CN116907251B - 甲醇供给用管壳式换热器结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换热器，具体地说，涉及甲醇供给用管壳式换热器结构。其包括换热器壳体以及隔离组件。本发明通过隔离腔对进料腔以及出料腔进行隔离处理，减少进料腔内端热量渗透效果，避免完成降温后的甲醇二次吸热，影响换热器换热效果，并通过隔离腔引导冷却液至进料腔与出料腔之间区域，提前对进料腔内端的甲醇进行换热处理，且经过不断更新隔离腔内端的冷却液，对即将排出出料腔内端的甲醇进行冷量保护，提高换热器换热效果，同时通过设置的隔离组件改变进水管内端向换热器壳体内端排入的冷却液方向，加快进水管内端冷却液注入至隔离腔内端速率，提高隔离腔内端冷却液更换效率。

Description

甲醇供给用管壳式换热器结构

技术领域

本发明涉及一种换热器，具体地说，涉及甲醇供给用管壳式换热器结构。

背景技术

甲醇又称羟基甲烷，是一种有机化合物，是结构最为简单的饱和一元醇,基本有机原料之一，用于制造氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品，也是农药、医药的原料，合成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一，甲醇的主要应用领域是生产甲醛，甲醛可用来生产胶粘剂，主要用于木材加工业，其次是用作模塑料、涂料、纺织物及纸张等的处理剂，甲醇另一主要用途是生产醋酸。

甲醇在加工过程中，由于其温度需要保证其正常反应，而长时间的运输或者初步加工过程中，会导致甲醇温度过高，超过后续加工的反应温度，此时需要对甲醇进行换热处理，在进行甲醇换热工作过程中，由于现有的换热器其进料区域与出料区域均处于换热器同一端，且两区域之间仅通过隔板进行隔离，而刚排入的进料区域甲醇热量较高，经过换热器降温后的甲醇将会进入出料区域，导致进料区域的甲醇携带热量透过隔板重新对进入完成降温后的甲醇内端，影响甲醇换热效果。

为了应对上述问题，现亟需甲醇供给用管壳式换热器结构。

发明内容

本发明的目的在于提供甲醇供给用管壳式换热器结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了甲醇供给用管壳式换热器结构，包括换热器壳体，所述换热器壳体一端设置有弧套，所述换热器壳体另一端设置有暂存套头，所述弧套以及所述暂存套头内端均设置有一对挡盘，且两相对位置之间的所述挡盘之间连接有若干用于进行甲醇传输的引流管，位于所述弧套内端的两所述挡盘底端均设置有隔离板，通过设置的所述隔离板对所述弧套内端进行分层处理，其分层的顶部为进料腔，底部为出料腔，所述弧套顶端设置与所述进料腔保持连通的进料管，所述弧套顶端设置与所述出料腔保持连通的出料管，所述换热器壳体顶端一侧设置有用于进行冷却液注入的进水管；

两所述隔离板之间开设有隔离腔，所述隔离腔与所述换热器壳体内端保持连通，以用于引导冷却液进入所述隔离腔内端，所述弧套内端一侧设置有隔离组件，所述隔离组件用于调整所述进水管向所述换热器壳体内端注入的冷却液的流动方向，将冷却液导入至所述隔离腔内端。

作为本技术方案的进一步改进，所述隔离组件包括内板，所述内板固定在所述换热器壳体内端顶部位置，所述内板底端设置有连接板，所述连接板呈倾斜状态，且向所述隔离腔位置倾斜。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接板底端设置有引导板，所述引导板末端伸入至所述隔离腔内端。

