CN219334155U - 多功能换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能换热装置，包括换热主体、第一折流板和第二折流板，换热主体设有上下贯通的物料通道和左右贯通的介质通道，物料通道和介质通道均设置有多个且之间相互独立，至少部分物料通道中设置有用于混合化学物料的混合器，第一折流板设置于换热主体的上侧并设有多个间隔分布的第一凹部，第二折流板设置于换热主体的下侧并设有至少一个第二凹部，第二凹部通过对应的物料通道分别连通相邻的两个第一凹部，以形成弯折的物料流道，物料流道的两端分别连通有物料进口和物料出口。通过混合器混合化学物料，有利于化学物料的反应和换热，增加其功能性，并且通过折流板形成弯折的物料流道，有利于提高换热效率，便于生产制造。

Description

多功能换热装置

技术领域

本实用新型涉及化学反应技术领域，特别涉及一种多功能换热装置。

背景技术

在化学品的合成反应领域中，部分化学物料的合成需要采用换热器进行热交换。现有的换热器，其功能通常都较为单一，只具备换热功能，而化学物料在物料通道中换热时容易出现分相，影响反应效果和换热效果；并且，现有的部分换热器的通道结构为直通道，换热时间较短，换热效率较低，而弯曲型通道则结构较为复杂，存在制造困难的问题，生产成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种多功能换热装置，其能够通过物料通道中的混合器混合化学物料，有利于化学物料的反应和换热，增加其功能性，并且通过在换热主体上下设置折流板，以形成弯折的物料流道，有利于提高换热效率，便于生产制造。

根据本实用新型实施例所述的多功能换热装置，其包括换热主体、第一折流板和第二折流板，所述换热主体设有上下贯通的物料通道和左右贯通的介质通道，所述物料通道和所述介质通道均设置有多个，且所述物料通道和所述介质通道之间相互独立，至少部分所述物料通道中设置有用于混合化学物料的混合器，所述第一折流板设置于所述换热主体的上侧，所述第一折流板的下侧设有多个间隔分布的第一凹部，所述第二折流板设置于所述换热主体的下侧，所述第二折流板的上侧设有至少一个第二凹部，所述第二凹部通过对应的所述物料通道分别连通相邻的两个所述第一凹部，以使所述第一折流板、所述换热主体和所述第二折流板之间形成弯折的物料流道，所述物料流道的两端分别连通有物料进口和物料出口。

根据本实用新型实施例所述的多功能换热装置，其至少具有如下有益效果：制造时，通过在换热主体设置上下贯通的物料通道和左右贯通的介质通道，在第一折流板设置第一凹部，在第二折流板设置第二凹部，第一折流板和第二折流板分别设于换热主体的上下侧，第二凹部通过对应的物料通道分别连通相邻的两个第一凹部，以使第一折流板、换热主体和第二折流板之间形成弯折的物料流道，其结构简单合理，便于生产制造，并且弯折的流道结构能够增加化学物料的换热时间和接触面积，有利于提高换热效率；使用时，换热介质输入介质通道，化学物料通过物料进口输入物料流道，化学物料在物料流道中流动时，通过物料通道中的混合器混合化学物料，降低化学物料出现分相的可能性，有利于化学物料的反应和换热，并增加混合的功能性，便于化学品的合成反应应用。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一折流板和/或所述第二折流板设有与所述物料通道相对应的安装孔，所述混合器能够通过所述安装孔置入于所述物料通道中。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一折流板和所述第二折流板均设有所述安装孔，所述第一折流板的上侧设有第一固定板，所述第二折流板的下侧设有第二固定板，所述第一固定板和所述第二固定板上均可拆卸连接有能够遮挡所述安装孔的塞柱。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一折流板和所述第二折流板均设有所述安装孔，所述第一折流板上的所述安装孔与所述第二折流板上的所述安装孔分别对应不同的所述物料通道设置分布。

根据本实用新型的一些实施例，所述混合器能够在所述物料通道中转动和沿所述物料通道的轴线方向移动。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一凹部和/或所述第二凹部中设置有支撑柱。

