CN117470000A - 一种环保型石油化工用高效换热器 - Google Patents
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Abstract
本申请属于换热器技术领域,具体是一种环保型石油化工用高效换热器,包括换热壳,所述换热壳的一侧设有控制器,所述换热壳的底部一侧设有热媒进管,所述换热壳的内壁错位均匀设有多组阻挡板,所述阻挡板的内部均匀开设有多组内孔,所述内孔的两侧均连通有流通管,所述流通管的内壁螺旋开设有多组螺旋槽;该装置操作简单,稳定高效,实现对石油原料的精准升温,保证后续石油原料的裂解效果;并且实现对换热壳内部温度的实时精准检测调节,温控效果好,温控精度高;在调节过程中还能实现对换热壳内壁以及流通管外表面的刮除清洁,避免热媒中的杂质等附着在其外表面并降低后续对石油原料的热交换效率,清洁性更高,除杂性更好。
Description
技术领域
本申请属于换热器技术领域,具体是一种环保型石油化工用高效换热器。
背景技术
换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备,是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体,使流体温度达到流程规定的指标,以满足工艺条件的需要,同时也是提高能源利用率的主要设备之一,因此在对石油原料进行裂解处理前可以优先进行热处理,从而提高后续的处理效果。
中国发明专利2020114325536涉及换热技术领域,且公开了一种石油化工用大型折流杆式换热器及其使用方法,包括管状壳体,所述管状壳体一端固定安装有第一法兰,所述第一法兰左侧贴设有密封圈,所述管状壳体内部开设有滑槽,所述第一法兰左侧设有第二法兰,所述第二法兰右侧设有环形槽;该换热器换热效率低,换热效果差,无法满足大批量生产需求。
中国发明专利2021114006770涉及石油化工技术领域,公开了一种石油化工用夹套换热器,包括工作台、换热机构和储料机构;储料机构,包括与工作台滑动连接的导向柱,导向柱远离地面的一端设有存料罐,导向柱靠近地面的一端设有托板,托板的一端转动连接丝杆的端部,丝杆的中部螺纹连接工作台;该换热器换热质量差,回流效果差。
现有技术中的换热器均需要热媒对石油原料进行换热,则热媒容易附着在换热壳内壁或者流通管外壁,进而降低石油原料的换热效率,同时对换热壳内壁以及流通管外壁的清洁难度大,清洁效率低。
而当换热壳内部热媒的含量发生变化时,换热壳内部温度对应发生变化,则热媒对流通管内部石油原料的换热效率发生变化,进而降低石油原料的换热质量,并对后续裂解质量造成影响。
而当石油原料在流通管内部流通换热时,由于石油原料自身的粘连性会造成其附着在流通管内壁,从而不仅会降低石油原料的流通稳定性,同时还会降低流通管内壁的清洁性和疏通性,并增大后续清洁难度。
而流通管内部的石油原料长时间稳定流通时会发生沉降,进而降低石油原料的流通性,并且还能增加其与流通管内壁的粘连性。
发明内容
本申请针对以上问题,本申请提供了一种环保型石油化工用高效换热器。
为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:一种环保型石油化工用高效换热器,包括换热壳,所述换热壳的一侧设有控制器,所述换热壳的底部一侧设有热媒进管,所述换热壳的内壁错位均匀设有多组阻挡板,所述阻挡板的内部均匀开设有多组内孔,所述内孔的两侧均连通有流通管;
所述流通管的内壁螺旋开设有多组螺旋槽,所述螺旋槽内部均滑动连接有铁磁性滑块,所述流通管内部滑动连接有移动环,所述移动环的外壁与铁磁性滑块的侧壁固定连接,所述移动环的内壁均匀设有多组错位板;
所述阻挡板的两侧均滑动连接有磁性挡板,所述阻挡板的两侧均匀开设有多组滑出槽,所述滑出槽的侧壁设有膨胀管,所述膨胀管的另一端设有滑动杆,所述滑动杆的另一端与磁性挡板的侧壁固定连接;
所述内孔的轴心处对称转动连接有两组转动杆,所述转动杆外表面均匀设有多组限位套,所述限位套内部滑动连接有搅动板,两组所述转动杆相互背对的一侧轴心处开设有中心槽,所述中心槽的内部滑动连接有内杆,所述中心槽的内壁均匀开设有多组活动槽,所述内杆的外表面且位于活动槽的内部设有楔形块,所述搅动板的底部设有匹配块,所述内杆的端部通过连接组件与移动环的侧壁固定连接;
