CN206724763U - 一种流道高度渐变的螺旋板换热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种流道高度渐变的螺旋板换热器，所述流道高度渐变的螺旋板换热器包括双螺旋换热体，所述双螺旋换热体由两张等宽度的长条形金属板卷曲制成，两张金属板之间形成螺旋形换热工质流道，在两张金属板之间设有控制流道高度的定距装置，所述螺旋形换热工质流道中至少有一条流道为高度渐变流道，所述高度渐变流道的入口端流道高度与出口端流道高度不等，高度渐变流道的流道高度由入口端高度沿流道长度方向逐渐增加或减少至出口端高度，该螺旋板换热器用于粘度随温度变化而变化的工质进行换热时，工质在靠近流道出口侧仍可以对流道进行有效地冲刷，不会在靠近流道出口侧结垢、发生堵塞的现象，可以延长螺旋板换热器的清洗周期。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种换热器，尤其是一种螺旋板式换热器。
背景技术
螺旋板式换热器具有结构紧凑，制造成本低、运行维护方便等优点，被广泛用于食品、化工、酒精等行业。螺旋板换热器通常由壳体和壳体内的双螺旋换热体构成，现有技术中的双螺旋换热体由两张等宽度的平行金属板卷制而成，形成两个螺旋形换热流道，在两张金属板之间设有控制流道高度的定距柱，这种结构的螺旋板式换热器的流道为等高度流道，即同一条流道的进口端流道高度与出口端流道高度相等。采用这种结构的螺旋板换热器用于醪液或浆糊等粘度受自身温度影响的工质换热时，工质在流道内向出口端流动过程中温度逐渐下降，导致工质在靠近流道出口端的粘度也发生变化，当工质的粘度随温度的降低而增大时，工质对流道的冲刷力下降，在靠近出口端的流道内容易结垢，继而发生堵塞，需要定期进行停机进行清理，不但费时费力，而且耽误生产。此外，采用这种结构的螺旋板换热器用于沸点低或提取易挥发的工质换热时，当工质被加热达到有汽相变时，总体积会有所膨胀，随着温度持续升高会导致体积加速膨胀，容易导致设备局部压力不稳定及阻力降增大的问题。
实用新型内容
实用新型要解决的技术问题是：提供一种流道高度渐变的螺旋板换热器，该螺旋板换热器用于粘度随温度变化而变化的工质进行换热时，工质在靠近流道出口侧仍可以对流道进行有效地冲刷，不会在靠近流道出口侧结垢、发生堵塞的现象，可以延长螺旋板换热器的清洗周期。
解决技术问题所采取的技术方案： 一种流道高度渐变的螺旋板换热器，包括双螺旋换热体，所述双螺旋换热体由两张等宽度的长条形金属板卷曲制成，两张金属板之间形成螺旋形换热工质流道，在两张金属板之间设有控制流道高度的定距装置，所述螺旋形换热工质流道中至少有一条流道为高度渐变流道，所述高度渐变流道的入口端流道高度与出口端流道高度不等，高度渐变流道的流道高度由入口端高度沿流道长度方向逐渐增加或减少至出口端高度。
作为本实用新型的改进：双螺旋换热体展开后，所述高度渐变流道的流道高度呈斜线式渐变。
作为本实用新型的另一种改进：双螺旋换热体展开后，所述高度渐变流道的流道高度呈阶梯式渐变。
作为本实用新型的进一步改进：所述高度渐变流道的出口端流道高度与入口端流道高度的差为2-30mm。
作为本实用新型的再进一步改进：相邻阶梯的落差不大于5mm。
作为本实用新型的最佳方案：所述定距装置为定距柱、定距珠、定距珠网、定距波纹或定距凸起。
有益效果：本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器，由于采用了所述流道高度渐变的螺旋板换热器，包括双螺旋换热体，所述双螺旋换热体由两张等宽度的长条形金属板卷曲制成，两张金属板之间形成螺旋形换热工质流道，在两张金属板之间设有控制流道高度的定距装置，所述螺旋形换热工质流道中至少有一条流道为高度渐变流道，所述高度渐变流道的入口端流道高度与出口端流道高度不等，高度渐变流道的流道高度由入口端高度沿流道长度方向逐渐增加或减少至出口端高度的技术方案，通过采用高度渐变流道，使本实用新型的螺旋板换热器用于粘度随温度变化而变化的工质进行换热时，工质在高度渐变流道内的流速逐渐增加，从而使工质在靠近流道出口侧仍可以对流道进行有力地冲刷，不会在靠近流道出口侧结垢、发生堵塞的现象。由于采用了双螺旋换热体展开后，所述高度渐变流道的流道高度呈斜线式渐变的技术特征，使得工质在流道内的流速变化更平稳，换热器运行更稳定，振动和噪音更小。由于采用了双螺旋换热体展开后，所述高度渐变流道的流道高度呈阶梯式渐变的技术特征，使螺旋板换热器的生产加工更方便，制造成本更低。由于合理地限定了高度渐变流道的出口端流道高度与入口端流道高度的差，使本实用新型的螺旋板换热器的抗结垢能力更强，运行更稳定。由于合理地限定了相邻阶梯的落差，在保证工质在流道内变速效果的同时，合理控制流道的阻力，减少阶梯结构对流道阻力造成的影响，使换热器的运行更稳定。由于采用了所述定距装置为定距柱、定距珠、定距珠网、定距波纹或定距凸起的技术特征，使得通过改变定距装置的长度或高度就可以方便地形成高度渐变流道，使本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器生产和加工更方便。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器作进一步的详细说明。
