一种换热设备制造技术

本发明专利技术提供了一种换热设备，属于特种设备技术领域。它解决了现有换热设备的环形翅片虽然能够增加换热面积，但翅片之间的冷热媒不易流动，换热效率较低等技术问题。本换热设备包括内筒和下封头，内筒和/或下封头的外侧设置有夹套，夹套上设有上冷热媒进出口和下冷热媒进出口，内筒和/或下封头的外表面焊接固定有环形翅片，环形翅片设于夹套内，环形翅片上沿周向间隔设置有通孔。本发明专利技术中环形翅片上设置通孔，能够增加环形翅片之间冷热媒的流动性，起到扰流作用，将环形翅片之间的流动状态由层流转变为湍流，从而使环形翅片表面的传热得到增强，提高换热效率。提高换热效率。提高换热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种换热设备


[0001]本专利技术属于特种设备
，特指一种换热设备。

技术介绍

[0002]本专利技术涉及包括搅拌反应器、发酵罐、单锥螺带真空干燥器、双锥真空干燥器、过滤洗涤干燥三合一设备、刮膜蒸发器等具有内筒、上封头、下封头、夹套和搅拌机构成的换热设备。
[0003]搅拌反应器、发酵罐、刮膜蒸发器、三合一设备、单锥螺带真空干燥器、双锥真空干燥器是化工、医药、冶金、废水处理等行业常见的生产设备，适用于各种物性和各种操作条件(温度、压力)的反应、浓缩蒸发、干燥等传热过程。
[0004]有传热要求的化工过程设备，为维持最佳操作温度，需要设置换热元件。常用的换热元件有夹套，但夹套存在传热面积小、传热效率低的问题。当化工过程设备的热量仅靠外夹套传热无法完成的情况下，工程中采用更多的是被动强化传热技术，即设法增大传热面积。如专利CN211936860U提出来一种具有高换热效率的釜式反应器，包括罐体和套接在所述罐体侧表面和底部的夹套，所述罐体和夹套之间还设有若干个水平设置的环形翅片。
[0005]上述翅片虽然在一定程度上增加了换热设备的换热面积，提高了换热效率，但依旧存在以下问题：翅片间的冷热媒不易流动，不易通过过流间隙的导流将冷热量带走，热量容易在翅片间堆积，热交换效率低。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种换热效率更高的换热设备。
[0007]本专利技术的目的是这样实现的：
[0008]一种换热设备，包括内筒和下封头，所述下封头与内筒的下端固定连接，所述内筒和/或下封头的外侧设置有夹套，所述夹套的上部设置有上冷热媒进出口、下部设置有下冷热媒进出口，所述内筒和/或下封头的外表面焊接固定有翅片，所述翅片设于夹套内，其特征在于：所述翅片上沿周向间隔设置有通孔。
[0009]翅片上未设置通孔时翅片之间的冷热媒流速比较低，尤其是靠近内筒或下封头外壁处的冷热媒不易流动，不易通过导流实现热交换。本换热设备通过在翅片上设置通孔，能够极大的增加翅片之间的冷热媒的流动性，有利于通过导流实现热交换，从而提高换热效率。
[0010]上述通孔的设计能够使翅片内堆积的热量更容易被通孔内通过的冷媒所吸收或者使翅片更容易吸收从通孔处通过的热媒的热量，从而减少或避免热量在翅片内堆积，提高翅片整体的换热效率。
[0011]进一步的，通孔的设计能够起到扰流，阻止边界层发展的作用，同时还能够使流经通孔的流体产生涡旋作用，促使翅片之间的流动状态由层流提前过渡到湍流，增加靠近内筒或下封头外壁处的湍流度从而提高流体和外壁面的对流传热系数，使翅片表面的传热得
到增强。
[0012]在上述的一种换热设备中，所述翅片呈环形，所述翅片沿所设置的内筒或下封头间隔设置。当翅片呈环形是，本申请通过在环形的翅片上增加通孔，提高冷热媒的流通量，提高翅片间的湍流度，从而提高翅片表面的传热能力。
[0013]在上述的一种换热设备中，所述翅片呈螺旋状。
[0014]翅片采用螺旋状设置，翅片可以采用整盘卷的条带状金属材料，翅片在焊接时，先将内筒或下封头固定于焊接设备上，缓慢转动内筒或下封头将翅片呈螺旋状焊接于内筒或下封头外表面，焊接过程中只需控制好内筒或下封头的转动与焊枪的移速即可实现焊接。通过自动化的机器焊接，将翅片一圈一圈的螺旋盘绕式地焊接到反应器上，这种焊接工艺可以将翅片做得更薄，可以将翅片在反应器上焊接的更加密集，可以大大的增加换热面积。
