热管式滚筒换热装置的制作方法

本实用新型涉及的是一种换热器，具体是一种热管式滚筒换热装置。

背景技术：

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。现在市场上的换热器多以动力循环泵驱动导热工质进行换热散热，循环泵带动的导热工质的在流动过程中进行热交换，动力能耗高，导热工质还容易在换热器内产生油垢、水垢，影响换热器的换热效果，热能的有效使用率低。

热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，热管内部靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，自然循环导热，因此具有很高的导热能力，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管传热技术是指采用一种，或者多种传热工质，导热工质注入到各类金属管状内，经密封成型后，形成具有高速传热性能的一种新型传热技术。当热源对其下端加热时，导热工质自热源吸热而汽化，蒸汽在压差作用下，高速流向上端，向冷源放出潜热而凝结，凝结液在重力作用下，沿壁面从冷源端返回热源端完成一个工作循环。如此往复，导热工质便把热量不断地从热源传至冷源。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是克服现有技术存在的不足，提供一种热管式滚筒换热装置。

为了到达上述目的，本实用新型通过下述技术方案实现的，热管式滚筒换热装置包括热管，单筒仓，齿轮圈、支架。

所述的单筒仓包括圆形管，螺旋叶片，锥形进料管，锥形出料管。

所述的单筒仓的外观形状是圆筒状，单筒仓的两端是锥状的。

1、单筒仓的高度是1000—5500mm。

2、单筒仓的长度是2500—25000mm。

所述的单筒仓的制作材料是金属板。

1、金属板的厚度是1—18mm。

2、金属板的宽度是500—2200mm。

所述的圆形管的两端固定上锥形进料管、锥形出料管。

1、用加工设备将金属板弯曲变形为圆形管后，通过焊机进行螺旋焊接成的表面有接缝的圆形管。

2、卷成焊接后的圆形管根据需要长度要求切割为一段尺度的圆形管，圆形管的两端分别固定焊接上锥形进料管和锥形出料管；锥形进料管和圆形管固定焊接为一体；锥形出料管和圆形管固定焊接为一体。

所述的锥形进料管是金属板焊接加工制作的。

所述的锥形出料管是金属板焊接加工制作的。

所述的螺旋叶片是呈环绕螺旋状的布局固定焊接在锥形出料管的内部筒体上的，螺旋叶片和锥形出料管的筒体固定式一体的。

1、单筒仓在外力的带动下可以旋转运动。

2、单筒仓旋转的时候，单筒仓内的物料通过锥形出料管内的螺旋叶片的作用排出单筒仓。

所述的单筒仓上有进料口、出料口。

1、进料口的管口上固定有法兰；进料口上的法兰用于安装其他配套设备使用，说明书附图上没有显示法兰。

2、出料口的管口上固定有法兰；出料口上的法兰用于安装其他配套设备使用，说明书附图上没有显示法兰。

所述的单筒仓的筒体上面有切割冲压出的相互对应的孔洞，孔洞用于固定安装热管。

1、孔洞的孔径是25—80mm。

2、孔洞与孔洞的间距为25—120mm。

3、孔洞位置在单筒仓筒体上是呈环绕螺旋状的布局。

所述的热管是光管热管，或者是有翅片的热管。

1、热管的直径是25—80mm。

2、热管的高度是1200—6500mm。

所述的热管包括两头密封的金属管，翅片，导热工质。

所述的翅片固定在两头密封的金属管的管壁外面，翅片和管壁是一体的；翅片用于增加热管的换热面积，提高热能的导热换热速度。

所述的导热工质在两端密封的金属管的管内。

1、导热工质是水，或者是乙醚，或者是复合工质。

所述的热管的两端穿过单筒仓的筒体上的对应的两个孔洞，两个孔洞固定支撑一根热管。

1、热管穿过单筒仓的筒体时，用电焊设备将热管和单筒仓的筒体的连接部位固定连接密封一体；热管和单筒仓的筒体之间的连接是固定密封不透气。

2、热管的上端延伸出单筒仓的筒体的热管长度是20—1500mm。

3、热管的下端延伸出单筒仓的筒体的热管长度是20—1500mm。

所述的单筒仓在旋转过程中，物料在呈环绕螺旋状布局的热管的旋转推动力的作用下向出料口方向前进运动。

所述的热管伴随着单筒仓旋转，热管的上端、下端是互换的。本说明书及实施例中是便于陈述介绍热管及热管内的导热工质的工作状态。因此，热管在水平面下的一端为下端，热管在水平面上的另一端为上端。

