CN109282678B - 一种提高化工生产中热交换效率的方法 - Google Patents

一种提高化工生产中热交换效率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化工生产技术领域，具体的说是一种提高化工生产中热交换效率的方法，包括以下步骤：S1，将热水通入增温箱中，增温箱中安装有电加热棒，电加热棒通过太阳能发电模块进行供电；该过程可提高热水的温度；S2，将S1中增温箱中排出的热水通入热交换器中；在热交换器中进行热量的交换。本方法通过对热流体的再次加热，实现了热流体能量的增加，同时配合太阳能发电模块为电加热棒进行加热，使用的能源清洁，从而保证了冷流体能够被加热到预定的温度。

Description

一种提高化工生产中热交换效率的方法
技术领域
本发明涉及化工生产技术领域，具体的说是一种提高化工生产中热交换效率的方法。
背景技术
换热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，是对流传热及热传导的一种工业应用；换热器可以按不同的方式分类；按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。
然而当前的热交换器的热交换效率较低，能量消耗较大，往往不能将冷流体加热到需要的温度。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种提高化工生产中热交换效率的方法，本方法通过对热流体的再次加热，实现了热流体能量的增加，同时配合太阳能发电模块为电加热棒进行加热，使用的能源清洁，从而保证了冷流体能够被加热到预定的温度。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高化工生产中热交换效率的方法，包括以下步骤：
S1，将热水通入增温箱中，增温箱中安装有电加热棒，电加热棒通过太阳能发电模块进行供电；该过程可提高热水的温度；
S2，将S1中增温箱中排出的热水通入热交换器中；在热交换器中进行热量的交换；
本方法中采用热交换器包括箱体、第一换热板、第二换热板、第三换热板、顶出机构、复位机构以及封堵板；所述箱体的内部中部设有所述第一换热板、所述第二换热板以及所述第三换热板，所述第一换热板、所述第二换热板以及所述第三换热板由下至上依次分布且结构相同，所述第一换热板、所述第二换热板以及所述第三换热板的面积逐渐增大；所述第一换热板、所述第二换热板以及所述第三换热板用以流通水并进行换热；所述第一换热板的表面两侧设有所述顶出机构，所述顶出机构用以对所述第一换热板进行固定；所述顶出机构与所述封堵板相对分布，所述顶出机构用以顶起所述封堵板，所述封堵板用以对水进行封堵；所述封堵板的内壁固定连接有所述复位机构，所述复位机构用以带动所述封堵板复位。
具体的，所述箱体的内部中部开有换热室，所述换热室的两侧与所述箱体内壁所围封闭空腔分别为进水室和出水室，所述进水室与抽液泵相互连通，所述换热室与所述进水室、所述出水室之间均通过隔板隔开，所述隔板与所述第一换热板、所述第二换热板以及所述第三换热板相对位置处为开有第一流通槽。
具体的，所述换热室为等腰梯形结构，所述换热室为上宽下窄结构，所述换热室的底部连通有进料管，所述换热室的顶部连通有排料管，所述进水室、所述出水室的截面均为直角三角形。
具体的，所述第一换热板的内部为空腔结构，所述第一换热板的内部呈矩形阵列开有流通孔，所述流通孔的两端为开口结构，所述流通孔的侧壁为封闭状，所述第一换热板的截面为梯形，所述第一换热板的两侧面与所述隔板相互贴合，所述第一换热板的内部开有第二流通槽，所述第一换热板的外壁与所述第二流通槽相对位置处开有第三流通槽，所述第一换热板的顶面开有滑槽，所述滑槽两两对称分布有四个。