所述阻挡板的两侧均开设有侧槽,所述侧槽内部滑动连接有侧杆,所述侧杆的另一端与磁性挡板的侧壁固定连接。
该装置对石油原料的换热效率高,换热效果好,同时还能对换热壳内壁以及流通管的外壁进行刮除清洁,有效的提高装置的除杂性能;并且还能对流通管内部石油原料的换热温度进行快速检测,同时对应调节换热壳内部热媒量以及流通管内部石油原料的流速,进一步的提高对石油原料的换热精度;而流通管内部石油原料带动搅动板转动,进一步提高石油原料流通的不规则性,提高石油原料的紊流除杂效果。
进一步的,所述控制器电性控制各电气元件,所述换热壳的底部对称设有两组支架,所述换热壳的顶部一侧设有热媒出管,所述换热壳远离热媒进管的一侧通过螺栓密封设有进料壳,所述进料壳的中心处设有隔板,所述进料壳的底部设有原料进管,所述进料壳的顶部设有原料出管,所述流通管远离热媒进管的端部穿过换热壳并与进料壳的内腔相连通。
进一步的,所述换热壳靠近热媒进管的一侧通过螺栓密封设有回流壳,所述流通管靠近热媒进管的端部穿过换热壳并与回流壳内腔相连通。
进一步的,所述侧杆与阻挡板的外表面相匹配,所述侧杆与侧槽密封滑动连接,所述侧杆的侧壁与热媒进管和热媒出管均相匹配。
进一步的,所述磁性挡板的内部均匀开设有多组通过孔,所述通过孔的内壁与流通管的外壁密封滑动连接,所述铁磁性滑块具备铁磁性,所述磁性挡板与铁磁性滑块相匹配。
进一步的,所述膨胀管内部设有热膨胀气体,所述滑出槽的侧壁设有连接弹簧,所述连接弹簧的另一端与滑动杆的侧壁固定连接,所述滑动杆与滑出槽密封滑动连接,所述滑出槽开设于阻挡板的侧壁且与换热壳内部热媒的热交换效率高。
进一步的,所述转动杆的外表面通过轴承转动连接有多组连接杆,所述连接杆的另一端与内孔的侧壁固定连接,所述限位套的内壁与搅动板的外壁密封滑动连接,所述限位套倾斜设置,且所述限位套的倾斜角度与内孔的直径相匹配。
进一步的,所述楔形块的宽度与活动槽的宽度相匹配,所述楔形块的长度小于活动槽的长度,所述搅动板靠近内杆的一端穿过转动杆并到达活动槽内腔,所述匹配块的端部与楔形块的外壁楔形滑动配合。
进一步的,所述匹配块的两侧壁均设有固定板,所述固定板位于活动槽内腔,所述固定板的一侧设有固定弹簧,所述固定弹簧的另一端与活动槽的侧壁固定连接。
进一步的,所述连接组件包括多组限位杆,所述限位杆靠近内杆的端部均通过轴承与内杆的外表面转动连接,所述限位杆靠近移动环的一侧均设有横杆,所述横杆的另一端与移动环的侧壁固定连接。
与现有技术相比,本申请的有益效果如下:
1、本发明通过设置换热壳、进料壳和回流壳等部件的相互配合,该装置换热效率高,换热效果好,满足对不同石油原料的快速高效换热,适应性更强,稳定性更高,操作简单,同时借助逆向换热的方式进一步的保证石油原料的换热彻底性,并且各个部件相互配合且密封性强,支撑性好,热媒循环性强,节能减排,绿色环保。
2、本发明通过设置流通管、磁性挡板和膨胀管等部件的相互配合,该装置操作简单,稳定高效,实现对石油原料的精准升温,保证后续石油原料的裂解效果;并且实现对换热壳内部温度的实时精准检测调节,温控效果好,温控精度高;在调节过程中还能实现对换热壳内壁以及流通管外表面的刮除清洁,避免热媒中的杂质等附着在其外表面并降低后续对石油原料的热交换效率,清洁性更高,除杂性更好。
3、本发明通过设置搅动杆、内孔和内杆等部件的相互配合,该装置还能对流通管内部石油原料进行不规则的切割刮除清洁,避免流通管内壁粘连石油原料从而降低其流通性能;而移动环移动时同步对搅动板的伸长距离进行调节,进而保证搅动板对内孔内部石油原料的搅动传送适应性。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图;
图2为本发明的内部结构示意图;
图3为本发明的流通管和阻隔板结构示意图;
图4为本发明的流通管和阻隔板正视剖视示意图;
图5为本发明的转动杆结构示意图;
图6为本发明的内杆结构示意图;
图7为图4中A处放大示意图;
图8为图4中B处放大示意图;
图9为图4中C处放大示意图。