1、热管在水平面下的一端为下端，随着单筒仓旋转，原先的下端移动的所在位置高于水平面时，此时原先的热管下端变为热管的上端。

2、热管在水平面上的一端为上端，随着单筒仓旋转，原先的上端移动的所在位置低于水平面时，此时原先的热管上端变为热管的下端。

所述的导热工质顺着热管的金属管壁向下流动，导热工质从水平面上的热管上端流向水平面下的热管（1）的下端。

所述的在单筒仓内的一段热管为蒸发段（冷凝段），延伸在单筒仓外的两段热管为冷凝段（蒸发段）。

1、单筒仓内外的流体，或者物料的温度有温差时才可以换热。当单筒仓内的流体，或者物料的温度高于当单筒仓外的流体，或者物料的温度时：在单筒仓内的热管蒸发段受热时，热管管壁上的液体状的导热工质迅速蒸发，气体状的导热工质在微小的压力差下流向单筒仓外的热管两段的冷凝段，气体状的导热工质冷凝释放出的热量传导给单筒仓外的低温流体及物料上；气体状的导热工质重新凝结成液体状的导热工质；液体状的导热工质随着旋转的热管流向单筒仓内的蒸发段，如此循环不止，热量由单筒仓内热管的蒸发段传至单筒仓外热管两段的冷凝段。

2、单筒仓内外的流体及物料的温度有温差时才可以换热。当单筒仓内的流体及物料的温度低于当单筒仓外的流体及物料的温度时；在单筒仓外的热管两段的蒸发段受热时，热管两段的蒸发段管壁上的液体导热工质迅速蒸发，气体状的导热工质在微小的压力差下流向单筒仓内的热管冷凝段，气体状的导热工质冷凝释放出的热量传导给单筒仓内的低温的流体及物料上；气体状的导热工质重新凝结成液体状的导热工质；液体状的导热工质随着旋转的热管流向单筒仓外两段的的蒸发段，如此循环不止，热量由单筒仓外热管两段的的蒸发段传至单筒仓内热管的冷凝段。

所述的齿轮圈通过支架固定在单筒仓的筒体上。

1、齿轮圈和筒体由支架连接固定为一体。

热管式滚筒换热装置在化工生产中可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。

本实用新型与现有的干燥仓相比有如下有益效果：一种热管式滚筒换热装置的导热散热为热管立体换热；热能通过热管进行导热换热，提高了热能的导热换热速度，热管内也不会产生油垢水垢，热管换热无需动力，提高了安全可靠性和应用范围。热管式滚筒换热装置在化工生产中可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。

附图说明：

图1、为本实用新型热管式滚筒换热装置的结构示意图；

图2、为本实用新型热管式滚筒换热装置横截面的结构示意图；

图3、为本实用新型热管式滚筒换热装置的外观的结构示意图；

图4、为本实用新型热管式滚筒换热装置的齿轮圈与单筒仓的连接结构示意图；

图5、为本实用新型热管式滚筒换热装置制作的物料冷却装置的结构示意图；

图6、为本实用新型热管式滚筒换热装置制作的物料冷却装置的托轮支架的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

实施例1：

如图1、图3、图4所示的一种热管式滚筒换热装置包括热管（1），单筒仓（2），齿轮圈（4），支架（10）。

如图1、图3所示的单筒仓（2）包括圆形管（20），螺旋叶片（3），锥形进料管（21），锥形出料管（17）。

所述的单筒仓（2）的外观形状是圆筒状，单筒仓（2）的两端是锥状的。

1、单筒仓（2）的高度是2500mm。

2、单筒仓（2）的长度是8000mm。

所述的单筒仓（2）的制作材料是金属板。

1、金属板的厚度是3mm；金属板的宽度是800mm。

所述的圆形管（20）的两端固定上锥形进料管（21）、锥形出料管（17）。

1、用加工设备将金属板弯曲变形为圆形管后，通过焊机进行螺旋焊接成的表面有接缝（11）的圆形管（20）。

2、卷成焊接后的圆形管（20）根据需要长度要求切割为一段圆形管（20），圆形管（20）的两端分别固定焊接上锥形进料管（21）和锥形出料管（17）；锥形进料管（21）和圆形管（20）固定焊接为一体；锥形出料管（17）和圆形管（20）固定焊接为一体。