具体的，所述顶出机构对称设于所述第一换热板的表面两侧，所述顶出机构包括推块、连杆、滑块、支杆、顶板以及第一弹簧，所述连杆贯穿于所述滑槽，所述第一弹簧嵌入于所述滑槽的内部，所述第一弹簧位于所述连杆靠近所述流通孔的一侧，所述连杆的顶端设有所述推块，所述连杆的底端设有所述滑块，所述滑块嵌入于所述第二流通槽的内部，所述滑块为方管结构，所述滑块与所述第一换热板的内部相互连通，所述滑块的两侧面均为开口结构，所述滑块的外侧面为斜面状，所述滑块的斜面开口内壁垂直设有所述支杆，所述支杆的端部固定有所述顶板，所述顶板的面积与所述滑块的斜面开口面积相同。
具体的，所述复位机构对称设于所述第一流通槽的两侧，所述复位机构包括固定管、第二弹簧以及复位杆，所述固定管嵌入于所述隔板的内部，所述固定管的内部套接有所述复位杆，所述固定管的内部设有所述第二弹簧，所述第二弹簧固定于所述复位杆、所述固定管之间。
具体的，所述复位杆的端部固定有所述封堵板，所述封堵板的面积大于所述第一流通槽的面积，所述封堵板与所述隔板紧密贴合。
本发明的有益效果：
(1)本方法通过对热流体的再次加热，实现了热流体能量的增加，同时配合太阳能发电模块为电加热棒进行加热，使用的能源清洁，从而保证了冷流体能够被加热到预定的温度。
(2)本方法中采用热交换器，采用倒等腰梯形结构的换热室，并且在换热室的两侧配置有直角三角形的进水室和排水室，从而使得箱体的整体空间利用率更高，能够在减少占地面积的同时提高换热接触面积，并且化工液采用由下至上输送的方式，能够使得化工液的顶部面积逐渐增大，使得化工液能够与各个换热板充分接触。
(3)本方法中采用热交换器，各个换热板的两侧均安装有可伸缩运动的顶出机构，使得各个换热板能够快速方便的安装拆卸，便于后续的清理维护，保证化工液的流通。
(4)本方法中采用热交换器，在第一流通槽的外部设有封堵板，当未安装换热板时，换热室还可保证化工液的正常流通，而不会流至两侧的排水室、进水室，当换热板安装时，顶板会将封堵板顶开，使得水能够通过滑块进入到换热板内，实现换热板与排水室、进水室的自动连通。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本方法中采用热交换器的结构示意图；
图2为图1所示的第一换热板连接结构示意图；
图3为图2所示的顶出机构连接结构示意图；
图4为图3所示的第一换热板与顶出机构连接结构示意图；
图5为图1所示的A处放大结构示意图；
图6为图5所示的复位机构结构示意图。
图中：1、箱体，11、换热室，12、进水室，13、排水室，14、进料管，15、排料管，16、隔板，161、第一流通槽，2、第一换热板，21、第二流通槽，22、第三流通槽，23、滑槽，24、流通孔，3、第二换热板，4、第三换热板，5、抽液泵，6、顶出机构，61、推块，62、连杆，63、滑块，64、支杆，65、顶板，66、第一弹簧，7、复位机构，71、固定管，72、第二弹簧，73、复位杆，8、封堵板。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1-图6所示，本发明所述的一种提高化工生产中热交换效率的方法，包括以下步骤：
S1，将热水通入增温箱中，增温箱中安装有电加热棒，电加热棒通过太阳能发电模块进行供电；该过程可提高热水的温度；
S2，将S1中增温箱中排出的热水通入热交换器中；在热交换器中进行热量的交换；
本方法中采用热交换器包括箱体1、第一换热板2、第二换热板3、第三换热板4、顶出机构6、复位机构7以及封堵板8；所述箱体1的内部中部设有所述第一换热板2、所述第二换热板3以及所述第三换热板4，所述第一换热板2、所述第二换热板3以及所述第三换热板4由下至上依次分布且结构相同，所述第一换热板2、所述第二换热板3以及所述第三换热板4的面积逐渐增大；所述第一换热板2、所述第二换热板3以及所述第三换热板4用以流通水并进行换热；所述第一换热板的2表面两侧设有所述顶出机构6，所述顶出机构6用以对所述第一换热板2进行固定；所述顶出机构6与所述封堵板8相对分布，所述顶出机构6用以顶起所述封堵板8，所述封堵板8用以对水进行封堵；所述封堵板8的内壁固定连接有所述复位机构7，所述复位机构7用以带动所述封堵板8复位。
