎冰通入到输气管道中，利用冷风机提供的输气压力将碎冰输送到化工用热交换器中，使碎冰和冷却介质同时对热流体冷却，有利于提高化工用热交换器的热交换效果和热交换效率；
S5，在S4中的碎冰管道以及输气管上包裹一层发泡聚氨酯材料的隔热层，避免碎冰在向化工用热交换器输送过程中融化而降低碎冰的冷却效果，有利于提高油化工用热交换器的热交换效率；
所述S1至S5中的化工用热交换器包括冷却箱、进液管、出液管、热交换管、滑板、伸缩气缸、弹性防水布和隔板，所述进液管位于冷却箱的下部，进液管为热流体的进箱口；所述出液管位于冷却箱的下部，出液管为热流体的出箱口；所述冷却箱上设置有介质入口和介质出口，且介质入口位于进液管处，冷却箱内装有冷却介质；所述热交换管位于进液管和出液管之间，热交换管连通进液管和出液管，且热交换管的材料为透明的有机玻璃或透明的聚四氟乙烯；所述滑板将冷却箱分隔为上部和下部，滑板与冷却箱内壁以及热交换管外壁为滑动连接，滑板的下端与伸缩气缸上端固连，滑板上设置有流向相反且分立于伸缩气缸两侧的单向阀一和单向阀二；所述伸缩气缸位于介质入口和介质出口之间，伸缩气缸用于推动滑板在冷却箱内上下滑动；所述单向阀一位于介质入口的一侧；所述弹性防水布与隔板的上端连接，弹性防水布与隔板一起将冷却箱中滑板以下空间密封隔绝为介质进入腔室和介质流出腔室。工作时，热流体从进液管进入，热流体通过热交换管流到出液管并从出液管流出，冷却介质从介质入口进入，在伸缩气缸推动滑板下压过程中，位于介质进入腔室的冷却介质通过单向阀一单向进入滑板上方空间内，在伸缩气缸推动滑板上压的过程中，滑板上方空间内的冷却介质受压而从单向阀二溢出到介质流出腔室内，并从介质流出腔室的介质出口处流出，滑板在冷却箱内上下移动促进了冷却介质的流动和热交换；在冷却介质依次通过介质进入腔室、滑板的上方空间和介质流出腔室的过程中，促进了冷却介质的流动，使得冷却介质受热均匀，也使得热流体在通过冷却介质的过程中被充分冷却，一方面提高热流体的冷却效果，另一方面提高了热流体的冷却效率。
所述热交换管包括螺旋向相同的螺旋流道一和螺旋流道二；所述螺旋流道二与螺旋流道一同回转线，螺旋流道二套设于螺旋流道一外侧，螺旋流道二与螺旋流道一之间布置有多个通孔。工作时，热流体从进液管进入，热流体通过热交换管流到出液管并从出液管流出，冷却介质从介质入口进入，热流体在热交换管内流动的过程中，热流体分别从螺旋流道一和螺旋流道二的一端进入而从螺旋流道一和螺旋流道二的另一端流出，螺旋流道一和螺旋流道二延长了热流体的流动路径以及热流体和冷却介质间接接触的面积，有利于提高热流体被冷却的效果，同时，因螺旋流道二位于螺旋流道一外侧，使得螺旋流道二与热交换管的表面距离接近，而螺旋流道二的总路径又长于螺旋流道一的总路径，使得螺旋流道二内的热流体温度低于螺旋流道一内的热流体的温度，螺旋流道一和螺旋流道二之间设置有通孔，有利于促进螺旋流道一和螺旋流道二内的热流体温度均衡，在螺旋流道一和螺旋流道二内的热流体共同交汇于出液管，将再次促进螺旋流道一和螺旋流道二内的热流体温度均衡，有利于提高热流体被冷却的效果。
所述热交换管的外壁上均布有多个与热交换管外壁紧固贴合的弹性气囊一；所述弹性气囊一为半椭圆形，弹性气囊一上设置有多个气孔；所述滑板与热交换管连接处的孔为两端大中间小的光滑瓶颈状，光滑瓶颈状的孔有利于滑板挤压弹性气囊一。工作时，部分冷却介质流入到弹性气囊一内，伸缩气缸推动滑板在热交换管上来回滑动，滑板将来回挤压弹性气囊一，使弹性气囊一不断的吸入新的冷却介质再不断将已经受热的冷却介质挤压出，促进了冷却介质的流动，使得热交换管内的热流体更好的被冷却，有利于提高热流体的冷却效率。
所述进液管上设置有充气模块，且充气模块位于冷却箱外；所述充气模块利用进液管上流过的热流体散发的热量来间接的压缩空气，使被压缩的空气向伸缩气缸供气。工作时，充气模块利用进液管上流过的热流体散发的热量来间接的压缩空气，使被压缩的空气向伸缩气缸供气，使得热流体带来的热量部分被有效利用，使得化工用热交换器上的伸缩气缸运动的能量自给自足，有利于减少化工用热交换器对能源的消耗。
