换热保温设备的制作方法

本实用新型属于工业加热与热交换技术领域，更具体地说，是涉及一种换热保温设备。

背景技术：

物料的加热和保温维持可以在一台设备如反应釜中原位进行，但这种加热方法效率低，耗时长，热能消耗大，余热难以回收利用。为此，人们采用了利用换热器进行在线连续加热的方法，可以大幅度提高加热效率，缩短加热时间，节省热能。

但加热后的保温维持需要在另外一台设备中进行，在这两种设备之间要用较长的管道进行连接，而设备、管道都需要采用保温以减少传输以及储存过程中的热损，从而增加了设备的制造和安装费用，且占用了较大的面积，仍不可避免有大量的热能损耗，不利于实现热量的充分利用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供换热保温设备，以解决现有技术中存在的加热和保温需要利用两个设备造成的成本高、热损大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供换热保温设备，包括轴向两端分别设有保温热料入口管和保温热料出口管的单螺旋保温组件、套设于单螺旋保温组件的外周的隔离筒；套设于隔离筒的外周的双螺旋换热组件以及套设于双螺旋换热组件的外周的外保温层，双螺旋换热组件内部设有由内而外螺旋绕设且相间设置的热料腔以及冷料腔，双螺旋换热组件的下端分别设有与热料腔连通的换热热料入口管以及与冷料腔连通的换热冷料出口管，双螺旋换热组件的上端分别设有与热料腔连通的换热热料出口管以及与冷料腔连通的换热冷料入口管；换热冷料出口管与保温热料入口管通过第一连接管相连通或保温热料出口管与换热热料入口管通过第二连接管相连通。

作为进一步的优化，单螺旋保温组件包括上单螺旋体、设置于上单螺旋体下方且与上单螺旋体分隔设置的下单螺旋体以及设置于下单螺旋体的外周出口处与上单螺旋体的外周入口处之间且用于连通上单螺旋体与下单螺旋体的第一连通件，上单螺旋体和下单螺旋体的两端分别设有第一封条。

作为进一步的优化，单螺旋保温组件的中心处还设有中心支撑件，中心支撑件在上单螺旋体和下单螺旋体的轴向上分别设有若干个。

作为进一步的优化，单螺旋保温组件与双螺旋换热组件的高度一致。

作为进一步的优化，单螺旋保温组件的外壁与隔离筒之间设有第一保温层。

作为进一步的优化，双螺旋换热组件包括上双螺旋体、设置于上双螺旋体下方且与上双螺旋体分隔设置的下双螺旋体、设置于下双螺旋体与上双螺旋体之间的且用于输送换热热料的第二连通件以及设置于下双螺旋体与上双螺旋体之间且用于输送换热冷料的第三连通件，上双螺旋体与下双螺旋体的轴向两端分别设有第二封条。

作为进一步的优化，双螺旋换热组件的外壁与外保温层的内壁之间设有第二保温层。

作为进一步的优化，单螺旋保温组件与双螺旋换热组件的内部分别设有用于分隔各层螺旋的定距条。

作为进一步的优化，换热冷料出口管与保温热料入口管通过第一连接管相连通，保温热料入口管设置于单螺旋保温组件的轴向下端，保温热料出口管设置于单螺旋保温组件的轴向上端。

作为进一步的优化，保温热料出口管与换热热料入口管通过第二连接管相连通，保温热料入口管设置于单螺旋保温组件的轴向上端，保温热料出口管设置于单螺旋保温组件的轴向下端。

本实用新型提供的换热保温设备的有益效果在于：本实用新型提供的换热保温设备，通过将单螺旋保温组件和双螺旋换热组件合成为一个构件实现了换热和保温两大功能的有效结合，加热与保温维持的同步进行，能够大幅度提高加热效率，缩短反应时间，提高产量，节省能源；将单螺旋保温组件设置在双螺旋换热组件中心的形式，大幅度的减小了单螺旋保温组件对外散热的机会，实现良好的保温效果，不仅节省了能源，还改善了员工的操作条件，减轻了防暑降温负荷，另外还减少了设备占地面积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的换热保温设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例二提供的换热保温设备的结构示意图；

