專利名稱：多管超薄膜熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及食品加工機(jī)械，特別涉及一種熱 交換裝置，具體的是一種多管超薄膜熱交換器。
技術(shù)背景-
奶糖加工行業(yè)利用超真空薄膜瞬時(shí)濃縮裝置瞬時(shí)熬糖，超薄膜真空瞬 時(shí)濃縮器的外筒夾層和內(nèi)筒(軸)內(nèi)充滿熱媒，物料從外筒內(nèi)壁和內(nèi)筒(軸) 外壁之間的狹縫中流動(dòng)，兩面受熱，物料中的水份被迅速加熱汽化，由真 空帶走，形成濃縮好的物料。根據(jù)工藝要求的水份殘留量，可調(diào)整熱媒的 壓力、溫度、流量、物料進(jìn)入的速度，來滿足工藝要求的水份殘留量?，F(xiàn) 有技術(shù)中，超薄膜真空瞬時(shí)濃縮器存在缺點(diǎn)，其外筒和內(nèi)筒(軸)的上部
為平面且兩者之間的距離突然增大，距離由1.5mm狹縫增加到20mm，接近 外筒頂部和內(nèi)筒軸徑的根部因此形成渦流區(qū)，物料在此區(qū)域停留，長時(shí)間 受熱將烤焦，此外，在超薄膜真空瞬時(shí)濃縮器濃縮奶糖的過程中，還需要 每6小時(shí)清洗一次設(shè)備，否則糖水將發(fā)黃。同時(shí)，濃縮器的外筒法蘭和上 蓋均沒有設(shè)置定心機(jī)構(gòu)，內(nèi)、外筒的同心度差。
為了解決上述缺點(diǎn)，本發(fā)明人提出了中國專利CN2724435，公開了一 種超薄膜真空瞬時(shí)濃縮器的技術(shù)方案。該超薄膜真空瞬時(shí)濃縮器由一個(gè)內(nèi) 筒和一個(gè)外筒構(gòu)成，外筒壁中設(shè)置有加熱腔，外筒兩端設(shè)置有上、下端蓋， 內(nèi)筒設(shè)置在外筒內(nèi)，內(nèi)筒和外筒之間設(shè)置有物料濃縮腔，上、下端蓋的內(nèi) 側(cè)表面均為拋物面，上、下端蓋的內(nèi)側(cè)軸心部位設(shè)置有錐形定位座，內(nèi)筒 內(nèi)為加熱腔，上端和下端的外側(cè)表面均為拋物面，內(nèi)筒的上端和下端在內(nèi) 筒軸心部位處分別設(shè)置有上連接軸和下連接軸，上連接軸和下連接軸的端 面均為錐形面并分別設(shè)置在上、下端蓋的錐形定位座中。中國專利 CN2724435解決了現(xiàn)有的超真空薄膜瞬時(shí)濃縮器所存在的上述缺點(diǎn)，但是
存在壓力不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度高的不足。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種多管超薄膜熱交換器，所述的這種多管 超薄膜熱交換器要解決現(xiàn)有技術(shù)中的熱交換器傳熱速度慢、壓力不穩(wěn)定、 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工難度高的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型的一種多管超薄膜熱交換器，由一個(gè)外傳熱介質(zhì)筒體構(gòu)成， 所述的外傳熱介質(zhì)筒體的上端設(shè)置有一個(gè)上封頭板，外傳熱介質(zhì)筒體的下 端設(shè)置有一個(gè)下封頭板，外傳熱介質(zhì)筒體的外壁中設(shè)置有一個(gè)第一介質(zhì)輸 入口和一個(gè)第一介質(zhì)排出口，所述的第一介質(zhì)輸入口和第一介質(zhì)排出口連 通到外傳熱介質(zhì)筒體的內(nèi)側(cè)，所述的上封頭板的上側(cè)設(shè)置有一個(gè)上端蓋， 上封頭板中部的上側(cè)固定設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)流帽，所述的導(dǎo)流帽的外表面呈拋 