CN212274708U - 刮板式换热器及换热系统 - Google Patents

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CN212274708U CN202020898016.XU CN202020898016U CN212274708U CN 212274708 U CN212274708 U CN 212274708U CN 202020898016 U CN202020898016 U CN 202020898016U CN 212274708 U CN212274708 U CN 212274708U
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Abstract

本实用新型公开了一种刮板式换热器及换热系统,所述刮板式换热器包括驱动部件、进料部件、出料部件、主轴、刮板、传热筒和介质筒,所述传热筒设置在介质筒内,且传热筒与介质筒同心或偏心设置,所述主轴穿过传热筒,且主轴的第一端安装在出料部件上,主轴的第二端穿过进料部件安装在驱动部件上,所述刮板设置在传热筒内,且刮板的第一长边顶在主轴安装平台的台阶上,刮板的第二长边在刮板受力后浮动式地紧贴在传热筒内壁;所述换热系统包括上述的刮板式换热器。本实用新型的刮板式换热器具有结构简单实用、使用方便、可靠性好、安全卫生、便于清洗、安装方式灵活、使用寿命长、维修成本低等优点。

Description

刮板式换热器及换热系统
技术领域
本实用新型涉及一种换热器,尤其是一种刮板式换热器及换热系统,属于食品加工、石油化工、制药等行业的连续式生产工艺设备领域。
背景技术
刮板式换热器是一种特别适用于处理黏稠性、高粘性、含颗粒料液或者需要一定结晶应用的料液产品的换热器,通常用于食品加工、石油化工、制药等行业的加热与冷却、结晶、巴氏灭菌、蒸煮、消毒、凝胶、浓缩、冷冻、蒸发和其他连续式生产工艺过程。在刮板式换热器的处理过程中,料液与传热表面相接触,同时通过刮板连续的刮擦传热表面使料液的边界层不断的被新料液所取代,在获得非常高的传热系数的同时可以避免传热面产生焦化膜等不良现象。由于刮板的刮擦及搅动,可以使物料充分混合,所以刮板式换热器具有较高的传热效率和均匀的热交换效果的优点,此外、由于连续式生产过程中,物料在刮板式换热器内停留的时间通常只有数秒,因此可以使用较高的温度梯度瞬间传热,而很少会产生其他不期望的副作用。
龙显杏申请了公告号为CN202018223U、名称为刮板式换热器的实用新型专利,其包括主轴、介质筒、物料筒和端盖法兰等,其在端盖法兰两边装有滚动轴承,主轴通过两端的轴承安装在物料中间,主轴一端与驱动电机连接,然而这样造主轴存在三点集中受力(三个集中受力点分别在左端轴承处、右端轴承处、轴一端与驱动电机连接处),学过初中数学的人就知道,两点确定一条直线,不共线的三点确定一个平面,受加工工艺和装配工艺的限制,要将该结构上的三个集中受力点做到同一条直线上的做起来极其困难,即便新产品做的直线度非常好,但是长时间的使用后轴承发生磨损,导致主轴上三个集中受力点不共线,在主轴高速旋转,则形成扭矩,因此主轴在周期性的扭矩下容易疲劳,发生断裂。此外该实用新型的进料口和出料口分别距离物料腔体两端有一定距离,形成两个物料流动滞留区,影响产品品质的同时还很难清洗。同时该刮板式换热器,由于其物料筒与介质筒是焊接在一起的,当物料筒内壁被刮花时,维修时无法将单个的物料筒拆下来,而需要将整台设备运回厂家维修,比较麻烦,并增加了搬运的成本。
此外,该刮板式换热器的刮板安装方式由刮板和刮板座组成,刮板座固定在主轴上,刮板与刮板座活动连接。正是由于其刮板座的结构,刮板要在安装在主轴上并紧密的贴合物料筒内壁,对刮板座的安装位置平行度和直线度形位公差安装要求非常高,加工成本高,若平行度和直线度控制不好,则刮板与物料筒内壁贴合不紧密,会产生物料在物料筒内表面焦化的现象。