图3为图1中单螺旋保温组件的主视局部剖视结构示意图；

图4为图2中b-b的剖视结构示意图；

图5为图1中单螺旋保温组件、隔离筒和双螺旋换热组件的主视局部剖视结构示意图；

图6为图1中a-a的剖视的结构示意图。

图中：100、单螺旋保温组件；110、上单螺旋体；111、保温热料入口管；112、保温热料出口管；120、下单螺旋体；130、第一连通件；140、第一封条；150、中心支撑件；160、定距条；200、双螺旋换热组件；210、上双螺旋体；211、换热热料入口管；212、换热热料出口管；213、换热冷料入口管；214、换热冷料出口管；215、第一连接管；216、第二连接管；220、下双螺旋体；230、第二连通件；240、第三连通件；250、第二封条；300、隔离筒；310、第一保温层；400、外保温层；410、第二保温层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请一并参阅图1至图6，现对本实用新型提供的换热保温设备进行说明。换热保温设备，包括轴向两端分别设有保温热料入口管111和保温热料出口管112的单螺旋保温组件100、套设于单螺旋保温组件100的外周的隔离筒300；套设于隔离筒300的外周的双螺旋换热组件200以及套设于双螺旋换热组件200的外周的外保温层400，双螺旋换热组件200内部设有由内而外螺旋绕设且相间设置的热料腔以及冷料腔，双螺旋换热组件200的下端分别设有与热料腔连通的换热热料入口管211以及与冷料腔连通的换热冷料出口管214，双螺旋换热组件200的上端分别设有与热料腔连通的换热热料出口管212以及与冷料腔连通的换热冷料入口管213；换热冷料出口管214与保温热料入口管111通过第一连接管215相连通或保温热料出口管112与换热热料入口管211通过第二连接管216相连通。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

本装置中的单螺旋保温组件100与双螺旋换热组件200之间可以采用两种不同的连通方式，既可以采用将换热冷料出口管214和保温热料入口管111相连通的方式实现双螺旋换热组件200中经过加热后具有一定热量的冷料进入单螺旋保温组件100中的效果，也可以采用将保温热料出口管112与换热热料入口管211相连通的方式，利用单螺旋保温组件100中的热介质实现对冷料的预热过程。热料腔以及冷料腔采用间隔设置的形式，能够更好的实现热介质和冷料之间热交换。

本实用新型提供的换热保温设备，与现有技术相比，本实用新型提供的换热保温设备，通过将单螺旋保温组件100和双螺旋换热组件200合成为一个构件实现了换热和保温两大功能的有效结合，加热与保温维持的同步进行，能够大幅度提高加热效率，缩短反应时间，提高产量，节省能源；将单螺旋保温组件100设置在双螺旋换热组件200中心的形式，大幅度的减小了单螺旋保温组件100对外散热的机会，实现良好的保温效果，不仅节省了能源，还改善了员工的操作条件，减轻了防暑降温负荷。

请一并参阅图1至图4，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，单螺旋保温组件100包括上单螺旋体110、设置于上单螺旋体110下方且与上单螺旋体110分隔设置的下单螺旋体120以及设置于下单螺旋体120的外周出口处与上单螺旋体110的外周入口处之间且用于连通上单螺旋体110与下单螺旋体120的第一连通件130，上单螺旋体110和下单螺旋体120的两端分别设有第一封条140。单螺旋保温组件100采用上单螺旋体110和下单螺旋体120相连通的形式，二者之间通过第一连通板进行连接，实现从中心处进料然后从中心处出料的效果。上单螺旋体110和下单螺旋体120的轴端除了设有保温热料入口管111和保温热料出口管112的位置之外，其余部分采用第一封条140进行封堵，保证物料沿螺旋走向输送的效果。第一封条140设有四条，分别用于封堵上单螺旋体110和下单螺旋体120上下两端，上单螺旋体110和下单螺旋体120由单块螺旋板卷绕而成，第一封条140用于封堵上单螺旋体110和下单螺旋体120上下两端的螺旋间隙，第一封条140的宽度与形成上单螺旋体110或下单螺旋体120的螺旋板之间的间隙的宽度一致。

请一并参阅图1至图4，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，单螺旋保温组件100的中心处还设有中心支撑件150，中心支撑件150在上单螺旋体110和下单螺旋体120的轴向上分别设有若干个。在本实用新型的描述中，“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。中心支撑件150分别用于对上单螺旋体110和下单螺旋体120的中心位置进行支撑，保证其结构的稳定性。

请一并参阅图1至图4，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，单螺旋保温组件100与双螺旋换热组件200的高度一致。二者采用相同的高度，便于减小设备体积，提高设备的空间利用率，同时也能够增加装置的稳定性，保证良好的使用性能。

请一并参阅图5至图6，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，单螺旋保温组件100的外壁与隔离筒300之间设有第一保温层310。第一保温层310的设置，能够避免单螺旋保温组件100与双螺旋换热组件200之间的热传递，尤其避免单螺旋保温组件100与双螺旋换热组件200中的之间的热传递，减少单螺旋保温组件100的热量传递，便于实现二者之间的有效隔离。

请一并参阅图5至图6，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，双螺旋换热组件200包括上双螺旋体210、设置于上双螺旋体210下方且与上双螺旋体210分隔设置的下双螺旋体220、设置于下双螺旋体220与上双螺旋体210之间的且用于输送换热热料的第二连通件230以及设置于下双螺旋体220与上双螺旋体210之间且用于输送换热冷料的第三连通件240，上双螺旋体210与下双螺旋体220的轴向两端分别设有第二封条250。上双螺旋体210和下双螺旋体220采用由两块螺旋板螺旋卷绕而成的形式，第二封条250用于封堵上双螺旋体210和下双螺旋体220上下两端的螺旋间隙，第二封条250的宽度与形成上双螺旋体210或下双螺旋体220的两个螺旋板之间的间隙的宽度一致。