图中;1、换热壳;2、支架;3、热媒进管;4、热媒出管;5、进料壳;6、原料进管;7、原料出管;8、回流壳;9、隔板;10、流通管;11、阻挡板;12、侧槽;13、侧杆;14、磁性挡板;15、通过孔;16、滑出槽;17、膨胀管;18、连接弹簧;19、滑动杆;20、螺旋槽;21、连接杆;22、转动杆;23、内孔;24、限位套;25、搅动板;26、内杆;27、限位杆;28、横杆;29、移动环;30、铁磁性滑块;31、错位板;32、楔形块;33、活动槽;34、匹配块;35、固定板;36、固定弹簧;37、中心槽。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范围。
第一实施例
如图1-3所示,一种环保型石油化工用高效换热器,包括换热壳1,石油原料在换热壳1中进行换热升温,升温后的石油便于后续进行裂解处理,换热壳1的一侧设有控制器,控制器电性控制各电气元件,换热壳1的底部对称设有两组支架2,支架2的设置进一步提高换热壳1的稳定性和支撑强度。
换热壳1的底部一侧设有热媒进管3,热媒进管3内部通入热媒,换热壳1的顶部一侧设有热媒出管4,热媒出管4内部排出换热壳1内部的热媒,因此热媒沿热媒进管3进入换热壳1内部,并充满换热壳1,进一步的提高对换热壳1内部石油原料的热交换效率,而经过换热后的热媒沿热媒出管4排出,有效的提高了热媒流通性和对石油原料的热交换效率。
换热壳1的内壁错位均匀设有多组阻挡板11,多组阻挡板11的设置提高了热媒在换热壳1内部的流通往复性,从而提高热媒与流通管10内部的石油原料的热交换彻底性,避免换热壳1内部出现流通死角从而降低热媒的热交换效果,阻挡板11的内部均匀开设有多组内孔23,内孔23的两侧均连通有流通管10,则流通管10内部主要用于石油原料的流通,并且相邻的流通管10通过内孔23进行流通,从而保证流通管10内部石油原料的流通密封性和稳定性。
换热壳1远离热媒进管3的一侧通过螺栓密封设有进料壳5,进料壳5与换热壳1之间相互密封连接,而进料壳5主要对石油原料进行进料,则热媒不会沿换热壳1进入进料壳5内部并对石油原料的流通造成影响,并且进料壳5与换热壳1可通过螺栓进行拆卸,进一步的提高对进料壳5内壁附着的石油原料的清洁效果,进料壳5的中心处设有隔板9,隔板9将进料壳5隔分为两个区域,两个区域互不影响且石油原料的流通性更强,进料壳5的底部设有原料进管6,进料壳5的顶部设有原料出管7,流通管10远离热媒进管3的端部穿过换热壳1并与进料壳5的内腔相连通,则石油原料沿原料进管6进入进料壳5底部,并且位于隔板9下方,此时石油原料进入下方的流通管10内部,并沿流通管10到达换热壳1内部并与热媒进行热交换加热,而上方的流通管10内部的石油原料重新回流至进料壳5内部,并到达隔板9上方,最终沿原料出管7排出,进而完成石油原料的流通的热交换。
换热壳1靠近热媒进管3的一侧通过螺栓密封设有回流壳8,流通管10靠近热媒进管3的端部穿过换热壳1并与回流壳8内腔相连通,流通管10主要用于石油原料的回流工序,即位于隔板9下方的石油原料沿流通管10到达回流壳8内部,并沿回流壳8回流至位于隔板9上方的流通管10内部,进而使得石油原料不断流通至隔板9顶部并最终沿原料出管7排出。
且本发明使用的是逆向换热的方法,即热媒进管3和原料进管6处于相反方向,该设置进一步的提高了热媒对流通管10内部石油原料的换热效率和换热效果,适应性更强,稳定性更高,换热更加彻底。
使用时,首先控制器控制热媒沿热媒进管3进入换热壳1内部,并在换热壳1内部进行流通换热,有效的提高换热壳1内部的换热效率,而经过换热后的热媒沿热媒出管4排出,排出后的热媒被重新处理加热后循环流通至热媒进管3,进而完成热媒的流通和循环,进一步提高热媒对石油原料的热交换效率和热交换效果。
同时控制器控制石油原料沿原料进管6进入进料壳5内部,且位于隔板9下方,而该部分石油原料进入隔板9下方的多组流通管10内部进行流通,该石油原料沿流通管10和内孔23进入换热壳1内部,进而与换热壳1内部的热媒进行换热升温,提高后续对石油原料的裂解处理效果,而下方的流通管10内部的石油原料不断流入回流壳8内部,回流壳8内部的石油原料量不断升高并到达上方的流通管10端,则回流壳8内部的石油原料进入上方的流通管10内部,并最终沿流通管10和内孔23到达进料壳5内部且,则经过热交换后的石油原料位于隔板9上方,并不断沿原料出管7排出进行后续的裂解处理,进一步的实现石油原料的循环处理。
该装置换热效率高,换热效果好,满足对不同石油原料的快速高效换热,适应性更强,稳定性更高,操作简单,同时逆向换热的方式进一步的保证石油原料的换热彻底性,并且各个部件相互配合且密封性强,支撑性好,热媒循环性强,节能减排,绿色环保。
