CN113091484A - 一种化工用列管式冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种化工用列管式冷却装置，包括用于对物料进行冷却的冷却箱和用于促进快速冷却的微振动换热机构，所述冷却箱的内壁固定连接有顶部密封隔板，所述冷却箱的底部固定连接有底部密封隔板，所述底部密封隔板的下表面固定连接有汇集箱，所述汇集箱的表面套接有出料管，所述微振动换热机构设置在冷却箱上，涉及化工领域。该化工用列管式冷却装置根据现有的化工冷却装置存在的难以促进换热水均匀的快速的交换热量的问题，设计出可以贴合换热列管表面生成回流涡旋并且可持续震动的特殊结构，从而有效的解决了一般的冷却装置难以充分的将换热的水与管壁热量进行充分的交换，换热水升温不均匀，进而导致换热效果差，冷却效率低的问题。

Description

一种化工用列管式冷却装置

技术领域

本发明涉及化工技术领域，具体为一种化工用列管式冷却装置。

背景技术

在化工生产过程中会经常使用的一些冷却装置对气体或者液体物料进行冷却，目前比较常用的冷却装置主要是通过水进行换热，用水进行换热不仅可以将物料的热量降低，同时也可以回收热水，但是，在换热过程中，由于水在流动过程中容易受到管体表面摩擦力的阻滞，会在管体附近形成热量较为集中的水层，这些水体需要对外界进行热量传递，由于受到远离管体附近的水不受阻碍，流动速度较快，进而导致靠近管体附近流动的水与远离管体附近的水换热效果差，在换热过程中就会出现换热效率低的情况，一般的冷却装置难以充分的将换热的水与管壁热量进行充分的交换，换热水升温不均匀，进而导致换热效果差，冷却效率低，所以需要一种化工用列管式冷却装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种化工用列管式冷却装置，解决了一般的冷却装置难以充分的将换热的水与管壁热量进行充分的交换，换热水升温不均匀，进而导致换热效果差，冷却效率低的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种化工用列管式冷却装置，包括用于对物料进行冷却的冷却箱和用于促进快速冷却的微振动换热机构，所述冷却箱的内壁固定连接有顶部密封隔板，所述冷却箱的底部固定连接有底部密封隔板，所述底部密封隔板的下表面固定连接有汇集箱，所述汇集箱的表面套接有出料管，所述微振动换热机构设置在冷却箱上，所述汇集箱的底部固定连接有支撑腿，所述冷却箱的顶部套接有进料管。

优选的，所述微振动换热机构包括若干个换热列管、悬挂支撑杆、活动旋转体和压力喷水管，所述顶部密封隔板的表面固定连接有若干个换热列管，所述换热列管的一端贯穿底部密封隔板并延伸至汇集箱的内部，所述顶部密封隔板的表面固定连接有悬挂支撑杆，所述悬挂支撑杆的表面滑动连接有活动旋转体，所述汇集箱的底部套接有压力喷水管，所述压力喷水管的一端贯穿底部密封隔板并延伸至冷却箱的内部。

优选的，每一个所述换热列管的表面均固定连接有若干个换热翅，所述换热翅的表面呈三角形状，所述换热翅在换热列管的表面呈圆周分布。

优选的，每一个所述换热列管的表面均套接有一个活动环，所述活动环的表面与换热翅的表面滑动连接，所述活动环的表面固定连接有若干个斜撑杆，每一个所述斜撑杆的表面均固定连接有一个弧形震动片，所述弧形震动片的材料为弹簧钢，所述弧形震动片的数量与换热翅的数量相同。

优选的，若干个所述换热列管分为两圈，两圈换热列管在冷却箱的内部呈圆周分布，所述压力喷水管位于活动旋转体的正下方，所述压力喷水管和活动旋转体均位于冷却箱的中心线上。

优选的，位于外圈的所述换热列管上的活动环的表面铰接有牵引杆，所述牵引杆的一端与位于内圈的换热列管上的活动环的表面铰接，相邻两个位于内圈的所述换热列管上的活动环的表面铰接有弧形带动杆，所述弧形带动杆的表面铰接有驱动杆，所述驱动杆远离弧形带动杆的一端与活动旋转体的表面铰接，所述活动旋转体的内壁镶嵌有导向滚珠，所述悬挂支撑杆的表面开设有弧形导向槽，所述导向滚珠的表面与弧形导向槽的内壁滑动连接，所述悬挂支撑杆的表面固定连接有若干个牵引拉簧，所述牵引拉簧远离悬挂支撑杆的一端与活动旋转体的内壁固定连接。

优选的，所述冷却箱的表面套接有压力进水管，所述冷却箱的表面套接有出水管，所述压力进水管位于出水管的上方。

(三)有益效果

(1)本发明通过设置微振动换热机构，不仅可以将换热的水以横向推波的方式促进水体的热量的快速交换，而且可以在贴合换热列管的外表面促使产生持续性的微振动，加速换热列管周围水体的快速流动，进而增强了换热效果，提高了冷却的效率。

