CN109764703B - 螺旋板换热器抗磨损进出口装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及板式换热器技术领域,本发明公开了一种螺旋板换热器抗磨损进出口装置，包括壳体管箱，所述壳体管箱的内部设置有螺旋体、芯体圆筒、涡流缓冲室和簸箕口，所述螺旋体的中心设置有芯体圆筒，所述芯体圆筒内侧分设有分料室和分水室，所述分料室的内壁上开设有出料分流孔，所述分水室的内壁上开设有出水分流口，所述涡流缓冲室对接安装在所述芯体圆筒的一端，本发明解决了固体颗粒对螺旋板式换热器进出口造成磨损的问题，从根本上解决了螺旋板式换热器进出口冲刷、磨损引起的破坏，延长了换热器的使用寿命，且拓宽了螺旋板式换热器的应用领域，经济效益大大提高。

Description

螺旋板换热器抗磨损进出口装置

技术领域

本发明涉及板式换热器技术领域，尤其涉及一种螺旋板换热器抗磨损进出口装置。

背景技术

螺旋板式换热器由于换热效率高，通道对结垢、堵塞有自清洗功能，广泛应用于易磨损、易堵塞工况，如：油田原油的预热、有色冶金浆料冷却、玉米浆料、环保项目污泥处理等工艺中，但由于介质中含有大量的磨损颗粒（泥砂、金属颗粒、氧化铝颗粒等等），大量固体颗粒对螺旋板式换热器进出口的磨损是影响换热器整体寿命的典型问题，给螺旋板式换热器的安全使用与市场拓展造成很大的困难，换热器使用寿命往往会因此减少50%以上，因此，开发出了抛物线缓冲和涡流缓冲形防冲刷、抗磨损进出口装置，以减轻冲刷、磨损强度，提高抗磨损能力，延长换热器的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的大量固体颗粒对螺旋板式换热器进出口磨损，影响换热器整体寿命的缺点，而提出的一种螺旋板换热器抗磨损进出口装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

螺旋板换热器抗磨损进出口装置，包括壳体管箱，壳体管箱上设置有易磨损物料出口、易磨损物料进口、循环水进口和循环水出口，壳体管箱的内部设置有螺旋体、芯体圆筒、涡流缓冲室和簸箕口，螺旋体由冷侧螺旋板和热侧螺旋板组成，螺旋体的中心设置有芯体圆筒，芯体圆筒内侧分设有分料室和分水室，分料室的内壁上开设有出料分流孔，分水室的内壁上开设有出水分流口，芯体圆筒的外壁上设置有热侧连接块与冷侧连接块，热侧连接块与冷侧连接块分别设置于芯体圆筒的外壁的两侧，涡流缓冲室对接安装在芯体圆筒的一端，且涡流缓冲室远离芯体圆筒的一端与易磨损物料出口对接固定，簸箕口的内部设置有进料缓冲室，簸箕口的外侧预设有螺旋端面。