龙显杏还申请了公告号为CN202083254U、名称为可拆内筒刮板式换热器的实用新型专利,其包括端盖、主轴、介质筒和物料筒,端盖设置在主轴的两端,物料筒左端设有压紧圈,右端设有连接法兰;端盖的一端为端盖连接法兰,端盖内设有轴承,在端盖的下面设有泄漏口;物料筒、介质筒、一端的端盖通过螺栓连接在一起;物料筒与介质筒之间通过压紧圈密封紧密配合,介质筒与另一端端盖之间通过螺丝连接,在介质筒的一端上设置有介质入口,另一端设置有介质出口;物料筒的一端设置有物料入口,另一端设置有物料出口。
该可拆内筒刮板式换热器是一种物料筒可拆卸、方便维护的换热器,然而该结构的主轴同样存在三个集中受力点,加工精度和装配精度要求高,轴承磨损后易断轴;有刮板座结构安装刮板结构,刮板座安装的形位公差要求高;机械密封容易失效的缺点。
肇庆市和邦机械制造有限公司申请了公告号为CN206094992U、名称为刮壁式换热器的实用新型专利,其包含热交换筒、转轴、动力端端盖、非动力端端盖,机架、减速电机等。分析不难发现,吴昉等人的专利是在龙显杏的专利基础上的改进,其转轴松套在动力端端盖和非动力端端盖孔中,且与动力端轴承和非动力端轴承的回转中心同轴,可以保证刮刀装置跟随转轴绕料筒圆周中心回转并利用物料迎面压力和离心力使刮刀紧贴在料筒壁上,起到更新换热面的目的。同时该实用新型的物料进出口设置在动力端盖上,可避免物料停顿时间过久后存在的物料过冷凝固堵塞管道的现象发生或者造成物料冷却不均匀现象发生。另外该公司还申请了公告号为CN206269630U、名称为一种物料筒可拆的刮壁式换热器的实用新型专利,其提供了一种物料筒可拆卸的方案,与龙显杏申请的专利颇有相似之处,此外该专利的可拆卸物料筒两端采用两个或四个轴向O型圈密封,拆卸困难。与龙显杏的专利相比,吴昉等人的专利有一定的技术提高,但是分析不难发现,该结构同样存在主轴三点集中受力,加工精度和装配精度要求高,轴承磨损后易断轴;有刮板座结构安装刮板结构,刮板座安装的形位公差要求高;机械密封容易失效的缺点。
张天平申请了公开号为CN101922873A、名称为一种刮板式换热器的发明专利,该设备由电机、主轴和套管组成,在套管的内壁上有一条或多条槽沟,主轴为中空管形结构,主轴在电机带动下转动时,槽沟在主轴和套管之间搅动料液,并在主轴的传动面上刮动,进而清洁传热面,从而达到快速传热和避免在主轴的传热面产生焦化膜或者料液结晶等不良现象的目的。该发明声称可以替代以往的刮板式换热器,可克服以往刮板式换热器的结构复杂,死角较多,难于清洗,制作成本高等缺点,并解决换热器传热面产生焦化膜或料液结晶等不良现象问题,改善料液的品质。
然而不难发现,其套管的内壁有一条或多条槽沟,且槽沟为螺纹槽或直槽,加工直槽还较为简单,但直槽对料液的搅动和物料混合的作用很小,内壁加工螺纹槽则难度非常大,即使加工内壁螺纹槽出来,成本或加工代价极高。此外,由于刮板式换热器的处理对象一般是黏稠性、高粘性、含颗粒料液或者需要一定结晶应用的料液产品,然而该结构没有刮板,从严格意义上来讲,它不能称为“刮板式换热器”,没有刮板的搅动和刮擦作用,该换热器较难适用于粘稠性、高粘性的料液处理。此外该实用新型没有机械密封,主轴是转动的,套管的固定的,主轴与套管之间的料液没有密封,属于技术上不成熟的换热器方案。
