專(zhuān)利名稱(chēng)：高效刮壁式換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬高粘物料的加熱和冷卻裝置。
高粘物料的加熱及冷卻是工業(yè)過(guò)程中一直未能很好解決的問(wèn)題。由于流體的高粘度使物料的傳熱相當(dāng)困難，特別是高分子化學(xué)工業(yè)中可聚性單體的溶液聚合和本體聚合過(guò)程，如乙烯、丁二烯、苯乙烯等。在聚合物生產(chǎn)過(guò)程中隨著反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的提高，聚合物分子量增加使物料粘度大大增加，同時(shí)釋放出大量的反應(yīng)熱。高粘性和高放熱性嚴(yán)重影響反應(yīng)過(guò)程的穩(wěn)定性，影響反應(yīng)器內(nèi)物料的濃度分布和溫度分布，導(dǎo)致聚合物產(chǎn)品質(zhì)量低劣，甚至使聚合過(guò)程失敗。
目前解決高粘聚合過(guò)程的散熱問(wèn)題的常用方法有一、采用板式換熱器，這種換熱器換熱效率較高，適宜于粘性流體的換熱。但隨著粘壁物的增加，換熱效率急劇下降，壓力降增大。同時(shí)存在著粘壁物清理困難的缺陷。二、采用votator刮壁式換熱器，這種換熱器是在中空的外圓筒中心安置了一個(gè)帶刮壁板的圓柱體組成，其刮壁板緊貼圓筒內(nèi)壁，工作時(shí)，在外圓筒空腔內(nèi)通以加熱或冷卻媒體，圓筒內(nèi)通以物料，外力驅(qū)動(dòng)刮壁板旋轉(zhuǎn)，一方面攪拌物料，一方面清理壁面粘壁物，這種換熱器雖解決了清壁問(wèn)題，但單位體積的換熱面積較小，所以換熱效率低。
鑒于上述，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種換熱效率高，壓降損耗小，攪拌清壁作用好的刮壁式換熱器，使物料的濃度、溫度分布均勻，以提高聚合物產(chǎn)品的質(zhì)量。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是采用多重刮壁攪拌機(jī)構(gòu)。它是在中空的外圓筒內(nèi)同心安裝n個(gè)中空的內(nèi)圓筒(n＝1，2，3……的正整數(shù))，在外圓筒與內(nèi)圓筒之間，各內(nèi)圓筒與內(nèi)圓筒之間均裝有刮壁攪拌機(jī)構(gòu)，刮壁攪拌機(jī)構(gòu)與外圓筒同心，由外力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，其刮壁板緊貼位于其外的圓筒內(nèi)壁和位于其內(nèi)的圓筒外壁壁面。工作時(shí)，在各圓筒之間通入待處理的物料，在內(nèi)、外圓筒的空腔內(nèi)通入加熱或冷卻媒體，通過(guò)壁面相應(yīng)加熱或冷卻物料，刮壁攪拌機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，由刮壁板攪拌物料，一方面使物料混合均勻，溫度、濃度分布均一，同時(shí)不斷刮去各圓筒壁面的粘壁物，更新傳熱表面，強(qiáng)化傳熱過(guò)程。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖2為
圖1的A－A剖面。
參照
圖1，在中空的外圓筒1內(nèi)同心安裝了兩個(gè)中空的內(nèi)圓筒2，在外圓筒與內(nèi)圓筒間，內(nèi)圓筒與內(nèi)圓筒間均裝有刮壁攪拌機(jī)構(gòu)3，在圖示具體結(jié)構(gòu)中，刮壁攪拌機(jī)構(gòu)是沿軸向分段的刮壁板4以浮動(dòng)方式連接組成，或者也可用鉸鏈?zhǔn)交驈椈墒竭B接而成，最好使各段刮壁板交錯(cuò)排列，即相間分別與外圓筒的內(nèi)壁及內(nèi)圓筒的外壁緊貼，多重刮壁機(jī)構(gòu)采用單驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。為進(jìn)一步強(qiáng)化圓筒壁面?zhèn)鳠?，也可在?nèi)、外圓筒空腔內(nèi)設(shè)置螺旋檔板。
本實(shí)用新型采用多重刮壁機(jī)構(gòu)，根據(jù)傳熱負(fù)荷要求可以增減內(nèi)圓筒數(shù)，提高單位體積的傳熱面積，因浮動(dòng)式刮壁板能自動(dòng)緊貼刮壁面，在攪拌過(guò)程中不斷更新過(guò)程側(cè)的傳熱表面，使換熱能力成倍增加，有效地提高了傳熱效率，同時(shí)多重刮壁攪拌機(jī)構(gòu)能使物料良好混合，濃度、溫度分布均勻，這種結(jié)構(gòu)的換熱器，高粘物料流道寬、流程短，壓降損耗小，并能防止固體顆粒的沉積和物料粘結(jié)。
本實(shí)用新型提供的刮壁換熱器可用于高粘物料的冷卻或加熱處理，也能用于處理含固體顆粒粘性物料或直接用作相類(lèi)似體系的反應(yīng)裝置，還可作為高粘性，高放熱性反應(yīng)體系的反應(yīng)器的外循環(huán)冷卻或加熱設(shè)備。
權(quán)利要求1.一種刮壁式換熱器，具有中空的外圓筒[1]，其特征在于在中空的外圓筒[1]內(nèi)同心安裝了n個(gè)中空內(nèi)圓筒[2]，(n=1，2，3……的正整數(shù))，在外圓筒與內(nèi)圓筒之間以及各內(nèi)圓筒與內(nèi)圓筒之間均裝有與外圓筒同心的刮壁攪拌機(jī)構(gòu)[3]，其刮壁板[4]緊貼位于其外的圓筒內(nèi)壁和位于其內(nèi)的圓筒外壁壁面，刮壁攪拌機(jī)構(gòu)由外力驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。
2.按權(quán)利要求1所述的刮壁式換熱器，其特征在于刮壁攪拌機(jī)構(gòu)是由沿軸向分段的刮壁板以浮動(dòng)式或鉸鏈?zhǔn)交驈椈墒竭B接而成。
3.按權(quán)利要求2所述的刮壁式換熱器，其特征在于所說(shuō)的分段刮壁板交錯(cuò)排列，即相間分別與外圓筒的內(nèi)壁及內(nèi)圓筒的外壁緊貼。
4.按權(quán)利要求1所述的刮壁式換熱器，其特征在于在內(nèi)、外圓筒的空腔內(nèi)裝有螺旋檔板。
專(zhuān)利摘要“高效刮壁式換熱器”是高粘物料的加熱和冷卻裝置。該裝置是在中空的外圓筒內(nèi)同心安裝了數(shù)個(gè)中空內(nèi)圓筒，并在內(nèi)外筒及各內(nèi)筒間均裝有同心，能轉(zhuǎn)的刮壁攪拌機(jī)構(gòu)，其刮壁板緊貼位于其內(nèi)、外兩側(cè)的圓筒壁面，一方面攪拌各筒內(nèi)物料，同時(shí)不斷刮去各筒壁粘結(jié)物以強(qiáng)化傳熱。本實(shí)用新型根據(jù)傳熱負(fù)荷可增減內(nèi)筒數(shù)，單位體積傳熱面大，傳熱效率高，高粘物料的流道寬，流程短，損耗小，適宜作高粘性、高放熱性物料的換熱器或反應(yīng)器。
文檔編號(hào)F28D11/00GK2143317SQ92232150
公開(kāi)日1993年10月6日 申請(qǐng)日期1992年9月1日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月1日
發(fā)明者王凱, 馮連芳 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)