所述的锥形进料管（21）是金属板焊接加工制作的。

所述的锥形出料管（17）是金属板焊接加工制作的。

所述的螺旋叶片（3）是呈环绕螺旋状的布局固定焊接在锥形出料管（17）内部的筒体（14）上，螺旋叶片（3）和锥形出料管（17）的筒体（14）固定式一体的。

所述的单筒仓（2）在驱动装置的带动下可以旋转运动。

1、单筒仓（2）旋转的时候，单筒仓（2）内的物料在锥形出料管（17）内的螺旋叶片（3）的作用下排出单筒仓（2）。

如图1、图3所示的单筒仓（2）上有进料口（5）、出料口（6）。

1、进料口（5）的管口上固定有法兰。

2、出料口（6）的管口上固定有法兰。

所述的单筒仓（2）的筒体（14）上面有切割冲压出的相互对应的孔洞（12）；孔洞（12）用于固定安装热管（1）。

1、孔洞（12）的孔径是30mm。

2、孔洞（12）与孔洞（12）的间距为60mm。

3、孔洞（12）在单筒仓（2）筒体（14）上是呈环绕螺旋状的布局。

如图1、图2所示的热管（1）是有翅片的热管。

1、热管（1）的直径是30mm。

2、热管（1）的高度是3500mm。

所述的热管（1）包括两头密封的金属管，翅片，导热工质（16）。

所述的翅片固定在两头密封的金属管的管壁外面，翅片和管壁是一体的。

所述的导热工质（16）在两端密封的金属管的管内。

所述的导热工质（16）是水。

如图1、图2、图3所示的热管（1）的两端穿过单筒仓（2）的筒体（14）上对应的两个孔洞（12），两个孔洞（12）固定支撑一根热管（1）。

1、热管（1）穿过单筒仓（2）筒体（14）上对应的两个孔洞（12）时，用电焊设备将热管（1）和单筒仓（2）的筒体（14）的连接部位固定连接密封一体。热管（1）与单筒仓（2）的筒体（14）之间的连接是固定密封不透气。

2、热管（1）的上端（18）延伸出单筒仓（2）筒体（14）的热管（1）长度是500mm。

3、热管（1）的下端（19）延伸出单筒仓（2）筒体（14）的热管（1）长度是500mm。

所述的单筒仓（2）在旋转过程中，物料在热管（1）的作用下向出料口（6）的方向运动前进。

如图2所示的热管（1）伴随着单筒仓（2）旋转，热管（1）的上端（18）、下端（19）是互换的；热管（1）在水平面下的一端为下端（19），热管（1）在水平面上的另一端为上端（18）。

1、热管（1）在水平面下的一端为下端（19），热管（1）随着单筒仓（2）旋转，热管（1）的下端移动的所在位置高于水平面时，此时原先的热管（1）的下端（19）变为热管（1）的上端（18）。

2、热管（1）在水平面上的一端为上端（18），热管（1）随着单筒仓（2）旋转，热管（1）的上端（18）移动的所在位置低于水平面时，此时原先的热管（1）的上端（18）变为热管（1）的下端（19）。

如图2所示的导热工质（16）顺着热管（1）的金属管壁向下流动，导热工质（16）从水平面上的热管（1）的上端（18）流向水平面下的热管（1）的下端（19）。

如图3、图4所示的齿轮圈（4）通过支架（10）固定在单筒仓（2）上。

1、齿轮圈（4）和单筒仓（2）的筒体（14）通过支架（10）连接固定为一体。

所述的在单筒仓（2）内的热管（1）的一段为蒸发段，延伸在单筒仓（2）外的热管（1）的两段为冷凝段。

当单筒仓（2）内的流体、物料的温度高于当单筒仓（2）外的流体、物料的温度时，在单筒仓（2）内的热管（1）的蒸发段受热时，热管（1）蒸发段的管壁上的液体状的导热工质（16）迅速蒸发，气体状的导热工质（16）在微小的压力差下流向单筒仓（2）外的热管（1）两段的冷凝段，气体状的导热工质冷凝释放出的热量传导给单筒仓（2）外的低温流体及物料上；气体状的导热工质（16）重新凝结成液体状的导热工质（16）；液体状的导热工质（16）随着旋转的热管（1）流向单筒仓（2）内热管（1）的蒸发段，如此循环不止，热量由单筒仓（2）内热管（1）的蒸发段传至单筒仓（2）外热管（1）两段的冷凝段。