上海南华换热器制造有限公司申请了公告号为CN209101879U、名称为一种刮板式换热器的实用新型,其包括外筒,顶部连接件、顶部小轴、顶部卡板、内芯搅拌轴、密封圈,中间筒,刮片、卡圈以及卡箍。其中间筒外部设有固定连为一体的外筒,且两管之间形成密封的换热腔,换热腔的外壁上下两端对应设有介质进出口,将顶部转件安装与顶部连接件和底部并通过卡圈固定。其内芯搅拌轴下方的转动轴通过密封轴沿着中间筒竖直穿出并与底部的电机连接,转动轴上的通口与电机连接,电机安装在底座底部。其中间筒通过大卡箍与底盘固定,底盘固定焊接于底座上。电机的主轴依次穿过底座和底盘并与转动轴连接。其刮片安装与内芯搅拌轴上并通过定位销固定,且刮片的侧边紧挨着中间筒的内壁,刮片采用PEEK树脂材料制成。其中间筒和外筒均采用不锈钢材料制成,中间筒的下端管壁上设有物料进口,中间筒的顶口为物料出口。其还通过升降柱固定在底座上,且设置有升降杆,方便拆卸。
综上所述,现有刮板式换热器存在有定位销结构固定刮片,刮片安装的定位销焊接的位置形位公差要求高等缺点,且该刮板式换热器的刮片是悬挂固定在定位销上,轴高速转动时,悬挂固定的方式加上离心力和流体阻力并不能使刮片与物料筒内壁面紧贴的非常好,存在刮擦不到物料筒内壁面的情况,物料筒不可单独拆卸,当物料筒内壁被刮花时,维修时无法将单个的物料筒拆下来,而需要将整台设备运回厂家维修,比较麻烦,并增加了搬运的成本,另外,该刮板式换热器重心较高,存在倾倒的安全风险。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供了一种刮板式换热器,该设备能够解决上述现有技术中的刮板式换热器的主轴存在三个集中受力点,刮板安装结构加工位置度形位公差要求高,刮片贴合内壁面不够紧密等缺点,并提供可单独拆卸维修的传热筒结构方案,能够解决现有刮板式换热器物料层存在的流动死区角较多的缺点,具有结构简单实用、使用方便、可靠性好、安全卫生、便于清洗、安装方式灵活、使用寿命长、维修成本低等优点。
本实用新型的另一目的在于提供一种换热系统。
本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到:
一种刮板式换热器,包括驱动部件、进料部件、出料部件、主轴、刮板、传热筒和介质筒,所述传热筒设置在介质筒内,且传热筒与介质筒同心或偏心设置,所述主轴穿过传热筒,且主轴的第一端安装在出料部件上,主轴的第二端穿过进料部件安装在驱动部件上,所述刮板设置在传热筒内,且刮板的第一长边顶在主轴安装平台的台阶上,刮板的第二长边在刮板受力后浮动式地紧贴在传热筒内壁。
进一步的,所述驱动部件包括电机和减速机,所述电机的输出轴与减速机的输入轴同心连接,所述主轴的第一端通过轴承安装在出料部件上,主轴的第二端穿过进料部件后插入减速机的输出孔中,以安装在减速机上。
进一步的,所述出料部件在靠近轴承的安装位置上设有冷却水夹层。
进一步的,还包括机械密封装置,所述机械密封装置安装在靠近主轴第二端的位置上,使得主轴、刮板、传热筒、进料部件、出料部件和机械密封装置之间形成物料腔。
进一步的,对于处理腐蚀性或粘性极高的产品,换热器的非驱动端在靠近出料部件的位置上也可增加一套机械密封装置,使主轴第一端穿过该套机械密封装置安装在非驱动端的轴承上,以避免轴承与物料接触,延长轴承使用寿命。
进一步的,所述出料部件设有两个口,其中一个口设置在出料部件的轴心位置,另一个口设置在出料部件靠近物料腔的底部位置。
进一步的,所述进料部件在靠近机械密封装置的安装位置上设有冷却水通道。
进一步的,所述传热筒的第一端设有法兰面,传热筒的第一端通过法兰面上的径向密封件与介质筒的第一端密封,传热筒的第二端通过轴向密封件与介质筒的第二端密封,形成介质腔;所述介质筒的两端分别设有介质进口和介质出口。
进一步的,所述刮板上设有物料流动孔。
进一步的,所述主轴在靠近进料部件和出料部件的位置上分别设有搅拌装置,所述搅拌装置上设有物料流动孔。
进一步的,所述主轴的第一端开有中心孔,且在靠近第一端的位置上开有多个轴向孔,所述中心孔与多个轴向孔相连通,形成物料出口通道。