根据本实用新型的一些实施例，所述换热主体的左右两侧均设置有侧封板，所述侧封板上设有能够与多个所述介质通道连通的介质输送口。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述侧封板均对应所述换热主体的侧面设置有第三凹部和第四凹部，所述介质输送口连通所述第三凹部，两个所述侧封板中的其中一个所述侧封板上的所述第四凹部通过对应的所述介质通道分别连通另一个所述侧封板上的所述第三凹部和所述第四凹部，以使所述换热主体和两个所述侧封板之间形成弯折的介质流道。

根据本实用新型的一些实施例，两个所述侧封板之间设有多根螺纹柱，所述螺纹柱的两端分别与两个所述侧封板可拆卸连接，使所述侧封板抵接固定于所述换热主体。

根据本实用新型的一些实施例，所述第三凹部和/或所述第四凹部的外侧设有用于设置密封圈的密封槽。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例多功能换热装置的结构示意图；

图2为图1中多功能换热装置的分解结构示意图；

图3为图1中多功能换热装置的正视截面结构示意图；

图4为图1中多功能换热装置的侧视截面结构示意图；

图5为图1中多功能换热装置的俯视截面结构示意图；

图6为图1中换热主体的结构示意图；

图7为图3中混合器的部分结构示意图；

图8为图1中第一折流板的结构示意图；

图9为图1中第二折流板的结构示意图；

图10为图1中侧封板的结构示意图。

附图标记：

换热主体100、物料通道101、介质通道102、混合器110、螺旋片部111；

第一折流板200、第一凹部201、物料进口202、物料出口203、支撑柱210；

第二折流板300、第二凹部301、安装孔302；

第一固定板400、塞柱410、进口接头420、出口接头430；

第二固定板500、固定孔501；

侧封板600、介质输送口601、第三凹部602、第四凹部603、密封槽604、螺纹柱610。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，如果涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的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或元件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，如果出现若干、大于、小于、超过、以上、以下、以内等词，其中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。

如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1、图2和图4，一种多功能换热装置，其包括换热主体100、第一折流板200和第二折流板300，换热主体100设有上下贯通的物料通道101和左右贯通的介质通道102，物料通道101和介质通道102均设置有多个，且物料通道101和介质通道102之间相互独立，至少部分物料通道101中设置有用于混合化学物料的混合器110，第一折流板200设置于换热主体100的上侧，第一折流板200的下侧设有多个间隔分布的第一凹部201，第二折流板300设置于换热主体100的下侧，第二折流板300的上侧设有至少一个第二凹部301，第二凹部301通过对应的物料通道101分别连通相邻的两个第一凹部201，以使第一折流板200、换热主体100和第二折流板300之间形成弯折的物料流道，物料流道的两端分别连通有物料进口202和物料出口203。

可理解的是，如图1、图2和图4所示，第一折流板200和第二折流板300分别设置于换热主体100的上下侧，物料进口202和物料出口203均设置于第一折流板200，第一凹部201设于第一折流板200的下侧面，第二凹部301设于第二折流板300的上侧面，具体地，参照图8和图9，第一凹部201设有六个并如图8所示分布，第二凹部301设有五个并图9所示分布，物料进口202连通于左前侧的第一凹部201，物料出口203连通于右前侧的第一凹部201，结合图4和图6，物料流道由物料进口202开始，依次经过左前侧的第一凹部201、物料通道101、左前侧的第二凹部301、物料通道101、左侧中部的第一凹部201、物料通道101、左侧中部的第二凹部301、物料通道101、左后侧的第一凹部201、物料通道101、后侧的第二凹部301、物料通道101、右后侧的第一凹部201、物料通道101、右侧中部的第二凹部301、物料通道101、右侧中部的第一凹部201、物料通道101、右前侧的第二凹部301、物料通道101、右前侧的第一凹部201，最后由物料出口203结束。

通过在换热主体100设置上下贯通的物料通道101和左右贯通的介质通道102，在第一折流板200设置第一凹部201，在第二折流板300设置第二凹部301，第一折流板200和第二折流板300分别设于换热主体100的上下侧，第二凹部301通过对应的物料通道101分别连通相邻的两个第一凹部201，以使第一折流板200、换热主体100和第二折流板300之间形成弯折的物料流道，其结构简单合理，制造时，可更换不同折流板与换热主体100配合，使得所形成的物料流道长度、流通面积等相应变化，而无需更改换热主体100的设计，便于生产制造，并且弯折的流道结构能够增加化学物料的换热时间和接触面积，有利于提高换热效率；使用时，换热介质输入介质通道102，换热介质可以是冷媒介质或热媒介质，化学物料通过物料进口202输入物料流道，化学物料在物料流道中流动时，通过物料通道101中的混合器110混合化学物料，降低化学物料出现分相的可能性，有利于化学物料的反应和换热，并增加混合的功能性，便于化学品的合成反应应用。

