CN201497406U - 一种制药设备中的内循环换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种制药设备中的内循环换热器，其壳程管板分别封装在管壳的上下两端，换热管分成若干节，各换热管两端分别穿过壳程管板上的安装孔，并延伸至管程管板的安装孔中；盲板分别封装在管程管板的外侧，且各盲板上具有起过流作用的凹腔，热媒进口和热媒出口穿过下盲板且分别与凹腔连通，各换热管及盲板的凹腔构成一个使热媒沿管壳内多次垂直向循环的流通通路，热媒由进口流入，依次流过各节换热管和上、下管程管板的各内腔后由出口流出，在管壳的侧面则分别设有冷媒进口和冷媒出口。由于热媒在换热管内多次垂直向流过管壳内部，使热媒在管程内的冷却距离延长至现有设备的4，6，8倍，大大提高了换热效率。

Description

一种制药设备中的内循环换热器

技术领域

本实用新型涉及一种生物制药领域的机械设备，具体是一种制药设备中的内循环换热器。

背景技术

换热器是生物制药行业中用于提炼药物的辅助设备，现有换热器为列管式换热器，列管式换热器的结构为：多排列管垂直设置在管壳中，热媒(即注射用水或洁净介质)采用上进下出方式通过列管，而冷媒(即冷冻液或冷却水)由管壳下部进入，并充满列管与管壳之间的间隙，冷媒在与列管中的热媒交换热量后再由管壳上部排出，这种列管式换热器的缺点是换热管程短，基本只相当于管壳的高度，导致热交换效率不高。而且热媒采用上进下出方式，其结构导致仪表及阀门等操作设备都必须设置在管壳顶部，操作时必须借助扶梯或梯台等登高设施上至可操作高度，由于热媒的温度高达80-90℃，登高作业的作业面较小，存在发生危险的可能性。此外，现有的列管式换热器都是采用单管板焊接式，在实际使用中存在列管受热胀冷缩使管内压力发生变化并产生裂缝，导致冷媒进入热媒中而发生严重的医疗事故的隐患。另外由于没有残液设置排放装置，在长期使用中存在卫生死角或残液，在生物制药领域是不允许存在的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种热循环效率高，安全性更好的内循环换热器。

本实用新型所述的制药设备中的内循环换热器，它包括管壳、上、下盲板、上、下管程管板、上、下壳程管板、换热管、热媒进口、热媒出口、冷媒进口及冷媒出口；

所述上、下壳程管板分别封装在管壳的上下两端，换热管分成若干节并沿管壳内纵向均匀分布，各换热管两端分别穿过上、下壳程管板上的安装孔，并延伸至上、下管程管板的安装孔中；上、下盲板分别封装在上、下管程管板的外侧，且各盲板上具有三个相互分隔的起过流作用的凹腔，热媒进口和热媒出口穿过下盲板且分别与下盲板的两个凹腔连通，各换热管及上、下盲板的凹腔共同构成一个使热媒沿管壳内多次垂直向循环的流通通路，热媒由进口流入，依次流过各节换热管和上、下管程管板的各内腔后由出口流出，在管壳的侧面则分别设有冷媒进口和冷媒出口。由于热媒在换热管内多次垂直向流过管壳内部，使热媒在管程内的冷却距离延长至现有设备的4，6，8倍(根据循环流动次数)，大大提供了换热效率。

作为本实用新型的进一步改进，在所述管壳内部设有使冷媒沿纵向多次循环流动的分流结构。这种循环流动结构可以有效提高冷却效率。

上述分流结构最优选的是以管壳纵轴线为中心呈辐射状设置的四块垂直向的分流板，在各分流板的上边缘或下边缘开有过流缺口。

作为本实用新型的更进一步改进，在下盲板上设有连通下管程管板内腔的残液放液口。壳程管板与换热管之间采用胀接结构连接。

本实用新型的有益效果：

1、采用热媒在管程内循环，延长了管程换热时间，而冷媒在壳程中循环，延长了壳程换热时间，从而大大提高了换热效率。

2、由于热媒及冷媒出入口都设置在设备下部，仪表及阀门等操作设备都可以安装在设备下部，操作人员可以在地面控制换热器的介质温度及流量，免去了以往攀爬的危险性，提高人员安全的保障性。

3、提高了设备的精度，操作人员可以在地面上控制调节到满足企业生产要求的温度和流量。

4、内循环换热器采用双管板式，采用胀接式和焊接式的方法一次性成型且不会泄漏，能承受高温和高压而不开裂，消除了以往设备存在泄漏的安全隐患，并通过设置残液放液口能将管程内的介质彻底排放干净达到无死角残留的效果，提高了产品的安全性。