进一步的,还包括旋转接头,所述主轴的中部为空心轴,主轴的其中一端设有与旋转接头连接的螺纹。
本实用新型的另一目的可以通过采取如下技术方案达到:
一种换热系统,包括上述的刮板式换热器。
本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果:
1、本实用新型的刮板中,其第一长边顶在主轴安装平面的台阶上,第二长边在刮板受力(物料的迎面阻力、离心力等)后浮动式地紧贴在传热筒内壁,主轴转动时刮板随主轴一起传动,起到刮擦传热筒内壁的作用,增强的传热效果的同时起到搅拌作用,使物料充分混合,传热均匀。
2、本实用新型的主轴中,其第一端通过轴承安装在出料部件上,主轴的第二端穿过进料部件后插入减速机的输出孔中,以安装在减速机上,使得主轴的受力点主要集中在主轴的第一端与轴承连接处以及主轴的第二端与减速机的连接处,是两点集中受力的情况,由两点确定一条直线定理可知,该结构不易出现由于制造和装配工艺精度或使用一段时间后轴承磨损导致三点受力产生扭矩而出现主轴扭曲受力的现象,安装的直线度要求降低,主轴不易疲劳,可减少或避免断轴的现象出现。
3、本实用新型将机械密封装置安装在主轴的第二端,使得主轴、刮板、传热筒、进料部件、出料部件和机械密封之间形成物料腔,物料从进料部件进入,伴着主轴和刮板的搅动下在物料腔中完成热交换过程,从出料部件流出,与现有刮板式换热器需要在主轴的两端各安装一套机械密封装置相比,仅采用一套机械密封装置即可完成物料腔的密封,可较好地控制一个机械密封装置安装位置的轴向窜动量,加工和装配方便,且失效的现象少;此外,对于处理腐蚀性或粘性极高的产品,换热器的非驱动端在靠近出料部件的位置上也可增加一套机械密封装置,使主轴第一端穿过该套机械密封装置安装在非驱动端的轴承上,以避免轴承与物料接触,延长轴承使用寿命。
4、本实用新型与现有可拆卸刮板式换热器的传热筒两端都是通过圆柱面径向密封,拆卸与安装困难相比,传热筒可单独拆卸更换,传热筒的第一端是法兰平面径向密封,第二端是圆柱面轴向密封,法兰平面可作为基准,起到定位作用;此外,介质筒的两端各设有一个法兰口,冷介质或热介质可通过其中的一个法兰口流入,在介质腔中完成热交换,从另一个法兰口流出。
5、本实用新型的出料部件设有两个口,其中一个口设置在出料部件的轴心位置,另一个口设置在出料部件靠近物料腔的底部位置,视刮板式换热器安装方式的需要,出料部件的两个口可分别作为出料口,当使用轴心位置的口作为出料口时,底部位置的口则可用设备产品线切换时的排空口,当使用底部位置的口作为出料口时,轴心位置的口在设备使用时封闭,刮板式换热器清洗时可打开清理残余物料。
6、本实用新型的主轴在靠近进料部件和出料部件的位置上分别设有搅拌装置,该搅拌装置上设有物料流动孔,搅拌装置随着主轴一起旋转,起到搅动进料部件和出料部件区域物料的作用,可减少物料在出料部件存在的流动滞留区,避免物料在出料部件处滞留太久而产生不良的副作用。
7、本实用新型的主轴的第一端开有中心孔,且在靠近第一端的位置上开有多个轴向孔,中心孔与多个轴向孔相连通,形成物料出口通道,可避免流动死区的存在,减去流动死区存在的安全卫生隐患。
8、本实用新型的主轴的中部为空心轴,主轴的其中一端设有与旋转接头连接的螺纹,视物料处理的工艺需要,可在旋转接头尾部处通入冷介质或热介质,冷介质或热介质在主轴内部完成热交换后从旋转接头下部出口流出,该装置可起到辅助加热主轴或者冷却主轴的作用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例1的刮板式换热器的立体结构图。
图2为本实用新型实施例1的刮板式换热器的平面结构图。
图3为本实用新型实施例1的刮板式换热器的剖视结构图。
图4为本实用新型实施例1的刮板式换热器的主轴第一端结构图。