物面，導(dǎo)流帽的外表面與上端蓋之間設(shè)置有上物料腔，上端蓋中設(shè)置有一 個(gè)物料排出管，所述的下封頭板的下側(cè)設(shè)置有一個(gè)下端蓋，所述的下端蓋 和下封頭板之間設(shè)置有一個(gè)下物料腔，所述的下物料腔上設(shè)置有一個(gè)進(jìn)料 管，上封頭板和下封頭板之間的外傳熱介質(zhì)筒體內(nèi)至少設(shè)置有一個(gè)熱傳導(dǎo) 器，任意一個(gè)所述的熱傳導(dǎo)器均分別由一個(gè)內(nèi)熱傳導(dǎo)管和一個(gè)外熱傳導(dǎo)管 構(gòu)成，任意一個(gè)所述的內(nèi)熱傳導(dǎo)管均各自設(shè)置在一個(gè)所述的外熱傳導(dǎo)管的 內(nèi)側(cè)，內(nèi)熱傳導(dǎo)管與外熱傳導(dǎo)管之間均設(shè)置有進(jìn)料間隙，下物料腔與所述 的進(jìn)料間隙連通，所述的外傳熱介質(zhì)筒體的下端設(shè)置有一個(gè)介質(zhì)輸入分配 緩沖筒，所述的介質(zhì)輸入分配緩沖筒的外壁上設(shè)置有一個(gè)第二介質(zhì)輸入口 和一個(gè)第二介質(zhì)排出口，介質(zhì)輸入分配緩沖筒和所述的內(nèi)熱傳導(dǎo)管通過一 個(gè)介質(zhì)進(jìn)料管連通，外傳熱介質(zhì)筒體的下端設(shè)置有一個(gè)內(nèi)傳熱介質(zhì)回收筒， 所述的內(nèi)傳熱介質(zhì)回收筒的外壁上設(shè)置有一個(gè)第三介質(zhì)輸入口和一個(gè)第三 介質(zhì)排出口，所述的內(nèi)傳熱介質(zhì)回收筒和內(nèi)熱傳導(dǎo)管通過一個(gè)介質(zhì)出料管 連通。
進(jìn)一步的，第一介質(zhì)輸入口和第二介質(zhì)排出口通過管道相連通，所述
的第一介質(zhì)排出口和所述的第三介質(zhì)輸入口相連通。
進(jìn)一步的，所述的外傳熱介質(zhì)筒體的外壁上設(shè)置有隔熱層。 進(jìn)一步的，上封頭板與下封頭板之間的外傳熱介質(zhì)筒體內(nèi)設(shè)置有四個(gè)
所述的熱傳導(dǎo)器，所述的四個(gè)熱傳導(dǎo)器沿圓周均勻排列。
進(jìn)一步的，所述的外熱傳導(dǎo)管內(nèi)側(cè)與內(nèi)熱傳導(dǎo)管外側(cè)之間的距離在
0. 5 50mm之間。
進(jìn)一步的，所述的外傳熱介質(zhì)筒體和內(nèi)熱傳導(dǎo)管內(nèi)填充有蒸汽、導(dǎo)熱 油、冷凝鹽水或者氟利昂等。
進(jìn)一步的，所述的外傳熱介質(zhì)筒體的外壁上有連接管道。
本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)本實(shí)用新型作為加熱器使用時(shí)， 一路外 部熱傳導(dǎo)介質(zhì)通過外傳熱介質(zhì)筒體的介質(zhì)輸入口進(jìn)入外傳熱介質(zhì)筒體和外 熱傳導(dǎo)管之間的管腔，加熱外熱傳導(dǎo)管，另外一路外部熱傳導(dǎo)介質(zhì)通過介 質(zhì)輸入分配緩沖筒的介質(zhì)進(jìn)料管進(jìn)入內(nèi)熱傳導(dǎo)管的管腔，加熱內(nèi)熱傳導(dǎo)管， 物料通過泵輸入由進(jìn)料管進(jìn)入下物料腔，然后流入內(nèi)、外熱傳導(dǎo)管之間的 進(jìn)料間隙，被外熱傳導(dǎo)管和內(nèi)熱傳導(dǎo)管同時(shí)加熱，加大了物料加熱面積與 被加熱的體積之比值，另外外熱傳導(dǎo)管與內(nèi)熱傳導(dǎo)管之間進(jìn)料間隙又非常 小，因此物料中的水份迅速呈超薄膜形態(tài)加熱汽化，完成瞬時(shí)加熱，避免 某些低熔點(diǎn)物料加熱時(shí)被燒焦，加熱好的物料流入上物料腔，然后通過物 料排出管輸出，上物料腔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流帽，保證加熱好的物料按序均勻出料， 不會(huì)出現(xiàn)渦流或滯留現(xiàn)象，避免因渦流或滯留導(dǎo)致加熱過度。外殼設(shè)置保 溫層，防止熱量的損失。
