CN212962876U - 一种换热器设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种换热器设备，它包括管状换热本体和换热圆环体，换热圆环体内置于换热本体中，换热本体上设有换热本体进口和换热本体出口，其特征在于，换热圆环体设有环状夹层，环状夹层设有换热介质进出的换热圆环体进口和换热圆环体出口，换热圆环体进口和换热圆环体出口在环状夹层中的轴向和径向位置均错位设置；换热本体进口至换热本体出口之间形成的物料通道经过换环状夹层的外侧和内侧。本实用新型换热器既有圆环体换热器双面换热的效果、折流板的效果，又能够和列管式、缠绕式换热器一样大面积的换热器甚至大于它们的换热面积，达到充分利用圆环体换热器内部的空间，制造更大的换热面积，达到更好的换热效果。

Description

一种换热器设备

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种食品工业、化工行业、医药行业、植物提取行业的换热设备，具体地说是一种换热器设备。

背景技术

换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

现有最多的是列管式换热器，里面密密麻麻的钢管，制造过程是非常的繁杂，钢管焊接的时间太浪费而且焊接空间狭小，容易造成漏焊的现象，所以有必要改变这个设备。

热交换器中采用换热器设备换热本体和圆环结构的也有所出现，如《管筒式换热器》CN201020026946.2，它包括外筒体、内筒体和冷媒管，内筒体安装在外筒体内并与之形成外圆环腔体，分隔柱设置在内筒体内并与之形成内圆环腔体，外筒体上分别设置有与外圆环腔体相连通的出水口以及与内筒体内腔相连通的进水口，冷媒管分成相连通的内盘曲段和外盘曲段，并分别对应地盘绕设置在内圆环腔体和外圆环腔体内，其外端分别延伸出外筒体。

本实用新型人在2017年也申请了一个换热器设备CN201711398733.5，它包括换热圆环体，换热圆环体的换热方式采用换热介质或非换热介质方式，换热圆环体的内外两面为换热交换面；采用换热介质时，换热圆环体设有环状夹层，换热圆环体设有换热介质进出的换热圆环体进口和换热圆环体出口，换热圆环体进口和换热圆环体出口设置在换热器设备上并端口朝外。它的进口和出口在实际生产中不方便制造，而且只方便做两个圆环一边一个，两个以上在实际生产中难以制造，所以，换热器设备技术还有待进一步发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新式换热器设备。

本实用新型技术的方案之一：

一种换热器设备，它包括管状换热本体和换热圆环体，换热圆环体内置于换热本体中，换热本体上设有换热本体进口和换热本体出口，换热圆环体设有环状夹层，环状夹层设有换热介质进出的换热圆环体进口和换热圆环体出口，换热圆环体进口和换热圆环体出口在环状夹层中的轴向和径向位置均错位设置；换热本体进口至换热本体出口之间形成的物料通道经过换环状夹层的外侧和内侧。

进一步，换热圆环体进口和换热圆环体出口在环状夹层中径向位置错位180度设置，换热圆环体进口和换热圆环体出口在环状夹层中的轴向位置为环状夹层的一端或两端。

进一步，所述的换热圆环体的圆环内设有包括列管式换热装置、盘管换热装置、缠绕式换热装置中的一种或多种。

本实用新型技术的方案之二：

所述的一种换热器设备在蒸馏工艺中作为冷凝器使用。

进一步，所述的一种换热器设备在分子蒸馏短程蒸馏设备内部作为冷凝器使用。

进一步，短程蒸馏设备中电机通过连接活接与刮板连接,隔离圆环板设置在换热圆环体下方，由隔离圆环板对分子蒸馏中高沸点与低沸点物质进行分隔，在分子蒸馏设备的底端设有真空口、换热圆环体进口管和换热圆环体出口管、高沸点物料出口和低沸点物料出口；

物料从换热本体进口进入分子蒸馏设备，在电机作用下带动连接活接，通过连接活接带动刮板，在刮板的作用下，把物料强行分散到加热壁上去加热，由真空口引入真空，在真空的作用下，低沸点的物料沸腾变成物料蒸汽，在换热器即冷凝器的作用下，低沸点的物料蒸汽又重新冷凝成为液体，从低沸点物料出口排出；在隔离圆环板的分隔作用下，没有沸腾的高沸点物料从高沸点物料出口排出。