优选的，冷侧螺旋板和热侧螺旋板由螺旋体的内侧向外侧间隔排布，且冷侧螺旋板的一端通过冷侧连接块与芯体圆筒相连接，热侧螺旋板的一端通过热侧连接块与芯体圆筒相连接。

优选的，冷侧螺旋板由冷侧第一螺旋板、冷侧第二螺旋板和冷侧第三螺旋板组成，且冷侧第一螺旋板、冷侧第二螺旋板和冷侧第三螺旋板首尾依次通过焊接的方式固定连接。

优选的，热侧螺旋板由热侧第一螺旋板、热侧第二螺旋板和热侧第三螺旋板组成，且热侧第一螺旋板、热侧第二螺旋板和热侧第三螺旋板首尾依次通过焊接的方式固定连接。

优选的，进料缓冲室的结构呈异形喇叭口状，且进料缓冲室的小径端口与易磨损物料进口的端口对接。

优选的，涡流缓冲室的结构呈异形喇叭口状，且涡流缓冲室的小径端口与芯体圆筒的端部对接固定，涡流缓冲室的大径端口与易磨损物料出口的端口对接固定。

本发明的有益效果是：

1、采用涡流、缓冲型防冲刷、抗磨损进出口装置，从根本上解决了螺旋板式换热器进出口冲刷、磨损引起的破坏，使进出口安全运行寿命大于整体螺旋板寿命。

2、大大提高了用户对螺旋板的信任度，拓宽了螺旋板式换热器的应用领域，效益提高，节约投资成本。

综上，本方案设计新颖，从根本上解决了螺旋板式换热器进出口冲刷、磨损引起的破坏，延长了换热器的使用寿命，且拓宽了螺旋板式换热器的应用领域，经济效益大大提高。

附图说明

图1为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的壳体管箱主视结构示意图；

图2为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的壳体管箱左视结构示意图；

图3为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的壳体管箱俯视结构示意图；

图4为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的螺旋体主视结构示意图；

图5为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的螺旋体左视结构示意图；

图6为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的螺旋体俯视结构示意图；

图7为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的芯体圆筒截面结构示意图；

图8为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的螺旋板结构示意图；

图9为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的簸箕口主视结构示意图；

图10为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的簸箕口俯视结构示意图；

图11为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的簸箕口侧视结构示意图；

图12为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的热侧螺旋板定距柱布置图；

图13为本发明提出的螺旋板换热器抗磨损进出口装置的冷侧螺旋板定距柱布置图。

图中：1壳体管箱、2易磨损物料出口、3易磨损物料进口、4循环水进口、5循环水出口、6螺旋体、7芯体圆筒、8出料分流孔、9出水分流口、10涡流缓冲室、11热侧连接块、12冷侧连接块、13冷侧螺旋板、131冷侧第一螺旋板、132冷侧第二螺旋板、133冷侧第三螺旋板、14热侧螺旋板、141热侧第一螺旋板、142热侧第二螺旋板、143热侧第三螺旋板、15簸箕口、16进料缓冲室、17螺旋端面。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-13,螺旋板换热器抗磨损进出口装置，包括壳体管箱1，壳体管箱1上设置有易磨损物料出口2、易磨损物料进口3、循环水进口4和循环水出口5，壳体管箱1的内部设置有螺旋体6、芯体圆筒7、涡流缓冲室10和簸箕口15，螺旋体6由冷侧螺旋板13和热侧螺旋板14组成，螺旋体6的中心设置有芯体圆筒7，芯体圆筒7内侧分设有分料室和分水室，分料室的内壁上开设有出料分流孔8，分水室的内壁上开设有出水分流口9，芯体圆筒7的外壁上设置有热侧连接块11与冷侧连接块12，热侧连接块11与冷侧连接块12分别设置于芯体圆筒7的外壁的两侧，涡流缓冲室10对接安装在芯体圆筒7的一端，且涡流缓冲室10远离芯体圆筒7的一端与易磨损物料出口2对接固定，簸箕口15的内部设置有进料缓冲室16，簸箕口15的外侧预设有螺旋端面17，冷侧螺旋板13和热侧螺旋板14由螺旋体6的内侧向外侧间隔排布，且冷侧螺旋板13的一端通过冷侧连接块12与芯体圆筒7相连接，热侧螺旋板14的一端通过热侧连接块11与芯体圆筒7相连接，冷侧螺旋板13由冷侧第一螺旋板131、冷侧第二螺旋板132和冷侧第三螺旋板133组成，且冷侧第一螺旋板131、冷侧第二螺旋板132和冷侧第三螺旋板133首尾依次通过焊接的方式固定连接，热侧螺旋板14由热侧第一螺旋板141、热侧第二螺旋板142和热侧第三螺旋板143组成，且热侧第一螺旋板141、热侧第二螺旋板142和热侧第三螺旋板143首尾依次通过焊接的方式固定连接，进料缓冲室16的结构呈异形喇叭口状，且进料缓冲室16的小径端口与易磨损物料进口3的端口对接，涡流缓冲室10的结构呈异形喇叭口状，且涡流缓冲室10的小径端口与芯体圆筒7的端部对接固定，涡流缓冲室10的大径端口与易磨损物料出口2的端口对接固定。

本实施例中，结合说明书附图，螺旋板换热器抗磨损进出口装置，通过疏堵并举的结构设计措施，针对螺旋板进出口截面积变化、流速变化大的问题，对进出口局部结构进行改进设计：

“疏”在进口的设计：

在易磨损物料进口3增设抛物线形减速及设进料缓冲室16进行缓冲，通过簸箕口15的设计使物料在易磨损物料进口3处沿与进口流速相匹配的抛物线轨迹形成减速、缓冲、使流道由宽到窄的突变转变为先减速缓冲在逐步均匀的进入螺旋流道，使磨损强度大幅度减弱，同时在满足强度要求的前提下，定距柱布置变稀（布置密度变小）、直径变细等措施、定距柱由直径8mm改进为6mm、定距柱间距布置比内部放大一倍以上，以降低阻力；