所述充气模块包括缸体、弹簧、活塞杆、弹性气囊二和挡板，所述活塞杆与进液管垂直固连，活塞杆的端部布置有活塞，且活塞位于缸体内，活塞杆为塑料材料；所述弹簧布置在缸体的内壁和活塞之间的活塞杆上；所述挡板固定于冷却箱外壁上，且挡板位于缸体移动方向的后部；所述弹性气囊二固定于挡板上，弹性气囊二位于缸体和挡板之间，弹性气囊二与伸缩气缸之间连通有气管；所述缸体内装有易于热胀冷缩的膨胀液且膨胀液位于活塞和缸体的末端之间，缸体的前端与进液管的曲面相适配，缸体的材料为铝合金或紫铜；所述膨胀液受活塞杆的导热而热胀，使缸体被推送向弹性气囊二而压缩弹性气囊二，膨胀液为水银或酒精。工作时，在膨胀液未受热时，缸体的端部与进液管的管外表面贴合，在进液管内通入温度较高的热流体后，在热流体流到缸体处时，进液管内的热流体通过进液管的管壁和缸体将热量传递给膨胀液使膨胀液受热膨胀，膨胀液受热膨胀后将挤压缸体，使缸体压缩弹性气囊二，同时，弹簧被压缩，使得缸体脱离进液管，经过一段时间后，缸体、膨胀液均冷却，膨胀液收缩，弹簧恢复使得缸体又与进液管的外壁贴合，从而使得膨胀液再次受热膨胀，弹性气囊二再次被压缩而向伸缩气缸供气。
所述冷却箱内设置有介质搅拌机构；所述介质搅拌机构包括叶轮一、叶轮二和涡轮蜗杆传动机构，所述叶轮二位于冷却箱上部，叶轮二与叶轮一之间通过涡轮蜗杆传动机构连接传动；所述叶轮一位于介质流出腔室内，且叶轮一位于单向阀二出口处，叶轮一受单向阀二处流出的液体冲击而转动。工作时，在伸缩气缸的作用下，滑板向上运动挤压滑板上方空间内的冷却介质，使冷却介质受压而从单向阀二处快速流出，在单向阀二处快速流出的冷却介质冲击在叶轮一上，使得叶轮一转动，转动的叶轮一通过涡轮蜗杆传动机构将动力传递给叶轮二，使得叶轮二对滑板上方空间内的冷却介质推动搅拌，使得滑板上方空间内的冷却介质产生内循环，有利于促进冷却介质温度的均衡，避免热交换管处的局部冷却介质温度过高，有利于热流体的冷却，提高热流体的冷却效率。
本发明的有益效果如下：
1.本发明通过化工用热交换器对热流体进行热交换冷却，提高了热流体的冷却效率；通过在化工用热交换器上接入输气管输送气体来促进冷却介质流动，使热流体快速被冷却；通过在输气管上接入冷风机来向化工用热交换器内通入冷风，来提高热流体的冷却效率；通过冷风机与化工用热交换器之间接入碎冰管道，用碎冰来使热流体冷却，来提高热流体的冷却效率。
2.本发明通螺旋流道一和螺旋流道二延长了热流体的流动路径以及热流体和冷却介质间接接触的面积，有利于提高热流体被冷却的效果；通过在螺旋流道一和螺旋流道二之间设置有通孔，使得螺旋流道一和螺旋流道二内的热流体温度均衡，有利于热流体的冷却效果提高。
3.本发明通过伸缩气缸推动滑板在热交换管上来回滑动，滑板来回挤压弹性气囊一，使弹性气囊一不断的吸入新的冷却介质再不断将已经受热的冷却介质挤压出，促进了冷却介质的流动，使得热交换管内的热流体更好的被冷却，有利于提高热流体的冷却效率。
4.本发明通过单向阀二处快速流出的冷却介质冲击在叶轮一，使得叶轮一转动带动叶轮二转动，使得叶轮二对滑板上方空间内的冷却介质推动搅拌，使得滑板上方空间内的冷却介质产生内循环，有利于促进冷却介质温度的均衡，避免热交换管处的局部冷却介质温度过高，有利于热流体的冷却，提高热流体的冷却效率。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的化工用热交换器结构示意图；
图中：冷却箱1、进液管11、出液管12、介质入口13、介质出口14、介质进入腔室15、介质流出腔室16、热交换管2、螺旋流道一21、螺旋流道二22、通孔23、弹性气囊一24、滑板3、单向阀一31、单向阀二32、伸缩气缸33、弹性防水布34、隔板35、充气模块4、缸体41、膨胀液411、弹簧42、活塞杆43、弹性气囊二44、挡板45、介质搅拌机构5、叶轮一51、叶轮二52、涡轮蜗杆传动机构53。
具体实施方式
使用图1和图2对本发明一实施方式的一种快速冷却热流体的方法进行如下说明。
如图1和图2所示，本发明所述的一种快速冷却热流体的方法，该方法包括如下步骤：
S1，将热流体通入到化工用热交换器中进行热交换冷却；
S2，在S1化工用热交换器的介质入口处接入输气管，用输气管向化工用热交换器内输送气体，用气体促进冷却介质的流动，使热流体可被快速冷却；