[0015]螺旋状的翅片增加了内筒和下封头的周向抗弯截面惯性矩，从而提高内筒和下封头的周向抗弯能力，提高了内筒的许用外压，从而增强所安装的内筒和下封头的结构强度，在相同结构强度下，设置了本螺旋状翅片的内筒和下封头能够做得更薄，更薄的内筒和下封头能够具有更好的导热性，即能降低反应器的材料成本又能增加热交换效率。更换了本螺旋状翅片的换热设备的总重量比常规的换热设备总重量更轻，节能降耗效果明显。
[0016]螺旋状的翅片还能够对冷热媒起到一定的导流作用，增加了相邻两层翅片之间间隙内冷热媒的流动，从而增加了翅片的换热效率。
[0017]翅片焊接固定的方式不仅能够使翅片与对应的内筒或下封头成为一个整体，增加了翅片与内筒或下封头的连接面积，具有更好的传热效果，热阻最小，同时使连接更为牢固；同时焊接后的翅片也能够对内筒或下封头起到增强结构强度的作用。
[0018]在上述的一种换热设备中，相邻两个翅片上的通孔对齐设置。
[0019]通孔对齐设置能够增加冷热媒的整体流通量，提高翅片间冷热媒的通过速度，提升冷热媒与翅片以及换热主体(内筒和下封头)外壁的热交换效率，从而实现换热主体的快速升温或降温。
[0020]在上述的一种换热设备中，相邻两个翅片上的通孔错开设置。
[0021]通孔错开设置能够增加冷热媒与翅片的接触时间，充分利用每个单位的冷热媒的换热能力，降低冷热媒的损耗，更加节能。
[0022]在上述的一种换热设备中，所述通孔为圆形、椭圆形、条形、菱形或正多边形。
[0023]上述圆形的通孔为基础形状，能够增加翅片之间的冷热媒的流动性、起到扰流、产生涡旋作用，增加湍流度等作用，从而增加换热效率；椭圆形、条形、菱形和正多边形的通孔能在圆形通孔的基础上，进一步提高通孔增加湍流度的能力，使流体和外壁面的对流传热系数增强，使翅片表面的传热得到增强。
[0024]在上述的一种换热设备中，所述翅片的外边沿与夹套的内侧面之间具有过流间隙。
[0025]上述的过流间隙能够使冷热媒能够在一定时间内沿该过流间隙从冷热媒的进口流到冷热媒的出口，使冷热媒在靠近冷热媒进口和出口处均与内筒和/或下封头的外表面之间具有一定的温差，使冷热媒能够起到较好的换热效果，同时，也能够增加横截面上冷热媒的数量，有利于提高换热效果。
[0026]本专利技术相比现有技术突出且有益的技术效果是：
[0027]1、本专利技术在翅片上设置通孔，能够极大的增加翅片之间的冷热媒的流动性，有利于通过导流实现热交换，从而提高换热效率。
[0028]2、本专利技术的通孔能够起到扰流，阻止边界层发展的作用，同时还能够使流经通孔的流体产生涡旋作用，促使翅片之间的流动状态由层流提前过渡到湍流，增加靠近内筒或下封头外壁处的湍流度从而提高流体和外壁面的对流传热系数，使翅片表面的传热得到增强。
附图说明
[0029]图1是本专利技术为搅拌反应器时的整体剖视图。
[0030]图2是图1中A处的局部放大图。
[0031]图3是图1中B处的局部放大图。
[0032]图4是本专利技术为单锥螺带真空干燥器时的整体剖视图。
[0033]图5是图4中C处的局部放大图。
[0034]图6是本专利技术的实施例一的部分翅片的结构示意图。
[0035]图7是本专利技术的实施例二的部分翅片的结构示意图。
[0036]图8是本专利技术的翅片呈螺旋状的结构示意图。
[0037]图中，1、内筒；2、下封头；3、夹套；31、上冷本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种换热设备，包括内筒(1)和下封头(2)，所述下封头(2)与内筒(1)的下端固定连接，所述内筒(1)和/或下封头(2)的外侧设置有夹套(3)，所述夹套(3)的上部设置有上冷热媒进出口(31)、下部设置有下冷热媒进出口(32)，所述内筒(1)和/或下封头(2)的外表面焊接固定有翅片(4)，所述翅片(4)设于夹套(3)内，其特征在于：所述翅片(4)上沿周向间隔设置有通孔(41)。2.根据权利要求1所述的一种换热设备，其特征在于：所述翅片(4)呈环形，所述翅片(4)沿所设置的内筒(1)或下封头(2)间隔设置。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈俊嘉，潘万贵，刘海浪，
申请(专利权)人：浙江诚信医化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：