第二实施例
如图4-9所示,在实际使用上述换热器对石油原料进行加热时,热媒在换热壳1内部流通并对流通管10内部的石油原料进行换热,则部分热媒会粘连在换热壳1内壁或者流通管10外表面,从而降低热媒的流速以及换热效率;而当换热壳1内部的热媒量发生变化时,换热壳1内部的温度发生变化,换热壳1对流通管10内部的石油原料换热效率发生变化,进而影响石油原料后续裂解质量;而当石油原料在流通管10和内孔23内部流通换热时,由于石油原料自身的粘连性会附着在流通管10或者内孔23的内壁,不仅会降低石油原料在流通管10和内孔23内部的流通速度,还会增大后续的清洁难度;而且石油原料在流通管10和内孔23内部稳定流通时会出现沉降,进而不仅会降低石油原料的流通换热速度,同时还会造成部分石油原料与内壁的粘连;而当换热壳1内部的热媒量不同时,换热壳1内部的温度不同,对应的对流通管10和内孔23内部的石油原料的换热效率不同,而如果流通管10和内孔23内部的石油原料仍按照正常速度流通时,容易造成石油原料的换热效率发生变化,进而降低石油原料的换热质量。
为了解决上述问题,该环保型石油化工用高效换热器还包括:流通管10的内壁螺旋开设有多组螺旋槽20,螺旋槽20内部均滑动连接有铁磁性滑块30,铁磁性滑块30可以在螺旋槽20内部发生螺旋转动,且螺旋槽20对铁磁性滑块30起到限位滑动的作用,流通管10内部滑动连接有移动环29,移动环29的外壁与铁磁性滑块30的侧壁固定连接,移动环29的内壁均匀设有多组错位板31,因此当铁磁性滑块30在流通管10内壁的螺旋槽20内部滑动时,铁磁性滑块30带动移动环29同步移动并发生转动,移动环29同步带动内壁的多组错位板31转动并移动,错位板31对流通管10内部石油原料的错位阻挡方向发生变化,进一步的提高流通管10内壁的清洁性以及石油原料的紊流效果。
阻挡板11的两侧均滑动连接有磁性挡板14,磁性挡板14的内部均匀开设有多组通过孔15,通过孔15的内壁与流通管10的外壁密封滑动连接,因此磁性挡板14在阻挡板11的两侧发生移动时,通过磁性挡板14带动通过孔15移动并对流通管10外表面附着的热媒等进行刮除,进一步的提高流通管10外壁的清洁性能,铁磁性滑块30具备铁磁性,磁性挡板14与铁磁性滑块30相匹配,同时当磁性挡板14在阻挡板11两侧移动时,磁性挡板14借助与铁磁性滑块30的磁吸力带动铁磁性滑块30同步移动,铁磁性滑块30在螺旋槽20内部移动时同步带动内部的移动环29横向移动并发生转动,移动环29转动带动内壁的多组错位板31转动并对流通管10内部流通的石油原料进行错位阻挡的方向发生变化,进而有效的提高对流通管10内部石油原料的紊流阻挡效果。
阻挡板11的两侧均开设有侧槽12,侧槽12内部滑动连接有侧杆13,侧杆13与阻挡板11的外表面相匹配,侧杆13的另一端与磁性挡板14的侧壁固定连接,因此当磁性挡板14移动时带动侧杆13沿侧槽12滑出,此时侧杆13的外表面与换热壳1的内壁相互贴合,磁性挡板14移动时同步对换热壳1的内壁进行移动刮除,进一步的提高换热壳1内壁的清洁性和无杂性,侧杆13的端部与热媒进管3和热媒出管4均相匹配,同时阻挡板11一部分内嵌于换热壳1内部,则侧槽12与换热壳1的内壁相匹配,侧杆13与换热壳1的内壁相互贴合,且当磁性挡板14在阻挡板11的两侧移动时,磁性挡板14带动侧杆13移动,阻挡板11、侧杆13和磁性挡板14组成的密闭空间增大,换热壳1内部流通热媒的空间减小,对应的换热壳1内部的热媒量减小,同时侧杆13移动时对热媒进管3的阻挡面积增大,热媒进管3进入换热壳1内部的热媒量减少,进一步的降低换热壳1内部的温度,从而降低换热效率,避免换热效率过高从而降低换热质量。
阻挡板11的两侧均匀开设有多组滑出槽16,滑出槽16的侧壁设有膨胀管17,膨胀管17的另一端设有滑动杆19,滑动杆19的另一端与磁性挡板14的侧壁固定连接,膨胀管17内部设有热膨胀气体,则当换热壳1内部的温度不断升高时,膨胀管17内部的热膨胀气体体积不断增大,则膨胀管17体积增大并带动滑动杆19沿滑出槽16向外侧移动,滑动杆19移动时同步带动磁性挡板14移动,进而实现对换热壳1内部热媒的实时监控以及对应性调控。