作为本技术方案的进一步改进，所述引导板顶端开设有若干引流槽，所述引流槽内端设置有若干倾斜板，所述倾斜板呈倾斜状结构。

作为本技术方案的进一步改进，所述换热器壳体内端上下两侧均交错设置有若干折流板，通过各个所述折流板对所述换热器壳体内端进行空间隔离。

作为本技术方案的进一步改进，所述换热器壳体顶端另一侧设置有分流管，所述进水管与所述分流管之间连接有连接管。

作为本技术方案的进一步改进，所述进水管内端设置有分流板，所述分流板呈倾斜状结构，且所述分流板倾斜面与所述连接管开口位置对齐。

作为本技术方案的进一步改进，所述分流板顶端呈弧形结构。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接管呈倾斜结构，且所述连接管靠近所述进水管一端高度高于其靠近所述分流管一端高度。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该甲醇供给用管壳式换热器结构中，通过隔离腔对进料腔以及出料腔进行隔离处理，减少进料腔内端热量渗透效果，避免完成降温后的甲醇二次吸热，影响换热器换热效果，并通过隔离腔引导冷却液至进料腔与出料腔之间区域，提前对进料腔内端的甲醇进行换热处理，且经过不断更新隔离腔内端的冷却液，对即将排出出料腔内端的甲醇进行冷量保护，提高换热器换热效果，同时通过设置的隔离组件改变进水管内端向换热器壳体内端排入的冷却液方向，加快进水管内端冷却液注入至隔离腔内端速率，提高隔离腔内端冷却液更换效率。

2、该甲醇供给用管壳式换热器结构中，通过引导板延伸连接板底端位置，将引导板末端至于隔离腔内端，进一步加快冷却液注入至隔离腔的效率，同时能够提高隔离腔内端冷却液注入量。

3、该甲醇供给用管壳式换热器结构中，通过各个倾斜板形成的倾斜面对携带冷量的冷却液进行缓冲处理，提高携带冷量的冷却液在隔离腔内端停留时间，提高冷却液的冷却效果。

4、该甲醇供给用管壳式换热器结构中，通过设置的分流管以及连接管在弧套顶端形成两个用于冷却液注入的通道，通过连接管将进水管内端注入的部分冷却液转移至换热器壳体内端另一侧，促使换热器壳体内端的冷却液能够均匀注入至各个区域，同时能够加快换热器壳体内端冷却液更换效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构拆分剖视图；

图3为本发明的换热器壳体结构拆分剖视图；

图4为本发明的图3的A处局部放大图；

图5为本发明的弧套结构拆分图；

图6为本发明的隔离组件结构示意图；

图7为本发明的图6的B处局部放大图。

图中各个标号意义为：

10、换热器壳体；110、弧套；111、进料管；112、出料管；113、挡盘；114、隔离板；115、隔离腔；120、折流板；130、引流管；140、进水管；141、连接管；142、分流板；150、分流管；

20、隔离组件；210、内板；220、连接板；230、引导板；231、引流槽；232、倾斜板。

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。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。

请参阅图1-图7所示，提供了甲醇供给用管壳式换热器结构，包括换热器壳体10，换热器壳体10一端设置有弧套110，换热器壳体10另一端设置有暂存套头，弧套110以及暂存套头内端均设置有一对挡盘113，且两相对位置之间的挡盘113之间连接有若干用于进行甲醇传输的引流管130，位于弧套110内端的两挡盘113底端均设置有隔离板114，通过设置的隔离板114对弧套110内端进行分层处理，其分层的顶部为进料腔，底部为出料腔，弧套110顶端设置与进料腔保持连通的进料管111，弧套110顶端设置与出料腔保持连通的出料管112，换热器壳体10顶端一侧设置有用于进行冷却液注入的进水管140；

两隔离板114之间开设有隔离腔115，隔离腔115与换热器壳体10内端保持连通，以用于引导冷却液进入隔离腔115内端，弧套110内端一侧设置有隔离组件20，隔离组件20用于调整进水管140向换热器壳体10内端注入的冷却液的流动方向，将冷却液导入至隔离腔115内端。

在进行甲醇换热工作过程中，由于现有的换热器其进料区域与出料区域均处于换热器同一端，且两区域之间仅通过隔板进行隔离，而刚排入的进料区域甲醇热量较高，经过换热器降温后的甲醇将会进入出料区域，导致进料区域的甲醇携带热量透过隔板重新对进入完成降温后的甲醇内端，影响甲醇换热效果；

