一种圆盘换热设备的制作方法

本发明涉及干燥，具体涉及一种圆盘换热设备。

背景技术：

1、如图8、9所示，图8为现有圆盘换热设备的换热结构示意图；图9为图8中c-c向的剖视图。

2、该圆盘换热设备包括中空轴01、进口轴头021、出口轴头022、进口旋转接头031、出口旋转接头032、导流管04、圆盘05、内套管06。内套管06插设在中空轴01内。

3、工作过程为：换热介质从进口旋转接头031的介质入口07进入，流向进口轴头021内，再流入内套管06和中空轴01之间的空间，中空轴01设置有连通圆盘05内腔的引流孔，故换热介质可以在中空轴01中进入到各个圆盘05内，再从圆盘05和导流管04的连通位置，流向导流管04，导流管04将换热介质导入内套管06中，而后从出口轴头022流向出口旋转接头032，再流出介质出口08。

4、由此可见，该方案中，中空轴01和内套管06之间的空腔用于流动换热介质，并向多个圆盘05同时进行流量的分配，而导流管04则是将换热后的换热介质进行汇聚并导出。

5、这样，该方案中当中空轴01和圆盘05中均装满换热介质后，换热介质会根据各引流孔位置的压力分配换热介质，这样容易导致分配不均。尤其是当圆盘05数量较多时，靠近介质出口08一侧的圆盘05分配的换热介质就很少、甚至分配不到。这样，部分圆盘05就不能起到相应的换热效果，换热效率低。而且，换热介质要同时分配到所有的圆盘05，圆盘05数量较多时，换热介质的流速会比较慢，容易在圆盘05内部出现死区，相应位置的换热介质不能有效更新，仅靠热辐射或自由扩散无法有效加热圆盘05，导致换热效率较低。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种圆盘换热设备，该圆盘换热设备可以提高圆盘的换热介质分配均匀性，提高换热效率。

2、本申请提供的圆盘换热设备，包括中空轴和多个中空的圆盘，所述圆盘套设在所述中空轴的外侧，多个所述圆盘沿所述中空轴的轴向分布，且所述第一腔室和所述第二腔室沿横向分布；所述中空轴的内腔包括相互隔离的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室均沿轴向延伸；所述第一腔室包括一个或至少两个沿轴向分布的分腔室，所述第二腔室包括至少两个沿轴向分布的分腔室，其中，位于轴向一端的一个所述分腔室为用于换热介质进入的进口分腔室，位于轴向另一端的一个所述分腔室为用于换热介质流出的出口分腔室；每个所述分腔室均设置有连通所述圆盘的第一连通孔；

3、所述进口分腔室、所述出口分腔室以外的所述分腔室为流道分腔室；所述流道分腔室和横向上相邻的一个所述分腔室共同连通一组所述圆盘，所述流道分腔室和横向上另一个相邻的所述分腔室连通另一组所述圆盘，每一组所述圆盘的数量至少为一个。

4、可选地，所述中空轴内设置有第一分隔板，所述第一腔室和所述第二腔室由所述第一分隔板分隔。

5、可选地，还包括挡板，所述第一腔室和所述第二腔室中设置所述挡板以分隔形成所述分腔室。

6、可选地，所述圆盘换热设备还包括内套管和导流管，所述内套管位于所述中空轴，所述内套管的内腔分隔为所述第一腔室和所述第二腔室，所述内套管的管壁开设所述第一连通孔，所述中空轴的侧壁开设有第二连通孔，所述导流管连通所述第一连通孔和所述第二连通孔，以连通所述圆盘的内腔和所述第一腔室或所述第二腔室。

7、所述导流管的一端插入所述第一连通孔并螺纹连接，所述导流管的另一端插入所述第二连通孔并焊接。

8、可选地，所述圆盘的内腔设置有至少两个弧形的导流板，多个所述导流板分隔所述圆盘的内腔为沿径向分布的多个弧形流道；

9、位于最内侧的所述弧形流道和位于最外侧的所述弧形流道中，一者和所述第一腔室连通，另一者和所述第二腔室连通；且，相邻所述弧形流道中换热介质流向相反。

10、可选地，所述圆盘内设置有第二分隔板，所述第二分隔板分隔所述圆盘的环形腔为沿横向分布的第一圆盘腔和第二圆盘腔；所述第一圆盘腔和所述第二圆盘腔内均设置有至少两个所述导流板，使所述第一圆盘腔、所述第二圆盘腔均形成多个沿径向分布的所述弧形流道。

11、可选地，每个所述分腔室中，至少设置有一组第一连通孔，一组所述第一连通孔的数量为两个；一组所述第一连通孔分别用于连通所述第一圆盘腔的入口、所述第二圆盘腔的入口，或者分别用于连通所述第一圆盘腔的出口、所述第二圆盘腔的出口，一组所述第一连通孔的夹角为40°～50°。

12、可选地，所述圆盘的内腔设置有多个沿轴向延伸的扰流柱，所述扰流柱的两端相接于所述圆盘的内表面。

13、可选地，所述扰流柱包括依次相接的第一锥形段、圆柱段以及第二锥形段，所述第一锥形段和所述第二锥形段分别相接于所述圆盘的内表面，且所述第一锥形段、所述第二锥形段的径向尺寸向靠近所述圆柱段的方向逐渐减小。