具体的，如图1所示，所述箱体1的内部中部开有换热室11，所述换热室11的两侧与所述箱体1内壁所围封闭空腔分别为进水室12和出水室13，所述进水室12与抽液泵5相互连通，所述换热室11与所述进水室12、所述出水室13之间均通过隔板16隔开，所述隔板16与所述第一换热板2、所述第二换热板3以及所述第三换热板4相对位置处为开有第一流通槽161；通过换热室11能够进行热量的交换，使得化工液内的热量能够传导至水中。
具体的，如图1所示，所述换热室11为等腰梯形结构，所述换热室11为上宽下窄结构，所述换热室11的底部连通有进料管14，所述换热室11的顶部连通有排料管15，所述进水室12、所述出水室13的截面均为直角三角形；梯形结构的换热室11能够在减少占地面积的同时能够最大限度的提高化工液与水的接触面积，使得换热效果更好。
具体的，如图2和图4所示，所述第一换热板2的内部为空腔结构，所述第一换热板2的内部呈矩形阵列开有流通孔24，所述流通孔24的两端为开口结构，所述流通孔24的侧壁为封闭状，所述第一换热板2的截面为梯形，所述第一换热板2的两侧面与所述隔板16相互贴合，所述第一换热板2的内部开有第二流通槽21，所述第一换热板2的外壁与所述第二流通槽21相对位置处开有第三流通槽22，所述第一换热板2的顶面开有滑槽23，所述滑槽23两两对称分布有四个；水可进入到第一换热板2内，然后被化工液加热后排出，流通孔24能够便于液体流通，提高导热面。
具体的，如图1所示，所述顶出机构6对称设于所述第一换热板2的表面两侧，所述顶出机构6包括推块61、连杆62、滑块63、支杆64、顶板65以及第一弹簧66，所述连杆62贯穿于所述滑槽23，所述第一弹簧66嵌入于所述滑槽23的内部，所述第一弹簧66位于所述连杆62靠近所述流通孔24的一侧，所述连杆62的顶端设有所述推块61，所述连杆62的底端设有所述滑块63，所述滑块63嵌入于所述第二流通槽21的内部，所述滑块63为方管结构，所述滑块63与所述第一换热板2的内部相互连通，所述滑块63的两侧面均为开口结构，所述滑块63的外侧面为斜面状，所述滑块63的斜面开口内壁垂直设有所述支杆64，所述支杆64的端部固定有所述顶板65，所述顶板65的面积与所述滑块63的斜面开口面积相同。
具体的，如图5、图6所示，所述复位机构7对称设于所述第一流通槽161的两侧，所述复位机构7包括固定管71、第二弹簧72以及复位杆73，所述固定管71嵌入于所述隔板16的内部，所述固定管71的内部套接有所述复位杆73，所述固定管71的内部设有所述第二弹簧72，所述第二弹簧72固定于所述复位杆73、所述固定管71之间；通过复位机构7能够带动设备收回，从而便于在日常中封堵，换热时连通进行水的输送。
具体的，如图5所示，所述复位杆73的端部固定有所述封堵板8，所述封堵板8的面积大于所述第一流通槽161的面积，所述封堵板8与所述隔板16紧密贴合；封堵板8能够对流通过程进行控制。
采用倒等腰梯形结构的换热室11，并且在换热室11的两侧配置有直角三角形的进水室12和排水室13，从而使得箱体1的整体空间利用率更高，能够在减少占地面积的同时提高换热接触面积，并且化工液采用由下至上输送的方式，能够使得化工液的顶部面积逐渐增大，使得化工液能够与各个换热板充分接触；各个换热板的两侧均安装有可伸缩运动的顶出机构6，使得各个换热板能够快速方便的安装拆卸，便于后续的清理维护，保证化工液的流通；在第一流通槽161的外部设有封堵板8，当未安装换热板时，换热室11还可保证化工液的正常流通，而不会流至两侧的排水室13、进水室12，当换热板安装时，顶板65会将封堵板8顶开，使得水能够通过滑块63进入到换热板内，实现换热板与排水室13、进水室12的自动连通。具体的有：