S3，在S2的输气管上接入冷风机，用冷风机向输气管内输送冷风，一方面可以提高输气管的输气压力，使输入的气体在化工用热交换器内流动更快，并促进冷却介质的快速流动，提高化工用热交换器的热交换效率；另一方面，通过冷风机向输入管内输送冷风，可以快速使冷却介质降温，有利于提高冷却介质与热流体的热交换，提高化工用热交换器的热交换效果；
S4，在S3中的冷风机和化工用热交换器之间的输气管上接入碎冰管道，使碎冰管道从上至下将碎冰通入到输气管道中，利用冷风机提供的输气压力将碎冰输送到化工用热交换器中，使碎冰和冷却介质同时对热流体冷却，有利于提高化工用热交换器的热交换效果和热交换效率；
S5，在S4中的碎冰管道以及输气管上包裹一层发泡聚氨酯材料的隔热层，避免碎冰在向化工用热交换器输送过程中融化而降低碎冰的冷却效果，有利于提高油化工用热交换器的热交换效率；
所述S1至S5中的化工用热交换器包括冷却箱1、进液管11、出液管12、热交换管2、滑板3、伸缩气缸33、弹性防水布34和隔板35，所述进液管11位于冷却箱1的下部，进液管11为热流体的进箱口；所述出液管12位于冷却箱1的下部，出液管12为热流体的出箱口；所述冷却箱1上设置有介质入口13和介质出口14，且介质入口13位于进液管11处，冷却箱1内装有冷却介质；所述热交换管2位于进液管11和出液管12之间，热交换管2连通进液管11和出液管12，且热交换管2的材料为透明的有机玻璃或透明的聚四氟乙烯；所述滑板3将冷却箱1分隔为上部和下部，滑板3与冷却箱1内壁以及热交换管2外壁为滑动连接，滑板3的下端与伸缩气缸33上端固连，滑板3上设置有流向相反且分立于伸缩气缸33两侧的单向阀一31和单向阀二32；所述伸缩气缸33位于介质入口13和介质出口14之间，伸缩气缸33用于推动滑板3在冷却箱1内上下滑动；所述单向阀一31位于介质入口13的一侧；所述弹性防水布34与隔板35的上端连接，弹性防水布34与隔板35一起将冷却箱1中滑板3以下空间密封隔绝为介质进入腔室15和介质流出腔室16。工作时，热流体从进液管11进入，热流体通过热交换管2流到出液管12并从出液管12流出，冷却介质从介质入口13进入，在伸缩气缸33推动滑板3下压过程中，位于介质进入腔室15的冷却介质通过单向阀一31单向进入滑板3上方空间内，在伸缩气缸33推动滑板3上压的过程中，滑板3上方空间内的冷却介质受压而从单向阀二32溢出到介质流出腔室16内，并从介质流出腔室16的介质出口14处流出，滑板3在冷却箱1内上下移动促进了冷却介质的流动和热交换；在冷却介质依次通过介质进入腔室15、滑板3的上方空间和介质流出腔室16的过程中，促进了冷却介质的流动，使得冷却介质受热均匀，也使得热流体在通过冷却介质的过程中被充分冷却，一方面提高热流体的冷却效果，另一方面提高了热流体的冷却效率。
如图2所示，所述热交换管2包括螺旋向相同的螺旋流道一21和螺旋流道二22；所述螺旋流道二22与螺旋流道一21同回转线，螺旋流道二22套设于螺旋流道一21外侧，螺旋流道二22与螺旋流道一21之间布置有多个通孔23。工作时，热流体从进液管11进入，热流体通过热交换管2流到出液管12并从出液管12流出，冷却介质从介质入口13进入，热流体在热交换管2内流动的过程中，热流体分别从螺旋流道一21和螺旋流道二22的一端进入而从螺旋流道一21和螺旋流道二22的另一端流出，螺旋流道一21和螺旋流道二22延长了热流体的流动路径以及热流体和冷却介质间接接触的面积，有利于提高热流体被冷却的效果，同时，因螺旋流道二22位于螺旋流道一21外侧，使得螺旋流道二22与热交换管2的表面距离接近，而螺旋流道二22的总路径又长于螺旋流道一21的总路径，使得螺旋流道二22内的热流体温度低于螺旋流道一21内的热流体的温度，螺旋流道一21和螺旋流道二22之间设置有通孔23，有利于促进螺旋流道一21和螺旋流道二22内的热流体温度均衡，在螺旋流道一21和螺旋流道二22内的热流体共同交汇于出液管12，将再次促进螺旋流道一21和螺旋流道二22内的热流体温度均衡，有利于提高热流体被冷却的效果。
如图2所示，所述热交换管2的外壁上均布有多个与热交换管2外壁紧固贴合的弹性气囊一24；所述弹性气囊一24为半椭圆形，弹性气囊一24上设置有多个气孔；所述滑板3与热交换管2连接处的孔为两端大中间小的光滑瓶颈状，光滑瓶颈状的孔有利于滑板3挤压弹性气囊一24。工作时，部分冷却介质流入到弹性气囊一24内，伸缩气缸33推动滑板3在热交换管2上来回滑动，滑板3将来回挤压弹性气囊一24，使弹性气囊一24不断的吸入新的冷却介质再不断将已经受热的冷却介质挤压出，促进了冷却介质的流动，使得热交换管2内的热流体更好的被冷却，有利于提高热流体的冷却效率。