(2)本发明通过设置活动旋转体，在压力喷水管喷水的时候，喷水管的水可以对活动旋转体产生冲击，活动旋转体在水体中心上下活动，一方面可以将水体上下扇动，促使水体横向波动，避免水流惯性流动而导致的热量交换差的问题出现，另一方面可以上下活动的时候带动多个结构产生往复运动，进而促进换热列管周围的结构发生持续震动，可以加速热量交换。

(3)本发明通过设置弧形震动片，一方面结合流体力学，弧形震动片苏子和活动环和斜撑杆在一定范围内来回转动，可以贴合换热列管生成水流的回旋，可以持续性的促使温度较低的水体快速的冲击换热列管的表面，避免换热列管表面附近热量聚集，另一方面可以在往复运动中持续性的震动，进一步的促进热量的交换。

(4)本发明通过设置换热翅，一方面换热翅可以起到聚集热量和传导热量的效果，加速换热列管的热量的散出，另一方面可以在换热列管的表民产生多个隔断，配合弧形震动片，可以全面的对换热列管的表面进行冲击换热。

(5)本发明根据现有的化工冷却装置存在的难以促进换热水均匀的快速的交换热量的问题，设计出可以贴合换热列管表面生成回流涡旋并且可持续震动的特殊结构，从而有效的解决了一般的冷却装置难以充分的将换热的水与管壁热量进行充分的交换，换热水升温不均匀，进而导致换热效果差，冷却效率低的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明冷却箱结构剖视图；

图3为本发明弧形震动片结构俯视图；

图4为本发明图4中A处结构放大图；

图5为本发明活动旋转体结构剖视图。

其中，1冷却箱、2微振动换热机构、21换热列管、22悬挂支撑杆、23活动旋转体、24压力喷水管、25换热翅、26活动环、27斜撑杆、28弧形震动片、29牵引杆、210弧形带动杆、211驱动杆、212导向滚珠、213弧形导向槽、214牵引拉簧、3顶部密封隔板、4底部密封隔板、5汇集箱、6出料管、7压力进水管、8出水管、9进料管。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明实施例提供一种化工用列管式冷却装置，包括用于对物料进行冷却的冷却箱1和用于促进快速冷却的微振动换热机构2，冷却箱1的内壁固定连接有顶部密封隔板3，冷却箱1的底部固定连接有底部密封隔板4，底部密封隔板4的下表面固定连接有汇集箱5，汇集箱5的表面套接有出料管6，微振动换热机构2设置在冷却箱1上，汇集箱5的底部固定连接有支撑腿，冷却箱1的顶部套接有进料管9。

微振动换热机构2包括若干个换热列管21、悬挂支撑杆22、活动旋转体23和压力喷水管24，顶部密封隔板3的表面固定连接有若干个换热列管21，换热列管21的一端贯穿底部密封隔板4并延伸至汇集箱5的内部，顶部密封隔板3的表面固定连接有悬挂支撑杆22，悬挂支撑杆22的表面滑动连接有活动旋转体23，汇集箱5的底部套接有压力喷水管24，压力喷水管24的一端贯穿底部密封隔板4并延伸至冷却箱1的内部，每一个换热列管21的表面均固定连接有若干个换热翅25，换热翅25的表面呈三角形状，换热翅25在换热列管21的表面呈圆周分布，每一个换热列管21的表面均套接有一个活动环26，活动环26的表面与换热翅25的表面滑动连接，活动环26的表面固定连接有若干个斜撑杆27，每一个斜撑杆27的表面均固定连接有一个弧形震动片28，弧形震动片28的材料为弹簧钢，弧形震动片28的数量与换热翅25的数量相同，若干个换热列管21分为两圈，两圈换热列管21在冷却箱1的内部呈圆周分布，压力喷水管24位于活动旋转体23的正下方，压力喷水管24和活动旋转体23均位于冷却箱1的中心线上。

位于外圈的换热列管21上的活动环26的表面铰接有牵引杆29，牵引杆29的一端与位于内圈的换热列管21上的活动环26的表面铰接，相邻两个位于内圈的换热列管21上的活动环26的表面铰接有弧形带动杆210，弧形带动杆210的表面铰接有驱动杆211，驱动杆211远离弧形带动杆210的一端与活动旋转体23的表面铰接，活动旋转体23的内壁镶嵌有导向滚珠212，悬挂支撑杆22的表面开设有弧形导向槽213，导向滚珠212的表面与弧形导向槽213的内壁滑动连接，悬挂支撑杆22的表面固定连接有若干个牵引拉簧214，牵引拉簧214远离悬挂支撑杆22的一端与活动旋转体23的内壁固定连接，冷却箱1的表面套接有压力进水管7，冷却箱1的表面套接有出水管8，压力进水管7位于出水管8的上方。