當(dāng)本實(shí)用新型作為速冷器使用時(shí)， 一路外部冷傳導(dǎo)介質(zhì)通過外傳熱介 質(zhì)筒體的介質(zhì)輸入口進(jìn)入外傳熱介質(zhì)筒體和外熱傳導(dǎo)管之間的管腔，冷卻 外熱傳導(dǎo)管，另外一路外部冷傳導(dǎo)介質(zhì)通過介質(zhì)輸入分配緩沖筒的介質(zhì)進(jìn) 料管進(jìn)入內(nèi)熱傳導(dǎo)管的管腔，冷卻內(nèi)熱傳導(dǎo)管，物料通過泵輸入由進(jìn)料管 進(jìn)入下物料腔，然后流入內(nèi)、外熱傳導(dǎo)管之間的進(jìn)料間隙，被外熱傳導(dǎo)管
和內(nèi)熱傳導(dǎo)管同時(shí)冷卻，加大了物料冷卻面積與被冷卻的體積之比值，縮 短了冷卻的時(shí)間，冷卻后的物料流入上物料腔，然后通過物料排出管輸出， 上物料腔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流帽，保證冷卻好的物料按序均勻出料，不會(huì)出現(xiàn)渦流 或滯留現(xiàn)象。
本實(shí)用新型與己有技術(shù)相對(duì)照，其效果是積極和明顯的。本實(shí)用新型 利用熱媒介質(zhì)加熱內(nèi)熱傳導(dǎo)管和外熱傳導(dǎo)管，利用內(nèi)熱傳導(dǎo)管和外熱傳導(dǎo) 管之間的間隙來加熱或冷卻濃縮物料，避免滯留導(dǎo)致加熱或者冷卻過度。 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行可靠，物料和熱媒介質(zhì)相互隔開并相對(duì)獨(dú)立流 動(dòng)，壓力穩(wěn)定，便于維修，節(jié)約空間，對(duì)廠房的要求較低，是一種瞬時(shí)、 高效的熱交換器，在生產(chǎn)線中，它既可作為瞬時(shí)加熱的加熱器，又可作為 瞬時(shí)冷卻的速冷器使用。


圖1是本實(shí)用新型的多管超薄膜熱交換器的剖面結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型的多管超薄膜熱交換器的俯視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的多管超薄膜熱交換器的側(cè)視剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖l、圖2和圖3所示，本實(shí)用新型一種多管超薄膜熱交換器，由
一個(gè)外傳熱介質(zhì)筒體1構(gòu)成，所述的外傳熱介質(zhì)筒體1的上端設(shè)置有一個(gè)
上封頭板2，外傳熱介質(zhì)筒體1的下端設(shè)置有一個(gè)下封頭板3，外傳熱介質(zhì) 筒體1的外壁中設(shè)置有一個(gè)第一介質(zhì)輸入口 4和一個(gè)第一介質(zhì)排出口 5， 所述的第一介質(zhì)輸入口 4和第一介質(zhì)排出口 5連通到外傳熱介質(zhì)筒體1的 內(nèi)側(cè)，所述的上封頭板2的上側(cè)設(shè)置有一個(gè)上端蓋6，上封頭板2中部的 上側(cè)固定設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)流帽7，所述的導(dǎo)流帽7的外表面呈拋物面，導(dǎo)流 帽7的外表面與上端蓋6之間設(shè)置有上物料腔8，上端蓋6中設(shè)置有一個(gè) 物料排出管9，所述的下封頭板3的下側(cè)設(shè)置有一個(gè)下端蓋10，所述的下 端蓋10和下封頭板3之間設(shè)置有一個(gè)下物料腔11，所述的下物料腔11上