如图2所示，所述进液管11上设置有充气模块4，且充气模块4位于冷却箱1外；所述充气模块4利用进液管11上流过的热流体散发的热量来间接的压缩空气，使被压缩的空气向伸缩气缸33供气。工作时，充气模块4利用进液管11上流过的热流体散发的热量来间接的压缩空气，使被压缩的空气向伸缩气缸33供气，使得热流体带来的热量部分被有效利用，使得化工用热交换器上的伸缩气缸33运动的能量自给自足，有利于减少化工用热交换器对能源的消耗。
如图2所示，所述充气模块4包括缸体41、弹簧42、活塞杆43、弹性气囊二44和挡板45，所述活塞杆43与进液管11垂直固连，活塞杆43的端部布置有活塞，且活塞位于缸体41内，活塞杆43为塑料材料；所述弹簧42布置在缸体41的内壁和活塞之间的活塞杆43上；所述挡板45固定于冷却箱1外壁上，且挡板45位于缸体41移动方向的后部；所述弹性气囊二44固定于挡板45上，弹性气囊二44位于缸体41和挡板45之间，弹性气囊二44与伸缩气缸33之间连通有气管；所述缸体41内装有易于热胀冷缩的膨胀液411且膨胀液411位于活塞和缸体41的末端之间，缸体41的前端与进液管11的曲面相适配，缸体41的材料为铝合金或紫铜；所述膨胀液411受活塞杆43的导热而热胀，使缸体41被推送向弹性气囊二44而压缩弹性气囊二44，膨胀液411为水银或酒精。工作时，在膨胀液411未受热时，缸体41的端部与进液管11的管外表面贴合，在进液管11内通入温度较高的热流体后，在热流体流到缸体41处时，进液管11内的热流体通过进液管11的管壁和缸体41将热量传递给膨胀液411使膨胀液411受热膨胀，膨胀液411受热膨胀后将挤压缸体41，使缸体41压缩弹性气囊二44，同时，弹簧42被压缩，使得缸体41脱离进液管11，经过一段时间后，缸体41、膨胀液411均冷却，膨胀液411收缩，弹簧42恢复使得缸体41又与进液管11的外壁贴合，从而使得膨胀液411再次受热膨胀，弹性气囊二44再次被压缩而向伸缩气缸33供气。
如图2所示，所述冷却箱1内设置有介质搅拌机构5；所述介质搅拌机构5包括叶轮一51、叶轮二52和涡轮蜗杆传动机构53，所述叶轮二52位于冷却箱1上部，叶轮二52与叶轮一51之间通过涡轮蜗杆传动机构53连接传动；所述叶轮一51位于介质流出腔室16内，且叶轮一51位于单向阀二32出口处，叶轮一51受单向阀二32处流出的液体冲击而转动。工作时，在伸缩气缸33的作用下，滑板3向上运动挤压滑板3上方空间内的冷却介质，使冷却介质受压而从单向阀二32处快速流出，在单向阀二32处快速流出的冷却介质冲击在叶轮一51上，使得叶轮一51转动，转动的叶轮一51通过涡轮蜗杆传动机构53将动力传递给叶轮二52，使得叶轮二52对滑板3上方空间内的冷却介质推动搅拌，使得滑板3上方空间内的冷却介质产生内循环，有利于促进冷却介质温度的均衡，避免热交换管2处的局部冷却介质温度过高，有利于热流体的冷却，提高热流体的冷却效率。
具体使用流程如下：
使用时，在膨胀液411未受热时，缸体41的端部与进液管11的管外表面贴合，热流体从进液管11进入后，热流体通过热交换管2流到出液管12并从出液管12流出，冷却介质从介质入口13进入，在进液管11内通入温度较高的热流体过程中，在热流体流到缸体41处时，进液管11内的热流体通过进液管11的管壁和缸体41将热量传递给膨胀液411使膨胀液411受热膨胀，膨胀液411受热膨胀后将挤压缸体41，使缸体41压缩弹性气囊二44，同时，弹簧42被压缩，使得缸体41脱离进液管11，经过一段时间后，缸体41、膨胀液411均冷却，膨胀液411收缩，弹簧42恢复使得缸体41又与进液管11的外壁贴合，从而使得膨胀液411再次受热膨胀，弹性气囊二44再次被压缩而向伸缩气缸33供气；在热流体在热交换管2内流动的过程中，热流体分别从螺旋流道一21和螺旋流道二22的一端进入而从螺旋流道一21和螺旋流道二22的另一端流出，螺旋流道一21和螺旋流道二22延长了热流体的