[发明专利]一种换热设备

说明书

本发明提供了一种换热设备，属于特种设备技术领域。它解决了现有换热设备的环形翅片虽然能够增加换热面积，但翅片之间的冷热媒不易流动，换热效率较低等技术问题。本换热设备包括内筒和下封头，内筒和/或下封头的外侧设置有夹套，夹套上设有上冷热媒进出口和下冷热媒进出口，内筒和/或下封头的外表面焊接固定有环形翅片，环形翅片设于夹套内，环形翅片上沿周向间隔设置有通孔。本发明中环形翅片上设置通孔，能够增加环形翅片之间冷热媒的流动性，起到扰流作用，将环形翅片之间的流动状态由层流转变为湍流，从而使环形翅片表面的传热得到增强，提高换热效率。

技术领域

本发明属于特种设备技术领域，特指一种换热设备。

背景技术

本发明涉及包括搅拌反应器、发酵罐、单锥螺带真空干燥器、双锥真空干燥器、过滤洗涤干燥三合一设备、刮膜蒸发器等具有内筒、上封头、下封头、夹套和搅拌机构成的换热设备。

搅拌反应器、发酵罐、刮膜蒸发器、三合一设备、单锥螺带真空干燥器、双锥真空干燥器是化工、医药、冶金、废水处理等行业常见的生产设备，适用于各种物性和各种操作条件(温度、压力)的反应、浓缩蒸发、干燥等传热过程。

有传热要求的化工过程设备，为维持最佳操作温度，需要设置换热元件。常用的换热元件有夹套，但夹套存在传热面积小、传热效率低的问题。当化工过程设备的热量仅靠外夹套传热无法完成的情况下，工程中采用更多的是被动强化传热技术，即设法增大传热面积。如专利CN211936860U提出来一种具有高换热效率的釜式反应器，包括罐体和套接在所述罐体侧表面和底部的夹套，所述罐体和夹套之间还设有若干个水平设置的环形翅片。

上述翅片虽然在一定程度上增加了换热设备的换热面积，提高了换热效率，但依旧存在以下问题：翅片间的冷热媒不易流动，不易通过过流间隙的导流将冷热量带走，热量容易在翅片间堆积，热交换效率低。

发明内容

本发明的目的是提供一种换热效率更高的换热设备。

本发明的目的是这样实现的：

一种换热设备，包括内筒和下封头，所述下封头与内筒的下端固定连接，所述内筒和/或下封头的外侧设置有夹套，所述夹套的上部设置有上冷热媒进出口、下部设置有下冷热媒进出口，所述内筒和/或下封头的外表面焊接固定有翅片，所述翅片设于夹套内，其特征在于：所述翅片上沿周向间隔设置有通孔。

翅片上未设置通孔时翅片之间的冷热媒流速比较低，尤其是靠近内筒或下封头外壁处的冷热媒不易流动，不易通过导流实现热交换。本换热设备通过在翅片上设置通孔，能够极大的增加翅片之间的冷热媒的流动性，有利于通过导流实现热交换，从而提高换热效率。

上述通孔的设计能够使翅片内堆积的热量更容易被通孔内通过的冷媒所吸收或者使翅片更容易吸收从通孔处通过的热媒的热量，从而减少或避免热量在翅片内堆积，提高翅片整体的换热效率。

进一步的，通孔的设计能够起到扰流，阻止边界层发展的作用，同时还能够使流经通孔的流体产生涡旋作用，促使翅片之间的流动状态由层流提前过渡到湍流，增加靠近内筒或下封头外壁处的湍流度从而提高流体和外壁面的对流传热系数，使翅片表面的传热得到增强。

在上述的一种换热设备中，所述翅片呈环形，所述翅片沿所设置的内筒或下封头间隔设置。当翅片呈环形是，本申请通过在环形的翅片上增加通孔，提高冷热媒的流通量，提高翅片间的湍流度，从而提高翅片表面的传热能力。

在上述的一种换热设备中，所述翅片呈螺旋状。

翅片采用螺旋状设置，翅片可以采用整盘卷的条带状金属材料，翅片在焊接时，先将内筒或下封头固定于焊接设备上，缓慢转动内筒或下封头将翅片呈螺旋状焊接于内筒或下封头外表面，焊接过程中只需控制好内筒或下封头的转动与焊枪的移速即可实现焊接。通过自动化的机器焊接，将翅片一圈一圈的螺旋盘绕式地焊接到反应器上，这种焊接工艺可以将翅片做得更薄，可以将翅片在反应器上焊接的更加密集，可以大大的增加换热面积。