[發明專利]粉粒體間壁式換熱器

無效

• 申請號: 201310211559.4
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN103353246A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 劉鳳霞;劉志軍;魏煒;代玉強;胡大鵬;許曉飛;史啟才
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F28D9/00
• 分類號: F28D9/00;F28F9/24
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

技術領域?

本發明屬于粉粒體物料換熱傳熱技術領域，涉及一種對粉粒體物料加熱、冷卻和干燥的換熱設備。

背景技術

目前，國內外工業上對粉粒體物料進行換熱的方法有接觸式換熱和間壁式換熱兩種類型。

接觸式換熱的類型有流化床換熱器，在流化床換熱器中，粉粒體物料在氣體作用下保持流化狀態，同時對粉粒體物料進行加熱或冷卻，氣體和粉粒體物料直接接觸換熱，傳熱性能好。但是若氣體和粉粒體物料之間發生化學反應，則不能使用流化床換熱器；因粒徑較大或密度較大而流化困難的粉粒體物料也不能使用流化床換熱器；流程較長、因需要大量氣體進行流化而動力消耗比較大；尾氣需要進行二次凈化等。

非接觸式換熱設備有回轉爐和板式換熱技術裝備?；剞D爐爐體為一長的鋼質圓筒，通過圓筒的旋轉和傾斜角度的配合，使粉粒體物料從圓筒一端進入，使之進行翻動、混合，同時粉粒體物料與筒壁處設置的夾層內或中心管內的熱流體或冷流體進行間壁換熱，之后粉粒體物料從另一端排出?；剞D爐工藝流程短，動力消耗比流化床換熱器低，尾氣只需一次凈化，但是回轉爐設備龐大，占地面積大；單位體積換熱面積小；因為回轉而結構比較復雜，維修困難；一次投資費用高。

板式換熱技術裝備是非接觸式換熱設備，中國實用新型專利CN2357303Y公開了一種粉粒體固體流間壁式換熱器——波面板換熱器，這種換熱器是一種板式換熱器，加熱或冷卻用流體與依靠重力向下流動的粉粒體物料進行間壁換熱。加熱或冷卻用流體自下而上通過波面板的內流道，粉粒體物料自上而下通過多塊波面板組成的外通道。這種換熱器的傳熱元件波面板的加工有兩種方式：

（1）將不銹鋼板沖壓成波面形狀后，把兩塊波面形狀的不銹鋼板進行焊接，包括四周的縫焊和波面形狀的鋼板上波谷位置的點焊，以及板內加熱或冷卻用流體的進出口管的焊接。

（2）先將兩塊不銹鋼板焊接，包括兩塊鋼板四周的縫焊、兩塊鋼板波谷位置的點焊、板內加熱或冷卻用流體的進出口管，然后通過焊接好的流體用進出口管，用水壓或氣壓等方法，在焊在一起的不銹鋼板內部充壓，使不銹鋼發生塑性變形而形成流體的通道。這種換熱器采用的是間壁換熱，避免了接觸式換熱所具有的限制；工藝流程短；單位體積的傳熱面積大；傳熱效率較高；無運動部件，動力消耗極少，操作費用低；設備緊湊，占地面積少；無需空氣除濕設備和粉塵洗滌塔。缺點是加工工藝復雜，需要制作大型的專有胎具；需要大噸位的油壓機。

發明內容

本發明提出了一種新型粉粒體間壁式換熱器，屬于非接觸式換熱設備，是一種板式換熱技術裝備。

本發明要解決的技術問題：提供一種結構合理，換熱效果好，能對粉粒體物料進行間壁換熱的粉粒體換熱器?？朔私佑|式換熱的缺點，避免了回轉爐換熱面積小、維修困難、占地面積大和投資費用高的缺點，解決了波面板換熱器中波面板片加工工藝復雜的難題。

本發明解決技術問題所采取的技術方案：

一種粉粒體物料換熱器，包括傳熱部分、進料部分、卸料部分和控制部分。

所述傳熱部分由傳熱板束和殼體組成，多個傳熱板片組成傳熱板束。傳熱板片由兩塊大小相同的不銹鋼板四周進行焊接而成，傳熱板片上設置流體的入口接管和出口接管，不銹鋼板之間設置按一定規則排列的擾流件，形成加熱或冷卻流體通道，增大流體的湍動程度，同時增加傳熱板片的強度。這種傳熱板片的加工不需進行壓制，更易加工成型。根據粉粒體物料的流動特性和傳熱負荷，以及加熱或冷卻用流體的傳熱特性，可確定傳熱板片各個尺寸和傳熱板片間距。

進一步特征，粉粒體間壁式換熱器的傳熱部分可以根據需要將傳熱板片設計成單板束或多板束形式，多板束結構采用上下排列方式，以優化設備的空間結構和尺寸。

所述進料部分中，設置錐形內件進行布料，也可采用多頭加料、旋轉加料等布料方式，保證粉粒體物料在換熱器內的均勻分布。

所述卸料部分中，保證實現不同操作階段的鎖倉和整體流動卸料，設置成百葉窗形式的內件或錐體，采用水平方向振動卸料方式或行星閥門卸料方式。

所述控制部分，可根據粉粒體物料和加熱或冷卻流體的流量、料位和溫度等信息，對進入設備的粉粒體物料進料量和卸料量以及加熱或冷卻用流體的流量進行控制和調整。