[發明專利]一種用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器

在審

• 申請號: 202010332080.6
• 申請日: 2020-04-24
• 公開（公告）號: CN111521038A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 王樹眾;張熠姝;王棟;張寶權
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F28D3/02
• 分類號: F28D3/02;F28D3/04;F28F1/36;F28F9/22
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，包括筒體(1)，其特征在于，在筒體(1)中設置有若干層螺旋纏繞的換熱管(2)，在筒體(1)內的上部設置帶有向下噴淋孔(6)的噴淋管(5)，各換熱管(2)的底端與熱流體入口(20)連通，頂端與熱流體出口(19)連通，噴淋管(5)連接冷卻水入口(21)，筒體(1)的下部設置冷卻水出口(22)。

2.根據權利要求1所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征在于，每一層所述換熱管(2)由傾斜向上纏繞或傾斜向下纏繞的若干根管道組成，相鄰兩層換熱管(2)的傾斜方向相反，且纏繞形成的螺旋均與筒體(1)保持同軸。

3.根據權利要求1或2所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征在于，每根所述換熱管(2)上設置有螺旋結構的翅片(3)，翅片(3)與換熱管(2)外壁面相連，等距分布在換熱管(2)的外圍。

4.根據權利要求3所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征在于，所述翅片(3)高度為2～5mm，換熱管(2)的內徑為1～3mm。

5.根據權利要求1所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征在于，所述筒體(1)底端設置有分流板(4)，分流板(4)為多孔結構，孔徑與各換熱管(2)的外徑相同，分流板(4)的邊緣與筒體(1)內壁連接，各孔分別供各換熱管(2)穿過，形成整體結構；在分流板(4)的下方設置有分流集箱(12)，分流集箱(12)由一個分流空腔(13)和若干個分流流道(14)組成，分流空腔(13)位于底部，與分流流道(14)連通，其中分流空腔(13)的直徑大于最外層換熱管(2)的盤繞外徑，分流流道(14)的口徑與換熱管(2)的外徑相同，且分布位置與換熱管(2)底端的分布位置一一對應，各換熱管(2)底端穿過分流流道(14)與分流空腔(13)連通，或者各換熱管(2)通過分流流道(14)與分流空腔(13)連通。

6.根據權利要求5所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征在于，所述分流集箱(12)配置有下端蓋(16)，下端蓋(16)通過緊固螺栓(17)和密封墊圈(18)安裝于分流集箱(12)的底端，分流集箱(12)的頂端通過緊固螺栓(17)和密封墊圈(18)安裝于筒體(1)的底端，所述熱流體入口(20)開在下端蓋(16)的中央。

7.根據權利要求1或5所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征在于，所述筒體(1)的頂端設置有匯集集箱(9)，匯集集箱(9)由一個匯集空腔(10)和若干個匯集流道(11)組成，匯集空腔(10)位于頂部，與匯集流道(11)連通，其中匯集空腔(10)的直徑大于最外層換熱管(2)的盤繞外徑，匯集流道(11)的口徑與換熱管(2)的外徑相同，且分布位置與換熱管(2)頂端的分布位置一一對應，各換熱管(2)頂端穿過匯集流道(11)與匯集空腔(10)連通，或者各換熱管(2)通過匯集流道(11)與匯集空腔(10)連通。

8.根據權利要求7所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征在于，所述匯集集箱(9)配置有上端蓋(15)，上端蓋(15)通過緊固螺栓(17)和密封墊圈(18)安裝于匯集集箱(9)的頂端，匯集集箱(9)的底端通過緊固螺栓(17)和密封墊圈(18)安裝于筒體(1)的頂端，所述熱流體出口(19)開在上端蓋(15)的中央。

9.根據權利要求5或8所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征在于，所述密封墊圈(18)的類型為V型密封圈、八角密封圈、U型密封圈、矩形密封圈或O型密封圈。

10.根據權利要求1所述用于超臨界水熱合成納米粉體的螺旋纏繞式急冷器，其特征，所述噴淋管(5)與筒體(1)通過U型螺栓(7)和三角鋼(8)連接、固定，所述噴淋孔(6)均勻分布于噴淋管(5)的下半表面上，噴淋孔(6)的孔徑為2～5mm。