使用时，首先通过压力进水管7向冷却箱1内部注入冷却水，通过压力喷水管24向冷却箱1内部注入冷却水，通过进料管9向冷却箱1内部注入需要冷却的物料，物料进入到各个换热列管21的内部，冷却箱1内部的水量漫过各个弧形震动片28，压力喷水管24喷射的水在水中涌动可以将活动旋转体23向上推动，活动旋转体23向上活动一小段距离就会在牵引拉簧214的拉力作用下迅速回弹，如此往复运动可以将水体由中心向四周扩散横向波动，促进水体热量交换，同时在活动旋转体23上下活动的时候受到导向滚珠212和弧形导向槽213的影响会发生往复旋转，活动旋转体23的旋转会通过驱动杆211和弧形带动杆210带动位于内圈的换热列管21上的活动环26发生往复旋转，同时位于内圈的换热列管21上的活动环26也会通过各个牵引杆29带动位于外圈的换热列管21上的活动环26往复旋转，往复旋转的活动环26通过斜撑杆27带动弧形震动片28往复旋转，弧形状的斜撑杆27会在换热列管21的表面各个方向上扇动水体，会造成水体的循环涡旋搅动并冲击换热列管21，持续吸引温度较低的冷水冲击温度较高的区域的热水，加速热量的交换，换热后的热水通过出水管8排出，换热后的物料进入到汇集箱5内部集中通过出料管6排出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种化工用列管式冷却装置，包括用于对物料进行冷却的冷却箱(1)和用于促进快速冷却的微振动换热机构(2)，其特征在于：所述冷却箱(1)的内壁固定连接有顶部密封隔板(3)，所述冷却箱(1)的底部固定连接有底部密封隔板(4)，所述底部密封隔板(4)的下表面固定连接有汇集箱(5)，所述汇集箱(5)的表面套接有出料管(6)，所述微振动换热机构(2)设置在冷却箱(1)上，所述汇集箱(5)的底部固定连接有支撑腿，所述冷却箱(1)的顶部套接有进料管(9)。

2.根据权利要求1所述的一种化工用列管式冷却装置，其特征在于：所述微振动换热机构(2)包括若干个换热列管(21)、悬挂支撑杆(22)、活动旋转体(23)和压力喷水管(24)，所述顶部密封隔板(3)的表面固定连接有若干个换热列管(21)，所述换热列管(21)的一端贯穿底部密封隔板(4)并延伸至汇集箱(5)的内部，所述顶部密封隔板(3)的表面固定连接有悬挂支撑杆(22)，所述悬挂支撑杆(22)的表面滑动连接有活动旋转体(23)，所述汇集箱(5)的底部套接有压力喷水管(24)，所述压力喷水管(24)的一端贯穿底部密封隔板(4)并延伸至冷却箱(1)的内部。

3.根据权利要求2所述的一种化工用列管式冷却装置，其特征在于：每一个所述换热列管(21)的表面均固定连接有若干个换热翅(25)，所述换热翅(25)的表面呈三角形状，所述换热翅(25)在换热列管(21)的表面呈圆周分布。

4.根据权利要求3所述的一种化工用列管式冷却装置，其特征在于：每一个所述换热列管(21)的表面均套接有一个活动环(26)，所述活动环(26)的表面与换热翅(25)的表面滑动连接，所述活动环(26)的表面固定连接有若干个斜撑杆(27)，每一个所述斜撑杆(27)的表面均固定连接有一个弧形震动片(28)，所述弧形震动片(28)的材料为弹簧钢，所述弧形震动片(28)的数量与换热翅(25)的数量相同。

5.根据权利要求4所述的一种化工用列管式冷却装置，其特征在于：若干个所述换热列管(21)分为两圈，两圈换热列管(21)在冷却箱(1)的内部呈圆周分布，所述压力喷水管(24)位于活动旋转体(23)的正下方，所述压力喷水管(24)和活动旋转体(23)均位于冷却箱(1)的中心线上。

6.根据权利要求5所述的一种化工用列管式冷却装置，其特征在于：位于外圈的所述换热列管(21)上的活动环(26)的表面铰接有牵引杆(29)，所述牵引杆(29)的一端与位于内圈的换热列管(21)上的活动环(26)的表面铰接，相邻两个位于内圈的所述换热列管(21)上的活动环(26)的表面铰接有弧形带动杆(210)，所述弧形带动杆(210)的表面铰接有驱动杆(211)，所述驱动杆(211)远离弧形带动杆(210)的一端与活动旋转体(23)的表面铰接，所述活动旋转体(23)的内壁镶嵌有导向滚珠(212)，所述悬挂支撑杆(22)的表面开设有弧形导向槽(213)，所述导向滚珠(212)的表面与弧形导向槽(213)的内壁滑动连接，所述悬挂支撑杆(22)的表面固定连接有若干个牵引拉簧(214)，所述牵引拉簧(214)远离悬挂支撑杆(22)的一端与活动旋转体(23)的内壁固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种化工用列管式冷却装置，其特征在于：所述冷却箱(1)的表面套接有压力进水管(7)，所述冷却箱(1)的表面套接有出水管(8)，所述压力进水管(7)位于出水管(8)的上方。

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