附图说明

图1是本实用新型的热媒内循环示意图；

图2是图1的俯视剖视图；

图3是图1的仰视图；

图4是热媒在本实用新型中流动路线示意图；

图5是本实用新型冷媒内循环示意图；

图6是图5的俯视剖视图；

图7是冷媒在本实用新型中流动路线示意图。

具体实施方式

如图1-图3所示，本实用新型的内循环换热器，主要包括管壳1、上盲板2、下盲板3、上管程管板4、下管程管板5、上壳程管板6、下壳程管板7、换热管8、热媒进口9、热媒出口10、冷媒进口11及冷媒出口12，其中：

上、下壳程管板6、7分别封装在管壳1的上下两端，换热管8分成若干节并沿管壳1内纵向均匀分布，换热管8为热态卫生级不锈钢管制成，各换热管8两端分别穿过上、下壳程管板6、7上的安装孔，并延伸至上、下管程管板4、5的安装孔中；其中管程管板与换热管之间采用自动焊接方式连接，而壳程管板与换热管之间采用胀接工艺连接。上、下盲板2、3分别封装在上、下管程管板4、5的外侧，盲板与管程管板之间为螺栓连接，中间垫料为FDA材料。

各盲板上具有三个相互分隔的起过流作用的凹腔13，热媒进口9和热媒出口10穿过下盲板3且分别与下盲板的两个凹腔13连通，各换热管8及上、下盲板的凹腔共同构成一个使热媒沿管壳1内多次垂直向循环的流通通路(图4)，冷媒进口11和冷媒出口12相对设置在管壳1的侧壁上。

如图5和图6所示，在管壳1内部，以管壳1纵轴线为中心呈辐射状设置的四块垂直向的分流板14，在各分流板的上边缘或下边缘开有过流缺口15。如图7所示，该四块分流板14将管壳1内部分隔成独立的四个区域，冷媒由冷媒入口11流入管壳内，然后沿纵向流动到管壳1顶部，通过分流板的过流缺口15进入第二个区域，再向下流动至管壳1底部，通过此处分流板的过流缺口15进入第三个区域…，最后由与第四个区域连通的冷媒出口12流出，冷媒在流动过程中不断与换热管8中的热媒进行热交换，且由于沿管壳纵向循环流动，使冷媒在壳程内的换热距离延长成壳程的4，6，8倍等的距离(根据分流板的个数)，相对现有技术大大提高了冷却效率。

此外，在下盲板3上设有连通下管程管板5内腔的残液放液口12，这样能将管程内的介质彻底排放干净达到液体无死角残留的效果。

本实用新型提供了一种制药设备中的内循环换热器的思路及实施方法，具体应用途径很多，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种制药设备中的内循环换热器，其特征是：它包括管壳(1)、上、下盲板(2、3)、上、下管程管板(4、5)、上、下壳程管板(6、7)、换热管(8)、热媒进口(9)、热媒出口(10)、冷媒进口(11)及冷媒出口(12)；

所述上、下壳程管板(6、7)分别封装在管壳(1)的上下两端，换热管(8)分成若干节并沿管壳(1)内纵向均匀分布，各换热管(8)两端分别穿过上、下壳程管板(6、7)上的安装孔，并延伸至上、下管程管板(4、5)的安装孔中；上、下盲板(2、3)分别封装在上、下管程管板(4、5)的外侧，且各盲板上具有三个相互分隔的起过流作用的凹腔(13)，热媒进口(9)和热媒出口(10)穿过下盲板(3)且分别与下盲板的两个凹腔(13)连通，各换热管(8)及上、下盲板的凹腔共同构成一个使热媒沿管壳(1)内多次垂直向循环的流通通路，冷媒进口(11)和冷媒出口(12)相对设置在管壳(1)的侧壁上。

2.根据权利要求1所述的制药设备中的内循环换热器，其特征是：所述管壳(1)内部设有使冷媒沿纵向多次循环流动的分流结构。

3.根据权利要求2所述的制药设备中的内循环换热器，其特征是：所述分流结构是以管壳(1)纵轴线为中心呈辐射状设置的四块垂直向的分流板(14)，在各分流板的上边缘或下边缘开有过流缺口(15)。

4.根据权利要求1、2或3所述的制药设备中的内循环换热器，其特征是：在下盲板(3)上设有连通下管程管板(5)内腔的残液放液口(12)。

5.根据权利要求1、2或3所述的制药设备中的内循环换热器，其特征是：壳程管板与换热管(8)之间采用胀接结构连接。

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