熱交換的製作方法

2023-05-13 06:33:11 2

專利名稱：熱交換的製作方法
技術領域：
本發明涉及熱交換，特別涉及處理液體和加熱或冷卻液體之間的熱交換。本發明特別適用於，儘管並不專用於，通過使用蒸汽增加染液的溫度以及通過使用水降低染液的溫度。
已知在加熱方式中使用管狀裝置，以將蒸汽的熱量帶入染液，或在冷卻方式中通過使水穿過裝置中的管子而將熱量從染液中帶走。
在以前的方法中，有一種在染缸的底部設置一大的盤管。然而，這種方法有下述缺點。
1.盤管必須位於機器的液流速度最低的區域，因而熱交換效率最低，從而需要大的熱交換表面;
2.盤管增加了染缸的高度需求，由於在盤管的螺旋周圍或之間存在大量未被佔據的空間，因而使得大部分上述高度都浪費了。這將增加機器中的液量並降低效率;
3.如果需要染的東西為緊密的包裹並且染液流速低，則與加熱盤管接觸的液體將變得過熱甚至沸騰，使得液體在染缸中升至幾乎為靜止液體的頂部，從而產生潛在的危險;
4.減速的過熱溫度對染料有不良的作用，即引起染料退色，從而使被染物著色過淺或偏離色調，這是因為染液複雜的配方中的特殊成份比其它成份更加對溫度敏感。
已知的還有一種位於染缸外的熱交換裝置，它包括許多平行的其中流有染液的管子，這些管子以這樣一種方式放在容器中，即讓用於加熱的壓力蒸汽或用於冷卻的水與管子的外表面接觸。這種裝置有相當大的輸入與輸出損失，並將泵的相當一部分的能力用來使液體穿過管子。
也可使用一種相反的結構，其中蒸汽或冷卻水穿過管子，而染液圍繞它們並位於容器中。但所有前面提出的方案在試圖保持熱交換媒介的高速方面均存在嚴重的缺陷。
根據本發明，在處理容器和泵之間設有一熱交換連接件，通過它處理液體可在處理容器和泵之間流動，該連接件包括同軸流動和返回導管，在它們之間設有一環形導管，其中流有加熱或冷卻液體，以對在流動和返回導管中流動的液體進行加熱或冷卻。
因而連接件最好為一雙通道垂直圓柱形熱交換器。
內部流動或返回導管最好為圓形，而外部流動或返回導管為環形。
最好內導管為流動導管，而外導管為一返回導管。流動導管的尺寸大小使得其中的處理液從泵流到處理容器時沒有可測到的壓降，而外返回導管中的壓力損失也可通過優良的設計而減至最小，無論如何小於現有的設計。
對於任何給定的溫度上升比例，每一次流過或返回的流體所攜帶的溫度只為現有設計的一半，因而可改善染料的穩定性。
圍繞循環體系的溫度差也可和壓力損失一樣被降至最低。
也可在外流動或返回導管的外側再設置一供加熱或冷卻液體通過的環形導管。
也可將內流動或返回導管做成環形，以使染液通過第一環形空間，加熱或冷卻液在一外環形空間中流動，處理液的返回液流通過再一外環形空間。這種結構的優點是可增加加熱表面而不會減小流過加熱或冷卻表面的液流速度。
下面參照附圖以舉例的方式對本發明進行說明，附圖中

圖1為根據本發明的熱交換連接件的垂直截面圖;
圖2為相應於圖1的平面圖;
圖3為沿圖2中A-A線所截取的縱剖面圖;
圖4為沿圖3中B-B線所截取的放大的截面圖。
參見附圖，標號為1的熱交換連接件包括一內管2，內管上端有一法蘭連接器3，其下端有一連接器4。內管2向一處理容器輸入染液或從中排出染液，處理容器與連接器3和4中的一個相連，而另一個與供應泵相連。
同軸管5圍繞管2的外壁並相距一定距離，它與管2的外壁一起形成空間6。空間6在其端部被封閉，管5在位置7和8與管2的外壁密封。在空間6的下端設有一連接件9，在空間6的上端設有一連接件10，從而通過連接件9和10可向空間6供入蒸汽或水並從中排出。
管11圍繞管5並與其相距一定距離，它與管5的外壁一起形成空間12。管11在其端部位置13和14處與管5的外壁密封。在管11下端設有一與空間12相通的法蘭連接器15，在管11上端設有一與空間12相通的法蘭連接器16。排出染料可通過法蘭連接器15和16之一進入空間12，而通過法蘭連接器15和16的另一個排出。
從圖4中可看出，在管2中流動的進入染料與在空間6中流動的蒸汽或水在管2的整個內壁表面上處於熱交換關係。在空間12中流動的排出染料與在空間6中流動的蒸汽或水在管5的整個外表面上處於熱交換關係。
權利要求
1.位於處理容器和泵之間的熱交換連接件，通過它處理液體可在處理容器和泵之間流動，該連接件包括同軸流動和返回導管，在它們之間設有一環形導管，其中流有加熱或冷卻液體以對在流動和返回導管中流動的液體進行加熱或冷卻。
2.根據權利要求1的熱交換連接件，其特徵在於，它為一雙通道垂直圓柱形熱交換器。
3.根據權利要求1或2的熱交換連接件，其特徵在於，內部流動或返回導管為圓形，而外部流動或返回導管為圓環形。
4.根據權利要求1至3中任何一個的熱交換連接件，其特徵在於，內導管為流動導管，而外導管為返回導管。
5.根據權利要求1至4中任何一個的熱交換連接件，其特徵在於，流動導管的尺寸大小使得當處理液體從泵流到處理容器時沒有可測到的壓降。
6.根據權利要求1至5中任何一個的熱交換連接件，其特徵在於，在外流動或返回導管的外側再設置一供加熱或冷卻液體通過的環形導管。
7.根據權利要求1或2的熱交換連接件，其特徵在於，內流動或返回導管為環形，以使染液通過第一環形空間，加熱或冷卻液在一外環形空間中流動，處理液的返回液流通過再一外環形空間。
全文摘要
一熱交換連接件1包括一帶法蘭連接器3和4的內管2以向處理容器輸入染液。同軸管5圍繞管2的外壁並相距一定距離，它與管2的外壁一起形成端部被封閉的空間6，並設有連接件9和10，從而可向空間6供入或從中排出蒸汽或水。管11圍繞管5並與其相距一定距離，它與管5的外壁一起形成空間12，管11在其端部位置13和14處與管5的外壁密封，空間12中還設有連接器15和16，從而排出染液可通過空間12。
文檔編號F28D7/12GK1092156SQ93109729
公開日1994年9月14日 申請日期1993年8月20日 優先權日1993年1月4日
發明者威廉姆·T·M·楚艾 申請人:科萬商標投資有限公司