CN219736076U - 一种双板热交换反应器 - Google Patents

Abstract

一种双板热交换反应器，包括由交错设置的第一热交换板和第二热交换板组成的热交换组件，设置于热交换组件两端的端板，将端板和热交换组件紧密连接的连接螺杆；第一热交换板的正面和背面分别设置有第一蛇形凸起管和流经热流体的第一蛇形凹槽；第二热交换板的正面和背面分别设置有第二蛇形凸起管和流经冷流体的第二蛇形凹槽；相邻的蛇形凸起管与蛇形凹槽相互嵌套；在端板上外接有分别引入和引出冷流体、以及引入和引出热流体的管路；在热交换组件一端的端板外设置有立板，连接螺杆的外端连接在立板上。本实用新型换热效率高、节能高效且不会产生泄漏污染。

Description

一种双板热交换反应器

技术领域

本实用新型涉及双板热交换反应器结构技术领域。

背景技术

双板热交换反应器具有高效换热、高效传质等优势，作为连续化设备，走在了化工行业设备改革的前沿。结合精密进料系统、等梯度温控设备、自动化控制软件，可以实现化学反应的精细化控制、连续化控制、密闭式控制；集安全、高效、节能、环保、智能于一体。

双板热交换反应器主要用于精细化学品合成过程和日用及医用化学品的生产。尤其在高温液体需要快速冷却，低温液体需要快速升温，或两者同时进行时通过交换热达到节能减排的作用，在对液体要求无污染，连续快速反应等方面表现出卓越的性能。

双板热交换反应器最大的特点是双板双面换热，换热板上专门设计加工的换热通道，换热通道具有较大的比表面积，换热热介质的流动方向及换热冷介质相反。然而，传统的双板热交换反应器由于冷热流换热时间短，比表面积较小，工作压力大等原因，普遍存在能量损失大、换热效率低、体积较大，容易泄漏等问题。因此，提供一种双板热交换反应器结构优化设计显得尤为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对传统双板热交换反应器存在的不足，提供一种换热效率高、节能高效且不会产生泄漏污染的双板热交换反应器。

为实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种双板热交换反应器，包括由交错设置的第一热交换板和第二热交换板组成的热交换组件，设置于热交换组件两端的端板，将端板和热交换组件紧密连接的连接螺杆；

所述第一热交换板的正面设置有第一蛇形凸起管，背面设置有流经热流体的第一蛇形凹槽；所述第二热交换板的正面设置有第二蛇形凸起管，背面设置有流经冷流体的第二蛇形凹槽；相邻的第一热交换板背面的第一蛇形凹槽与第二热交换板正面的第二蛇形凸起管相互嵌套，第二热交换板背面的第二蛇形凹槽与第一热交换板正面的第一蛇形凸起管相互嵌套；在前端端板的内侧面设置有与第一蛇形凸起管匹配且流经冷流体的前端板蛇形凹槽，最前端的第一热交换板正面的第一蛇形凸起管与前端板蛇形凹槽相互嵌套；在后端端板的内侧面设置有与第二蛇形凹槽匹配的后端板蛇形凸起管，最后端的第二热交换板背面的第二蛇形凹槽与后端板蛇形凸起管相互嵌套；相互嵌套的蛇形凹槽与蛇形凸起管之间留有间隙，形成供液体流过的弧形空腔；在相邻的第一热交换板和第二热交换板的接触面上分别设置有环绕蛇形凹槽和蛇形凸起管的密封槽，在前端端板的内侧面设置有环绕前端板蛇形凹槽并与第一热交换板相对应的密封槽，在后端端板的内侧面设置有环绕后端板蛇形凸起管并与第二热交换板相对应的密封槽，在所有密封槽中均设置有密封条；在第一热交换板、第二热交换板、端板的上端和下端分别加工有连接孔，所述连接螺杆穿过连接孔将端板和热交换组件紧密连接；

在前端端板的上端外接有引入热流体的热流进流管，在后端端板上端外接有引出热流体的热流出流管；在后端端板的下端外接有引入冷流体的冷流进流管，在前端端板下端外接有引出冷流体的冷流出流管；间隔的第一热交换板之间通过穿过第二热交换板的第一引流管将第一蛇形凹槽依序连通，热流体从热流进流管进入，流经第一蛇形凹槽后从热流出流管流出；第二热交换板之间通过穿过第一热交换板的第二引流管将第二蛇形凹槽依序连通，冷流体从冷流进流管进入，流经第二蛇形凹槽后经冷流出流管流出；

在热交换组件一端的端板外设置有立板，连接螺杆的外端连接在立板上。

进一步地，在立板的中部还间隔设置有两个支撑螺栓、支撑螺栓的螺栓头顶在邻近的端板表面。

进一步地，在端板和立板的底部设置有支撑地脚。

进一步地，所述密封条为聚四氟乙烯密封条。

本实用新型通过结构优化设计，有效解决了现有的双板热交换反应器高能耗，换热效率低，流程不连续等问题，提高了生产效率，降低了生产成本。本实用新型结构相对简单可靠，便于批量的生产。