图1是本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器中双螺旋换热体的展开结构示意图。
图2是本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器另一种实施方式中双螺旋换热体的展开结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器包括壳体、在壳体上设有相应的介质进口法兰和介质出口法兰，在壳体内设有双螺旋换热体，由于本实用新型相对于现有技术的改进仅在于双螺旋换热体部分，故仅对流道高度渐变的螺旋板换热器中双螺旋换热体部分作详细说明。
如图1所示，本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器中的双螺旋换热体1由两张等宽度的长条形金属板3卷曲制成，两张金属板之间形成螺旋形换热工质流道（I、II），在两张金属板之间设有控制流道高度的定距装置2，所述螺旋形换热工质流道中至少有一条流道为高度渐变流道4，所述高度渐变流道的出口端流道高度HC与入口端流道高度HR不等，高度渐变流道的流道高度由入口端高度沿流道长度方向逐渐增加或减少至出口端高度，双螺旋换热体展开后，所述高度渐变流道的流道高度呈斜线式渐变，所述高度渐变流道的出口端流道高度与入口端流道高度的差不大于2-30mm。
图2示出了本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器另一种实施方式中双螺旋换热体的展开结构，双螺旋换热体展开后，所述高度渐变流道的流道高度呈阶梯式渐变，相邻阶梯的落差不大于5mm。
本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器中所述定距装置为定距柱、定距珠、定距珠网、定距波纹或定距凸起任意一种或两种组合。
本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器用于粘度随温度变化而变化的工质（如：酒精醪液、浆糊、糖浆）进行换热时，应当采用流道出口端高度小于流道入口端高度的结构，这样从流道入口端到流道出口端流道的截面逐渐变小，使得流道内的高温工质在流道内随着流道高度逐渐降低而逐渐加速，从而克服温度对工质粘度的影响，用速度来弥补粘度变化，保证对出口端流道的冲刷效果，防止工质在靠近流道出口侧发生结垢、堵塞的现象。
本实用新型的流道高度渐变的螺旋板换热器用于沸点低或提取易挥发的工质时，应当采用流道出口端高度大于流道入口端高度的结构，当工质被加热达到有汽相变时，总体积会有所膨胀，随着温度持续升高会导致体积加速膨胀，采用这种结构的流道高度渐变的螺旋板换热器可以解决设备局部压力不稳定及阻力降增大的问题。此外，这种结构的流道高度渐变的螺旋板换热器还可以应用于介质流量较小，运行压力小，进出口温差较大或对数温度较小的工况，此工况换热需要加大换热流道长度以增加与另一侧介质换热时间，而加大流道长度会导致阻力降增大，故采用流道出口端高度大于流道入口端高度的螺旋板换热器可以通过逐渐增高流道的办法来扩大流道截面积，降低阻力降，克服普通等高度螺旋板换热器用于此工况换热时存在的设备局部压力不稳定及阻力降增大的弊端。
Claims (7)
1.一种流道高度渐变的螺旋板换热器，包括双螺旋换热体，所述双螺旋换热体由两张等宽度的长条形金属板卷曲制成，两张金属板之间形成螺旋形换热工质流道，在两张金属板之间设有控制流道高度的定距装置，其特征是：所述螺旋形换热工质流道中至少有一条流道为高度渐变流道，所述高度渐变流道的入口端流道高度与出口端流道高度不等，高度渐变流道的流道高度由入口端高度沿流道长度方向逐渐增加或减少至出口端高度。
2.根据权利要求1所述的流道高度渐变的螺旋板换热器，其特征是：双螺旋换热体展开后，所述高度渐变流道的流道高度呈斜线式渐变。
3.根据权利要求1所述的流道高度渐变的螺旋板换热器，其特征是：双螺旋换热体展开后，所述高度渐变流道的流道高度呈阶梯式渐变。
4.根据权利要求1至3任一项所述的流道高度渐变的螺旋板换热器，其特征是：所述高度渐变流道的出口端流道高度与入口端流道高度的差为2-30mm。
5.根据权利要求3所述的流道高度渐变的螺旋板换热器，其特征是：相邻阶梯的落差不大于5mm。
6.根据权利要求4所述的流道高度渐变的螺旋板换热器，其特征是：所述定距装置为定距柱、定距珠、定距珠网、定距波纹或定距凸起。
7.根据权利要求5所述的流道高度渐变的螺旋板换热器，其特征是：所述高度渐变流道的出口端流道高度与入口端流道高度的差为2-30mm。
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| CN111076572B (zh) * | 2019-12-31 | 2020-11-24 | 苏州鱼得水电气科技有限公司 | 一种化工真空系统用防介质聚合的螺旋管换热器 |
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