滑出槽16的侧壁设有连接弹簧18,连接弹簧18的另一端与滑动杆19的侧壁固定连接,连接弹簧18的设置进一步提高滑动杆19的弹性复位性能,滑动杆19与滑出槽16密封滑动连接,该密封设置进一步提高了滑动杆19滑动的稳定性,避免外界热媒等进入滑出槽16内部并对滑动杆19的滑动造成阻碍,滑出槽16开设于阻挡板11的侧壁且与换热壳1内部热交换效率高,该设置进一步的提高了膨胀管17内部热膨胀气体对换热壳1内部热媒的温度检测性能以及温控调节准确性。
内孔23的轴心处对称转动连接有两组转动杆22,则转动杆22可以在内孔23的轴心处发生转动,且不会对内孔23内部石油原料的正常流通造成阻碍,转动杆22的外表面通过轴承转动连接有多组连接杆21,连接杆21的另一端与内孔23的侧壁固定连接,借助连接杆21和轴承的设置进一步提高了转动杆22的支撑性能以及转动的稳定性。
转动杆22外表面均匀设有多组限位套24,限位套24内部滑动连接有搅动板25,因此当转动杆22转动时同步带动限位套24转动,限位套24转动带动搅动板25转动,搅动板25转动对内孔23内部的石油原料进行搅动紊流,从而提高内孔23内部石油原料的不规则流通性能,限位套24的内壁与搅动板25的外壁密封滑动连接,该密封滑动连接的设置进一步提高了限位套24的密封性能,避免内孔23内部的石油原料进入限位套24内部并对搅动板25的滑动造成影响,限位套24倾斜设置,且限位套24的倾斜角度与内孔23的直径相匹配,则当石油原料在内孔23内部流通时,借助石油原料的冲击性能带动限位套24在内孔23内部转动,从而对内孔23内部的石油原料进行搅动流通,提高石油原料的流通性能以及紊流变化性能。
两组转动杆22相互背对的一侧轴心处开设有中心槽37,中心槽37的内部滑动连接有内杆26,内杆26在中心槽37内部随着转动杆22的转动同步转动,同时内杆26也可以在中心槽37内部进行横向滑动,从而对搅动板25沿限位套24的伸长长度进行调节。
中心槽37的内壁均匀开设有多组活动槽33,内杆26的外表面且位于活动槽33的内部设有楔形块32,活动槽33的设置主要用于楔形块32的滑动,搅动板25的底部设有匹配块34,匹配块34的端部与楔形块32的外壁楔形滑动配合,因此当内杆26移动时同步带动楔形块32移动,楔形块32移动且与匹配块34相互楔形配合并带动搅动板25在限位套24内部移动。
搅动板25靠近内杆26的一端穿过转动杆22并到达活动槽33内腔,楔形块32的宽度与活动槽33的宽度相匹配,则当转动杆22转动时,活动槽33与楔形块32的卡接作用带动内杆26随着转动杆22的转动同步转动,楔形块32的长度小于活动槽33的长度,则内杆26沿中心槽37向外侧移动时,内杆26同步带动楔形块32移动,楔形块32与错位板31楔形配合并带动搅动板25沿限位套24向外侧移动。
匹配块34的两侧壁均设有固定板35,固定板35主要起到固定连接作用,固定板35位于活动槽33内腔,固定板35的一侧设有固定弹簧36,固定弹簧36的另一端与活动槽33的侧壁固定连接,固定弹簧36的设置进一步的提高固定板35的弹性复位性能,对应提高匹配块34以及搅动板25的弹性复位性能,进一步提高装置的稳定性和对内孔23内部石油原料的搅动充分性。
内杆26的端部通过连接组件与移动环29的侧壁固定连接,连接组件的设置将内杆26与移动环29进行同步连接,连接组件包括多组限位杆27,限位杆27靠近内杆26的端部均通过轴承与内杆26的外表面转动连接,则通过限位杆27和轴承的设置实现内杆26在中心槽37内部随着转动杆22的转动同步转动,限位杆27靠近移动环29的一侧均设有横杆28,横杆28的另一端与移动环29的侧壁固定连接,则当移动环29移动时,通过横杆28和限位杆27带动内杆26在中心槽37内部同步横向移动,同时当移动环29转动时,通过横杆28和限位杆27的传动,以及内杆26外表面轴承的设置,使得其并不会对内杆26的正常转动造成影响,进一步的提高装置的稳定性和传动性。
热媒进管3、热媒出管4、原料进管6和原料出管7内部均设有电磁阀,电磁阀的设置进一步实现对其内部流通情况的调节的控制。