实施例2：

如图5所示的物料冷却装置包括热管式滚筒换热装置（13），托轮支架（8），驱动装置（9）。

如图1、图3、图4所示的热管式滚筒换热装置（13）包括热管（1），单筒仓（2），齿轮圈（4），支架（10）。

本实施例2所示的物料冷却装置中的热管式滚筒换热装置（13）与实施例1所介绍的热管式滚筒换热装置（13）的组合结构是相同的，相同之处本实施例2中就不重述。

如图6所示的托轮支架（8）包括托轮（15），支架（10）。

1、托轮（15）固定安装在支架（10）上。

2、托轮（15）支撑着热管式滚筒换热装置（13）。

如图5、图6所示的托轮支架（8）的托轮（15）支撑着热管式滚筒换热装置（13）。

所述的驱动装置（9）是变速电机，或者是液压马达。

所述的驱动装置（9）固定安装在托轮支架（8）上，驱动装置（9）或者是固定安装在地面上。

所述的热管式滚筒换热装置（13）在驱动装置（9）带动着在托轮支架（8）上旋转运动。

1、驱动装置（9）是变速电机，驱动装置（9）的驱动轮是齿条状的驱动轮。

2、驱动装置（9）的驱动轮咬合着热管式滚筒换热装置（13）上的齿轮圈（4）齿条。

3、齿轮圈（4）带动着热管式滚筒换热装置（13），热管式滚筒换热装置（13）在驱动装置（9）带动下在托辊支架（8）上旋转运动。

物料冷却装置的冷却工作导热换热的流程是：物料冷却装置的玉米冷却的背景情况介绍：以东北烘干后玉米的冷却为例，玉米烘干后的玉米温度为30—60度，而室外环境空气的温度是零度以下的，空气湿度也大，室外空气是对流流动的。烘干后的玉米的含水量是14%，如果在室外高湿度的环境中进行降温冷却，容易造成冷却温度不均匀，冷却时还引起玉米返潮，玉米返潮后的水分如果高于14%，高水分的玉米保存时容易发霉坏掉。

物料冷却装置的烘干后的高温玉米的冷却工作流程如下。

1、物料冷却装置安装在室外。玉米烘干后的玉米温度为30—60度，而室外的空气温度是零度以下，室外的空气是对流流动的，对流流动的低温空气可以给单筒仓（2）外的热管（1）冷凝段起到降温散热的作用。

2、玉米烘干后的高温玉米从热管式滚筒换热装置（13）的进料口（5）进入热管式滚筒换热装置（13）的单筒仓（2）内，高温玉米堆积在热管（1）的周围，在环绕状布局的热管（1）的旋转推动力的作用下，玉米在单筒仓（2）内向单筒仓（2）的出料口（6）方向前进运动。

3、单筒仓（2）内的高温玉米所携带的高温热能传导给单筒仓（2）内的热管（1）蒸发段的热管（1）上，热能给热管（1）内管壁上的液体状的导热工质（15）提供了热能，热管（1）管壁上的液体状的导热工质（16）蒸发为气体状的导热工质（16）。

4、气体状的导热工质（16）在微小的压力差下流向单筒仓（2）外的热管（1）冷凝段，气体状的导热工质（16）冷凝释放出热能，释放出的热能由单筒仓（2）外的对流流动的低温空气了导热散热。

5、气体状的导热工质（16）释放出热量后重新凝结成液体状的导热工质（16）；液体状的导热工质（16）随着旋转的热管（1）流向单筒仓（2）内的热管（1）蒸发段，如此循环不止，热量由单筒仓（2）内热管（1）的蒸发段传至单筒仓（2）外热管（1）的冷凝段。

6、冷却后的低温玉米在环绕状布局的热管（1）的旋转推动力的作用下移到单筒仓（2）的锥形出料管（17）位置。

7、冷却后的玉米由锥形出料管（17）内的螺旋叶片（3）的旋转作用下，冷却后的玉米从热管式滚筒换热装置（13）的出料口（6）排出热管式滚筒换热装置（13）。

8、玉米冷却过程中是热能传导冷却，冷却后的玉米温度和室外的空气温度是一样的，玉米冷却过程中也不会返潮，玉米保存时不会发霉坏掉。

以上实施例只是用于帮助理解本实用新型的制作方法及其核心思想，具体实施不局限于上述具体的实施方式，本领域的技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的变化，均落在本实用新型的保护范围。