上双螺旋体210和下双螺旋体220的轴端分别采用第二封条250进行封堵，利用双螺旋结构中不同的两组螺旋分别容纳热料和冷料，实现热料和冷料之间的热交换，实现热量的传递作用。第二连通件230连通的是上双螺旋体210和下双螺旋体220中储存冷料的通道，第三连通件240连通的是上双螺旋体210和下双螺旋体220中储存热料的通道，分别实现冷料和热料从中心向外周以及外周向中心的有效衔接，实现从上双螺旋体210上端的中心处通入热料，从下双螺旋体220下端排出热料以及从下双螺旋体220下端的中心处通入冷料，从上双螺旋体210上端排出冷料的效果。

请一并参阅图5至图6，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，双螺旋换热组件200的外壁与外保温层400的内壁之间设有第二保温层410。其中外保温层400是作为设备外壳且具有一定保温功能的构件，为了增加其保温性能，在其内部另行设置了第二保温层410，第二保温层410能够避免整个装置与外界的热量传递，尤其是双螺旋换热组件200与外界之间的热传递，避免热量的流失。

请一并参阅图5至图6，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，单螺旋保温组件100与双螺旋换热组件200的内部分别设有用于分隔各层螺旋的定距条160。定距条160能够对螺旋结构的相邻两层之间间距进行有效限定，避免间距变化造成的传输物料过程中局部压强过大的问题，保证物料传输的顺畅性。

请参阅图1，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，换热冷料出口管214与保温热料入口管111通过第一连接管215相连通，保温热料入口管111设置于单螺旋保温组件100的轴向下端，保温热料出口管112设置于单螺旋保温组件100的轴向上端。本实施例中，反应物料自换热冷料入口管213进入，经换热冷料出口管214排出，用水蒸气、超高温饱和热水或导热油作为热介质从换热热料入口管211通入，并由换热热料出口管212排出，实现热介质与反应物料的热交换，对反应物料加热，然后经第一连接管215和保温热料入口管111进入单螺旋保温组件100，按设计好的反应时间通过该其螺旋路径后，由保温热料出口管112流出，进入后处理阶段。反应物料流经保温热料出口管112的时间是在设备设计时确定的，但操作时也可以通过变频泵对反应物料流速的控制在一定范围内进行调节。

请参阅图2，作为本实用新型提供的换热保温设备的一种具体实施方式，保温热料出口管112与换热热料入口管211通过第二连接管216相连通，保温热料入口管111设置于单螺旋保温组件100的轴向上端，保温热料出口管112设置于单螺旋保温组件100的轴向下端。反应物料自换热冷料入口管213进入，由换热冷料出口管214流出，单螺旋保温组件100中的热介质预先经过加热后，通过保温热料出口管112以及第二连接管216进入换热热料入口管211中，并经换热热料出口管212排出，实现热介质与反应物料之间的热交换，将冷料预热，进入后处理阶段。同样，反应时间由设备的设计参数确定，也可以通过变频泵微调。

本装置的制作过程：

1、在两张同样厚度、宽度和长度均形同的可延展导热板材，将两个板材分别卷制成上单螺旋体110和下单螺旋体120，上单螺旋体110和下单螺旋体120的中心分别加上中心支撑件150固定，并将轴端分别用第一封条140封堵，将螺旋外圈的物料进出口通过第一连通件130连通，四周打箍或加外包板加固。

2、取内径大于单螺旋保温组件100的外径，且高度与单螺旋保温组件100外径相同的隔离筒300，并在隔离筒300的外周卷制上双螺旋体210和下双螺旋体220，二者与隔离筒300的连接处要确保严密不漏，并将轴端分别用第二封条250封堵，然后将上双螺旋体210和下双螺旋体220的外周出口分别用第二连通件230和第三连通件240进行连通，四周打箍或加外包板加固。

3、将单螺旋保温组件100放置于隔离筒300内，固定后在单螺旋保温组件100与隔离筒300的缝隙内填充耐保温材料形成第一保温层310。

4、在双螺旋换热组件200外周加外保温层400，然后在双螺旋换热组件200与外保温层400中间的缝隙中加入耐高温保温材料形成第二保温层410。

5、在单螺旋保温组件100两端分别安装保温热料入口管111和保温热料出口管112，在双螺旋组件的两端分别安装换热热料入口管211、换热热料出口管212、换热冷料出口管214和换热冷料入口管213，并根据需要利用第一连接管215将换热冷料出口管214与保温热料入口管111通过第一连接管215相连通，或者利用第二连接管216将保温热料出口管112与换热热料入口管211相连通，完成装置的安装过程。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。