流动路径以及热流体和冷却介质间接接触的面积，有利于提高热流体被冷却的效果，同时，因螺旋流道二22位于螺旋流道一21外侧，使得螺旋流道二22与热交换管2的表面距离接近，而螺旋流道二22的总路径又长于螺旋流道一21的总路径，使得螺旋流道二22内的热流体温度低于螺旋流道一21内的热流体的温度，螺旋流道一21和螺旋流道二22之间设置有通孔23，有利于促进螺旋流道一21和螺旋流道二22内的热流体温度均衡，在螺旋流道一21和螺旋流道二22内的热流体共同交汇于出液管12，将再次促进螺旋流道一21和螺旋流道二22内的热流体温度均衡，有利于提高热流体被冷却的效果；
在伸缩气缸33推动滑板3下压过程中，位于介质进入腔室15的冷却介质通过单向阀一31单向进入滑板3上方空间内，在伸缩气缸33推动滑板3上压的过程中，滑板3上方空间内的冷却介质受压而从单向阀二32溢出到介质流出腔室16内，并从介质流出腔室16处的介质出口14处流出，滑板3在冷却箱1内上下移动促进了冷却介质的流动和热交换，其中，部分冷却介质流入到弹性气囊一24内，伸缩气缸33推动滑板3在热交换管2上来回滑动，滑板3将来回挤压弹性气囊一24，使弹性气囊一24不断的吸入新的冷却介质再不断将已经受热的冷却介质挤压出，促进了冷却介质的流动，使得热交换管2内的热流体更好的被冷却，有利于提高热流体的冷却效率；同时，在滑板3向上运动挤压滑板3上方空间内的冷却介质，使冷却介质受压而从单向阀二32处快速流出的过程中，在单向阀二32处快速流出的冷却介质冲击在叶轮一51上，使得叶轮一51转动，转动的叶轮一51通过涡轮蜗杆传动机构53将动力传递给叶轮二52，使得叶轮二52对滑板3上方空间内的冷却介质推动搅拌，使得滑板3上方空间内的冷却介质产生内循环，有利于促进冷却介质温度的均衡，避免热交换管2处的局部冷却介质温度过高，有利于热流体的冷却，提高热流体的冷却效率。
以上，关于本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。
(A)在上述实施方式中，热交换管的材料为透明的有机玻璃或透明的聚四氟乙烯，但不限于此，热交换管的材料也可以为导热效果比较好的铝合金或紫铜等。
工业实用性
根据本发明，通过化工用热交换器对热流体进行热交换冷却，提高了热流体的冷却效率；通过在化工用热交换器上接入输气管输送气体来促进冷却介质流动，使热流体快速被冷却；通过在输气管上接入冷风机来向化工用热交换器内通入冷风，来提高热流体的冷却效率；通过冷风机与化工用热交换器之间接入碎冰管道，用碎冰来使热流体冷却，来提高热流体的冷却效率；因此该快速冷却热流体的方法在石油化工技术领域是有用的。
Claims (6)
1.一种快速冷却热流体的方法，其特征在于；该方法包括如下步骤：
S1，将热流体通入到化工用热交换器中进行热交换冷却；
S2，在S1化工用热交换器的介质入口处接入输气管，用输气管向化工用热交换器内输送气体，用气体促进冷却介质的流动，使热流体可被快速冷却；
S3，在S2的输气管上接入冷风机，用冷风机向输气管内输送冷风；
S4，在S3中的冷风机和化工用热交换器之间的输气管上接入碎冰管道，使碎冰管道从上至下将碎冰通入到输气管道中；
S5，在S4中的碎冰管道以及输气管上包裹一层发泡聚氨酯材料的隔热层，避免碎冰在向化工用热交换器输送过程中融化而降低碎冰的冷却效果；
所述S1至S5中的化工用热交换器包括冷却箱(1)、进液管(11)、出液管(12)、热交换管(2)、滑板(3)、伸缩气缸(33)、弹性防水布(34)和隔板(35)，所述进液管(11)位于冷却箱(1)的下部，进液管(11)为热流体的进箱口；所述出液管(12)位于冷却箱(1)的下部，出液管(12)为热流体的出箱口；其特征在于：所述冷却箱(1)上设置有介质入口(13)和介质出口(14)，且介质入口(13)位于进液管(11)处，冷却箱(1)内装有冷却介质；所述热交换管(2)位于进液管(11)和出液管(12)之间，热交换管(2)连通进液管(11)和出液管(12)；所述滑板(3)将冷却箱(1)分隔为上部和下部，滑板(3)与冷却箱(1)内壁以及热交换管(2)外壁为滑动连接，滑板(3)的下端与伸缩气缸(33)上端固连，滑板(3)上设置有流向相反且分立于伸缩气缸(33)两侧的单向阀一(31)和单向阀二(32)；其中
