屬化工機械領域，是涉及一種高分子材料生產(chǎn)過程中的換熱設備，確切地說是涉及一種制備芳綸纖維過程中所需的快速換熱器。

背景技術：

芳綸是一種高科技特種纖維，它具有優(yōu)良的力學性能，穩(wěn)定的化學性質(zhì)和理想的機械性質(zhì)。它的全稱為“芳香族聚酰胺纖維”，1974年，美國貿(mào)易聯(lián)合會(FTC，為U．S．Federal Trade Commission的縮寫)將它們命名為“aramid fibers”，其定義是：至少有85％的酰胺鏈(—CONH—)直接與兩個苯環(huán)相連接。我國則將它們命名為芳綸，其全稱也可簡化為“芳酰胺纖維”，芳綸可分為間位芳綸和對位芳綸。

對位芳綸學名為聚對苯二甲酰對苯二胺, 國內(nèi)也稱芳綸1414，杜邦公司的商品名為Kevlar，是一種新型高科技合成纖維，具有超高強度、高模量和耐高溫、耐酸耐堿、重量輕等優(yōu)良性能,其強度是鋼絲的5～6倍，模量為鋼絲或玻璃纖維的2～3倍，韌性是鋼絲的2倍，而重量僅為鋼絲的1/5左右，在560度的溫度下，不分解，不融化，它具有良好的絕緣性和抗老化性能，具有很長的生命周期。

間位芳綸學名為聚間苯二甲酰間苯二胺，國內(nèi)也稱芳綸1313，杜邦公司的商品名為Nomex，間位芳綸是當今高性能纖維中發(fā)展最快的品種之一，是一種綜合性能優(yōu)良的高科技纖維，在防護服裝、蜂窩結構材料、電絕緣紙和高溫過濾材料等方面有著廣泛的用途，是航空航天、電子、通訊、環(huán)保、石油化工、海洋開發(fā)和特種服裝等領域的重要基礎材料。

在對位芳綸和間位芳綸的樹脂合成及紡絲過程中，都要用到數(shù)臺換熱器，常規(guī)選擇有管殼式換熱器和板式換熱器。管殼式換熱器有換熱效率不高的缺點，板式換熱器換熱效率雖高但容易堵塞、拆洗不便，不能用于高粘度物料的換熱。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種換熱效率高、拆洗方便，且高粘度物料與低粘度物料均能使用的快速換熱器。

為了解決上述技術問題，所發(fā)明的快速換熱器包括：上板、上密封墊、中板、下密封墊及下板等；上板與中板之間夾有上密封墊，中板與下板之間夾有下密封墊；上板、上密封墊、中板、下密封墊及下板四周開有若干通孔，螺栓穿過相應通孔與螺母配合使上板、上密封墊、中板、下密封墊及下板連接為一個整體。

上述技術方案中：所述上板內(nèi)部設置有空腔，并與換熱介質(zhì)入口通道、換熱介質(zhì)出口通道相通。

上述技術方案中：所述下板內(nèi)部設置有空腔，并與換熱介質(zhì)入口通道、換熱介質(zhì)出口通道相通。

上述技術方案中：所述中板內(nèi)部設置有空腔，并與換熱介質(zhì)入口通道、換熱介質(zhì)出口通道相通；所述中板兩端分別設置有物料輸入通道和物料輸出通道；物料分配通道的中部與物料輸入通道的末端相通；所述物料分配通道的末端與物料換熱通道的輸入端相通；所述物料換熱通道的輸出端與物料匯集通道的輸入端相通；所述物料匯集通道的中部與物料輸出通道的輸入端相通。

上述技術方案中：所述中板上的物料換熱通道底平面離中板上最近的平行端面垂直距離為50～5000微米。

上述技術方案中：所述中板上的換熱介質(zhì)入口通道、換熱介質(zhì)出口通道與物料輸入通道、物料輸出通道交錯排列，使換熱介質(zhì)流向與物料流向呈逆流狀態(tài)。

上述技術方案中：所述中板上的物料換熱通道輸入端以物料分配通道為中心呈放射狀；物料換熱通道輸出端以物料匯集通道為中心呈放射狀。

上述技術方案中：所述上密封墊和下密封墊中部鏤空形狀、尺寸與中板上的物料換熱通道相一致。

本實用新型的積極效果是：

（1）換熱通道上下緊貼換熱介質(zhì)，換熱通道厚度薄，換熱效率比常規(guī)換熱器可提高5～10倍，能滿足需要快速換熱的場合。

（2）可以用于低粘度物料的換熱，也可以用于高粘度物料的換熱。

（3）結構簡單，拆洗方便，維護簡單。

附圖說明

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。

圖1是本發(fā)明快速換熱器的總裝圖。

圖2是本發(fā)明快速換熱器的結構示意圖。

圖3是本發(fā)明快速換熱器上板的俯視圖。

圖4是本發(fā)明快速換熱器上密封墊的俯視圖。

圖5是本發(fā)明快速換熱器中板的俯視圖。

圖6是本發(fā)明快速換熱器中板A-A’的剖面圖。

具體實施方式

本發(fā)明的快速換熱器總裝圖如圖1所示，包括：上板a、上密封墊b、中板c、下密封墊d及下板e等；上板a與中板c之間夾有上密封墊b，中板c與下板e之間夾有下密封墊d；上板a、上密封墊b、中板c、下密封墊及下板e四周開有若干通孔，螺栓穿過相應通孔與螺母配合使上板a、上密封墊b、中板c、下密封墊d及下板e連接為一個整體。

