[發明專利]一種帶螺旋片的換熱器

在審

• 申請號: 201710281858.3
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN108627031A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 單巖崑
• 申請（專利權）人: 單巖崑;沈陽漢德科技有限公司
• 主分類號: F28D3/02
• 分類號: F28D3/02;F28F9/24;F28F1/40
• 代理公司: 北京大成律師事務所 11352
• 代理人: 李佳銘;沈汶波

本發明提供了一種帶螺旋片的換熱器，包括換熱器本體，所述換熱器本體內設置有多個螺旋片，所述螺旋片包括左螺旋片和右螺旋片，其特征在于，相鄰兩螺旋片的旋轉方向相反，且其中心點相連接，互成90°連接；所述螺旋片自身呈180°扭轉；所述螺旋片在螺旋線方向上與換熱器本體接觸表面全部焊接；所述換熱器有助于實現良好的物料徑向混合和分散效果，有效提高相間接觸和界面的更新，強化傳質和傳熱，提高反應速率，節省能耗。尤為適用表面更新型的脫揮設備，能夠有效減薄換熱器內表面的平流層厚度，防止物料過熱和老化，實現高效率傳質和傳熱。

技術領域

本發明屬于傳熱傳質、液固混合、反應、萃取及聚合物脫揮等技術領域，尤其涉及一種帶螺旋片的換熱器。

背景技術

換熱器廣泛應用于石油、化工、精細化工、環保、礦冶等工業部門。通常，管殼式換熱器采用圓截面光管的換熱器，但是該類換熱器對于粘度大、流動性極差的介質換熱效果不佳。

對于高粘度介質的脫揮設備，按設計結構，通常可分為薄膜更新型、排出擠出型和表面更新型三種。薄膜更新型，以薄膜蒸發器為代表，一般體積巨大，要形成更小的薄膜厚度就需要更高的設備精度，難度較大；排出擠出型，以雙螺桿擠出機為代表，缺點是能耗高；表面更新型是優化設備結構，能夠使液膜變薄，提高傳質面積，增加表面更新，強化傳質、傳熱過程，縮短物料停留時間，防止過熱，將進入換熱器本體新的物料替代老物料，實現最高效率的更新，而其中的帶螺旋片的換熱器的內置螺旋片就是使表面更新型設備實現上述功能的決定性元件。

發明內容

針對現有換熱器無法同時實現高效傳熱、傳質、液固混合、脫揮等技術效果，本發明提供了一種帶螺旋片的換熱器。

為了實現上述技術效果，本發明采用如下結構：一種帶螺旋片的換熱器，包括換熱器本體，所述換熱器本體內設置有多個螺旋片，所述螺旋片包括左螺旋片和右螺旋片，其特征在于，相鄰兩螺旋片的旋轉方向相反，且互成90°連接；所述螺旋片自身呈180°扭轉；所述螺旋片在整個螺旋線方向上與所述換熱器本體接觸表面全部焊接。

優選地，所述螺旋片至少一側邊具有凹槽設置，所述凹槽沿側邊延伸。

優選地，所述螺旋片端部的截面呈倒角，倒角為30°-120°，倒角的角度越小越利于物料的剪切，使物料更細小，混合更均勻。

優選地，所述螺旋片的高徑比比值為1.2-3。

優選地，為保證強度，所述螺旋片的厚度為1.5-3mm。

優選地，相鄰螺旋片寬度相同。

優選地，所述螺旋片任意橫截面寬度相同。

優選地，所述螺旋片與所述換熱器內壁存在一微小的間隙。

與現有技術相比，本發明的技術優勢在于：具有傳質、傳熱效率高，能耗低，設備體積小，結構簡單，成本低等優點。通過換熱器與螺旋片相結合，使介質流體時而左旋時而右旋，不斷改變流動方向，不僅將中心液流推向周邊，而且將周邊流體推向中心，從而實現良好的徑向混合效果，顯著減薄換熱器本體內表面的平流層厚度。與此同時，流體自身的旋轉作用在相鄰元件連接處的界面上亦會發生。而螺旋端部的倒角則不斷剪切，破流，因此，本發明能夠對多相流體提供良好的分散和混合效果，有效提高相間接觸和界面的更新，強化傳質和傳熱和提高反應速率。

本發明不僅適用于物料粘度低的常規換熱器，提高換熱效率，更適用于石油、化工、精細化工、塑料擠出、環保、礦冶等行業中的高粘度流體或液固混合、反應、萃取、吸收、塑料配色、擠出、傳熱及聚合物脫揮等過程，尤為適用表面更新型的脫揮設備，能夠有效將進入換熱器本體最新的物料替代最老物料，實現高效率的更新過程。此外，由于螺旋片及換熱器之間具有足夠的焊接強度，本發明在實現高效的更新過程的同時，能夠有效避免發生螺旋片被擠出脫落等事故，運行安全可靠，提高工作效率。

附圖說明