图5为本实用新型实施例1的刮板式换热器的刮板安装结构图。
图6为本实用新型实施例1的刮板式换热器中的传热筒与介质筒剖视结构图。
图7为本实用新型实施例1的刮板式换热器中的传热筒与介质筒侧视结构图。
图8为本实用新型实施例1的刮板式换热器的出料部件结构图。
图9为本实用新型实施例2的换热系统结构图。
其中,1-驱动部件,101-电机,102-减速机,2-进料部件,3-出料部件,301-第一口,302-第二口,303-冷却水夹层,3031-冷却水进口,3032-冷却水出口,4-主轴,401-搅拌装置,4011-第一物料流动孔,402-中心孔,403-轴向孔,5-刮板,501-未展开位置,502-展开位置,503-定位销,504-第二物料流动孔,6-传热筒,7-介质筒,701-介质进口,702-介质出口,703-保温夹层,8-轴承,9-锁紧螺母,10-连接键,11-连接座,12-机械密封装置,13-旋转接头,14-径向密封件,15-轴向密封件,16-介质腔,17-第一密封圈,18-第二密封圈,19-冷却水密封装置,20-输送泵,21-冰水机,22-刮板式换热器,23-第一流量调节阀,24-压力调节阀,25-第二流量调节阀。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型的实施案例进行描述,显然所述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“端部”、“左端”、“右端”、“第一端”、“第二端”、“进”、“出”等指示的方位或位置关系为基于附图所示方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示所指装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位结构和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”等,应做广义的理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是拆卸连接,或一体的连接,可以是机械连接,也可是电连接,可以是直接相连,也可以是通过媒介相连,可以是通过平键连接,也可以是通过花键连接。例如“孔”,可以是圆孔,也可以是方孔,也可是是其他类型的孔,对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1:
如图1~图3所示,本实施例提供了一种刮板式换热器,该设备包括驱动部件1、进料部件2、出料部件3、主轴4、刮板5、传热筒6和介质筒7,传热筒6设置在介质筒7内,传热筒6与介质筒7同心或偏心设置。
如图1~图4所示,主轴4具有第一端以及与第一端相对的第二端,主轴4的第一端为主轴4的左端,主轴4的第二端为主轴4的右端,主轴4穿过传热筒6,且主轴4的左端安装在出料部件3上,主轴4的右端穿过进料部件2安装在驱动部件1上。
进一步地,驱动部件1包括电机101和减速机102,电机101的输出轴与减速机102的输入轴同心连接,主轴4的左端通过轴承8安装在出料部件3上,主轴4的右端穿过进料部件2后插入减速机102的输出孔中,以安装在减速机102上,并可通过锁紧螺母9固定,具体地,主轴4的右端与减速机102的输出孔之间通过连接键10连接;与现有刮板式换热器的主轴存在三个集中受力点,对零件的加工精度和装配精度要求高,容易产生扭曲,轴承磨损后易断轴相比,本实施例的主轴4的受力点主要集中在主轴4的左端与轴承8连接处以及主轴4的右端与减速机102的连接处,是两点集中受力的情况,由两点确定一条直线定理可知,该结构不易出现由于制造和装配工艺精度而出现主轴4扭曲的现象,安装的直线度要求降低,主轴4不易疲劳,可减少或避免断轴的现象出现。