14、本申请中，多个分腔室交叠布置的设置方式，形成弯曲连通的强制导流通道，换热介质会沿轴向依次经过多组圆盘进行热交换。每个圆盘都会有接近同等流量的换热介质流通，换热介质更新效率增加，每个圆盘都能进行充分换热。而且，因为换热介质需要依次经过每一个圆盘，而不是所有换热介质分摊到每一个圆盘，因此本申请中的换热介质流速可以增加，在流速快较快的情况下，换热介质在每一个转角、流通面变化的情况下，换热介质的流动特性中流速、流动方向参数等的变化能够充分扰动圆盘内部的换热介质，减少流量死区，形成湍流，增加换热效率。

技术特征：

1.一种圆盘换热设备，其特征在于，包括中空轴和多个中空的圆盘，所述圆盘套设在所述中空轴的外侧，多个所述圆盘沿所述中空轴的轴向分布；所述中空轴的内腔包括相互隔离的第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和所述第二腔室均沿轴向延伸，且所述第一腔室和所述第二腔室沿横向分布；所述第一腔室包括一个或至少两个沿轴向分布的分腔室，所述第二腔室包括至少两个沿轴向分布的分腔室，其中，位于轴向一端的一个所述分腔室为用于换热介质进入的进口分腔室，位于轴向另一端的一个所述分腔室为用于换热介质流出的出口分腔室；每个所述分腔室均设置有连通所述圆盘的第一连通孔；

2.根据权利要求1所述的圆盘换热设备，其特征在于，所述中空轴内设置有第一分隔板，所述第一腔室和所述第二腔室由所述第一分隔板分隔。

3.根据权利要求1所述的圆盘换热设备，其特征在于，还包括挡板，所述第一腔室和所述第二腔室中设置所述挡板以分隔形成所述分腔室。

4.根据权利要求1-3任一项所述的圆盘换热设备，其特征在于，所述圆盘换热设备还包括内套管和导流管，所述内套管位于所述中空轴，所述内套管的内腔分隔为所述第一腔室和所述第二腔室，所述内套管的管壁开设所述第一连通孔，所述中空轴的侧壁开设有第二连通孔，所述导流管连通所述第一连通孔和所述第二连通孔，以连通所述圆盘的内腔和所述第一腔室或所述第二腔室。

5.根据权利要求4所述的圆盘换热设备，其特征在于，所述导流管的一端插入所述第一连通孔并螺纹连接，所述导流管的另一端插入所述第二连通孔并焊接。

6.根据权利要求1-3任一项所述的圆盘换热设备，其特征在于，所述圆盘的内腔设置有至少两个弧形的导流板，多个所述导流板分隔所述圆盘的内腔为沿径向分布的多个弧形流道；

7.根据权利要求6所述的圆盘换热设备，其特征在于，所述圆盘内设置有第二分隔板，所述第二分隔板分隔所述圆盘的环形腔为沿横向分布的第一圆盘腔和第二圆盘腔；所述第一圆盘腔和所述第二圆盘腔内均设置有至少两个所述导流板，使所述第一圆盘腔、所述第二圆盘腔均形成多个沿径向分布的所述弧形流道。

8.根据权利要求7所述的圆盘换热设备，其特征在于，每个所述分腔室中，至少设置有一组第一连通孔，一组所述第一连通孔的数量为两个；一组所述第一连通孔分别用于连通所述第一圆盘腔的入口、所述第二圆盘腔的入口，或者分别用于连通所述第一圆盘腔的出口、所述第二圆盘腔的出口，一组所述第一连通孔的夹角为40°～50°。

9.根据权利要求8所述的圆盘换热设备，其特征在于，所述圆盘的内腔设置有多个沿轴向延伸的扰流柱，所述扰流柱的两端相接于所述圆盘的内表面。

10.根据权利要求9所述的圆盘换热设备，其特征在于，所述扰流柱包括依次相接的第一锥形段、圆柱段以及第二锥形段，所述第一锥形段和所述第二锥形段分别相接于所述圆盘的内表面，且所述第一锥形段、所述第二锥形段的径向尺寸向靠近所述圆柱段的方向逐渐减小。

技术总结
本申请提供一种圆盘换热设备，包括中空轴和多个中空的圆盘；中空轴的内腔包括相互隔离的第一腔室和第二腔室，第一腔室和第二腔室均沿轴向延伸；第一腔室包括一个或至少两个沿轴向分布的分腔室，第二腔室包括至少两个沿轴向分布的分腔室，其中，位于轴向一端的一个分腔室为用于换热介质进入的进口分腔室，位于轴向另一端的一个分腔室为用于换热介质流出的出口分腔室；每个分腔室均设置有连通圆盘的第一连通孔；进口分腔室、出口分腔室以外的分腔室为流道分腔室；流道分腔室和横向上相邻的一个分腔室共同连通一组圆盘，流道分腔室和横向上另一个相邻的分腔室连通另一组圆盘。该圆盘换热设备可以提高圆盘的换热介质分配均匀性，提高换热效率。

技术研发人员：章华熔,刘国华,吴炜洪,郑键,彭存
受保护的技术使用者：福建龙净环保股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16