为了应对上述问题，在进行甲醇换热过程中，首先通过进料管111将高热量的甲醇导入至进料腔内端，与此同时，将冷却液通过进水管140导入至弧套110内端，处于换热器壳体10内端的各个引流管130外侧均浸泡在冷却液内端，此时处于进料腔内端的高热量甲醇将会顺着各个引流管130从弧套110内端流入至暂存套头内端，并在位于靠近换热器壳体10内端顶部位置的各个引流管130内端完成第一次降温处理，随后完成第一降温处理后的甲醇将会积满暂存套头，并通过位于靠近换热器壳体10内端底部位置各个引流管130进行第二次导流降温处理，将甲醇导入至出料腔内端，在此过程中，由于位于弧套110内端两隔离板114之间开设有隔离腔115，且隔离腔115与换热器壳体10内端保持连通，当进水管140内端冷却液注入换热器壳体10内端后，将会顺着换热器壳体10内端注入至隔离腔115内端，通过隔离腔115对进料腔以及出料腔进行隔离处理，减少进料腔内端热量渗透效果，避免完成降温后的甲醇二次吸热，影响换热器换热效果，并通过隔离腔115引导冷却液至进料腔与出料腔之间区域，提前对进料腔内端的甲醇进行换热处理，且经过不断更新隔离腔115内端的冷却液，对即将排出出料腔内端的甲醇进行冷量保护，提高换热器换热效果，同时通过设置的隔离组件20改变进水管140内端向换热器壳体10内端排入的冷却液方向，加快进水管140内端冷却液注入至隔离腔115内端速率，提高隔离腔115内端冷却液更换效率。

此外，隔离组件20包括内板210，内板210固定在换热器壳体10内端顶部位置，内板210底端设置有连接板220，连接板220呈倾斜状态，且向隔离腔115位置倾斜，当进水管140内端注入冷却液后，冷却液与首先沿着内板210侧面注入至换热器壳体10内端靠近隔离腔115一侧位置，随后沿着连接板220侧面导入至隔离腔115内端，此时具有动能的冷却液将会注入至隔离腔115内端，对隔离腔115内端失去冷量的冷却液进行冲击，加快隔离腔115内端冷却液更换效率，提高隔离腔115内端隔热性能。

由于隔离腔115开口有限，通过连接板220导入的冷却液有限，进一步的，连接板220底端设置有引导板230，引导板230末端伸入至隔离腔115内端，通过引导板230延伸连接板220底端位置，将引导板230末端至于隔离腔115内端，进一步加快冷却液注入至隔离腔115的效率，同时能够提高隔离腔115内端冷却液注入量。

再进一步的，引导板230顶端开设有若干引流槽231，引流槽231内端设置有若干倾斜板232，倾斜板232呈倾斜状结构，当冷却液顺着引导板230顶端进行流动过程中，此时通过各个倾斜板232形成的倾斜面对携带冷量的冷却液进行缓冲处理，提高携带冷量的冷却液在隔离腔115内端停留时间，提高冷却液的冷却效果。

具体的，换热器壳体10内端上下两侧均交错设置有若干折流板120，通过各个折流板120对换热器壳体10内端进行空间隔离，通过设置的各个引流管130对换热器壳体10内端进行空间划分，提高引流管130内端传输的甲醇与冷却液的接触效果，以增大换热机会与效率，并对各个引流管130进行位置限定，提高各个引流管130工作稳定性。

由于从进水管140注入换热器壳体10内端的冷却液首先需要经过隔离腔115内端后才能继续向换热器壳体10内端排放，导致换热器壳体10内端注满冷却液的效率过低，且经过隔离腔115内端后的冷却液会消耗部分冷量，影响后续的换热工作，此外，换热器壳体10顶端另一侧设置有分流管150，进水管140与分流管150之间连接有连接管141，通过设置的分流管150以及连接管141在弧套110顶端形成两个用于冷却液注入的通道，通过连接管141将进水管140内端注入的部分冷却液转移至换热器壳体10内端另一侧，促使换热器壳体10内端的冷却液能够均匀注入至各个区域，同时能够加快换热器壳体10内端冷却液更换效率。

由于注入至进水管140内端的冷却液受到自身重力作用影响，大部分的冷却液将会顺着进水管140导入至换热器壳体10内端，只有当换热器壳体10内端积累一定量的冷却液时，其溢出换热器壳体10内端进入至进水管140内端的冷却液才会通过连接管141导入至分流管150内端，导致分流管150内端引导的冷却液量过低，进一步的，进水管140内端设置有分流板142，分流板142呈倾斜状结构，且分流板142倾斜面与连接管141开口位置对齐，通过设置分流板142对进水管140内端进行分隔处理，促使进水管140内端流入的冷却液经过分流板142顶端后将会进行分流，部分冷却液将会继续顺着进水管140内端注入至隔离腔115内端，另一部分的冷却液将会顺着分流板142侧面注入至连接管141内端，通过连接管141导入至分流管150内端，完成对冷却液的均匀注入工作。

