一種有換熱功能的多層折流式旋轉床的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于氣液接觸設備技術領域，尤其涉及一種有換熱功能的折流式旋轉床裝置，可廣泛地用于化工、石油化工、制藥、冶金、輕工等行業(yè)的吸收、精餾、傳熱、化學反應及納米材料制備等場合。
【背景技術】
[0002]超重力場旋轉床的特點是體積小，被譽為化工設備中的“晶體管”。在本發(fā)明作出之前，現(xiàn)有技術的超重力場床的轉子內部均沒有換熱元件，也就是說，在反應或吸收操作的同時需要轉移熱量的場合，使用傳統(tǒng)超重力設備會遭遇很大的困難。
[0003]針對中國專利200510049145.1所公開的折流式超重力旋轉床沒有換熱功能的缺陷，改變其靜圈部分的構成，將換熱元件加工成靜圈的形式而替代靜圈，則可以解決上面所提到的應用中的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的不足，而提供一種結構簡單合理、使用效果好的有換熱功能的多層折流式旋轉床。
[0005]本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種多層折流式旋轉床，包括殼體，所述的殼體下端設有氣相入口和液相出口，殼體上端設有氣相出口和液相入口，殼體中心設有穿出殼體的轉軸；所述的轉軸上串聯(lián)連接有由上到下呈層狀排列的多層轉子，該轉子由與轉軸固定連接的動折流盤、與殼體固定連接的靜折流盤組成；所述靜折流盤和靜折流圈固定連接，并搭接于殼體內壁的搭板上，靜折流圈由雙層壁板或空心管構成，動折流圈和動折流盤固定連接，靜折流圈的內通道穿過與換熱液引入連接管或換熱液引出連接管固定連接；所述的一組同心且直徑各異的動折流圈、靜折流圈相對而設構成曲折的折流圈通道；在各轉子的中心均設有引流管，轉子下端為下通道，轉子上端為上通道，殼體上還設有與上通道或下通道相通的中間進料口。
[0006]作為優(yōu)選，所述的下通道和上通道，對其中任一層轉子而言，下通道和上通道與折流圈通道相通，其中最上層轉子的上通道與氣相出口、液相入口相通；最下層轉子的下通道與氣相入口、液相出口相通；其余轉子的上通道即同時為上一層轉子的下通道。
[0007]作為優(yōu)選，所述的換熱液引入連接管和換熱液引出連接管在靜折流盤上方以180度對稱的方式引出至殼體，并分別與換熱液進口和換熱液出口對接。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:在保持折流式旋轉床高效傳質的基礎上，增加了換熱的功能，使之用途更為廣泛。
【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結構示意圖一。
[0010]圖2是本發(fā)明的結構示意圖二。
[0011]附圖中的標號分別為:1、殼體；2、下通道；3、動折流盤；4、氣相入口 ；5、動折流圈；
6、靜折流圈；7、靜折流盤；8、換熱液引出連接管；9、換熱液出口 ；10、中間進料口 ；11、氣相出口 ；12、上通道；13、引流管；14、液相入口 ；15、換熱液引入連接管；16、換熱液進口 ；17、折流圈通道；18、液相出口 ；19、轉軸。
【具體實施方式】