所述伸缩气缸(33)位于介质入口(13)和介质出口(14)之间，伸缩气缸(33)用于推动滑板(3)在冷却箱(1)内上下滑动；所述单向阀一(31)位于介质入口(13)的一侧；所述弹性防水布(34)与隔板(35)的上端连接，弹性防水布(34)与隔板(35)一起将冷却箱(1)中滑板(3)以下空间密封隔绝为介质进入腔室(15)和介质流出腔室(16)。
2.根据权利要求1所述的一种快速冷却热流体的方法，其特征在于：所述热交换管(2)包括螺旋向相同的螺旋流道一(21)和螺旋流道二(22)；所述螺旋流道二(22)与螺旋流道一(21)同回转线，螺旋流道二(22)套设于螺旋流道一(21)外侧，螺旋流道二(22)与螺旋流道一(21)之间布置有多个通孔(23)。
3.根据权利要求1所述的一种快速冷却热流体的方法，其特征在于：所述热交换管(2)的外壁上均布有多个与热交换管(2)外壁紧固贴合的弹性气囊一(24)；所述弹性气囊一(24)为半椭圆形，弹性气囊一(24)上设置有多个气孔；所述滑板(3)与热交换管(2)连接处的孔为两端大中间小的光滑瓶颈状。
4.根据权利要求1所述的一种快速冷却热流体的方法，其特征在于：所述进液管(11)上设置有充气模块(4)，且充气模块(4)位于冷却箱(1)外；所述充气模块(4)利用进液管(11)上流过的热流体散发的热量来间接的压缩空气，使被压缩的空气向伸缩气缸(33)供气。
5.根据权利要求4所述的一种快速冷却热流体的方法，其特征在于：所述充气模块(4)包括缸体(41)、弹簧(42)、活塞杆(43)、弹性气囊二(44)和挡板(45)，所述活塞杆(43)与进液管(11)垂直固连，活塞杆(43)的端部布置有活塞，且活塞位于缸体(41)内；所述弹簧(42)布置在缸体(41)的内壁和活塞之间的活塞杆(43)上；所述挡板(45)固定于冷却箱(1)外壁上，且挡板(45)位于缸体(41)移动方向的后部；所述弹性气囊二(44)固定于挡板(45)上，弹性气囊二(44)位于缸体(41)和挡板(45)之间，弹性气囊二(44)与伸缩气缸(33)之间连通有气管；所述缸体(41)内装有易于热胀冷缩的膨胀液(411)且膨胀液(411)位于活塞和缸体(41)的末端之间，缸体(41)的前端与进液管(11)的曲面相适配；所述膨胀液(411)受活塞杆(43)的导热而热胀，使缸体(41)被推送向弹性气囊二(44)而压缩弹性气囊二(44)。
6.根据权利要求1所述的一种快速冷却热流体的方法，其特征在于：所述冷却箱(1)内设置有介质搅拌机构(5)；所述介质搅拌机构(5)包括叶轮一(51)、叶轮二(52)和涡轮蜗杆传动机构(53)，所述叶轮二(52)位于冷却箱(1)上部，叶轮二(52)与叶轮一(51)之间通过涡轮蜗杆传动机构(53)连接传动；所述叶轮一(51)位于介质流出腔室(16)内，且叶轮一(51)位于单向阀二(32)出口处，叶轮一(51)受单向阀二(32)处流出的液体冲击而转动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811121221.9A CN109282672A (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 一种快速冷却热流体的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811121221.9A CN109282672A (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 一种快速冷却热流体的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109282672A true CN109282672A (zh) | 2019-01-29 |
Family