本發(fā)明的快速換熱器結構示意圖如圖2所示，上板a內(nèi)部設置有空腔，該空腔用于容納換熱介質(zhì)，該空腔與換熱介質(zhì)入口通道a-1、換熱介質(zhì)出口通道a-2相通。換熱介質(zhì)入口通道a-1與換熱介質(zhì)出口通道a-2可處于同一側，也可處于對面?zhèn)?，?yōu)選對面?zhèn)仍O置，這樣可以防止換熱介質(zhì)在空腔內(nèi)短路，降低換熱效率；上板a四周設置有若干通孔，用于螺栓緊固；上板a的形狀可以有多種選擇，圓形、橢圓、正方形、長方形等都可以，但便于加工，優(yōu)選采用長方形，上板俯視圖如圖3所示。

下板e內(nèi)部設置有空腔，該空腔用于容納換熱介質(zhì)，該空腔與換熱介質(zhì)入口通道e-1、換熱介質(zhì)出口通道e-2相通。換熱介質(zhì)入口通道e-1與換熱介質(zhì)出口通道e-2可處于同一側，也可處于對面?zhèn)?，?yōu)選對面?zhèn)仍O置，這樣可以防止換熱介質(zhì)在空腔內(nèi)短路，降低換熱效率，下板e的形狀可以有多種選擇，圓形、橢圓、正方形、長方形等都可以，但便于加工，優(yōu)選采用長方形，下板e的形狀與上板a一致。

圖5為中板的俯視圖，中板c內(nèi)部設置有空腔c-9，并與換熱介質(zhì)入口通道c-6、換熱介質(zhì)出口通道c-7相通；換熱介質(zhì)入口通道c-6與換熱介質(zhì)出口通道c-7可處于同一側，也可處于對面?zhèn)?，?yōu)選對面?zhèn)仍O置，這樣可以防止換熱介質(zhì)在空腔內(nèi)短路，降低換熱效率，中板c的形狀可以有多種選擇，圓形、橢圓、正方形、長方形等都可以，但物料換熱通道c-3往往要求長寬比大些，有利于換熱效果，同時便于加工，中板c優(yōu)選采用長方形，中板c形狀確定后，下板e、上板a采用與中板c一致的形狀為佳。

圖6為中板A-A’的剖面圖，中板c兩端分別設置有物料輸入通道c-4和物料輸出通道c-5，物料輸入通道c-4和物料輸出通道c-5在中板c上相對設置為佳；物料分配通道c-2的中部與物料輸入通道c-4的末端相通，物料從物料輸入通道c-4進入后，分成2股物料，分別流向中板c上下兩個物料換熱通道c-1；物料分配通道c-2可以為直通道，呈“I”型，也可以為灣通道，呈“＜”型，物料輸入通道c-4位于物料分配通道c-2的角平分線上；物料分配通道c-2的末端與物料換熱通道c-1的輸入端相通，物料換熱通道c-1輸入端以物料分配通道c-2為中心呈放射狀；物料換熱通道c-1的輸出端與物料匯集通道c-3的輸入端相通，物料通過物料換熱通道c-1到達換熱通道的輸出端，由2股物料匯集成1股，流入物料匯集通道c-3，物料換熱通道c-1輸出端以物料匯集通道c-3為中心呈放射狀；物料匯集通道c-3的中部與物料輸出通道c-5的輸入端相通；物料匯集通道c-3可以為直通道，呈“I”型，也可以為灣通道，呈“＞”型，物料輸出通道c-5位于物料匯集通道c-3的角平分線上。

中板c上的物料換熱通道c-1底平面離中板c上最近的平行端面垂直距離（物料換熱通道c-1厚度）為50～5000微米，優(yōu)先選擇50～1500微米，物料換熱通道c-1厚度越薄，換熱速度越快，可以通過調(diào)整該厚度來適應不同要求的換熱場合。

中板c上的換熱介質(zhì)入口通道c-6、換熱介質(zhì)出口通道c-7與物料輸入通道c-4、物料輸出通道c-5交錯排列，使換熱介質(zhì)流向與物料流向呈逆流狀態(tài)。

圖4為上密封墊b的俯視圖，上密封墊b的中部鏤空b-1形狀、尺寸與中板c上的物料換熱通道c-1相一致。下密封墊d的俯視圖與之相同，下密封墊d中部鏤空形狀、尺寸與上密封墊b相同。

下面以聚合物漿液要求極速升溫為例來說明該快速換熱器的工作原理：首先加熱介質(zhì)（導熱油，熱水、水蒸氣等）分別從換熱器的換熱介質(zhì)入口通道a-1、換熱介質(zhì)入口通道c-6及換熱介質(zhì)入口通道e-1進入，再分別從換熱介質(zhì)入口通道a-2、換熱介質(zhì)入口通道c-7及換熱介質(zhì)入口通道e-2出來，回到外加熱循環(huán)系統(tǒng)中，如此循環(huán)直到快速換熱器的物料換熱通道c-1溫度達到設定值；聚合物漿液從物料輸入通道c-4進入，到達物料分配通道c-2中部后分割成兩股物料，分別進入上下物料換熱通道c-1的輸入端，在后續(xù)聚合物漿液的擠壓下逐漸向物料換熱通道c-1的四周擴散，從物料換熱通道c-1的輸入端向物料換熱通道c-1的輸出端移動，聚合物漿液在物料換熱通道c-1移動過程中，上下面接觸的都是加熱后的金屬板，聚合物漿液層在物料換熱通道c-1中非常薄，上下加熱后的金屬板可以瞬間將熱量傳遞給聚合物漿液，實現(xiàn)聚合物漿液溫度快速增加的目的；在聚合物漿液到達物料換熱通道c-1的輸出端時，上下2股漿液重新匯集至物料匯集通道c-3，再進物料輸出通道c-5流出快速換熱器。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，應當指出，對于本領域的普通技術人員，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾應視為本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。