热交换装置 技术领域 本发明涉及用于热交换的设备, 具体涉及一种热交换装置。
背景技术 现有的热交换设备, 介质与流体的有效接触面积有限, 热量难于充分传递, 热交换效率 低下, 这就给温度控制带来了很大的难度 ; 而且对于一些比较粘稠的流体, 容易导致局部凝 结或流通不畅。
发明内容 本发明针对现有技术存在的上述不足, 要解决的问题是 : 提供一种对流体进行准确调 温的换热装置。
本发明为解决上述现有技术存在的问题, 是通过如下技术方案实现的 : 一种热交 换装置, 它由筒状器体、 内胆和螺旋形管道组成, 其中 : 内胆外表面均布有柱状凸起, 筒状器 体套接在内胆外, 筒状器体内表面与柱状凸起的外端面接触, 筒状器体内表面与柱状凸起 的侧表面所围空间形成扰流腔 ; 筒状器体外表面设置螺旋形管道 ; 内胆上设置有两个连通 管。
进一步, 所述螺旋形管道, 包括 : 在筒状器体外套接壳体, 筒状器体外表面设置螺 旋形沟槽, 壳体内表面与螺旋形沟槽所围空间形成螺旋形管道。
进一步, 所述螺旋形管道, 包括 : 在筒状器体外套接壳体, 壳体内表面设置螺旋形 沟槽, 壳体上的螺旋形沟槽与筒状器体外表面所围空间形成螺旋形管道。
进一步, 所述内胆由热交换腔和分流模组成 ; 热交换腔和分流模密封连接 ; 分流 模侧壁上均匀设置有四个凸起, 其中两个凸起处设置有径向的连通管, 两个连通管连通热 交换腔和外部。
进一步, 所述两个连通管, 其中一个连通管通过管道延伸至热交换腔底部, 与管道 的开口位置相对应的热交换腔内, 设置有隔板, 连通管贯穿隔板, 隔板将热交换腔分割为两 个腔室, 隔板上设置有喷孔, 喷孔连通热交换腔的两个腔室。
进一步, 所述分流模外端为圆弧形或圆锥形。
进一步, 所述柱状凸起为横截面是圆形或者菱形的柱体。
进一步, 所述螺旋形管道为多段。
本发明与现有技术相比, 有益效果在于 : 该装置可对需热交换的流体进行扰流, 充 分提高热交换的效率, 防止粘稠流体热交换不均匀 ; 通过内胆和螺旋形管道的双循环换热, 提高流体与介质的有效接触面积, 使热量交换更加充分迅速。
附图说明
图 1 是本发明的工作原理图 ; 图 2 是本发明一种实施例的结构示意图 ;图 3 是图 2 的 A-A 剖视图 ; 图 4 是筒状器体一种实施例的结构示意图 ; 图 5 是热交换腔一种实施例的半剖视图 ; 图 6 是热交换腔一种实施例的外表展开图 ; 图 7 是分流模的结构示意图。
其中 : 筒状器体 1、 内胆 2、 螺旋形管道 3、 快换接头 4、 柱状凸起 5、 壳体 6、 热交换腔 7、 分流模 8、 凸起 9、 连通管 10、 管道 11、 隔板 12、 喷孔 13。
具体实施方式 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
见图 1 至图 7 所示, 本发明的结构为 : 它由筒状器体 1、 内胆 2 和螺旋形管道 3 组 成, 其中 : 内胆 2 外表面均布有柱状凸起 5, 筒状器体 1 套接在内胆 2 外, 筒状器体 1 内表面 与柱状凸起 5 的外端面接触, 筒状器体 1 内表面与柱状凸起 5 的侧表面所围空间形成扰流 腔; 筒状器体 1 外表面设置有螺旋形管道 3 ; 内胆 2 上设置有两个连通管 10。