附图说明

图1为本实用新型的组装示意图；

图2为本实用新型组装好后的示意图；

图3为图1中第二块第一热交换板的正面示意图；

图4为图1中第二块第一热交换板的背面示意图；

图5为图1中第一块第二热交换板的正面示意图；

图6为图1中第一块第二热交换板的背面示意图；

图7是后端板的正面示意图；

图8是后端板的背面示意图；

图9是图7的右视图。

具体实施方式

下面将结合附图与实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1、图2所示，本实用新型包括由交错设置的第一热交换板1和第二热交换板2组成的热交换组件，设置于热交换组件两端的端板3，将端板和热交换组件紧密连接的连接螺杆4。连接螺杆穿过两端端板、交错设置的第一热交换板和第二热交换板并通过配装在连接螺杆上的调节螺母12夹紧端板和热交换组件。本实施例的热交换组件由3块第一热交换板和3块第二热交换板交错设置组成。

图3、图4所示为图1中第二块第一热交换板的示意图，其正面设置有第一蛇形凸起管1a，背面设置有流经热流体的第一蛇形凹槽1b。图5、图6所示为图1中前面第一块第二热交换板的示意图，其正面设置有第二蛇形凸起管2a，背面设置有流经冷流体的第二蛇形凹槽2b。图7、图8、图9所示为后端端板的示意图，在其内侧面设置有与第二蛇形凹槽匹配的后端板蛇形凸起管。相邻的第一热交换板背面的第一蛇形凹槽1b与第二热交换板正面的第二蛇形凸起管2a相互嵌套，第二热交换板背面的第二蛇形凹槽2b与第一热交换板正面的第一蛇形凸起管1a相互嵌套。在前端端板的内侧面设置有与第一蛇形凸起管匹配且流经冷流体的前端板蛇形凹槽，最前端的第一热交换板正面的第一蛇形凸起管与前端板蛇形凹槽相互嵌套。在后端端板的内侧面设置有与第二蛇形凹槽匹配的后端板蛇形凸起管，最后端的第二热交换板背面的第二蛇形凹槽与后端板蛇形凸起管相互嵌套。相互嵌套的蛇形凹槽与蛇形凸起管之间留有间隙，形成供液体流过的弧形空腔。在前端端板的上端外接有引入热流体的热流进流管11a，在后端端板上端外接有引出热流体的热流出流管11b。在后端端板的下端外接有引入冷流体的冷流进流管8a，在前端端板下端外接有引出冷流体的冷流出流管8b。间隔的第一热交换板之间通过穿过第二热交换板的第一引流管11c将第一蛇形凹槽依序连通，热流体从热流进流管11a进入，流经第一蛇形凹槽后从热流出流管11b流出。第二热交换板之间通过穿过第一热交换板的第二引流管8c将第二蛇形凹槽依序连通，冷流体从冷流进流管8a进入，流经第二蛇形凹槽后经冷流出流管8b流出。见图1，第一热交换板上部的第一引流管11c和下部的供第二引流管8c穿过的穿孔呈对角设置，间隔设置的第一热交换板上的上部第一引流管交错前后设置，下部穿孔也交错前后设置。第二热交换板下部的第二引流管8c和上部的供第一引流管11c穿过的穿孔呈同侧设置，间隔设置的第二热交换板上的下部第二引流管和上部穿孔交错前后设置。第一蛇形凹槽1a输送热流体，第二蛇形凹槽2a输送冷流体。需要冷却的热流体流经第一蛇形凹槽与第二蛇形凸起管之间的弧形空腔，热流体与蛇形凹槽和蛇形凸起管的接触面均为弧形面，增大了冷却面积，可提高冷却效率。需要升温的冷流体流经第二蛇形凹槽与第一蛇形凸起管之间的弧形空腔，冷流体与蛇形凹槽和蛇形凸起管的接触面均为弧形面，增大了升温面积，可提高升温效率。

在相邻的第一热交换板和第二热交换板的接触面上分别设置有环绕蛇形凹槽和蛇形凸起管的密封槽5，在前端端板的内侧面设置有环绕前端板蛇形凹槽并与第一热交换板相对应的密封槽，在后端端板的内侧面设置有环绕后端板蛇形凸起管并与第二热交换板相对应的密封槽，在所有密封槽中均设置有密封条以防止液体外漏，并可起到定位作用。密封条可采用聚四氟乙烯密封条或者密封性好的现有技术密封条，密封条受热膨胀后可有效防止液体泄漏和溢出反应区。需要冷却的热流体和需要升温的冷流体分别在独立的第一蛇形凹槽和第二蛇形凹槽内封闭流动，可防止交叉污染。