使用时,由上述实施例可知,首先控制器控制热媒进管3、热媒出管4、原料进管6和原料出管7内部的电磁阀均打开,热媒沿热媒进管3进入换热壳1内部并对换热壳1进行预加热,而换热壳1内部的热媒流通至另一侧并最终沿热媒出管4排出,之后控制器控制石油原料沿原料进管6进入进料壳5下方,并沿下方的流通管10进入换热壳1内部,石油原料依次通过多组流通管10和内孔23并最终到达回流壳8内部进行回流,而在换热壳1内部的流通管10流通的石油原料与热媒进行热交换,有效的提高热交换效率和热交换质量,而回流壳8内部的石油原料沿上方的流通管10和内孔23重新回流至进料壳5的上方,并最终沿原料出管7排出,从而完成最终的热交换过程。
同时,石油原料在流通管10进行流通时,石油原料首先与移动环29内壁的多组错位板31相互接触,则借助错位板31对石油原料的错位切割作用,进而使得石油原料在流通管10内部流通时发生紊流,有效的提高石油原料流通的不稳定性,不仅保证与换热壳1内部热媒的换热效率,同时还能避免石油原料在流通管10内部发生沉降并造成石油原料与流通管10内部发生附着粘连,并且在该过程中由于磁性挡板14的位置不发生变化,则磁性挡板14对铁磁性滑块30施加的磁吸力不发生变化,借助铁磁性滑块30对移动环29的限位作用使得移动环29在流通管10内部不会发生移动,进一步提高移动环29对流通管10内部石油原料的切割紊流效果。
而经过错位板31错位后的石油原料进一步流通并到达内孔23内部,在石油原料对搅动板25施加的冲击力作用并通过搅动板25和限位套24带动转动杆22在内孔23内部发生转动,转动杆22转动的过程中同步带动通过搅动板25对内孔23内部的原料进行混合搅拌,有效的提高石油原料在内孔23内部的流通速度以及与内孔23内壁的冲击效果,进而避免石油原料在内孔23内部发生沉淀并降低流通效率以及内孔23内部的清洁性能。
同时转动杆22转动时通过活动槽33带动楔形块32转动,楔形块32转动带动内杆26转动,内杆26与限位杆27通过轴承传动,进而使得内杆26转动的稳定性以及与转动杆22转动的同步性,楔形块32对匹配块34支撑限位,匹配块34对搅动板25支撑,从而有效的提高搅动板25对内孔23内部石油原料的搅拌传动效果。
同时如果换热壳1内部的热媒量过多,或者流通管10和内孔23内部石油原料的流速过慢,则换热壳1内部的温度不断升高,该升高的温度会导致流通管10和内孔23内部的石油原料的过度加热升温,并对应降低后续石油原料的裂解质量。
则当换热壳1内部温度升高时,膨胀管17内部热膨胀气体体积增大,则膨胀管17体积增大并带动滑动杆19拉伸连接弹簧18向外侧移动,滑动杆19移动时同步带动两侧的磁性挡板14继续向外侧移动,磁性挡板14移动时同步带动侧杆13沿侧槽12向外侧移动,则磁性挡板14与阻挡板11的侧壁之间的距离增大,磁性挡板14、侧杆13和阻挡板11之间形成的密闭空间增大,换热壳1内部热媒流通的空间对应减小,换热壳1内部的热媒量减小,同时两侧端部的磁性挡板14移动时通过侧杆13对热媒进管3和热媒出管4进行一定的阻挡作用,从而使得沿热媒进管3进入换热壳1内部的热媒流速减小,进一步的降低换热壳1内部的温度,从而保证换热壳1内部热媒对流通管10内部石油原料的换热效率。
并且当磁性挡板14向外侧移动时,磁性挡板14通过与铁磁性滑块30的磁吸力带动铁磁性滑块30在流通管10内部向远离阻挡板11端移动,铁磁性滑块30移动时通过螺旋槽20的螺旋限位作用带动中间的移动环29在流通管10内部螺旋移动,则移动环29与阻挡板11端部之间距离增大,而当移动环29移动时不仅可以对流通管10内壁附着的石油原料进行刮除清洁,提高流通管10内壁的清洁性,避免部分石油原料附着在流通管10内壁造成污染以及损失,同时移动环29转动时还能对应改变多组错位板31的位置,错位板31对流通管10内部流通的石油原料的错位切割方向和位置发生变化,进一步的提高流通管10内部石油原料的紊流效果,从而保证流通管10内部石油原料的不稳定流通性能,进而对应提高流通管10内壁的清洁性。
而当移动环29转动时,借助限位杆27与内杆26外表面的轴承配合使得移动环29的转动并不会发生阻碍,同时移动环29移动通过横杆28和限位杆27带动内杆26沿中心槽37向外侧移动,内杆26移动时同步带动多组楔形块32移动,楔形块32移动时通过与匹配块34的楔形配合带动匹配块34向外侧移动,匹配块34移动时通过固定板35对多组固定弹簧36施加挤压力,而匹配块34移动时同步带动搅动板25沿限位套24向外侧移动,搅动板25沿限位套24向外侧移出的长度增大,对应的搅动板25外端部与内孔23内壁之间的距离减小,搅动板25随着转动杆22的转动时对内孔23内部的石油原料的搅拌传动效率增大,从而对应提高内孔23内部石油原料的流通速度,降低石油原料与换热壳1内部热媒的热交换时间,有效的避免了石油原料过度加热并降低后续裂解质量。