为了使刮板式换热器能够稳定工作,本实施例的刮板式换热器还包括连接座11,连接座11设置在介质筒7与减速机102之间,且左、右两端分别与介质筒7、减速机102连接,本实施例中,主轴4的右端穿过进料部件2、连接座11后插入减速机102的输出孔中。
进一步地,本实施例的刮板式换热器还包括机械密封装置12,机械密封装置12安装在靠近主轴4右端的位置上,使得主轴4、刮板5、传热筒6、进料部件2、出料部件3和机械密封装置12之间形成物料腔,物料从进料部件2进入,伴着主轴4和刮板5的搅动下在物料腔中完成热交换过程,从出料部件3流出,出料部件3与主轴4的左端的配合面是轴承8,本实施例的轴承8优选采用滑动轴承,但也可以采用滚动轴承,进料部件2与主轴4的右端的配合面是机械密封装置12的动、静环平面,本实施例优选的刮板式换热器仅采用一套机械密封装置12即可完成物料腔的密封,可较好地控制一个机械密封装置12安装位置的轴向窜动量,加工和装配方便,且失效的现象少。
进一步地,对于处理腐蚀性或粘性极高的产品,本实施例的刮板式换热器的非驱动端(与驱动部件1相对的一端)在靠近出料部件3的位置上也可增加一套机械密封装置,使主轴4左端穿过该套机械密封装置安装在非驱动端的轴承上,以避免轴承与物料接触,延长轴承使用寿命。
进一步地,主轴4在靠近进料部件2和出料部件3的位置上分别设有搅拌装置401,本实施例的搅拌装置401优选采用搅拌片,该搅拌装置401上设有第一物料流动孔4011,通常进料部件2和出料部件3区域的形状相对于传热筒6区域的形状来说不规则,刮板5不能安装到此区域,因此形成两个物料滞留区,在本实施例中,搅拌装置401随着主轴4一起旋转,起到搅动进料部件2和出料部件3区域物料的作用,可减少物料在出料部件3存在的流动滞留区,避免物料在出料部件3处滞留太久而产生不良的副作用。
进一步地,主轴4的左端开有中心孔402,该中心孔402是加工用的工艺中心孔,将该中心孔402扩大并加深,主轴4在靠近左端的位置上开有多个轴向孔403,中心孔402与多个轴向孔403相连通,形成物料出口通道,受车床、磨床等机械加工的方法制约,主轴4加工时需要在轴的两端钻中心孔,且装配的时候主轴4的左端和出料部件处不容易做到十分精密的贴合,物料在压力的作用下,会进入到中心孔和贴合间隙处,形成流动死区,造成CIP(cleaning in place)清洗困难,流动死区的物料长期得不到清理则容易滋生微生物,存在食品安全卫生隐患,本实施例的主轴4的左端结构和出料部件3可避免流动死区的存在,减去流动死区存在的安全卫生隐患。
进一步地,本实施例的刮板式换热器还包括旋转接头13,主轴4的中部为空心轴,主轴4的其中一端设有螺纹,即螺纹可以设置在主轴4的左端或右端,本实施例的螺纹设置在主轴4的右端,主轴4的右端通过螺纹与旋转接头13连接,视物料处理的工艺需要,可在旋转接头13尾部处通入冷介质或热介质,冷介质或热介质在主轴4内部完成热交换后从旋转接头13下部出口流出,该装置可起到辅助加热主轴4或者冷却主轴的作用;优选地,本实施例的主轴4的右端轴头带有通孔,但可以理解的是,主轴4的右端轴头也可以是不带通孔的结构。
如图1~图5所示,刮板5的安装结构直接由主轴4上通过切削加工方法加工出来,易于保证安装平面的直线度和平面度,与现有刮板式换热器的刮板安装结构通过焊接或者其他增加材料的方法做出来的,使得刮板安装位置的直线度和平面度不易保证相比,本实施例的刮板5安装方式,可较好地将刮板5浮动安装在主轴4上,具体地,本实施例有两块刮板5,两块刮板5之间为旋转对称设置,对于每块刮板5,刮板5的第一长边顶在主轴4安装平台的台阶上,刮板5在物料的迎面阻力和离心力作用下可展开,从而使得刮板5的第二长边浮动式地紧贴在传热筒6内壁,主轴4转动时刮板5随主轴4一起传动,起到刮擦传热筒6内壁的作用,增强的传热效果的同时起到搅拌作用,使物料充分混合,传热均匀,图3中501为刮板5的未展开位置,502为刮板5的展开位置;为了限制刮板5的展开范围,本实施例的刮板5上设有轴向定位销503;进一步地,刮板5上还设有第二物料流动孔504,可增强物料间的传热和混合效果。
