一種固液熱交換器的製作方法

2023-05-26 16:09:41

專利名稱：一種固液熱交換器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種運用於化工建材食品等行業生產過程中對粉狀物料的熱交換裝 置，具體是一種固液熱交換器背景技術
隨著我國經濟建設的發展需要，對化工建材食品等行業在生產過程中粉狀物料 的熱交換工藝提出了更高要求，不少原來沒有溫度要求的粉狀物料需要冷卻降溫。例 如水泥作為以粉狀物料形式存在的建材產品，出磨的水泥溫度一般在100°c以上，易 所石膏脫水，影響產品質量，最終影響建築工程的混凝土施工質量。在目前國內外的水 泥生產工藝過程中由於沒有合適的水泥冷卻降溫工藝和設備，只有採取磨內加大通風、 噴水、磨外淋水的一般冷卻方式，但效果不明顯，且存在很多弊端和事故隱患，至今仍 沒有一種可行的方法和設備解決這一難題，2000年前後雖然出現的一種立筒式水泥冷卻 器，由於其水消耗量過大，ΙΟΟΤ/h以上，對設備的鏽蝕和磨損大，結構複雜，設備體積 大、維護費用高，勞動強度大，性價比低而難以被廣大水泥企業所接受。又例如化工、 製藥、食品、糧食、礦產等行業運用氣力輸送方法，使用一種被稱為氣源冷卻器和直線 振動流化床乾燥機的設備，讓運動的空氣流對溫度高的碳酸鎂、碳酸鈣等粉狀物料進行 均勻冷卻，但這兩種方法的有一定的冷卻效率，但設備維護量大，產量規模小，不宜大 規模生產。發明內容
本發明提供的一種固液熱交換器，是以循環冷卻水作為液態形式存在的冷卻介 質，使作為固態形式的粉狀物料在通過本發明時，完成間接的熱交換過程，使粉狀物料 的溫度得到下降。
本發明解決技術問題的技術方案為一種固液熱交換器，由殼體、熱交換腔、 冷卻水入口、冷卻水出口、管狀熱交換體、冷卻水通道、粉狀物料入口、粉狀物料出 口、冷卻水折返腔及振打裝置組成。
其中，熱交換腔位於殼體內中部，冷卻水折返腔位於殼體內熱交換腔的兩端， 冷卻水入口和冷卻水出口位於殼體外的側面，管狀熱交換體設置在熱交換腔內，冷卻水 通道位於管狀熱交換體內，粉狀物料入口設在殼體的上部，粉狀物料出口設在殼體的下 部，振打裝置設在殼體的外壁上。
上述的一種用於粉狀物料的固液熱交換器，各個管狀熱交換體的端部在冷卻水 折返腔內相互貫通，構成冷卻水流動迴路，冷卻水在冷卻水通道內流動時，可不斷地將 低溫均勻傳遞到整個管狀熱交換體。
上述的一種用於粉狀物料的固液熱交換器，位於熱交換腔內的管狀熱交換體外 形設計為規則的幾何體，不僅是為了獲得較大的換熱面積，同時有利於粉狀物料在與管 狀熱交換體表面進行熱交換後迅速下落，避免在熱交換腔內產生積聚現象。3
上述的一種用於粉狀物料的固液熱交換器，位於熱交換腔內多個管狀熱交換體 是有序的交錯排列的，以使粉狀物料在通過熱交換腔時與管狀熱交換體表面能進行充分 接觸。
上述的一種用於粉狀物料的固液熱交換器，在熱交換腔兩端設有數個冷卻水折 返腔，每個冷卻水折返腔都與數個管狀熱交換體內的冷卻水通道連接貫通。
上述的一種用於粉狀物料的固液熱交換器，為了減少粉狀物料對管狀熱交換體 的磨損，管狀熱交換體是採用耐磨材料製作的。
上述的一種用於粉狀物料的固液熱交換器，視生產工藝需要可以採取單個固液 熱交換器方式使用，也可以採取多個固液熱交換器串聯方式使用。
上述的一種用於設在殼體外壁上的固液熱交換器，設在殼體外壁上的振打裝置 可防止粉狀物料在熱交換腔內積聚，以保持粉狀物料在熱交換腔內的均衡運動。
本發明中，粉狀物料在通過熱交換腔，與處於低溫狀態的管狀熱交換體的接觸 中進行熱交換，是利用粉狀物料的自重在自由下落過程中進行的，粉狀物料與管狀熱交 換體的熱交換過程不需要施加任何動力。
本發明技術方案的有益效果是結構簡單，熱交換效率高、運行成本低，無傳動 部件，維護簡單，不需要施加任何動力，具有節能和性價比高等優點，可對化工建材食 品等行業生產過程中的的粉狀物料進行冷卻，尤其是對水泥的冷卻效果較為明顯。


