[实用新型]多波螺旋绕带式传热夹套

说明书

本实用新型涉及热交换或传热设备的装置。

在酿造、生化、医药行业中，发酵过程常在大型发酵罐中进行。其工艺特点是物料体积大，反应压力低。为及时移走罐内热量，控制适当的物料温度，并使温度分布均匀，常在罐壁外一定部位设置冷却夹套在背景技术领域中，冷却夹套已有多种型式，发酵罐上常用的有：半圆管型(在罐壁外焊接半圆管)；小半圆管型(约130°圆弧的管壁)和螺旋板式蜂窝点型。在相同的冷却介质流量下，半圆管型的传热系数低，焊缝长；小半圆管型的流体阻力大，焊缝长；螺旋板式蜂窝点型的传热系数低，蜂窝点处应力高，塞焊质量难以保证。并且，上述各种夹套都只能在狭小的工艺参数范围内工作，难以适应不同工艺特点的需要，也难以组织标准化的制造生产。

本实用新型的目的是，它提供一种多波带结构和各种错位螺旋绕带方式的传热夹套，以便克服背景技术领域中存在的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：它包括筒体及缠绕在筒体上的绕带。多波带以一波错位螺旋地缠绕于筒体外壁，形成流体通道，带内相邻两波之间以塞焊点与筒壁连接，相邻两匝多波带之间以对接焊缝与筒壁连接，同一匝两端的对位波以焊缝自相对接，错位波处加过渡节使各匝对接焊缝错开，首末错位波处分别是流体的入口、出口。

本实用新型与背景技术相比，具有的有益的效果是：

1.多波带可以按所需的波数形成流体通道，在输送泵允许的范围内提高流速，得到较高的传热系数，可以代替传统的发酵罐内的冷却蛇管；

2.可以组织通用型多波带的制造生产，降低制造成本；

3.波形的设计可以兼顾传热性能和强度；

4.多波带与筒体的连接，避免单面角焊缝，采用连续轧制的制造方法，可以保证塞焊点与筒壁之间良好的贴合，使之便于施焊且有较好的受力状态，从而提高焊接连接的强度和可靠性；

5.两匝多波带之间采用对接焊，缩短了焊缝长度。

本实用新型特别适宜于采用2～4波的波带，在大型发酵罐的冷却夹套中使用。

下面结合附图，对本实用新型作进一步的描述。

图1、一波通道错位螺旋绕带方式示意图；

图2、二波通道错位螺旋绕带方式示意图；

图3、三波(全波)通道错位螺旋绕带方式示意图；

图4、三波带截面示意图。

如图1所示，将多匝多波带1、1′以一波错位螺旋缠绕在筒体2外壁，形成流体通道，带内相邻两波之间，如图4所示，分别以塞焊点3与筒壁连接，相邻两匝多波带1、1′之间以对接焊缝4与筒壁连接，同一匝两端的对位波5以焊缝6自相对接，错位波11处加过渡节7使各匝对接焊缝6错开。流体由入口8处流入，经多波带1与筒壁空隙、过渡节7、下一多波带1′与筒壁空隙，从出口9处流出。

如图2所示，将多匝多波带1、1′以两波或两波以上错位螺旋缠绕于筒体2外壁，形成流体通道，同样，带内相邻两波之间以塞焊点3与筒壁连接，相邻两匝多波带1、1′之间以对接焊缝4与筒壁连接，同一匝两端的对位波5以焊缝6自相对接，错位波11处加过渡节7使各匝对接焊缝6错开，首末错位波处加联接箱10分别是流体的入口8、出口9。

如图3所示，将多波带以三波(全波)错位螺旋缠绕于筒体2外壁，形成流体通道，带内相邻两波之间以塞焊点3与筒壁连接，相邻两匝多波带1、1′之间以对接焊缝4与筒壁连接，首末错位处加联接箱10分别是流体的入口8、出口9。

如图4所示，多波带1的波数按需要设定，从理论上来说应大于或等于2，一般为2～4波，其波形由R、r₁、r₂圆弧构成，半径R＞r₁≈r₂。

现以有效容积60m³的啤酒发酵罐为例：计算表明，采用双波带且取双波螺旋绕，与采用螺旋板式蜂窝点冷却夹套相比，可以使冷却介质侧的传热系数提高22％，总传热系数提高9％；焊缝长度减少30％，塞焊点数减少50％；而流体阻力仅增加了不到一米水柱。