其工作原理为 : 介质在螺旋形管道 3 和内胆 2 中 (通过连通管 10) 流动, 需要进行 热交换的流体从扰流腔中流过, 螺旋形管道 3 和内胆 2 形成双循环管路将扰流腔包夹, 使流 体与介质的有效接触面积大大增加 ; 同时, 流体在自身的冲力和柱状凸起 5 的分流作用下, 流体的流动方向打乱, 形成多股乱流, 这样反复分离、 融合、 摩擦、 剪切, 流体被充分搅拌, 能 防止流体内外温度不均, 从而达到提高热交换效率的目的。 所述螺旋形管道 3, 可以采用在筒状器体 1 外表面设置螺旋形管体的形式, 考虑结 构的稳定性以及生产成本, 螺旋形管道 3 还可以采用如下两种方式构建 : 1) 在筒状器体 1 外 套接壳体 6, 筒状器体 1 外表面设置螺旋形沟槽, 壳体 6 内表面与螺旋形沟槽所围空间形成 螺旋形管道 3 ; 2) 在筒状器体 1 外套接壳体 6, 壳体 6 内表面设置螺旋形沟槽, 壳体 6 上的 螺旋形沟槽与筒状器体 1 外表面所围空间形成螺旋形管道 3。
其中, 螺旋形管道 3 可以分多段设置, 每段螺旋形管道 3 的两端连接快换接头 4, 都 与介质温控装置连接 ; 相应的两个连通管 10 的外露端分别连接快换接头 4, 也都与介质温 控装置连接。 使用时, 热交换装置的两端与法兰盘封闭连接, 为了进一步提高热交换温度的 可控制性, 甚至还可以对流体进行分段热交换。
为了使热交换的效果更好, 发明人还对内胆 2 作了更进一步的改进 : 内胆 2 由热交 换腔 7 和分流模 8 组成 ; 热交换腔 7 和分流模 8 密封连接 ; 分流模 8 侧壁上均匀设置有四个 凸起 9, 流体在凸起 9 之间的空隙流动 ; 其中两个凸起 9 处设置有径向的连通管 10, 两个连 通管 10 连通热交换腔 7 和外部。这种隐埋式连通管 10, 对流体通道起到了很好的保护作 用, 避免了介质泄露, 提高了结构的稳定性。
所述的两个连通管 10, 其中一个连通管 10 通过管道 11 延伸至热交换腔 7 底部, 与管道 11 的开口位置相对应的热交换腔 7 内, 设置有隔板 12, 连通管 10 贯穿隔板 12, 隔板 12 将热交换腔 7 分割为两个腔室, 隔板 12 上设置有喷孔 13, 喷孔 13 连通热交换腔 7 的两 个腔室。这种设计使得介质从热交换腔 7 底部喷出, 使介质温度得到了充分利用, 而且可以 防止内胆 2 内部介质的温度不均 ; 本发明还进行的改进有 : 内胆 2 外表面上的柱状凸起 5 为横截面是圆形或者菱形的柱 体。分流模 8 外端为圆弧形或圆锥形。这主要是针对流体性质而专门设计的, 当流体较为
粘稠不易流动时, 采用横截面为菱形的柱状凸起 5 和圆锥形的分流模 8, 可以对粘稠流体起 到很好的分流作用, 避免流体板结 ; 当流体较为稀释时, 采用横截面为圆形的柱状凸起 5 和 圆弧形的分流模 8, 可以减小部件对流体的阻力。
介质可以采用气体、 水、 油等, 通过介质温控装置对介质进行温度控制, 从而适应 各种热交换条件的要求 ; 需要注意的是, 采用具有腐蚀性的介质时, 或对具有腐蚀性的流体 进行热交换时, 应采用耐腐蚀的材料制作设备。
本发明可对需热交换的流体进行扰流, 充分提高热交换的效率, 防止粘稠流体热 交换不均匀 ; 通过内胆和螺旋形管道的双循环换热, 提高流体与介质的有效接触面积, 使热 量交换更加充分迅速。