实际应用时，第一折流板200和第二折流板300可通过焊接的方式分别设置于换热主体100的上下侧，如通过扩散焊或碳化硅、氮化硅真空键合加工等方式，使折流板与换热主体100固定，其有利于提高折流板与换热主体100之间的密封性能，降低泄露的可能性，且结构稳定可靠，当然，折流板与换热主体100之间也还可以是通过如螺接等可拆卸连接结构实现连接；第一凹部201和第二凹部301还可设置多列，如沿左右方向设置三列或四列，每列的设置数量可以是两个、三个或更多，第一凹部201和第二凹部301的具体设置数量、分布形式等也可根据实际使用需要相应变化，可通过改变其设置数量和分布形式等，从而改变物料流道的流通面积，以满足不同流量、流速的物料应用，物料进口202和物料出口203还可是均设置于第二折流板300或分别设置于两折流板上，具体可根据物料流道的具体结构相应设定。

在一些实施例中，第一折流板200和/或第二折流板300设有与物料通道101相对应的安装孔302，混合器110能够通过安装孔302置入于物料通道101中。

可理解的是，如图2和图3所示，通过设置安装孔302，装配时，混合器110能够通过安装孔302置入于物料通道101中，能在第一折流板200和第二折流板300焊接安装后再进行混合器110的安装，避免影响或损坏混合器110的结构，同时也便于第一折流板200和第二折流板300的焊接，以及混合器110的安装，便于使用。实际应用时，安装孔302的具体设置数量可根据实际使用需要相应设定。

在一些实施例中，第一折流板200和第二折流板300均设有安装孔302，第一折流板200的上侧设有第一固定板400，第二折流板300的下侧设有第二固定板500，第一固定板400和第二固定板500上均可拆卸连接有能够遮挡安装孔302的塞柱410。

可理解的是，如图2和图3所示，第一固定板400设有进口接头420和出口接头430，进口接头420与物料进口202对应设置，出口接头430与物料出口203对应设定，通过设置第一固定板400和第二固定板500，第一固定板400和第二固定板500上均可拆卸连接有塞柱410，利用塞柱410遮挡安装孔302，以有利于避免物料的泄露，并且，可通过拆卸塞柱410，实现混合器110的拆卸取出，方便其修理维护或清洁，便于使用。实际应用时，塞柱410可通过螺纹结构可拆卸连接于第一固定板400和第二固定板500，或者通过过盈配合等方式实现连接，具体可根据实际使用需要相应设定。

在一些实施例中，第一折流板200和第二折流板300均设有安装孔302，第一折流板200上的安装孔302与第二折流板300上的安装孔302分别对应不同的物料通道101设置分布。

可理解的是，如图2、图3、图4、图8和图9所示，两个折流板上均设有安装孔302，且两个折流板上的安装孔302分别对应不同的物料通道101设置分布，以使得第一折流板200上的安装孔302和第二折流板300上的安装形成错位，有利于避免安装孔302设置得过于密集而影响折流板的结构强度，同时也便于塞柱410的安装连接，便于使用。实际应用时，安装孔302还可以是均设置于第一折流板200或第二折流板300，具体可根据实际使用需要相应设定。

在一些实施例中，混合器110能够在物料通道101中转动和沿物料通道101的轴线方向移动。

可理解的是，如图3至图7所示，混合器110为环形静态混合器，其沿上下方向设有多个螺旋片部111，通过设置其可移动和转动，一方面，便于其安装设置，另一方面，在化学物料在物料通道101中流动时，物料作用于混合器110的螺旋片部111上，使其转动或移动，进一步有利于打散物料，便于物料的混合，降低物料分相的可能性。实际应用时，混合器110还可以是SV型混合器、SK型混合器、SL型混合器、SH型混合器、喷射型混合器、文丘里型混合器等，由于本实用新型实施例的混合器110的具体构成对于本领域普通技术人员而言都是已知的，因此这里不再详细描述。