下面結合附圖和實例對本發明進一步說明
圖1是本發明的正面結構圖。
圖2是圖1右側A-A剖視圖。
圖中標記1、殼體，2、熱交換腔，3、冷卻水入口，4、冷卻水出口，5、管狀 熱交換體，6、冷卻水通道，7、粉狀物料入口，8、粉狀物料出口，9、冷卻水折返腔， 10、振打裝置.具體實施方式
如圖1、2所示，在本發明中，當處於高溫狀態的粉狀物料由殼體1上部的粉狀 物料入口 7進入到熱交換腔2後，在自由下落的過程中與熱交換腔2內有序交錯排列的多 個管狀熱交換體5表面進行充分接觸，將粉狀物料的高溫傳遞給管狀熱交換體5，與此同 時，處於低溫狀態的冷卻水從冷卻水入口 3進入到部分管狀熱交換體5內的冷卻水通道 6，將低溫均勻傳遞給管狀熱交換體5，此刻，粉狀物料與冷卻水在管狀熱交換體5表面 進行的間接的熱交換過程中，粉狀物料的溫度得到下降。
冷卻水在數個冷卻水折返腔9及冷卻水通道6間的往返流動，將低溫不斷地傳遞 給另一部分管狀熱交換體5，從而帶走了大量的粉狀物料熱量，隨後溫度逐漸升高的冷卻 水從冷卻水出口4排出到本發明外的循環水池中，同時，冷卻後的粉狀物料在熱交換腔2 的自由下落中，通過粉狀物料出口 8進入到本發明外的下一個生產工序之中，這樣便完 成了粉狀物料與冷卻水固液兩種物質形態的熱交換過程。
為了防止粉狀物料在熱交換腔2內積聚，設置在殼體1外壁上的振打裝置10在4粉狀物料通過熱交換腔2的同時，視情況需要可執行間歇式的振打動作,
權利要求
1.一種固液熱交換器，其特徵在於它由殼體(1)、熱交換腔(2)、冷卻水入口(3)、 冷卻水出口(4)、管狀熱交換體(5)、冷卻水通道(6)、粉狀物料入口(7)、粉狀物料出口 (8)、冷卻水折返腔(9)及振打裝置(10)組成。
2.根據權利要求1所述的一種固液熱交換器，其結構特徵在於，熱交換腔(2)位 於殼體(1)內中部，冷卻水折返腔(9)位於殼體(1)內熱交換腔(2)的兩端，冷卻水入 口(3)和冷卻水出口(4)位於殼體(1)外的側面，管狀熱交換體(5)設置在熱交換腔(2) 內，冷卻水通道(6)位於管狀熱交換體(5)內，粉狀物料入口(7)設在殼體(1)的上部， 粉狀物料出口(8)設在殼體(1)的下部，振打裝置(10)設在殼體(1)的外壁上。
3.根據權利要求1或2所述的一種固液熱交換器，各個管狀熱交換體(5)的端部在冷 卻水折返腔(9)內相互貫通，構成冷卻水流動迴路，冷卻水在冷卻水通道(6)內流動時， 可不斷地將低溫均勻傳遞到整個管狀熱交換體(5)。
4.根據權利要求1或2所述的一種固液熱交換器，位於熱交換腔(2)內的管狀熱交換 體(5)外形設計為規則的幾何體，不僅是為了獲得較大的換熱面積，同時有利於粉狀物 料在與管狀熱交換體(5)表面進行熱交換後迅速下落，避免在熱交換腔(2)內產生積聚現 象。
5.根據權利要求1或2所述的一種固液熱交換器，位於熱交換腔(2)內多個管狀熱交 換體(5)是有序的交錯排列的，以使粉狀物料在通過熱交換腔(2)時與管狀熱交換體(5) 表面能進行充分接觸。
6.根據權利要求1或2所述的一種固液熱交換器，在熱交換腔(2)兩端設有數個冷卻 水折返腔(9)，每個冷卻水折返腔(9)都與數個管狀熱交換體(5)內的冷卻水通道(6)連 接貫通。
7.根據權利要求1所述的一種固液熱交換器，視生產工藝需要可以採取單個固液熱交 換器的方式使用，也可以採取多個固液熱交換器串聯方式使用。
8.根據權利要求1所述的一種固液熱交換器，為了減少粉狀物料對管狀熱交換體(5) 的磨損，管狀熱交換體(5)是採用耐磨材料製成的。
全文摘要
本發明為一種固液熱交換器，是由殼體、熱交換腔、管狀熱交換體、冷卻水通道、冷卻水折返腔等部件組成。本發明是以水作為冷卻介質，當處於高溫狀態的粉狀物料通過殼體內的熱交換腔時，將與熱交換腔內的管狀熱交換體充分接觸，同時冷卻水在管狀熱交換體內的冷卻水通道及冷卻水折返腔構成的冷卻水迴路中流動時，將冷卻水的低溫傳遞給各個管狀熱交換體，使處於低溫狀態的管狀熱交換體與高溫狀態的粉狀物料完成固液兩種物質形態的熱交換過程，從而使粉狀物料的溫度得到下降。本發明適於化工建材食品等行業在生產過程中對粉狀物料的冷卻降溫，它具有熱交換效率高、結構簡單，運行成本低，無傳動部件，維護簡單，節能和性價比高等優點。
文檔編號F28D1/04GK102022932SQ201010276749
公開日2011年4月20日 申請日期2010年9月9日 優先權日2010年9月9日
發明者鄭用琦 申請人:鄭用琦