CN220649198U - 一种热交换器和包括该热交换器的蒸发浓缩器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种热交换器，包括加热装置、导热壁和内腔，导热壁为圆环形，所述导热壁围绕的内部为内腔，目标液体流经内腔，所述加热装置用于加热导热壁，所述导热壁加热目标液体，所述内腔中设有与导热壁固定的一个或多个导热板，相邻所述导热板之间设有供液体流过的通道，以这样的方式使得液体从入液口流向出液口。本实用新型在内腔中设置了导热板，导热壁加热温度升高并传导至导热板，一方面导热板提高了液体的接触面积，提高传热效率，另一方面，导热板改变了液体的流动方法，使得液体在流动过程发生混合、涡流，避免了直筒状的内腔，与导热壁接触部分和液体内部温度不均衡，提高了蒸发效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热交换器，本实用新型还涉及包括上述热交换器的蒸发浓缩器。
背景技术
目前，在制药等领域的蒸发器或浓缩器，内部一般包括热交换器，热交换器的效率影响设备的节能效率。在蒸发器的长期使用过程中，部分溶质或其他杂质粘附在内壁上，影响热传导的效率，尤其是粘度较大的溶液。为了解决这一问题，一般通过物理或化学方法定期进行清洗，或设置清洗装置，如刮板式蒸发器，通过设置由电机带动刮板按照一定的转速，持续转动，刮除内壁上的药液，避免了溶质和杂质的粘附。申请号为CN202122161356.1的中国实用新型专利公开了一种防粘壁浓缩器，即是采用上述刮板来实现这一技术效果，但刮板式设备采用电机轴带动刮板转动，因此设备的内壁通常只能采用圆筒结构，随着技术的发展，设备的热效率和节能功耗也是关注的重点，而上述结构限制了设备在使用时料液与蒸汽的接触时间非常短，料液、蒸汽与热交换器的接触面积也非常小，蒸发效率低。
发明内容
针对以上不足，本实用新型的目的在于提供一种具有热交换效率较高的热交换器，本实用新型的目的还在于提供包括上述热交换器的蒸发浓缩器。
为此，本实用新型的一种热交换器，包括加热装置、导热壁和内腔，导热壁为圆环形，所述导热壁围绕的内部为内腔，目标液体流经内腔，所述加热装置用于加热导热壁，所述导热壁加热目标液体，所述内腔中设有与导热壁固定的一个或多个导热板，相邻所述导热板之间设有供液体流过的通道，以这样的方式使得液体从入液口流向出液口。
进一步的，所述导热板与内腔的直径相同，所述导热板设有缺口用于形成所述通道。
进一步的，相邻的所述导热板及缺口反向交错设置，并且相邻的导热板在垂直于导热板表面的投影具有重叠，以这样的方式使得液体呈之形在内腔中流动。
进一步的，所述加热装置包括加热室，所述加热室与蒸汽管和冷凝水管连接，所述导热壁朝向加热室一侧设有多个凹槽。
进一步的，还包括清理装置，所述清理装置包括转轴和若干个清理面，所述转轴适用于电机驱动，所述转轴设在内腔的中心线上并转动带动清理面用于清理导热板和导热壁的表面，若干个所述清理面分别与导热壁的内壁、导热板的上下表面接触，所述导热板上设有供转轴穿过的通孔。
进一步的，所述清理装置包括清理板，清理板的一侧固定在转轴上，所述清理板与导热壁、导热板接触的端面形成了清理面。
所述清理装置包括横向杆和连接在横向杆末端的纵向杆，所述横向杆的一侧与导热板表面接触，所述纵向杆的一侧与导热壁接触。
进一步的，同侧相邻的所述导热板，上侧导热板下表面以及下侧导热板上表面接触分别设置对应的横向杆，上下两侧的所述横向杆分别连接相同长度的纵向杆，其中纵向杆的长度为同侧相邻的导热板之间距离的二分之一，并且至少纵向杠的末端采用柔性材料制成。
本实用新型还包括一种蒸发浓缩器，包括上述的热交换器，所述蒸发器包括进料口、出料口，以及二次蒸汽出口。
本实用新型的有益效果为：
(1)本实用新型在内腔中设置了导热板，导热壁加热温度升高并传导至导热板，一方面导热板提高了液体的接触面积，提高传热效率，另一方面，导热板改变了液体的流动方法，使得液体在流动过程发生混合、涡流，避免了直筒状的内腔，与导热壁接触部分和液体内部温度不均衡，提高了蒸发效率。
(2)本实用新型在具体实施例中，设置了清理装置，设有导热板的内腔无法通过常规的刮板来进行清理，该清理装置包括了与导热板上下表面配合的清理面，利用清理面完成导热板上下表面及导热壁的清理，同时，还可以起到类似搅拌的作用，有利于内腔中液体的混合、受热和蒸发。
附图说明
图1为本实用新型的热交换器以及蒸发浓缩器的示意图；
图2为热交换器的俯视示意图；
图3为图2的剖视示意图；
图4为清理装置的实施例1的示意图；
图5为清理装置的实施例2的示意图。
附图标记说明：1、浓缩罐；2、入液口；3、出液口；4、导热壁；401、凹槽；5、导热板；501、缺口；6、冷凝水管；7、内腔；8、二次蒸汽出口；9、进料口；10、蒸汽管；11、加热室；12、清理装置；121、转轴；122、支架；123、清理板；124、横向杆；125、纵向杆；126、清理面。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
参照图1到图3所示，本实用新型的一种热交换器，包括加热装置、导热壁4和内腔7，加热装置采用蒸汽加热室11，加热室11与蒸汽管10和冷凝水管6连接，当然也可以采用电加热等现有技术，导热壁4为圆环形加热管，加热管采用热的良导体制作，比如铜等金属材料，加热管的内部为内腔7，目标液体如待浓缩的药液，进入内腔7中进行加热蒸发，所述加热装置用于加热导热壁4，所述导热壁4加热内腔7中的目标液体，所述内腔7中设有与导热壁4固定的一个或多个导热板5，导热板5也采用导热材料制作，相邻所述导热板5之间设有供液体流过的通道，以这样的方式使得液体从入液口2流向出液口3。本实施例中，导热板5与内腔7的直径相同，导热板5设有缺口501用于形成所述通道，该缺口501可以为在圆形导热板5中沿直径或偏离直径的位置沿直线切割形成。优选的，参照图1所示，相邻的所述导热板5及缺口501反向交错设置，并且相邻的导热板5在垂直于导热板5表面的投影具有重叠，即该缺口沿偏离直径的直线切割形成，且缺口501的面积小于导热板5面积，以这样的方式使得液体呈图1所示的之形在内腔7中流动、扰动，以促进液体混合，提高加热效率。热交换器设在蒸发浓缩器的浓缩罐1中，进料口9设在浓缩罐1的底部，上部设有二次蒸汽出口8及料液管道，液体从下往上从加热管和导热板5间流过。
在上述实施例中，导热板5可以提高加热管与目标液体之间的传热效率，加热管易于向目标液体导热而失去热量，从而使得加热管温度降低，其与蒸汽之间的温差变大也间接提高了蒸汽与加热管之间的热效率，为了提高加热室11与加热管之间的传热效率，参照图3所示，导热壁4朝向加热室11一侧设有多个凹槽401，凹槽401增加了与加热介质之间的接触面积，从而提高了加热介质与加热管之间的热传导效率。
在上述实施例中，还包括清理装置12，所述清理装置12包括转轴121和若干个清理面126，转轴121设在内腔7的中心线上并采用电机驱动，电机安装在浓缩罐1的顶盖上，转轴121一端与电机连接，另一端可转动连接在内腔7下部的支架122上，支架122通过轴承与转轴121活动连接，清理面126连接在转轴121上，若干个所述清理面126分别与导热壁4的内壁、导热板5的上下表面接触，由于在本实施例中导热板5的上下表面积大于半圆，所述导热板5上设有供转轴121穿过的通孔，转轴121转动带动清理面转动用于清理导热板5和导热壁4的表面。在实施例1中，参照图1、图2、图3和图4所示，清理面126设在清理板123上，清理板123的一侧固定在转轴121上，清理板123外周的端面与导热板5、导热壁4接触，并在转轴121带动下刮除与之接触表面上的物体。由于在实施例1中，同侧的两个导热板5中间设有一个反向错位(即相反一侧)的导热板5，该导热板5阻碍清理板的转动，因此，在实施例1中，在导热板5上下两侧各设一个清理板123，其不足之处在于，无法完全清理与该导热板5正对的导热壁4上的部分。