在一些实施例中，第一凹部201和/或第二凹部301中设置有支撑柱210。

可理解的是，如图2、图4、图8和图9所示，第一凹部201和第二凹部301中均设置有多个支撑柱210，使用时，支撑柱210抵接于换热主体100，由于凹部为物料流道的弯折处并且凹陷处厚度较薄，通过设置支撑柱210，有利于增加其结构强度，提高抗变形能力，以提高其所能够适应的物料压力范围，并且，物料在凹部中流动时，支撑柱210能够有一定的阻挡能力，使得形成紊流，进一步有利于其的混合，便于其反应和换热使用，再者，支撑柱210的设置也能够起到调节流道截面的作用，便于使用。实际应用时，支撑柱210还可以是只设置于第一凹部201或第二凹部301中，支撑柱210的具体结构、设置数量和分布形式等可根据实际使用需要相应设定。

在一些实施例中，换热主体100的左右两侧均设置有侧封板600，侧封板600上设有能够与多个介质通道102连通的介质输送口601。

可理解的是，如图1、图2、图5、图6和图10所示，侧封板600设有两个并分别设置于换热主体100的左右两侧，侧封板600上介质输送口601，介质输送口601与多个介质通道102连通，使用时，可通过介质输送口601输入或输出换热介质，实现多个介质通道102中换热介质的输入或输出，便于使用。实际应用时，介质输送口601的设置数量可根据实际使用需要相应设定。

在一些实施例中，每个侧封板600均对应换热主体100的侧面设置有第三凹部602和第四凹部603，介质输送口601连通第三凹部602，两个侧封板600中的其中一个侧封板600上的第四凹部603通过对应的介质通道102分别连通另一个侧封板600上的第三凹部602和第四凹部603，以使换热主体100和两个侧封板600之间形成弯折的介质流道。

可理解的是，如图1、图2、图5、图6和图10所示，每个侧封板600均对应换热主体100的侧面设置有第三凹部602和第四凹部603，介质输送口601连通第三凹部602，左侧的侧封板600上的第四凹部603通过对应的介质通道102分别连通右侧的侧封板600上的第三凹部602和第四凹部603，右侧的侧封板600上的第四凹部603也通过对应的介质通道102分别连通左侧的侧封板600上的第三凹部602和第四凹部603，以使换热主体100和两个侧封板600之间形成弯折的介质流道，结合图5和图10，介质流道由左侧的介质输送口601开始，依次经过左侧的第三凹部602、介质通道102、右侧的第四凹部603、介质通道102、左侧的第四凹部603、介质通道102、右侧的第三凹部602，最后由右侧的介质输送口601结束，当然，其流动方向也还可以是方向的。

通过在侧封板600设置第三凹部602和第四凹部603，使换热主体100和两个侧封板600之间形成弯折的介质流道，其结构简单合理，便于生产制造，并且弯折的流道结构能够减缓换热介质的流动速度，增加换热介质的换热时间，有利于提高换热效率。

实际应用时，同一侧封板600上的第四凹部603还可以设置有多个，通过对侧连通从而构成弯折的流道结构，两个介质输送口601也可根据介质流道的具体结构设置于同一个侧封板600上，具体可根据实际使用需要相应设定。

在一些实施例中,换热装置的比表面积为50-2000m²/m³，其换热面积小于200m²，其适用的使用工况可设置于0.1-20MPa的区间范围，以有利于较好地适用于不同的化学品反应使用。

在一些实施例中，两个侧封板600之间设有多根螺纹柱610，螺纹柱610的两端分别与两个侧封板600可拆卸连接，使侧封板600抵接固定于换热主体100。

可理解的是，如图1、图2、图5和图10所示，侧封板600的前后侧均设置有多根螺纹柱610，螺纹柱610的两端分别穿设两个侧封板600并通过螺母将两个侧封板600锁定压紧于换热主体100的侧面，以使实现其可拆卸连接，具体地，第一固定板400和第二固定板500的前后侧均设有固定孔501，螺纹柱610穿设固定孔501，两个侧封板600夹置第一固定板400和第二固定板500，以实现第一固定板400和第二固定板500的连接固定及可拆卸。上述结构简单合理，安装拆卸操作简单便捷，连接稳定可靠，便于使用。