在第一热交换板、第二热交换板、端板的上端和下端分别加工有连接孔，所述连接螺杆4穿过连接孔将端板和热交换组件紧密连接。在热交换组件一端的端板3外设置有立板6，连接螺杆4的外端连接在立板上。在立板的中部还间隔设置有两个支撑螺栓9，支撑螺栓的螺栓头顶在邻近的端板表面，有助于端板与热交换板结构稳固和定位，提高热交换板安装精度，防止变形导致液体泄漏。在端板和立板的底部设置有支撑地脚10，支撑整个双板交换热反应器。

本实用新型的工作过程如下：需要冷却的热流体从热流进流管11a进入第一蛇形凹槽1b中，在沿第一蛇形凹槽流动的过程中，被逐渐冷却，冷却后的流体从热流出流管11b流出。需要加热升温的冷流体从冷流进流管8a进入第二蛇形凹槽中，在沿第二蛇形凹槽流动的过程中逐渐升温，升温后的流体从冷流出流管8b流出。

本实用新型可以同时对需要冷却的热流体进行冷却和对需要升温的冷流体进行加热，也可以单独对需要冷却的热流体进行冷却，还可以单独对需要升温的冷流体进行升温，换热效率高且高效节能。

我们这边使用过程中是靠，反应完成后的高温液体来对未反应的液体进行加热。单独加热可以使用类似的高温液体。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例。对于本领域的普通技术人员而言，可理解为在不脱离本实用新型构思的情况下，继续对这些实施例进行若干修改与替换，都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种双板热交换反应器，其特征在于，包括由交错设置的第一热交换板（1）和第二热交换板（2）组成的热交换组件，设置于热交换组件两端的端板（3），将端板和热交换组件紧密连接的连接螺杆（4）；

所述第一热交换板的正面设置有第一蛇形凸起管（1a），背面设置有流经热流体的第一蛇形凹槽（1b）；所述第二热交换板的正面设置有第二蛇形凸起管（2a），背面设置有流经冷流体的第二蛇形凹槽（2b）；相邻的第一热交换板背面的第一蛇形凹槽（1b）与第二热交换板正面的第二蛇形凸起管（2a）相互嵌套，第二热交换板背面的第二蛇形凹槽（2b）与第一热交换板正面的第一蛇形凸起管（1a）相互嵌套；在前端端板的内侧面设置有与第一蛇形凸起管匹配且流经冷流体的前端板蛇形凹槽，最前端的第一热交换板正面的第一蛇形凸起管与前端板蛇形凹槽相互嵌套；在后端端板的内侧面设置有与第二蛇形凹槽匹配的后端板蛇形凸起管，最后端的第二热交换板背面的第二蛇形凹槽与后端板蛇形凸起管相互嵌套；相互嵌套的蛇形凹槽与蛇形凸起管之间留有间隙，形成供液体流过的弧形空腔；在相邻的第一热交换板和第二热交换板的接触面上分别设置有环绕蛇形凹槽和蛇形凸起管的密封槽（5），在前端端板的内侧面设置有环绕前端板蛇形凹槽并与第一热交换板相对应的密封槽，在后端端板的内侧面设置有环绕后端板蛇形凸起管并与第二热交换板相对应的密封槽，在所有密封槽中均设置有密封条；在第一热交换板、第二热交换板、端板的上端和下端分别加工有连接孔，所述连接螺杆（4）穿过连接孔将端板和热交换组件紧密连接；

在前端端板的上端外接有引入热流体的热流进流管（11a），在后端端板上端外接有引出热流体的热流出流管（11b）；在后端端板的下端外接有引入冷流体的冷流进流管（8a），在前端端板下端外接有引出冷流体的冷流出流管（8b）；间隔的第一热交换板之间通过穿过第二热交换板的第一引流管（11c）将第一蛇形凹槽依序连通，热流体从热流进流管（11a）进入，流经第一蛇形凹槽后从热流出流管（11b）流出；第二热交换板之间通过穿过第一热交换板的第二引流管（8c）将第二蛇形凹槽依序连通，冷流体从冷流进流管（8a）进入，流经第二蛇形凹槽后经冷流出流管（8b）流出；

在热交换组件一端的端板（3）外设置有立板（6），连接螺杆（4）的外端连接在立板上。

2.根据权利要求1所述的一种双板热交换反应器，其特征在于，在立板的中部还间隔设置有两个支撑螺栓（9）、支撑螺栓的螺栓头顶在邻近的端板表面。

3.根据权利要求1或2所述的一种双板热交换反应器，其特征在于，在端板和立板的底部设置有支撑地脚（10）。

4.根据权利要求1或2所述的一种双板热交换反应器，其特征在于，所述密封条为聚四氟乙烯密封条。