由于冷却液需要通过分流板142进行分流处理，当冷却液与分流板142顶端接触时，两者之间会发生碰撞，不仅导致冷却液飞溅，影响冷却液注入效率，同时会影响冷却液传输过程中的动量，再进一步的，分流板142顶端呈弧形结构，将分流板142顶端设计成弧形结构，减少分流板142顶端与流动过程中冷却液接触面积，减少分流板142分流过程中对冷却液动量造成的影响，减少对冷却液产生的阻碍。

此外，连接管141呈倾斜结构，且连接管141靠近进水管140一端高度高于其靠近分流管150一端高度，将连接管141设计成倾斜结构，使得连接管141靠经进水管140一端势能大于另一端势能，两端形成的势能差作为冷却液传输过程中的动量，进一步提高冷却液在连接管141内端的传输效率，减少冷却液在连接管141内端的停留时间，减少冷却液冷量消耗量。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。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，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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要求保护的本发明范围内。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 (6)

1.甲醇供给用管壳式换热器结构，包括换热器壳体（10），所述换热器壳体（10）一端设置有弧套（110），所述换热器壳体（10）另一端设置有暂存套头，所述弧套（110）以及所述暂存套头内端均设置有一对挡盘（113），且两相对位置之间的所述挡盘（113）之间连接有若干用于进行甲醇传输的引流管（130），位于所述弧套（110）内端的两所述挡盘（113）底端均设置有隔离板（114），通过设置的所述隔离板（114）对所述弧套（110）内端进行分层处理，其分层的顶部为进料腔，底部为出料腔，所述弧套（110）顶端设置与所述进料腔保持连通的进料管（111），所述弧套（110）顶端设置与所述出料腔保持连通的出料管（112），所述换热器壳体（10）顶端一侧设置有用于进行冷却液注入的进水管（140），其特征在于：

两所述隔离板（114）之间开设有隔离腔（115），所述隔离腔（115）与所述换热器壳体（10）内端保持连通，以用于引导冷却液进入所述隔离腔（115）内端，所述弧套（110）内端一侧设置有隔离组件（20），所述隔离组件（20）用于调整所述进水管（140）向所述换热器壳体（10）内端注入的冷却液的流动方向，将冷却液导入至所述隔离腔（115）内端；

所述隔离组件（20）包括内板（210），所述内板（210）固定在所述换热器壳体（10）内端顶部位置，所述内板（210）底端设置有连接板（220），所述连接板（220）呈倾斜状态，且向所述隔离腔（115）位置倾斜；

所述连接板（220）底端设置有引导板（230），所述引导板（230）末端伸入至所述隔离腔（115）内端；

所述引导板（230）顶端开设有若干引流槽（231），所述引流槽（231）内端设置有若干倾斜板（232），所述倾斜板（232）呈倾斜状结构。

2.根据权利要求1所述的甲醇供给用管壳式换热器结构，其特征在于：所述换热器壳体（10）内端上下两侧均交错设置有若干折流板（120），通过各个所述折流板（120）对所述换热器壳体（10）内端进行空间隔离。

3.根据权利要求1所述的甲醇供给用管壳式换热器结构，其特征在于：所述换热器壳体（10）顶端另一侧设置有分流管（150），所述进水管（140）与所述分流管（150）之间连接有连接管（141）。

4.根据权利要求3所述的甲醇供给用管壳式换热器结构，其特征在于：所述进水管（140）内端设置有分流板（142），所述分流板（142）呈倾斜状结构，且所述分流板（142）倾斜面与所述连接管（141）开口位置对齐。

5.根据权利要求4所述的甲醇供给用管壳式换热器结构，其特征在于：所述分流板（142）顶端呈弧形结构。

6.根据权利要求4所述的甲醇供给用管壳式换热器结构，其特征在于：所述连接管（141）呈倾斜结构，且所述连接管（141）靠近所述进水管（140）一端高度高于其靠近所述分流管（150）一端高度。