“疏”在出口的设计：

在易磨损物料出口2出口按顺序分流、设涡流缓冲室10进行缓冲，在芯体圆筒7内管箱上增设一定比例的出料分流孔8，使物料有序、分层次地分流、减速；将芯体圆筒7的芯部外侧的冷侧螺旋板及热侧螺旋板各一圈均降低一定尺寸形成较大内腔的涡流缓冲室10，这样物料缓冲后排出，同时在满足强度要求的前提下、定距柱布置变稀（布置密度变小）、直径变细等措施、降低阻力，定距柱由直径8mm改进为6mm、定距柱间距布置比内部放大一倍以上，以降低阻力，最后芯部两圈螺旋端面17低于整体螺旋端面17缓冲与簸箕口15的大内腔异形喇叭口缓冲出料的结合，有效达到降低流速、形成缓冲、减轻磨损，大大减轻了物料在出口的磨损强度。

“堵”在进出口的设计：

在不影响整体换热效果的前提下，将进出口易冲刷局部位置螺旋板厚度由3mm调整为6mm，以提高进出口局部的抗磨损能力，而为了实现螺旋板式换热器的进出口抗磨损主要需要满足的结构是抛物线型大内腔缓冲式簸箕口15、涡流缓冲式异形喇叭口、进出口局部抗磨损加厚、进出口内件变稀（布置密度变小）和变细（定距柱直径由8mm变小为6mm）。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.螺旋板换热器抗磨损进出口装置，包括壳体管箱（1），所述壳体管箱（1）上设置有易磨损物料出口（2）、易磨损物料进口（3）、循环水进口（4）和循环水出口（5），其特征在于，所述壳体管箱（1）的内部设置有螺旋体（6）、芯体圆筒（7）、涡流缓冲室（10）和簸箕口（15），螺旋体（6）由冷侧螺旋板（13）和热侧螺旋板（14）组成，所述螺旋体（6）的中心设置有芯体圆筒（7），所述芯体圆筒（7）内侧分设有分料室和分水室，所述分料室的内壁上开设有出料分流孔（8），所述分水室的内壁上开设有出水分流口（9），所述芯体圆筒（7）的外壁上设置有热侧连接块（11）与冷侧连接块（12），所述热侧连接块（11）与冷侧连接块（12）分别设置于芯体圆筒（7）的外壁的两侧，所述涡流缓冲室（10）对接安装在所述芯体圆筒（7）的一端，且所述涡流缓冲室（10）远离芯体圆筒（7）的一端与所述易磨损物料出口（2）对接固定，所述簸箕口（15）的内部设置有进料缓冲室（16），所述簸箕口（15）的外侧预设有螺旋端面（17）。

2.根据权利要求1所述的螺旋板换热器抗磨损进出口装置，其特征在于，所述冷侧螺旋板（13）和热侧螺旋板（14）由螺旋体（6）的内侧向外侧间隔排布，且所述冷侧螺旋板（13）的一端通过冷侧连接块（12）与所述芯体圆筒（7）相连接，所述热侧螺旋板（14）的一端通过热侧连接块（11）与所述芯体圆筒（7）相连接。

3.根据权利要求2所述的螺旋板换热器抗磨损进出口装置，其特征在于，所述冷侧螺旋板（13）由冷侧第一螺旋板（131）、冷侧第二螺旋板（132）和冷侧第三螺旋板（133）组成，且冷侧第一螺旋板（131）、冷侧第二螺旋板（132）和冷侧第三螺旋板（133）首尾依次通过焊接的方式固定连接。

4.根据权利要求2所述的螺旋板换热器抗磨损进出口装置，其特征在于，所述热侧螺旋板（14）由热侧第一螺旋板（141）、热侧第二螺旋板（142）和热侧第三螺旋板（143）组成，且热侧第一螺旋板（141）、热侧第二螺旋板（142）和热侧第三螺旋板（143）首尾依次通过焊接的方式固定连接。

5.根据权利要求1所述的螺旋板换热器抗磨损进出口装置，其特征在于，所述进料缓冲室（16）的结构呈异形喇叭口状，且进料缓冲室（16）的小径端口与所述易磨损物料进口（3）的端口对接。

6.根据权利要求1所述的螺旋板换热器抗磨损进出口装置，其特征在于，所述涡流缓冲室（10）的结构呈异形喇叭口状，且涡流缓冲室（10）的小径端口与所述芯体圆筒（7）的端部对接固定，所述涡流缓冲室（10）的大径端口与所述易磨损物料出口（2）的端口对接固定。

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