ID=65182138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811121221.9A Pending CN109282672A (zh) | 2018-09-26 | 2018-09-26 | 一种快速冷却热流体的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109282672A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114992937A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-02 | 湖南恒信新型建材有限公司 | 一种波浪护墙板原料快速冷却装置 |
| CN115307461A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-08 | 李清军 | 一种工业设备降温循环的管式换热器 |
| CN117168057A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-12-05 | 内蒙古伊东集团东兴化工有限责任公司 | 一种特制的糊树脂引发剂库制冷系统 |
| CN117168057B (zh) * | 2023-10-12 | 2024-05-24 | 内蒙古伊东集团东兴化工有限责任公司 | 一种特制的糊树脂引发剂库制冷系统 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3428713C2 (zh) * | 1984-05-26 | 1987-11-12 | Heinrich Dipl.-Ing. 5205 St Augustin De Hilbers | |
| GB2383631A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-02 | Visteon Global Tech Inc | Counter flow shell and coil heat exchanger |
| CN102364712A (zh) * | 2011-10-22 | 2012-02-29 | 中山伟强科技有限公司 | 一种合成射流散热装置 |
| CN103883354A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-06-25 | 周觉明 | 具有转轮旋叶机构的流体动力机械 |
| CN205980446U (zh) * | 2016-08-11 | 2017-02-22 | 新昌县行峰制冷配件厂 | 一种具有贮液、节能、积液功能的热交换器 |
| CN107421160A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-01 | 华北电力大学（保定） | 一种高效可控冷却装置 |
| CN108506046A (zh) * | 2018-05-05 | 2018-09-07 | 周启君 | 正负压强热胀冷缩机 |
-
2018
- 2018-09-26 CN CN201811121221.9A patent/CN109282672A/zh active Pending
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3428713C2 (zh) * | 1984-05-26 | 1987-11-12 | Heinrich Dipl.-Ing. 5205 St Augustin De Hilbers | |
| GB2383631A (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-02 | Visteon Global Tech Inc | Counter flow shell and coil heat exchanger |
| CN102364712A (zh) * | 2011-10-22 | 2012-02-29 | 中山伟强科技有限公司 | 一种合成射流散热装置 |
| CN103883354A (zh) * | 2014-04-10 | 2014-06-25 | 周觉明 | 具有转轮旋叶机构的流体动力机械 |
| CN205980446U (zh) * | 2016-08-11 | 2017-02-22 | 新昌县行峰制冷配件厂 | 一种具有贮液、节能、积液功能的热交换器 |