設(shè)置有一個(gè)進(jìn)料管23，上封頭板2和下封頭板3之間的外傳熱介質(zhì)筒體1 內(nèi)至少設(shè)置有一個(gè)熱傳導(dǎo)器，任意一個(gè)所述的熱傳導(dǎo)器均分別由一個(gè)內(nèi)熱 傳導(dǎo)管12和一個(gè)外熱傳導(dǎo)管13構(gòu)成，任意一個(gè)所述的內(nèi)熱傳導(dǎo)管12均各 自設(shè)置在一個(gè)所述的外熱傳導(dǎo)管13的內(nèi)側(cè)，內(nèi)熱傳導(dǎo)管12與外熱傳導(dǎo)管 13之間均設(shè)置有進(jìn)料間隙14，下物料腔11與所述的進(jìn)料間隙14連通，所 述的外傳熱介質(zhì)筒體1的下端設(shè)置有一個(gè)介質(zhì)輸入分配緩沖筒15，所述的 介質(zhì)輸入分配緩沖筒15的外壁上設(shè)置有一個(gè)第二介質(zhì)輸入口 16和一個(gè)第 二介質(zhì)排出口 17，介質(zhì)輸入分配緩沖筒15和所述的內(nèi)熱傳導(dǎo)管12通過一 個(gè)介質(zhì)進(jìn)料管18連通，外傳熱介質(zhì)筒體1的下端設(shè)置有一個(gè)內(nèi)傳熱介質(zhì)回 收筒19，所述的內(nèi)傳熱介質(zhì)回收筒19的外壁上設(shè)置有一個(gè)第三介質(zhì)輸入 口 20和一個(gè)第三介質(zhì)排出口 21，所述的內(nèi)傳熱介質(zhì)回收筒19和內(nèi)熱傳導(dǎo) 管12通過一個(gè)介質(zhì)出料管22連通。
進(jìn)一步的，第一介質(zhì)輸入口4和第二介質(zhì)排出口 17通過管道相連通， 所述的第一介質(zhì)排出口 5和所述的第三介質(zhì)輸入口 20相連通。
進(jìn)一步的，所述的外傳熱介質(zhì)筒體l的外壁上設(shè)置有隔熱層。
進(jìn)一步的，上封頭板2與下封頭板3之間的外傳熱介質(zhì)筒體1內(nèi)設(shè)置 有四個(gè)所述的熱傳導(dǎo)器，所述的四個(gè)熱傳導(dǎo)器沿圓周均勻排列。
進(jìn)一步的，所述的外熱傳導(dǎo)管13內(nèi)側(cè)與內(nèi)熱傳導(dǎo)管12外側(cè)之間的距 離在0. 5 50mm之間。
進(jìn)一步的，所述的外傳熱介質(zhì)筒體1和內(nèi)熱傳導(dǎo)管12內(nèi)填充有蒸汽、 導(dǎo)熱油、冷凝鹽水或者氟利昂等"
進(jìn)一步的，所述的外傳熱介質(zhì)筒體l的外壁上有連接管道21。
權(quán)利要求1. 一種多管超薄膜熱交換器，由一個(gè)外傳熱介質(zhì)筒體構(gòu)成，所述的外傳熱介質(zhì)筒體的上端設(shè)置有一個(gè)上封頭板，外傳熱介質(zhì)筒體的下端設(shè)置有一個(gè)下封頭板，外傳熱介質(zhì)筒體的外壁中設(shè)置有一個(gè)第一介質(zhì)輸入口和一個(gè)第一介質(zhì)排出口，所述的第一介質(zhì)輸入口和第一介質(zhì)排出口連通到外傳熱介質(zhì)筒體的內(nèi)側(cè)，所述的上封頭板的上側(cè)設(shè)置有一個(gè)上端蓋，上封頭板中部的上側(cè)固定設(shè)置有一個(gè)導(dǎo)流帽，所述的導(dǎo)流帽的外表面呈拋物面，導(dǎo)流帽的外表面與上端蓋之間設(shè)置有上物料腔，上端蓋中設(shè)置有一個(gè)物料排出管，所述的下封頭板的下側(cè)設(shè)置有一個(gè)下端蓋，所述的下端蓋和下封頭板之間設(shè)置有一個(gè)下物料腔，所述的下物料腔上設(shè)置有一個(gè)進(jìn)料管，上封頭板和下封頭板之間的外傳熱介質(zhì)筒體內(nèi)至少設(shè)置有一個(gè)熱傳導(dǎo)器，任意一個(gè)所述的熱傳導(dǎo)器均分別由一個(gè)內(nèi)熱傳導(dǎo)管和一個(gè)外熱傳導(dǎo)管構(gòu)成，任意一個(gè)所述的內(nèi)熱傳導(dǎo)管均各自設(shè)置在一個(gè)所述的外熱傳導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)，內(nèi)熱傳導(dǎo)管與外熱傳導(dǎo)管之間均設(shè)置有進(jìn)料間隙，下物料腔與所述的進(jìn)料間隙連通，其特征在于所述的外傳熱介質(zhì)筒體的下端設(shè)置有一個(gè)介質(zhì)輸入分配緩沖筒，所述的介質(zhì)輸入分配緩沖筒的外壁上設(shè)置有一個(gè)第二介質(zhì)輸入口和一個(gè)第二介質(zhì)排出口，所述的介質(zhì)輸入分配緩沖筒和內(nèi)熱傳導(dǎo)管通過一個(gè)介質(zhì)進(jìn)料管連通，外傳熱介質(zhì)筒體的下端設(shè)置有一個(gè)內(nèi)傳熱介質(zhì)回收筒，所述的內(nèi)傳熱介質(zhì)回收筒的外壁上設(shè)置有一個(gè)第三介質(zhì)輸入口和一個(gè)第三介質(zhì)排出口，所述的內(nèi)傳熱介質(zhì)回收筒和內(nèi)熱傳導(dǎo)管通過一個(gè)介質(zhì)出料管連通。
2. 如權(quán)利要求1所述的多管超薄膜熱交換器，其特征在于第一介質(zhì)輸入 口和第二介質(zhì)排出口通過管道相連通，所述的第一介質(zhì)排出口和所述的第三介質(zhì)輸入口通過管道相連通。
3. 如權(quán)利要求1所述的多管超薄膜熱交換器，其特征在于所述的外傳熱 介質(zhì)筒體的外壁上設(shè)置有隔熱層。
4. 如權(quán)利要求l所述的多管超薄膜熱交換器，其特征在于上封頭板與下 封頭板之間的外傳熱介質(zhì)筒體內(nèi)設(shè)置有四個(gè)所述的熱傳導(dǎo)器，所述的四個(gè) 熱傳導(dǎo)器沿圓周均勻排列。
5. 如權(quán)利要求1所述的多管超薄膜熱交換器，其特征在于所述的外熱傳導(dǎo)管內(nèi)側(cè)與內(nèi)熱傳導(dǎo)管外側(cè)之間的距離在0. 5 50mm之間。
6. 如權(quán)利要求1所述的多管超薄膜熱交換器，其特征在于所述的外傳熱介質(zhì)筒體的外壁上有連接管道。
專利摘要一種多管超薄膜熱交換器，由一個(gè)外傳熱介質(zhì)筒體構(gòu)成，外傳熱介質(zhì)筒體內(nèi)設(shè)置有至少一個(gè)熱傳導(dǎo)器，任意一個(gè)熱傳導(dǎo)器均分別由外熱傳導(dǎo)管和內(nèi)熱傳導(dǎo)管構(gòu)成，外熱傳導(dǎo)管和內(nèi)熱傳導(dǎo)管之間設(shè)置有進(jìn)料間隙，外部熱傳導(dǎo)介質(zhì)一路通過外傳熱介質(zhì)筒體的介質(zhì)輸入口加熱或冷卻外熱傳導(dǎo)管，另一路熱傳導(dǎo)介質(zhì)由介質(zhì)進(jìn)料管輸入內(nèi)熱傳導(dǎo)管，加熱或者冷卻內(nèi)熱傳導(dǎo)管，物料由下物料腔流入內(nèi)、外熱傳導(dǎo)管之間的進(jìn)料間隙，被內(nèi)、外熱傳導(dǎo)管同時(shí)加熱或者冷卻，物料經(jīng)上物料腔物料輸出管排出，上物料腔內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流帽，使物料按序出料，外殼設(shè)置保溫層，防止熱量或者冷量的損失，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)既可作為瞬時(shí)加熱的加熱器，又可作為快速冷卻的速冷器使用。
文檔編號(hào)F28D7/10GK201212790SQ20082005836
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者張殿敖 申請(qǐng)人:張殿敖