如图1~图7所示,传热筒6和介质筒7均具有第一端以及与第一端相对的第二端,传热筒6的第一端为传热筒6的左端,传热筒6的第二端为传热筒6的右端,同样地,介质筒7的第一端为介质筒7的左端,介质筒7的第二端为介质筒7的右端,传热筒6的左端设有法兰面,传热筒6的左端通过法兰面上的密封件14与介质筒7的左端密封,传热筒6的右端通过密封件15与介质筒7的右端密封,形成介质腔16,传热筒6可单独拆卸更换,传热筒6的左端是法兰平面径向密封,右端是圆柱面轴向密封,法兰平面可作为基准,起到定位作用,而现有可拆卸刮板式换热器,其传热筒两端都是通过圆柱面径向密封,拆卸与安装困难;介质筒7的左端上部的位置上设有介质进口701,介质筒7的右端下部的位置上设有介质出口702,可以理解的是,介质进口701还可以设置在介质筒7的右端上部,相应地,介质出口702设置在介质筒7的左端下部,冷介质或热介质可通过介质进口701流入,在介质腔16中完成热交换,从介质出口702流出,与常规的刮板换热器相似,介质筒7上设有保温夹层703,该保温夹层703中具有保温填充物,可减少热损失,并起到防护作用。
如图1~图8所示,出料部件3设有第一口301和第二口302,第一口301设置在出料部件3的轴心位置,第二口302设置在出料部件3靠近物料腔的底部位置,刮板式换热器安装方式多样,有主要水平安装方式和垂直安装方式等两种,视刮板式换热器安装方式的需要,出料部件3的两个口可分别作为出料口,当使用第一口301作为出料口时,第二口302则可用换热器产品线切换时的排空口,当使用第二口302作为出料口时,第一口301在刮板式换热器使用时封闭,刮板式换热器清洗时可打开清理残余物料。
为了更好地进料部件2和出料部件3,进料部件2与传热筒6的左端之间设有第一密封圈17,出料部件3与传热筒6的右端之间设有第二密封圈18。
进一步的,进料部件2在靠近机械密封装置10的安装位置上设有冷却水通道,可通冷却水,冷却水通道可通过冷却水密封装置19密封,冷却水可带走机械密封动环面与静环面摩擦产生的热量,降低温度,延长机械密封装置10的使用寿命。
进一步地,出料部件3在靠近轴承8的安装位置上设有冷却水夹层303,可通冷却水,冷却水夹层303的上、下两端分别设有冷却水进口3031和冷却水出口3032,冷却水可带走主轴与轴承8摩擦产生的热量,降低温度,延长轴承8和主轴4的左端轴头的使用寿命。
实施例2:
刮板式换热器是一种特别适用于处理黏稠性、高粘性、含颗粒料液或者需要一定结晶应用的料液产品的换热器,如图9所示,本实施例提供了一种换热系统,该系统为花生酱连续式冷却系统,其包括输送泵20、冰水机21以及上述实施例1的刮板式换热器22,输送泵20将95℃的花生酱送进料部件入口泵入刮板式换热器,通过传热筒、进料部件、出料部件、主轴、刮板、机械密封装置形成的物料腔,在物料腔完成冷却的过程,从出料部件流出,温度降为38℃,冰水机21将7℃的冰水从介质筒的一个法兰口进入,冰水在介质筒与传热筒形成的介质腔完成热交换过程,从介质筒的另一个法兰口流出,此时冰水的温度升为11℃,如此循环,完成花生酱的连续式冷却过程;物料管道中设有第一流量调节阀23和压力调节阀24,冰水管路中设有第二流量调节阀25,通过流量和压力的优化组合,完成使花生酱冷却到需要的温度。
本领域技术人员可以理解,上述实施例的刮板式换热器还可以应用于其他更广泛的换热系统中。