| CN107421160A (zh) * | 2017-08-28 | 2017-12-01 | 华北电力大学（保定） | 一种高效可控冷却装置 |
| CN108506046A (zh) * | 2018-05-05 | 2018-09-07 | 周启君 | 正负压强热胀冷缩机 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114992937A (zh) * | 2022-06-14 | 2022-09-02 | 湖南恒信新型建材有限公司 | 一种波浪护墙板原料快速冷却装置 |
| CN114992937B (zh) * | 2022-06-14 | 2023-09-26 | 湖南恒信新型建材有限公司 | 一种波浪护墙板原料快速冷却装置 |
| CN115307461A (zh) * | 2022-07-19 | 2022-11-08 | 李清军 | 一种工业设备降温循环的管式换热器 |
| CN117168057A (zh) * | 2023-10-12 | 2023-12-05 | 内蒙古伊东集团东兴化工有限责任公司 | 一种特制的糊树脂引发剂库制冷系统 |
| CN117168057B (zh) * | 2023-10-12 | 2024-05-24 | 内蒙古伊东集团东兴化工有限责任公司 | 一种特制的糊树脂引发剂库制冷系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109341373A (zh) | 一种石油化工用热交换器 | |
| US9868228B2 (en) | Molding apparatus and method with heat recovery | |
| CN109282672A (zh) | 一种快速冷却热流体的方法 | |
| CN101625178A (zh) | 半导体制冷、制热设备和空调 | |
| CN109115014B (zh) | 一种煤化工生产换热器 | |
| CN206663733U (zh) | 一种方形模具加热器 | |
| CN102121768A (zh) | 一种用于制冷空调系统的带有热管均热器的换热装置 | |
| CN107091587B (zh) | 一种基于石墨烯换热管-湿帘纸的换热装置 | |
| CN208236818U (zh) | 一种液压站用油冷却机 | |
| CN210346407U (zh) | 一种可快速降温的鸭油换热设备 | |
| CN202042475U (zh) | 一种液冷散热器 | |
| CN204665982U (zh) | 一种水冷式管壳油冷却器 | |
| CN104101129B (zh) | 一种外置换热式热泵 | |
| CN205977690U (zh) | 空压机的输气管道系统 | |
| CN209279736U (zh) | 一种双性流体冷却装置 | |
| CN207600225U (zh) | 焙烧炉氧化铝余热回收装置 | |
| CN207983766U (zh) | 一种pps改性塑料造粒机 | |
| CN206247925U (zh) | 一种膨化饲料冷却塔的热回收装置 | |
| CN201974081U (zh) | 一种用于制冷空调系统的带有热管均热器的换热装置 | |
| CN206919505U (zh) | 一种热回收融冰装置 | |
| CN205825778U (zh) | 一种新型的热管换热器 | |
| CN206531415U (zh) | 热管式滚筒换热装置 | |
| CN208758350U (zh) | 拉丝机用拉丝油冷却输送装置 | |
| CN212619991U (zh) | 一种夹套水换热装置 | |
| CN207315609U (zh) | 用于回收空压机余热的空气加热器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190129 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |