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一種使換熱面旋轉增強換熱的換熱器的製作方法

2023-05-05 14:19:11

專利名稱:一種使換熱面旋轉增強換熱的換熱器的製作方法
技術領域:
本發明涉及一種換熱器,特別涉及一種粘稠流動性較差流體的換熱器,可用於化工、石化、食品、醫藥、造紙、船舶等領域。
背景技術:
傳統換熱器的換熱主要部件是靜止不動的,依靠換熱介質在換熱器內流動,二種介質在換熱器壁面進行熱換熱,為了提高熱換熱效果,採取了各種換熱面形狀以及提高介質流速,以提高Re數,達到增大換熱係數;而增大介質流速將增大流體阻力,由於阻力與流速是二次方關係,在設計換熱器時不可能無限止地增大流速,因此目前換熱器設計只能在流速與阻力之間尋求平衡,也就是換熱係數在一定範圍很難再提高,為了滿足大流量、大換熱量的熱交換,只能以增加換熱面積來達到換熱要求,因此大型換熱器的換熱面積往往達到幾千平方米,體積十分龐大,耗費材料也是驚人的,給製造、運行、維修都帶來諸多問題。 尤其對於高粘稠性流體,如原油、重油、渣油、柏油、紙漿等由於動性差,流速一般較低,流體在管壁的附面層常處於層流狀態,換熱強度很難提高。本發明針對此問題提出使換熱面旋轉,也即強制流體加強流動,而且流體的運動矢量非單向性,使換熱介質的附面層不斷被剪切破壞,因此能有效增強換熱係數。發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中存在的缺陷,設計一種使內筒旋轉、能夠增強換熱的新型換熱器。
為了實現上述目的,本發明的技術方案是提供一種使換熱面旋轉增強換熱的換熱器,包括殼體、內筒、電機、熱換介質a、熱換介質b、軸承a和軸承b ;在殼體上端和下端設有流體入口和出口,流體入口和出口位於殼體的兩端;在殼體的左右兩端開有通孔,在通孔上開有環形槽;內筒的兩端呈縮口結構;
其連接關係內筒安裝在殼體內,內筒的一端連接轉動管道a、另一端連接轉動管道b,軸承a、軸承b的外圈固定安裝在殼體兩端通孔的凹槽內,軸承a的內圈與轉動管道a 固定連接,軸承b的內圈與轉動管道b固定連接;轉動管道a、轉動管道b伸出殼體並與殼體之間為動密封連接,轉動管道a、內筒與轉動管道b為密閉空間;電機與轉動管道a伸出殼體的部分連接;熱換介質a由轉動管道a流入內筒再由轉動管道b流出,熱換介質b由殼體上端的流體入口進入殼體再由殼體下端的流體出口流出。
在內筒的內壁和外壁上安裝有擾動部件;擾動部件優選為銷釘。
或在所述內筒圓周面均布設有軸向的空心肋片。
所述轉動管道a、轉動管道b與殼體之間為非彈性體接觸動密封。
所述電機與轉動管道a伸出殼體部分為傳動帶或齒輪箱連接。
本發明是這樣實現的,將本發明安裝完畢,啟動電機,電機以帶式傳動使轉動軸進行轉動,啟動電機的同時,熱換介質a由轉動管道a流入內筒再由轉動管道b流出,熱換介3質b由殼體上端的流體入口進入殼體再由殼體下端的流體出口流出。由於內筒高速旋轉, 內筒裡面的換熱介質被高速旋轉產生的離心力甩到空心內筒的壁面,由於離心力和撞擊力的作用及換熱介質本身的流動,使換熱介質的換熱係數提高。
本發明的優點和有益效果在於由於本發明採取上述結構,使換熱面旋轉,以及擴大換熱面積、增加擾動達到增強換熱,並且換熱介質a、換熱介質b不相互滲透;由於本發明的所述轉動管道與所述外筒密封連接為非彈性體接觸動密封,可以防止兩種換熱介質相互滲漏。


圖1為本發明的結構示意圖。
圖2為本發明帶有擾動部件的內筒結構示意圖。
圖3為圖2的A向視圖。
圖4為本發明帶有空心肋片的內筒結構示意圖。
圖5為圖4的A向視圖。
其中,1-殼體;2-內筒;3-轉動管道a ;4-轉動管道b ;5-軸承a ;6-軸承b ;7_電機;8-擾動部件;9-空心肋片。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例,對本發明的具體實施方式
作進一步描述。以下實施例僅用於更加清楚地說明本發明的技術方案,而不能以此來限制本發明的保護範圍。
根據圖1所示,本發明的技術方案是提供一種使換熱面旋轉增強換熱的換熱器, 包括殼體1、內筒2、電機7、轉動管道a3、轉動管道b4、熱換介質a、熱換介質b、軸承a5和軸承M ;在殼體1上端和下端設有流體入口和出口,流體入口和出口位於殼體的兩端;在殼體 1的左右兩端開有通孔,在通孔上開有環形槽;內筒2的兩端呈縮口結構;
其連接關係內筒2安裝在殼體1內,內筒2的一端連接轉動管道a3、另一端連接轉動管道b4,軸承a5、軸承M的外圈固定安裝在殼體1兩端通孔的凹槽內,軸承a5的內圈與轉動管道a3固定連接,軸承M的內圈與轉動管道b4固定連接;轉動管道a3、轉動管道 b4伸出殼體1並與殼體1之間為動密封連接,轉動管道a3、內筒2與轉動管道b4為密閉空間;電機7與轉動管道a3伸出殼體1的部分連接;熱換介質a由轉動管道a3流入內筒2再由轉動管道b4流出,熱換介質b由殼體1上端的流體入口進入殼體1再由殼體1下端的流體出口流出。
根據圖2、圖3所示,在內筒1的內壁和外壁上安裝有擾動部件8 ;擾動部件8優選銷釘,擾動部件的直徑為5 10mm,擾動部件的長度為10 40mm。
根據圖4、圖5所示,在所述內筒1圓周面均布設有軸向的空心肋片9。
所述轉動管道a3、轉動管道b4與殼體1之間為非彈性體接觸動密封。
所述電機7與轉動管道a3伸出殼體1部分為傳動帶或齒輪箱連接。
以上所述僅是本發明的優選實施方式,應當指出,對於本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明技術原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1 一種使換熱面旋轉增強傳熱的換熱器,其特徵在於包括殼體(1)、內筒O)、電機 (7)、轉動管道a (3)、轉動管道M4)、軸承a (5)和軸承b (6);在殼體(1)上端和下端設有流體入口和出口,流體入口和出口位於殼體的兩端;在殼體(1)的左右兩端開有通孔,在通孔上開有環形槽;內筒O)的兩端呈縮口結構;其連接關係內筒⑵安裝在殼體⑴內,內筒⑵的一端連接轉動管道a(3)、另一端連接轉動管道M4),軸承a(5)、軸承b (6)的外圈固定安裝在殼體(1)兩端通孔的凹槽內, 軸承a(5)的內圈與轉動管道a(3)固定連接,軸承b(6)的內圈與轉動管道b(4)固定連接; 轉動管道a(3)、轉動管道b(4)伸出殼體(1)並與殼體(1)之間為動密封連接,轉動管道 a(3)、內筒⑵與轉動管道b(4)為密閉空間;電機(7)與轉動管道a(3)伸出殼體⑴的部分連接;熱換介質a由轉動管道a (3)流入內筒(2)再由轉動管道b (4)流出,熱換介質b由殼體(1)上端的流體入口進入殼體(1)再由殼體(1)下端的流體出口流出。
2.根據權利要求1所述的使換熱面旋轉增強換熱的換熱器,其特徵在於在內筒(2) 的內壁和外壁上安裝有擾動部件(8)。
3.根據權利要求2所述的使換熱面旋轉增強換熱的換熱器,其特徵在於所述擾動部件⑶為銷釘。
4.根據權利要求1所述的使換熱面旋轉增強傳熱的換熱器,其特徵在於在所述內筒 (2)圓周面均布設有軸向的空心肋片(9)。
5.根據權利要求1至4任一項所述的使換熱面旋轉增強傳熱的換熱器,其特徵在於 所述轉動管道a (3)、轉動管道b (4)與殼體(1)之間為非彈性體接觸動密封。
6.根據權利要求1至4任一項所述的使換熱面旋轉增強傳熱的換熱器,其特徵在於 所述電機(7)與轉動管道aC3)伸出殼體(1)部分為傳動帶或齒輪箱連接。
全文摘要
本發明涉及一種換熱器,特別涉及一種粘稠流動性較差流體的換熱器,可用於化工、石化、食品、醫藥、造紙、船舶等領域;包括殼體、內筒、電機、熱換介質a、熱換介質b、軸承a和軸承b;在殼體上端和下端設有流體入口和出口,流體入口和出口位於殼體的兩端;在殼體的左右兩端開有通孔,在通孔上開有環形槽;內筒的兩端呈縮口結構;具有使換熱面旋轉,以及擴大換熱面積、增加擾動達到增強換熱,並且換熱介質a、換熱介質b不相互滲透;由於本發明的所述轉動管道與所述外筒密封連接為非彈性體接觸動密封,可以防止兩種換熱介質相互滲漏。
文檔編號F28D11/02GK102519282SQ20111045361
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年12月29日
發明者朱國慶, 趙無非 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所

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