(1)在未安装各个换热板时，隔板16内的各个第一流通槽161均会与封堵板8贴合在一起，从而对各个第一流通槽161进行封堵，化工液可通过进料管14进入、然后通过排料管15排出进行正常排料不进行换热处理；
(2)而当需要进行换热处理时，可先将第一换热板2置于换热室11的内部底层，向内推动推块61，进而带动连杆62沿着滑槽23向内滑动，连杆62会压缩第一弹簧66，并且与此同时，滑块63会收入到第二流通槽21内，当第一换热板2放置到与第一流通槽161相对位置处时，可松开推块61，在第一弹簧66的带动下连杆62、滑块63向外运动，滑块63会贯穿于第三流通槽22并且端部伸入到第一流通槽161内，并且在运动过程中，支杆64会带动顶板65向外运动，顶板65外推封堵板8，使得封堵板8离开第一流通槽161，封堵板8与第一流通槽161之间形成开口；然后重复上述步骤，将第二换热板3、第三换热板4置于各个箱体1内；
(3)抽液泵5将水抽入到进水室11内，然后通过封堵板8、第一流通槽161之间的开口进入到第一流通槽161内，然后再通过滑块63进入到第一换热板2内部，然后再流通至排水室13内；
(4)在化工液排出过程中，液体会由下至上运动，然后与第一换热板2接触，使得第一换热板2内部的水被加热，然后化工液通过第一换热板2内部的各个流通孔24向上排出，使得化工液与换热板的接触面更广，随后化工液会继续上升并且化工液的占用横截面也会逐渐增大，从而与第二换热板3、第三换热板4充分接触，实现高效换热；
(5)在换热板使用一段时间后，可拆下各个换热板，从而保证换热板处于洁净装填，保证液体的正常流通。
本发明采用倒等腰梯形结构的换热室11，并且在换热室11的两侧配置有直角三角形的进水室12和排水室13，从而使得箱体1的整体空间利用率更高，能够在减少占地面积的同时提高换热接触面积，并且化工液采用由下至上输送的方式，能够使得化工液的顶部面积逐渐增大，使得化工液能够与各个换热板充分接触；各个换热板的两侧均安装有可伸缩运动的顶出机构6，使得各个换热板能够快速方便的安装拆卸，便于后续的清理维护，保证化工液的流通；在第一流通槽161的外部设有封堵板8，当未安装换热板时，换热室11还可保证化工液的正常流通，而不会流至两侧的排水室13、进水室12，当换热板安装时，顶板65会将封堵板8顶开，使得水能够通过滑块63进入到换热板内，实现换热板与排水室13、进水室12的自动连通。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施方式和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种提高化工生产中热交换效率的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，将热水通入增温箱中，增温箱中安装有电加热棒，电加热棒通过太阳能发电模块进行供电；该过程可提高热水的温度；
S2，将S1中增温箱中排出的热水通入热交换器中；在热交换器中进行热量的交换；
本方法中采用热交换器包括箱体(1)、第一换热板(2)、第二换热板(3)、第三换热板(4)、顶出机构(6)、复位机构(7)以及封堵板(8)；所述箱体(1)的内部中部设有所述第一换热板(2)、所述第二换热板(3)以及所述第三换热板(4)，所述第一换热板(2)、所述第二换热板(3)以及所述第三换热板(4)由下至上依次分布且结构相同，所述第一换热板(2)、所述第二换热板(3)以及所述第三换热板(4)的面积逐渐增大；所述第一换热板(2)、所述第二换热板(3)以及所述第三换热板(4)用以流通水并进行换热；所述第一换热板(2)的表面两侧设有所述顶出机构(6)，所述顶出机构(6)用以对所述第一换热板(2)进行固定；所述顶出机构(6)与所述封堵板(8)相对分布，所述顶出机构(6)用以顶起所述封堵板(8)，所述封堵板(8)用以对水进行封堵；所述封堵板(8)的内壁固定连接有所述复位机构(7)，所述复位机构(7)用以带动所述封堵板(8)复位。