参照图5所示，本实用新型的实施例2中，所述清理装置12包括横向杆124和连接在横向杆124末端的纵向杆125，所述横向杆124的一侧与导热板5表面接触用于转动清理导热板5表面，所述纵向杆125的一侧与导热壁4接触，用于转动清理导热壁4，实施例2也可以实现对换热器的清理。优选的，为了解决导热壁4无法完全清理的问题，通过以下方案改进：参照图5所示，同侧相邻的上下两个导热板5，上侧导热板5下表面以及下侧导热板5上表面分别设置对应的横向杆124，上下两侧的所述横向杆124分别连接相对且相同长度的纵向杆，其中纵向杆的长度为同侧相邻的导热板5之间距离的二分之一或更长，纵向杆125或纵向杆125的末端一段采用弹性材料制成，如橡胶，当纵向杆与导热板5接触时，通过弯曲弹性形变从导热板5的上下两侧分开，且由于弹性形变的弯曲应力，纵向杆125的底部与导热板5表面接触，不留清理的空隙。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种热交换器，包括加热装置、导热壁和内腔，导热壁为圆环形，所述导热壁围绕的内部为内腔，目标液体流经内腔，所述加热装置用于加热导热壁，所述导热壁加热目标液体，其特征在于：所述内腔中设有与导热壁固定的一个或多个导热板，相邻所述导热板之间设有供液体流过的通道，以这样的方式使得液体从入液口流向出液口。
2.根据权利要求1所述的一种热交换器，其特征在于：所述导热板与内腔的直径相同，所述导热板设有缺口用于形成所述通道。
3.根据权利要求2所述的一种热交换器，其特征在于：相邻的所述导热板及缺口反向交错设置，并且相邻的导热板在垂直于导热板表面的投影具有重叠，以这样的方式使得液体呈之形在内腔中流动。
4.根据权利要求1到3任意一项所述的一种热交换器，其特征在于：所述加热装置包括加热室，所述加热室与蒸汽管和冷凝水管连接，所述导热壁朝向加热室一侧设有多个凹槽。
5.根据权利要求1到3任意一项所述的一种热交换器，其特征在于：还包括清理装置，所述清理装置包括转轴和若干个清理面，所述转轴适用于电机驱动，所述转轴设在内腔的中心线上并转动带动清理面用于清理导热板和导热壁的表面，若干个所述清理面分别与导热壁的内壁、导热板的上下表面接触，所述导热板上设有供转轴穿过的通孔。
6.根据权利要求5所述的一种热交换器，其特征在于：所述清理装置包括清理板，清理板的一侧固定在转轴上，所述清理板与导热壁、导热板接触的端面形成了清理面。
7.根据权利要求5所述的一种热交换器，其特征在于：所述清理装置包括横向杆和连接在横向杆末端的纵向杆，所述横向杆的一侧与导热板表面接触，所述纵向杆的一侧与导热壁接触。
8.根据权利要求7所述的一种热交换器，其特征在于：相邻的同侧所述导热板，上侧导热板下表面以及下侧导热板上表面接触分别设置对应的横向杆，上下两侧的所述横向杆分别连接相同长度的纵向杆，其中纵向杆的长度为同侧相邻的导热板之间距离的二分之一，并且至少纵向杠的末端采用柔性材料制成。
9.一种蒸发浓缩器，其特征在于：包括权利要求6所述的热交换器。
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