而随着换热壳1内部热媒量减少,且流通管10和内孔23内部石油原料的流速增大,则换热壳1内部的温度下降,膨胀管17的体积减小,在连接弹簧18的弹力作用下带动滑动杆19沿滑出槽16反向移动,滑动杆19带动磁性挡板14反向移动,磁性挡板14带动侧杆13反向移动,侧杆13对热媒进管3的堵塞面积减小,且磁性挡板14与阻挡板11侧壁之间的距离减小,换热壳1内部流入的热媒量增多,同时磁性挡板14反向移动时通过与铁磁性滑块30的磁吸力带动铁磁性滑块30沿螺旋槽20反向移动,铁磁性滑块30带动移动环29反向移动并转动,移动环29对流通管10的内壁附着的石油原料进行反向刮除清洁,且移动环29带动多组错位板31反向转动变化切割扰流方向,对应改变流通管10内部石油原料的流通不稳定性。
同时当移动环29反向移动时通过连接组件带动内杆26在中心槽37内部反向移动,内杆26移动时带动楔形块32反向移动,楔形块32与匹配块34楔形配合并带动匹配块34向靠近内杆26端移动,匹配块34带动搅动板25反向移动,搅动板25沿限位套24伸出的长度减小,搅动板25的外端部由于内孔23内壁之间的距离增大,则搅动板25在内孔23内部石油原料的冲击作用下搅动效率降低,对应的石油原料的流速减小,进一步的提高流通管10内部的石油原料与换热壳1内部热媒的热交换准确性,保证经过加热后的石油原料满足后续裂解要求。
而当装置完成对石油原料的换热过程后,需要对装置内部进行清洁,则此时将两侧的进料壳5和回流壳8拆除,并直接将其内壁进行刮除清洁即可,同时将热媒沿热媒进管3内部不断通入换热壳1内部,并且在流通管10内部通入热媒,此时换热壳1内部的温度不断升高至最大值,则热媒在流通管10内部流通并对流通管10内壁进行清洁,同时由于换热壳1内部温度升高至最大值,膨胀管17膨胀至最大值并带动磁性挡板14向远离阻挡板11端移动至最大值,此时磁性挡板14以及侧杆13对换热壳1的内壁和流通管10的外表面进行彻底有效的刮除清洁,进而提高换热壳1内壁的清洁性。
而磁性挡板14通过与铁磁性滑块30的磁吸力带动移动环29向远离阻挡板11端移动至最大值,移动环29移动时还能对流通管10内壁附着的石油原料等进行刮除清洁,从而提高流通管10内壁的清洁性能,移动环29对流通管10内部流通的热媒进行搅动混合效率增强,从而使得流通管10内部的热媒受到的扰流效率增大,进一步带动流通管10内部的热媒进行紊流并提高对流通管10内壁的冲击清洁效果,并且移动环29移动时同步连接组件带动内杆26向外侧移动至最大距离,内杆26通过楔形块32和匹配块34的楔形配合带动搅动板25沿限位套24向外侧移动至最大距离,搅动板25伸出距离到达最大,搅动板25在内孔23内部热媒的冲击作用下发生转动并对内孔23的内壁进行刮除清洁,进一步的提高对内孔23内壁的清洁性,且搅动板25不断转动时同步对内孔23内部的热媒进行搅动,进一步提高内孔23内部热媒的流通不稳定性,从而提高热媒对内孔23内壁的冲击清洁效果。
当完成清洁后,只需要重新将进料壳5和回流壳8安装,并重复上述过程对石油原料进行热交换即可。
该装置对石油原料的热交换效率高,热交换效果好,操作简单,稳定高效,有效的实现了对石油原料的精准升温,保证后续石油原料的裂解效果;并且还能实现对换热壳1内部温度的实时精准检测调节,温控效果好,温控精度高;并且在调节过程中还能实现对换热壳1内壁以及流通管10外表面的刮除清洁,避免热媒中的杂质等附着在其外表面并降低后续对石油原料的热交换效率,清洁性更高,除杂性更好;同时还能对流通管10内部石油原料进行不规则的切割刮除清洁,避免流通管10内壁粘连石油原料从而降低其流通性能;而移动环29移动时同步对搅动板25的伸长距离进行调节,进而保证搅动板25对内孔23内部石油原料的搅动传送适应性,节能减排,绿色环保。
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。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种环保型石油化工用高效换热器,包括换热壳,所述换热壳的一侧设有控制器,其特征在于,所述换热壳的底部一侧设有热媒进管,所述换热壳的内壁错位均匀设有多组阻挡板,所述阻挡板的内部均匀开设有多组内孔,所述内孔的两侧均连通有流通管;
