[实用新型]层叠式螺盘换热器

说明书

技术领域

本实用新型属于化工换热技术领域，更具体地说，是涉及一种用于冷热流体热量交换的层叠式螺盘换热器。

背景技术

众所周知，螺旋板式换热器以其传热系数高、流道均一、不易堵塞、两通道不易串料、结构紧凑、散热面积小、占地面积小等突出优点而在医药、化工和食品工业领域获得广泛应用，特别用于加热、冷却过程的余热回收，为该过程的节能减排做出了很大的贡献。但是，由于加工工艺复杂、价格昂贵、故障率高，而且一旦发生故障就很难修复，从而增加了装备成本。另外，用于实验室和中试规模的小型螺旋板式换热器在目前技术条件下尚无法加工，也影响了这一装备的持续技术改进与发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种层叠式螺盘换热器，可将多个螺盘层叠组合用于实验室、中试和生产规模的换热过程，除了回收余热达到节能减排效果外，还能在一定程度上提高换热效率，缩短换热时间。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种层叠式螺盘换热器，包括：

至少两块双面螺盘，所述双面螺盘的两面分别设有用于冷、热流体流动但互不相通的第一螺旋槽和第二螺旋槽；

用于分别连通第一螺旋槽和第二螺旋槽的连通孔或连通管；

用于将所述双面螺盘密封压紧的夹板式密封紧固件；

用于分别将冷、热流体导入、导出的进料管和出料管；

冷、热流体分别在所述双面螺盘的第一螺旋槽和第二螺旋槽中逆向流动进行热量交换。

进一步地，所述密封紧固件包括上夹板和下夹板，在所述上夹板与所述双面螺盘之间、所述双面螺盘与所述双面螺盘之间以及所述双面螺盘与所述下夹板之间分别设有用于密封的柔性密封垫板，穿过所述上夹板、双面螺盘、下夹板和各所述柔性密封垫板的中心孔以及所述上夹板和下夹板边沿孔的多副螺栓副紧固连接，每一块所述柔性密封垫板上分别设有用于冷流体或热流体通过的连通孔。

进一步地，所述柔性密封垫板采用耐高温、高压的硅橡胶、氟橡胶、石棉橡胶、聚四氟乙烯、对位聚苯、聚酰亚胺、柔性石墨以及复合材料中的任一种制成。

进一步地，当两块以上的所述双面螺盘层叠时，在每块所述双面螺盘的第一螺旋槽和第二螺旋槽的末端分别设置垂直连通孔使层叠的所述双面螺盘上下串联连通，或在每块双面螺盘对应第一螺旋槽和第二螺旋槽末端的侧面分别设置水平连通孔并通过外接的U型连通管将层叠的所述双面螺盘并联连通。

进一步地，所述双面螺盘两面的第一螺旋槽与第二螺旋槽均为阿基米德螺旋槽，其螺旋方向相反，螺旋长度、槽壁厚度相同，各螺旋槽的凹槽断面形状为矩形或梯形，凹槽底部为平底或圆弧底。

进一步地，所述双面螺盘均使用相同的耐高温高压、高强度导热金属或非金属材料通过铣制、精密铸造或三维打印的方式加工制成。

进一步地，所述双面螺盘的外形为相同的圆盘形螺盘，或为相同的方形或多边形螺盘。

进一步地，所述密封紧固件的上夹板和下夹板均使用相同的耐高温高压、高强度的金属或非金属材料制成。

本实用新型提供的层叠式螺盘换热器的有益效果在于：

（1）采用两面具有逆向螺旋流道的双面螺盘，能够提高传热系数和换热效率，缩短换热时间。

（2）可以模块化，依据层叠层数的不同改变换热面积，满足不同换热量的需要。

（3）层叠组装，易拆卸，好清洗。

（4）结构紧凑，占地面积小，易保温，减少热量损耗。

（5）无需焊接，降低了人工成本，且质量更有保证，减少泄漏危险，使用寿命更长。

（6）可实现小型化，满足实验室和中试过程小流量的要求，为今后这类设备和工艺的进一步改进提供试验工具。

（7）采用铣制、铸造或三维打印等方法制作，大大简化了加工工艺，降低了制作成本，解决了现有技术中存在的加工工艺复杂、制作成本高、故障率高、使用寿命短、难以制作用于实验室和中试规模小型装备的问题。

本发明可广泛应用于石化、轻工、医药、生物化工、食品加工类生产行业。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的层叠式螺盘换热器的整体组装结构示意图；

图2是本发明实施例提供的双面螺盘用于串联时一面的结构示意图；