[0012]下面將結合附圖對本發(fā)明做詳細的介紹:如附圖1、2所示，本發(fā)明包括殼體1，殼體1下端設有氣相入口 4和液相出口 18，殼體1上端設有氣相出口 11和液相入口 14，殼體1中心設有穿出殼體1的轉軸19，轉軸19上串聯(lián)連接有由上到下呈層狀排列的多層轉子，該轉子由與轉軸19固定連接的動折流盤3、與殼體1固定連接的靜折流盤7組成，靜折流盤7搭接于殼體1內壁的搭板上，動折流圈5和動折流盤3固定連接，雙壁板或空心管型靜折流圈6和靜折流盤7固定連接，并將由雙層壁板或空心管構成的靜折流圈6的內通道穿過與換熱液引入連接管15或換熱液引出連接管8固定連接，換熱液引入連接管15和換熱液引出連接管8在靜折流盤7上方以180度對稱的方式引出至殼體1分別與換熱液進口 16和換熱液出口 9對接。一組同心且直徑各異的動折流圈5、雙壁板或空心管型靜折流圈6相對而設構成曲折的折流圈通道17。在轉子下端為下通道2，轉子上端為上通道12，對其中任一層轉子而言，下通道2和上通道12與折流圈通道17相通，其中最上層轉子的上通道12與氣相出口 11、液相入口 14相通；最下層轉子的下通道2與氣相入口 4、液相出口 18相通；其余轉子的上通道12即同時為上一層轉子的下通道2。各轉子的中心均設有引流管13。殼體1上還設有與上通道12或下通道2相通的中間進料口 10。
[0013]氣體從氣相入口 4進入，首先進入底層下通道2，從外向內通過折流圈通道17后離開底層轉子而進入上通道12，又進入上一層轉子，如此層層上升，最后從最上層的上通道12流出，通過氣相出口 11流出殼體1外。液體則從液相入口 14進入，以與氣體相反的路徑流動，最后從液相出口 18排出殼體1外。通過中間進料口 10既進料可以進氣體，也可以進液體。當氣體、液體在轉子內逆流接觸的過程中，若需要增加(或減少)熱量時，則需從各層的換熱液進口 16通入熱水(或低溫冷水)，熱水(或低溫冷水)通過換熱液引入連接管15分配給靜折流圈6的內通道，流經內通道另一端后，再集中至換熱液引出連接管8，通過換熱液出口 9流出。
[0014]本發(fā)明的工作原理為:
[0015](1)用于吸收或脫吸時。氣體從氣相入口 4進入殼體1內腔，首先通過下通道2進入底層轉子，再沿著動折流盤3、動折流圈5、靜折流盤4、靜折流圈6之間形成的折流圈通道17，由外向內進行“S”形折流式流動，然后從中間的流出到上通道12，如此層層上升，最后通過氣相出口 11排出；液體從液相入口 14進入各層轉子的折流圈通道17，被高速旋轉的同心的動折流圈5粉碎成微小液滴反復甩向同心的靜折流圈6，并和氣體逆流接觸，進行傳質和傳熱。液體最后通過液相出口 18排出。
[0016]在吸收或脫吸操作中，當氣液逆流接觸時，往往會有吸收熱或脫吸熱產生，一般情況下，吸收熱使液體溫度上升，脫吸熱使液體溫度下降，實際操作時當液體溫度上升時要將低溫冷水從換熱液進口 16通過換熱液引入連接管15引至靜折流圈6的內夾層，反之則要引入熱水，引入的水進入靜折流圈6的內夾層與通道中的氣液進行熱量交換，最后通過換熱液引出連接管8至換熱液出口 9排出。
[0017]本發(fā)明由于液體在轉子經歷了運動一粉碎、靜止一運動的數(shù)次反復過程，在高效傳質的基礎上又增加了換熱功能，其用途得到了很好的拓展，有極大的實用價值。
[0018](2)在用于氣一液化學反應生成液體或液體與氣體時。氣體原料從氣相入口 4進入殼體1內腔，首先通過下通道2進入底層轉子，再沿著動折流盤3、動折流圈5、靜折流盤
4、靜折流圈6之間形成的折流圈通道17，由外向內進行“S”形折流式流動，并與從折流圈通道17由內向外進行“S”形折流式流動的液體進行反應，生成的液體反應物通過折流圈通道17由內向外進行流動，最后通過液相出口 18排出本裝置，生成氣體反應物由外向內流動，并最后通過氣相出口 11排出本裝置；液體原料從液相入口 14進入各層轉子的折流圈通道17，被高速旋轉的同心的動折流圈5粉碎成微小液滴反復甩向同心的靜折流圈6，并和氣體逆流接觸，進行反應。
