[发明专利]一种应用于粉体状流体的高效传热元件

说明书

本发明公开了一种应用于粉体状流体的高效传热元件，三维管为两端开口中部中空结构，三维管为多个，多个三维管沿行或列方向阵列设置，且相邻两个三维管之间具有下落间隙，下落间隙用于供粉体流状物下落；管束联箱的一端与三维管的上端导通，管束联箱的另一端与三维管的下端导通；管束联箱用于将冷却介质从三维管的下端运送至三维管的上端。通过三维管和管束联箱的设置，使得三维管外表面形成一种螺旋曲面，粉体顺着螺旋表面缓缓而下。同时降低了传热元件的磨损，提高了粉体流的颗粒与颗粒之间的接触导热效率，提高了颗粒与壁面间的接触导热效率，提高空气与壁面间的接触导热效率，进而提高换热元件的换热系数，避免了设备的彻底失效而报废。

技术领域

本发明涉及粉体状流体换热领域，尤其涉及一种应用于粉体状流体的高效传热元件。

背景技术

粉体状流体是一种特殊的密相流体，由于粉体的颗粒可形成颗粒间的作用力，因此它的流动区别于普通的液态、气态流体，这些液态或者气态流体可以自动扩散于流动空间的每一个角落，不会形成堆积、“中心流”、“撘拱”等现象。同时，粉体流的传热机理与普通液态和气态的传热机理方式又很大的区别。普通流体大多数采用辐射传热、对流传热、辐射和对流的耦合传热，导热传热也存在，但是不是换热效率的决定因素。而粉体流传热机理主要是靠导热传热，具体来说其是靠粉体的颗粒与颗粒之间的接触导热、颗粒与空气的导热、颗粒与壁面的导热和空气与壁面的导热而形成其传热机制。因此采用普通传热元件作为粉体流换热器的主要传热元件，并以对流传热为理论计算模型，结果这类换热器的换热效果很差，且或者造成粉体流在管束中流动不畅和不均现象让物料不能够及时高效冷却，极易使得物料形成板结，对设备装置形成堵塞，这种现象对物料品质造成了重大的影响。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种应用于粉体状流体的高效传热元件，以提高换热效率。

为实现上述目的，本申请提供了一种应用于粉体状流体的高效传热元件，包括：

三维管，所述三维管为两端开口中部中空结构，所述三维管为多个，且多个所述三维管阵列设置，且相邻两个所述三维管之间具有下落间隙，所述下落间隙用于供粉体流状物下落；

管束联箱，所述管束联箱的一端与所述三维管的上端导通，所述管束联箱的另一端与所述三维管的下端导通；所述管束联箱用于将冷却介质从所述三维管的下端运送至所述三维管的上端。

在一些实施例中，所述管束联箱包括：

管束上联箱，所述管束上联箱置于所述三维管上方，且所述管束上联箱与所述三维管导通，所述管束上联箱用于固定所述三维管；

管束下联箱，所述管束下联箱置于所述三维管下方，且所述管束下联箱与所述三维管导通，所述管束下联箱用于固定所述三维管。

在一些实施例中，所述管束上联箱的截面为椭圆形，所述管束下联箱的截面为椭圆形。

在一些实施例中，还包括：连接管，所述连接管用于连接所述管束上联箱和管束下联箱。

在一些实施例中，所述三维管包括：第一冷却管和第二冷却管，所述第一冷却管和第二冷却管相互缠绕设置。

在一些实施例中，还包括：防冲击磨损机构；

所述防冲击磨损机构置于所述三维管的上端和下端。

在一些实施例中，还包括：

排污接管，所述排污接管与所述管束下联箱导通，且所述排污接管用于排出或注入冷却介质；

排气接管，所述排气接管与所述管束上联箱导通，且所述排气接管用于排出冷却介质、注入冷却介质或排出所述管束联箱中的气体。

在一些实施例中，还包括：上接管；

所述上接管的一端与所述三维管的上端导通，所述上接管的另一端与所述管束联箱连接。