有換熱功能的多層折流式旋轉(zhuǎn)床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于氣液接觸設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有換熱功能的折流式旋轉(zhuǎn)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(xué)反應(yīng)及納米材料制備等場合。
【背景技術(shù)】
[0002]超重力場旋轉(zhuǎn)床的特點是體積小，被譽為化工設(shè)備中的“晶體管”。在本實用新型作出之前，現(xiàn)有技術(shù)的超重力場床的轉(zhuǎn)子內(nèi)部均沒有換熱元件，也就是說，在反應(yīng)或吸收操作的同時需要轉(zhuǎn)移熱量的場合，使用傳統(tǒng)超重力設(shè)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(zhuǎn)床沒有換熱功能的缺陷，改變其靜圈部分的構(gòu)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(yīng)用中的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、使用效果好的有換熱功能的多層折流式旋轉(zhuǎn)床。
[0005]本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的。這種多層折流式旋轉(zhuǎn)床，包括殼體，所述的殼體下端設(shè)有氣相入口和液相出口，殼體上端設(shè)有氣相出口和液相入口，殼體中心設(shè)有穿出殼體的轉(zhuǎn)軸;所述的轉(zhuǎn)軸上串聯(lián)連接有由上到下呈層狀排列的多層轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由與轉(zhuǎn)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(nèi)壁的搭板上，靜折流圈由雙層壁板或空心管構(gòu)成，動折流圈和動折流盤固定連接，靜折流圈的內(nèi)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(shè)構(gòu)成曲折的折流圈通道;在各轉(zhuǎn)子的中心均設(shè)有引流管，轉(zhuǎn)子下端為下通道，轉(zhuǎn)子上端為上通道，殼體上還設(shè)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(zhuǎn)子而言，下通道和上通道與折流圈通道相通，其中最上層轉(zhuǎn)子的上通道與氣相出口、液相入口相通;最下層轉(zhuǎn)子的下通道與氣相入口、液相出口相通;其余轉(zhuǎn)子的上通道即同時為上一層轉(zhuǎn)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]本實用新型的有益效果為:在保持折流式旋轉(zhuǎn)床高效傳質(zhì)的基礎(chǔ)上，增加了換熱的功能，使之用途更為廣泛。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖一。
[0010]圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖二。[0011 ]附圖中的標(biāo)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(zhuǎn)軸。
【具體實施方式】
[0012]下面將結(jié)合附圖對本實用新型做詳細的介紹:如附圖1、2所示，本實用新型包括殼體I，殼體I下端設(shè)有氣相入口 4和液相出口 18，殼體I上端設(shè)有氣相出口 11和液相入口 14，殼體I中心設(shè)有穿出殼體I的轉(zhuǎn)軸19，轉(zhuǎn)軸19上串聯(lián)連接有由上到下呈層狀排列的多層轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由與轉(zhuǎn)軸19固定連接的動折流盤3、與殼體I固定連接的靜折流盤7組成，靜折流盤7搭接于殼體I內(nèi)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(gòu)成的靜折流圈6的內(nèi)通道穿過與換熱液弓I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I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(shè)構(gòu)成曲折的折流圈通道17。在轉(zhuǎn)子下端為下通道2，轉(zhuǎn)子上端為上通道12，對其中任一層轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子的上通道12與氣相出口 11、液相入口 14相通;最下層轉(zhuǎn)子的下通道2與氣相入口 4、液相出口 18相通;其余轉(zhuǎn)子的上通道12即同時為上一層轉(zhuǎn)子的下通道2。各轉(zhuǎn)子的中心均設(shè)有引流管13。殼體I上還設(shè)有與上通道12或下通道2相通的中間進料口 1。
[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(nèi)通過折流圈通道17后離開底層轉(zhuǎn)子而進入上通道12，又進入上一層轉(zhuǎn)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I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I外。通過中間進料口 1既進料可以進氣體，也可以進液體。當(dāng)氣體、液體在轉(zhuǎn)子內(nèi)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(nèi)通道，流經(jīng)內(nèi)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]本實用新型的工作原理為:
[0015](I)用于吸收或脫吸時。氣體從氣相入口 4進入殼體I內(nèi)腔，首先通過下通道2進入底層轉(zhuǎn)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(nèi)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(zhuǎn)子的折流圈通道17，被高速旋轉(zhuǎn)的同心的動折流圈5粉碎成微小液滴反復(fù)甩向同心的靜折流圈6，并和氣體逆流接觸，進行傳質(zhì)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(dāng)氣液逆流接觸時，往往會有吸收熱或脫吸熱產(chǎn)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(dāng)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(nèi)夾層，反之則要引入熱水，引入的水進入靜折流圈6的內(nèi)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]本實用新型由于液體在轉(zhuǎn)子經(jīng)歷了運動一粉碎、靜止一運動的數(shù)次反復(fù)過程，在高效傳質(zhì)的基礎(chǔ)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(xué)反應(yīng)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I內(nèi)腔，首先通過下通道2進入底層轉(zhuǎn)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(nèi)進行“S”形折流式流動，并與從折流圈通道17由內(nèi)向外進行“S”形折流式流動的液體進行反應(yīng)，生成的液體反應(yīng)物通過折流圈通道17由內(nèi)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(yīng)物由外向內(nèi)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(zhuǎn)子的折流圈通道17，被高速旋轉(zhuǎn)的同心的動折流圈5粉碎成微小液滴反復(fù)甩向同心的靜折流圈6，并和氣體逆流接觸，進行反應(yīng)。
[0019]在反應(yīng)過程中，當(dāng)氣液逆流接觸時，往往會有反應(yīng)熱產(chǎn)生，當(dāng)反應(yīng)時會放出熱量時，會使液體溫度上升，當(dāng)反應(yīng)時會吸收熱量時，會使液體溫度下降，實際操作時當(dāng)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(nèi)夾層，反之則要引入熱水，引入的水進入靜折流圈6的內(nèi)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]本實用新型由于液體在轉(zhuǎn)子經(jīng)歷了運動一粉碎、靜止一運動的數(shù)次反復(fù)過程，在高效傳質(zhì)的基礎(chǔ)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(yán)格的氣液反應(yīng)有非常實用的價值。
[0021]可以理解的是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對本實用新型的技術(shù)方案及實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變都應(yīng)屬于本實用新型所附的權(quán)利要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種有換熱功能的多層折流式旋轉(zhuǎn)床，包括殼體(I)，其特征在于:所述的殼體(I)下端設(shè)有氣相入口( 4)和液相出口( 18 )，殼體(I)上端設(shè)有氣相出口( 11)和液相入口( 14)，殼體(I)中心設(shè)有穿出殼體(I)的轉(zhuǎn)軸(19 );所述的轉(zhuǎn)軸(19)上串聯(lián)連接有由上到下呈層狀排列的多層轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由與轉(zhuǎn)軸(19 )固定連接的動折流盤(3 )、與殼體(I)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(gòu)成，動折流圈(5)和動折流盤(3)固定連接，靜折流圈(6)的內(nèi)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;一組同心且直徑各異的動折流圈(5)、靜折流圈(6)相對而設(shè)構(gòu)成曲折的折流圈通道(17);在各轉(zhuǎn)子的中心均設(shè)有引流管(13)，轉(zhuǎn)子下端為下通道(2)，轉(zhuǎn)子上端為上通道(12)，殼體(I)上還設(shè)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(quán)利要求1所述的有換熱功能的多層折流式旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)子的上通道(12)與氣相出口(11)、液相入口(14)相通;最下層轉(zhuǎn)子的下通道(2)與氣相入口(4)、液相出口(18)相通;其余轉(zhuǎn)子的上通道(12)即同時為上一層轉(zhuǎn)子的下通道(2)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有換熱功能的多層折流式旋轉(zhuǎn)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(I)，并分別與換熱液進口( 16)和換熱液出口( 9)對接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種有換熱功能的多層折流式旋轉(zhuǎn)床，包括殼體，所述的殼體下端設(shè)有氣相入口和液相出口，殼體上端設(shè)有氣相出口和液相入口，殼體中心設(shè)有穿出殼體的轉(zhuǎn)軸；所述的轉(zhuǎn)軸上串聯(lián)連接有由上到下呈層狀排列的多層轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由與轉(zhuǎn)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(nèi)壁的搭板上，靜折流圈由雙層壁板或空心管構(gòu)成，動折流圈和動折流盤固定連接，靜折流圈的內(nèi)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。本實用新型的有益效果為：在保持折流式旋轉(zhuǎn)床高效傳質(zhì)的基礎(chǔ)上，增加了換熱的功能，使之用途更為廣泛。
【IPC分類】B01D3/30, F28D11/02, B01J19/28
【公開號】CN205235982
【申請?zhí)枴緾N201520868663
【發(fā)明人】徐之超, 計建炳, 李肖華
【申請人】浙江工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年11月3日