所述流通管的内壁螺旋开设有多组螺旋槽,所述螺旋槽内部均滑动连接有铁磁性滑块,所述流通管内部滑动连接有移动环,所述移动环的外壁与铁磁性滑块的侧壁固定连接,所述移动环的内壁均匀设有多组错位板;
所述阻挡板的两侧均滑动连接有磁性挡板,所述阻挡板的两侧均匀开设有多组滑出槽,所述滑出槽的侧壁设有膨胀管,所述膨胀管的另一端设有滑动杆,所述滑动杆的另一端与磁性挡板的侧壁固定连接;
所述内孔的轴心处对称转动连接有两组转动杆,所述转动杆外表面均匀设有多组限位套,所述限位套内部滑动连接有搅动板,两组所述转动杆相互背对的一侧轴心处开设有中心槽,所述中心槽的内部滑动连接有内杆,所述中心槽的内壁均匀开设有多组活动槽,所述内杆的外表面且位于活动槽的内部设有楔形块,所述搅动板的底部设有匹配块,所述内杆的端部通过连接组件与移动环的侧壁固定连接;
所述阻挡板的两侧均开设有侧槽,所述侧槽内部滑动连接有侧杆,所述侧杆的另一端与磁性挡板的侧壁固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述控制器电性控制各电气元件,所述换热壳的底部对称设有两组支架,所述换热壳的顶部一侧设有热媒出管,所述换热壳远离热媒进管的一侧通过螺栓密封设有进料壳,所述进料壳的中心处设有隔板,所述进料壳的底部设有原料进管,所述进料壳的顶部设有原料出管,所述流通管远离热媒进管的端部穿过换热壳并与进料壳的内腔相连通。
3.根据权利要求1所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述换热壳靠近热媒进管的一侧通过螺栓密封设有回流壳,所述流通管靠近热媒进管的端部穿过换热壳并与回流壳内腔相连通。
4.根据权利要求1所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述侧杆与阻挡板的外表面相匹配,所述侧杆与侧槽密封滑动连接,所述侧杆的侧壁与热媒进管和热媒出管均相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述磁性挡板的内部均匀开设有多组通过孔,所述通过孔的内壁与流通管的外壁密封滑动连接,所述铁磁性滑块具备铁磁性,所述磁性挡板与铁磁性滑块相匹配。
6.根据权利要求1所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述膨胀管内部设有热膨胀气体,所述滑出槽的侧壁设有连接弹簧,所述连接弹簧的另一端与滑动杆的侧壁固定连接,所述滑动杆与滑出槽密封滑动连接,所述滑出槽开设于阻挡板的侧壁且与换热壳内部热媒的热交换效率高。
7.根据权利要求1所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述转动杆的外表面通过轴承转动连接有多组连接杆,所述连接杆的另一端与内孔的侧壁固定连接,所述限位套的内壁与搅动板的外壁密封滑动连接,所述限位套倾斜设置,且所述限位套的倾斜角度与内孔的直径相匹配。
8.根据权利要求1所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述楔形块的宽度与活动槽的宽度相匹配,所述楔形块的长度小于活动槽的长度,所述搅动板靠近内杆的一端穿过转动杆并到达活动槽内腔,所述匹配块的端部与楔形块的外壁楔形滑动配合。
9.根据权利要求8所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述匹配块的两侧壁均设有固定板,所述固定板位于活动槽内腔,所述固定板的一侧设有固定弹簧,所述固定弹簧的另一端与活动槽的侧壁固定连接。
10.根据权利要求1所述的一种环保型石油化工用高效换热器,其特征在于,所述连接组件包括多组限位杆,所述限位杆靠近内杆的端部均通过轴承与内杆的外表面转动连接,所述限位杆靠近移动环的一侧均设有横杆,所述横杆的另一端与移动环的侧壁固定连接。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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