本实用新型的有益效果是换热器制造简单方便，减少了加工强度，加工成本更低，但换热面积更大，物料换热路程更长，换热效果更好，同时兼有原来很多换热器中折流板的作用。

本实用新型与CN201711398733.5相比较，CN201711398733.5换热器在换热圆环体内部焊接进口出口时，十分不便，尤其是是制造较小的换热器时候，进口出口设计更不合理，并且在制造大型换热器时候，只方便做两个圆环体（大圆环体套小圆环体），再多套一两个圆环体十分困难（几乎不可能），由此中间又浪费了很大的空间。同时，CN201020026946.2管筒式换热器，只有软管才需要缠绕，钢管不需要缠绕，它应用范围不大，换热面积不大还有不少的死角，所以换热效率不高；CN201711398733.5除了制造二个以上的圆环套圆环非常不方便外，如果是升温换热，换热器外的物料泵的压力要很大，如果是蒸馏工艺中的冷凝器，过多的圆环套圆环，真空压降又过大，并且有不少的死角，严重影响换热效果，所以内部空间加上列管式、缠绕式换热器，换热面积可以成倍的增加，同时最重要的是最中间圆环中的物料在列管式、缠绕式、盘管式换热管的湍流作用下，不会形成死角，换热效果更是极大的提高。

本实用新型换热器既有圆环体换热器双面换热的效果、又有换热器中折流板的效果，又能够和列管式、缠绕式换热器一样大面积的换热器甚至大于它们的换热面积，达到充分利用圆环体换热器内部的空间，制造更大的换热面积，达到更好的换热效果。本实用新型已经在本申请人申请的分子蒸馏设备中实施使用，产生了非常好的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例1换热器设备中心线竖剖视示意图。

图2为本实用新型实施例1换热器设备上俯视示意图。

图3为本实用新型实施例2换热器设备中心线竖剖视示意图。

图4为本实用新型实施例2换热器设备上俯视示意图。

图5为本实用新型实施例3换热器设备中心线竖剖视示意图。

图6为本实用新型实施例4在分子蒸馏（短程蒸馏）设备内部作为冷凝器使用的结构示意图。

图7为本实用新型换热本体内部的俯视示意图。

图中，换热本体进口1，换热本体出口2，换热圆环体进口3，换热圆环体出口4，物料出口5，高沸点物料出口51，低沸点物料出口52，换热本体6，隔离圆环板7，刮板8，换热圆环体9，真空口10，电机11，连接活接12。

具体实施方式

实施例1

一种换热器设备，换热器设备的换热本体6外部为管状，换热本体6内置一个换热圆环体9，换热本体6的顶端和底端为封头结构。

换热本体6内置一个换热圆环体9，换热圆环体9的换热圆环体进口3、换热圆环体出口4设置在换热本体6的顶端；

换热本体进口1在换热本体6的上端，换热本体出口2在换热本体6的顶端，换热本体6的底端还有一个物料出口5（物料出口5有时为排空口），大型的换热圆环体9由3-8根支柱支撑在底部封头。

如图1、图2所示，以本换热器设备在蒸馏工艺中作为冷凝器使用为例，换热圆环体9为冷却圆环体，在真空泵抽气的作用下，物料蒸汽从换热本体进口1进入，沿着虚线的路径通向换热本体出口2，冷却介质由换热圆环体进口3向换热圆环体出口4方向流通，冷却介质通过换热圆环体进口3直接到换热圆环体的底部，充满了整个圆环体后，再向对角的换热圆环体出口4方向流通，从而保证了冷却介质的冷却效果，在冷却圆环体双面的冷却作用下，物料蒸汽冷凝成液体，汇集在底部从物料出口5（物料出口5有时为排空口）排出。

实施例2

在实施例1的基础上，换热圆环体9内部增加一个列管式换热装置或盘管换热装置。

如图3、图4所示，以本换热器设备在蒸馏工艺中作为冷凝器使用为例，换热圆环体9为冷却圆环体，在真空泵抽气的作用下，物料蒸汽从换热本体进口1进入，沿着路径通向换热本体出口2，在冷却圆环体双面的冷却作用下，并且还在列管式冷凝器的双重冷却作用下，物料蒸汽冷凝成液体，汇集在底部分别从设置在换热圆环体9内外两个物料出口5排出。

