[实用新型]高效刮壁式换热器

说明书

本实用新型属高粘物料的加热和冷却装置。

高粘物料的加热及冷却是工业过程中一直未能很好解决的问题。由于流体的高粘度使物料的传热相当困难，特别是高分子化学工业中可聚性单体的溶液聚合和本体聚合过程，如乙烯、丁二烯、苯乙烯等。在聚合物生产过程中随着反应转化率的提高，聚合物分子量增加使物料粘度大大增加，同时释放出大量的反应热。高粘性和高放热性严重影响反应过程的稳定性，影响反应器内物料的浓度分布和温度分布，导致聚合物产品质量低劣，甚至使聚合过程失败。

目前解决高粘聚合过程的散热问题的常用方法有：一、采用板式换热器，这种换热器换热效率较高，适宜于粘性流体的换热。但随着粘壁物的增加，换热效率急剧下降，压力降增大。同时存在着粘壁物清理困难的缺陷。二、采用votator刮壁式换热器，这种换热器是在中空的外圆筒中心安置了一个带刮壁板的圆柱体组成，其刮壁板紧贴圆筒内壁，工作时，在外圆筒空腔内通以加热或冷却媒体，圆筒内通以物料，外力驱动刮壁板旋转，一方面搅拌物料，一方面清理壁面粘壁物，这种换热器虽解决了清壁问题，但单位体积的换热面积较小，所以换热效率低。

鉴于上述，本实用新型的目的旨在提供一种换热效率高，压降损耗小，搅拌清壁作用好的刮壁式换热器，使物料的浓度、温度分布均匀，以提高聚合物产品的质量。

本实用新型的技术解决方案是采用多重刮壁搅拌机构。它是在中空的外圆筒内同心安装n个中空的内圆筒（n＝1，2，3……的正整数），在外圆筒与内圆筒之间，各内圆筒与内圆筒之间均装有刮壁搅拌机构，刮壁搅拌机构与外圆筒同心，由外力驱动旋转，其刮壁板紧贴位于其外的圆筒内壁和位于其内的圆筒外壁壁面。工作时，在各圆筒之间通入待处理的物料，在内、外圆筒的空腔内通入加热或冷却媒体，通过壁面相应加热或冷却物料，刮壁搅拌机构旋转，由刮壁板搅拌物料，一方面使物料混合均匀，温度、浓度分布均一，同时不断刮去各圆筒壁面的粘壁物，更新传热表面，强化传热过程。

以下结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

图1为本实用新型结构剖面示意图；

图2为图1的A－A剖面。

参照图1，在中空的外圆筒1内同心安装了两个中空的内圆筒2，在外圆筒与内圆筒间，内圆筒与内圆筒间均装有刮壁搅拌机构3，在图示具体结构中，刮壁搅拌机构是沿轴向分段的刮壁板4以浮动方式连接组成，或者也可用铰链式或弹簧式连接而成，最好使各段刮壁板交错排列，即相间分别与外圆筒的内壁及内圆筒的外壁紧贴，多重刮壁机构采用单驱动旋转。为进一步强化圆筒壁面传热，也可在内、外圆筒空腔内设置螺旋档板。

本实用新型采用多重刮壁机构，根据传热负荷要求可以增减内圆筒数，提高单位体积的传热面积，因浮动式刮壁板能自动紧贴刮壁面，在搅拌过程中不断更新过程侧的传热表面，使换热能力成倍增加，有效地提高了传热效率，同时多重刮壁搅拌机构能使物料良好混合，浓度、温度分布均匀，这种结构的换热器，高粘物料流道宽、流程短，压降损耗小，并能防止固体颗粒的沉积和物料粘结。

本实用新型提供的刮壁换热器可用于高粘物料的冷却或加热处理，也能用于处理含固体颗粒粘性物料或直接用作相类似体系的反应装置，还可作为高粘性，高放热性反应体系的反应器的外循环冷却或加热设备。