[0019]在反應過程中，當氣液逆流接觸時，往往會有反應熱產生，當反應時會放出熱量時，會使液體溫度上升，當反應時會吸收熱量時，會使液體溫度下降，實際操作時當液體溫度上升時要將低溫冷水從換熱液進口 16通過換熱液引入連接管15引至靜折流圈6的內夾層，反之則要引入熱水，引入的水進入靜折流圈6的內夾層與通道中的氣液進行熱量交換，最后通過換熱液引出連接管8至換熱液出口 9排出。
[0020]本發(fā)明由于液體在轉子經歷了運動一粉碎、靜止一運動的數(shù)次反復過程，在高效傳質的基礎上又增加了換熱功能，其用途得到了很好的拓展，對于一些對溫度控制要求嚴格的氣液反應有非常實用的價值。
[0021]可以理解的是，對本領域技術人員來說，對本發(fā)明的技術方案及發(fā)明構思加以等同替換或改變都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種有換熱功能的多層折流式旋轉床，包括殼體(1)，其特征在于:所述的殼體(1)下端設有氣相入口(4)和液相出口(18)，殼體(1)上端設有氣相出口(11)和液相入口(14)，殼體(1)中心設有穿出殼體(1)的轉軸(19);所述的轉軸(19)上串聯(lián)連接有由上到下呈層狀排列的多層轉子，該轉子由與轉軸(19)固定連接的動折流盤(3)、與殼體(1)固定連接的靜折流盤(7)組成；所述靜折流盤(7)和靜折流圈(6)固定連接，靜折流圈(6)由雙層壁板或空心管構成，動折流圈(5)和動折流盤(3)固定連接，靜折流圈￠)的內通道穿過與換熱液引入連接管(15)或換熱液引出連接管(8)固定連接；所述的一組同心且直徑各異的動折流圈(5)、靜折流圈(6)相對而設構成曲折的折流圈通道(17);在各轉子的中心均設有引流管(13)，轉子下端為下通道(2)，轉子上端為上通道(12)，殼體(1)上還設有與上通道(12)或下通道(2)相通的中間進料口(10)。2.根據(jù)權利要求1所述的有換熱功能的多層折流式旋轉床，其特征在于:所述的下通道(2)和上通道(12)，對其中任一層轉子而言，下通道(2)和上通道(12)與折流圈通道(17)相通，其中最上層轉子的上通道(12)與氣相出口(11)、液相入口(14)相通；最下層轉子的下通道(2)與氣相入口(4)、液相出口(18)相通；其余轉子的上通道(12)即同時為上一層轉子的下通道(2)。3.根據(jù)權利要求1所述的有換熱功能的多層折流式旋轉床，其特征在于:所述的換熱液引入連接管(15)和換熱液引出連接管(8)在靜折流盤(7)上方以180度對稱的方式引出至殼體(1)，并分別與換熱液進口(16)和換熱液出口(9)對接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種有換熱功能的多層折流式旋轉床，包括殼體，所述的殼體下端設有氣相入口和液相出口，殼體上端設有氣相出口和液相入口，殼體中心設有穿出殼體的轉軸；所述的轉軸上串聯(lián)連接有由上到下呈層狀排列的多層轉子，該轉子由與轉軸固定連接的動折流盤、與殼體固定連接的靜折流盤組成；所述靜折流盤和靜折流圈固定連接，并搭接于殼體內壁的搭板上，靜折流圈由雙層壁板或空心管構成，動折流圈和動折流盤固定連接，靜折流圈的內通道穿過與換熱液引入連接管或換熱液引出連接管固定連接。本發(fā)明的有益效果為：在保持折流式旋轉床高效傳質的基礎上，增加了換熱的功能，使之用途更為廣泛。
【IPC分類】B01J19/28, F28D11/02, B01D3/30
【公開號】CN105289451
【申請?zhí)枴緾N201510737188
【發(fā)明人】徐之超, 計建炳, 李肖華
【申請人】浙江工業(yè)大學
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月3日