综上所述,本实用新型的刮板式换热器能够解决上述现有刮板式换热器的主轴存在三个集中受力点,刮板安装结构加工位置度形位公差要求高,刮片贴合内壁面不够紧密,需要两个机械密封装置等缺点,并提供可单独拆卸维修的传热筒结构方案,能够解决现有刮板式换热器物料层存在的流动死区角较多的缺点,具有结构简单实用、使用方便、可靠性好、安全卫生、便于清洗、安装方式灵活、使用寿命长、维修成本低等优点。
以上所述,仅为本实用新型专利较佳的实施例,但本实用新型专利的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内,根据本实用新型专利的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都属于本实用新型专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种刮板式换热器,其特征在于,包括驱动部件、进料部件、出料部件、主轴、刮板、传热筒和介质筒,所述传热筒设置在介质筒内,且传热筒与介质筒同心或偏心设置,所述主轴穿过传热筒,且主轴的第一端安装在出料部件上,主轴的第二端穿过进料部件安装在驱动部件上,所述刮板设置在传热筒内,且刮板的第一长边顶在主轴安装平台的台阶上,刮板的第二长边在刮板受力后浮动式地紧贴在传热筒内壁。
2.根据权利要求1所述的刮板式换热器,其特征在于,所述驱动部件包括电机和减速机,所述电机的输出轴与减速机的输入轴同心连接,所述主轴的第一端通过轴承安装在出料部件上,主轴的第二端穿过进料部件后插入减速机的输出孔中,以安装在减速机上。
3.根据权利要求1所述的刮板式换热器,其特征在于,还包括机械密封装置,所述机械密封装置安装在靠近主轴第二端的位置上,使得主轴、刮板、传热筒、进料部件、出料部件和机械密封装置之间形成物料腔。
4.根据权利要求3所述的刮板式换热器,其特征在于,所述出料部件设有两个口,其中一个口设置在出料部件的轴心位置,另一个口设置在出料部件靠近物料腔的底部位置。
5.根据权利要求1所述的刮板式换热器,其特征在于,所述传热筒的第一端设有法兰面,传热筒的第一端通过法兰面上的径向密封件与介质筒的第一端密封,传热筒的第二端通过轴向密封件与介质筒的第二端密封,形成介质腔;所述介质筒的两端分别设有介质进口和介质出口。
6.根据权利要求1-5任一项所述的刮板式换热器,其特征在于,所述刮板上设有物料流动孔。
7.根据权利要求1-5任一项所述的刮板式换热器,其特征在于,所述主轴在靠近进料部件和出料部件的位置上分别设有搅拌装置,所述搅拌装置上设有物料流动孔。
8.根据权利要求1-5任一项所述的刮板式换热器,其特征在于,所述主轴的第一端开有中心孔,且在靠近第一端的位置上开有多个轴向孔,所述中心孔与多个轴向孔相连通,形成物料出口通道。
9.根据权利要求1-5任一项所述的刮板式换热器,其特征在于,还包括旋转接头,所述主轴的中部为空心轴,主轴的其中一端设有与旋转接头连接的螺纹。
10.一种换热系统,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的刮板式换热器。
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CN114588030A (zh) * 2022-03-11 2022-06-07 成都盛立机械设备有限公司 管状连续熬煮设备、使用方法及单、多组分制剂制备方法
CN116440532A (zh) * 2023-06-16 2023-07-18 江苏和诚制药设备制造有限公司 一种配置多管传热筒的结晶器

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