实施例3

在实施例1的基础上，换热圆环体9内部增加一个缠绕式换热装置。

如图5所示，以本换热器设备在蒸馏工艺中作为冷凝器使用为例，换热圆环体9为冷却圆环体，在真空泵抽气的作用下，物料蒸汽从换热本体进口1进入，沿着路径通向换热本体出口2，在冷却圆环体双面的冷却作用下，并且还在缠绕式冷凝器的冷却作用下，物料蒸汽冷凝成液体，汇集在底部分别从设置在换热圆环体9内外两个物料出口5排出。

实施例4

在实施例1的基础上，换热圆环体9内部增加一个列管式换热装置。

如图3、图4所示，以本换热器设备在化工生产中作为加热器使用为例，换热圆环体9为加热圆环，低温物料从换热本体进口1进入，沿着路径通向换热本体出口2，加热介质导热油或蒸汽在加热圆环中，在圆环双面的加热作用下，并且还在列管式换热器的双重作用下，低温物料很好地实现了换热，低温物料升温至理想状态，从底部物料出口5（物料出口5有时为排空口）排出；停止生产时，换热器中的物料可以通过物料出口5（物料出口5有时为排空口）排放干净。

实施例5

在实施例1的基础上，如图6、图7所示，把换热圆环体9和列管式冷凝器组合用在分子蒸馏（短程蒸馏）设备内部作为冷凝器使用，其中电机11通过连接活接12与刮板8连接,隔离圆环板7在分子蒸馏中分隔高沸点与低沸点的物质。

需要蒸馏的物料从换热本体进口1进入分子蒸馏设备，在电机11作用下带动连接活接12，通过连接活接12带动刮板8，在刮板8的作用下，把需要蒸馏的物料强行分散到加热壁上去加热，由真空口10引入真空，在真空的作用下，低沸点的物料沸腾变成物料蒸汽，在圆环冷凝器的作用下，低沸点的物料蒸汽又重新冷凝成为液体，从低沸点物料出口52排出；在隔离圆环板7的分隔作用下，没有沸腾的高沸点物料从高沸点物料出口51排出。

本实用新型换热器设备制造工艺更简单，换热面积更大，换热效果更好，制造成本相对于现有的换热器设备更低，为了保护本实用新型换热器设备，特此要求在任何产品的生产过程中使用本实用新型换热器设备及采用本实用新型构思，均属于等效的替换，都在本实用新型专利的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，表示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，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，除非另有明确的规定和限定，表示连接关系应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型装置并不受上述实例的限制，其它任何使用本装置应用的实例均属于等效的替换，都在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种换热器设备，它包括管状换热本体（6）和换热圆环体（9），换热圆环体（9）内置于换热本体（6）中，换热本体（6）上设有换热本体进口（1）和换热本体出口（2），其特征在于，换热圆环体（9）设有环状夹层，环状夹层设有换热介质进出的换热圆环体进口（3）和换热圆环体出口（4），换热圆环体进口（3）和换热圆环体出口（4）在环状夹层中的轴向和径向位置均错位设置；换热本体进口（1）至换热本体出口（2）之间形成的物料通道经过换环状夹层的外侧和内侧。

2.根据权利要求1所述的一种换热器设备，其特征在于，换热圆环体进口（3）和换热圆环体出口（4）在环状夹层中径向位置错位180度设置，换热圆环体进口（3）和换热圆环体出口（4）在环状夹层中的轴向位置为环状夹层的一端或两端。

3.根据权利要求1或2所述的一种换热器设备，其特征在于，所述的换热圆环体（9）的圆环内设有包括列管式换热装置、盘管换热装置、缠绕式换热装置中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种换热器设备，其特征在于，短程蒸馏设备中电机（11）通过连接活接（12）与刮板（8）连接,隔离圆环板（7）设置在换热圆环体（9）下方，由隔离圆环板（7）对分子蒸馏中高沸点与低沸点物质进行分隔，在分子蒸馏设备的底端设有真空口（10）、换热圆环体进口管和换热圆环体出口管、高沸点物料出口（51）和低沸点物料出口（52）；

物料从换热本体进口（1）进入分子蒸馏设备，在电机（11）作用下带动连接活接（12），通过连接活接（12）带动刮板（8），在刮板（8）的作用下，把物料强行分散到加热壁上去加热，由真空口（10）引入真空，在真空的作用下，低沸点的物料沸腾变成物料蒸汽，在换热器即冷凝器的作用下，低沸点的物料蒸汽又重新冷凝成为液体，从低沸点物料出口（52）排出；在隔离圆环板（7）的分隔作用下，没有沸腾的高沸点物料从高沸点物料出口（51）排出。

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