2.根据权利要求1所述的一种提高化工生产中热交换效率的方法，其特征在于：所述箱体(1)的内部中部开有换热室(11)，所述换热室(11)的两侧与所述箱体(1)内壁所围封闭空腔分别为进水室(12)和出水室(13)，所述进水室(12)与抽液泵(5)相互连通，所述换热室(11)与所述进水室(12)、所述出水室(13)之间均通过隔板(16)隔开，所述隔板(16)与所述第一换热板(2)、所述第二换热板(3)以及所述第三换热板(4)相对位置处为开有第一流通槽(161)。
3.根据权利要求2所述的一种提高化工生产中热交换效率的方法，其特征在于：所述换热室(11)为等腰梯形结构，所述换热室(11)为上宽下窄结构，所述换热室(11)的底部连通有进料管(14)，所述换热室(11)的顶部连通有排料管(15)，所述进水室(12)、所述出水室(13)的截面均为直角三角形。
4.根据权利要求2所述的一种提高化工生产中热交换效率的方法，其特征在于：所述第一换热板(2)的内部为空腔结构，所述第一换热板(2)的内部呈矩形阵列开有流通孔(24)，所述流通孔(24)的两端为开口结构，所述流通孔(24)的侧壁为封闭状，所述第一换热板(2)的截面为梯形，所述第一换热板(2)的两侧面与所述隔板(16)相互贴合，所述第一换热板(2)的内部开有第二流通槽(21)，所述第一换热板(2)的外壁与所述第二流通槽(21)相对位置处开有第三流通槽(22)，所述第一换热板(2)的顶面开有滑槽(23)，所述滑槽(23)两两对称分布有四个。
5.根据权利要求4所述的一种提高化工生产中热交换效率的方法，其特征在于：所述顶出机构(6)对称设于所述第一换热板(2)的表面两侧，所述顶出机构(6)包括推块(61)、连杆(62)、滑块(63)、支杆(64)、顶板(65)以及第一弹簧(66)，所述连杆(62)贯穿于所述滑槽(23)，所述第一弹簧(66)嵌入于所述滑槽(23)的内部，所述第一弹簧(66)位于所述连杆(62)靠近所述流通孔(24)的一侧，所述连杆(62)的顶端设有所述推块(61)，所述连杆(62)的底端设有所述滑块(63)，所述滑块(63)嵌入于所述第二流通槽(21)的内部，所述滑块(63)为方管结构，所述滑块(63)与所述第一换热板(2)的内部相互连通，所述滑块(63)的两侧面均为开口结构，所述滑块(63)的外侧面为斜面状，所述滑块(63)的斜面开口内壁垂直设有所述支杆(64)，所述支杆(64)的端部固定有所述顶板(65)，所述顶板(65)的面积与所述滑块(63)的斜面开口面积相同。
6.根据权利要求5所述的一种提高化工生产中热交换效率的方法，其特征在于：所述复位机构(7)对称设于所述第一流通槽(161)的两侧，所述复位机构(7)包括固定管(71)、第二弹簧(72)以及复位杆(73)，所述固定管(71)嵌入于所述隔板(16)的内部，所述固定管(71)的内部套接有所述复位杆(73)，所述固定管(71)的内部设有所述第二弹簧(72)，所述第二弹簧(72)固定于所述复位杆(73)、所述固定管(71)之间。
7.根据权利要求6所述的一种提高化工生产中热交换效率的方法，其特征在于：所述复位杆(73)的端部固定有所述封堵板(8)，所述封堵板(8)的面积大于所述第一流通槽(161)的面积，所述封堵板(8)与所述隔板(16)紧密贴合。
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