实际应用时，除上述结构外，螺纹柱610的一端还可以是与其中一个侧封板600固定连接，另一端通过螺母与另一个侧封板600锁紧固定，或者，侧封板600还可以是通过焊接结构连接于换热主体100的侧面，具体可根据实际使用需要相应设定。

在一些实施例中，第三凹部602和/或第四凹部603的外侧设有用于设置密封圈的密封槽604。

可理解的是，如图2和图10所示，第三凹部602和第四凹部603的外侧设有用于设置密封圈的密封槽604，使用时，在密封槽604中设置密封圈(图中未示出)，使密封圈抵接换热主体100的侧面，以提高侧封板600与换热主体100之间的密封性。实际应用时，密封槽604还可以只设置第三凹部602或第四凹部603的外侧，其具体结构可根据实际使用需要相应设定。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种多功能换热装置，其特征在于，包括：

换热主体(100)，所述换热主体(100)设有上下贯通的物料通道(101)和左右贯通的介质通道(102)，所述物料通道(101)和所述介质通道(102)均设置有多个，且所述物料通道(101)和所述介质通道(102)之间相互独立，至少部分所述物料通道(101)中设置有用于混合化学物料的混合器(110)；

第一折流板(200)，设置于所述换热主体(100)的上侧，所述第一折流板(200)的下侧设有多个间隔分布的第一凹部(201)；

第二折流板(300)，设置于所述换热主体(100)的下侧，所述第二折流板(300)的上侧设有至少一个第二凹部(301)，所述第二凹部(301)通过对应的所述物料通道(101)分别连通相邻的两个所述第一凹部(201)，以使所述第一折流板(200)、所述换热主体(100)和所述第二折流板(300)之间形成弯折的物料流道，所述物料流道的两端分别连通有物料进口(202)和物料出口(203)。

2.根据权利要求1所述的多功能换热装置，其特征在于，所述第一折流板(200)和/或所述第二折流板(300)设有与所述物料通道(101)相对应的安装孔(302)，所述混合器(110)能够通过所述安装孔(302)置入于所述物料通道(101)中。

3.根据权利要求2所述的多功能换热装置，其特征在于，所述第一折流板(200)和所述第二折流板(300)均设有所述安装孔(302)，所述第一折流板(200)的上侧设有第一固定板(400)，所述第二折流板(300)的下侧设有第二固定板(500)，所述第一固定板(400)和所述第二固定板(500)上均可拆卸连接有能够遮挡所述安装孔(302)的塞柱(410)。

4.根据权利要求2所述的多功能换热装置，其特征在于，所述第一折流板(200)和所述第二折流板(300)均设有所述安装孔(302)，所述第一折流板(200)上的所述安装孔(302)与所述第二折流板(300)上的所述安装孔(302)分别对应不同的所述物料通道(101)设置分布。

5.根据权利要求1所述的多功能换热装置，其特征在于，所述混合器(110)能够在所述物料通道(101)中转动和沿所述物料通道(101)的轴线方向移动。

6.根据权利要求1所述的多功能换热装置，其特征在于，所述第一凹部(201)和/或所述第二凹部(301)中设置有支撑柱(210)。

7.根据权利要求1所述的多功能换热装置，其特征在于，所述换热主体(100)的左右两侧均设置有侧封板(600)，所述侧封板(600)上设有能够与多个所述介质通道(102)连通的介质输送口(601)。

8.根据权利要求7所述的多功能换热装置，其特征在于，每个所述侧封板(600)均对应所述换热主体(100)的侧面设置有第三凹部(602)和第四凹部(603)，所述介质输送口(601)连通所述第三凹部(602)，两个所述侧封板(600)中的其中一个所述侧封板(600)上的所述第四凹部(603)通过对应的所述介质通道(102)分别连通另一个所述侧封板(600)上的所述第三凹部(602)和所述第四凹部(603)，以使所述换热主体(100)和两个所述侧封板(600)之间形成弯折的介质流道。

9.根据权利要求8所述的多功能换热装置，其特征在于，两个所述侧封板(600)之间设有多根螺纹柱(610)，所述螺纹柱(610)的两端分别与两个所述侧封板(600)可拆卸连接，使所述侧封板(600)抵接固定于所述换热主体(100)。

10.根据权利要求9所述的多功能换热装置，其特征在于，所述第三凹部(602)和/或所述第四凹部(603)的外侧设有用于设置密封圈的密封槽(604)。

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