一种微通道反应换热装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种微通道反应换热装置，其包括：微反应通道，和至少一个换热通道(1)，且所述微反应通道(10)与所述换热通道(1)之间通过隔板(2)进行分隔、且所述微反应通道(10)能与所述换热通道(1)通过所述隔板(2)进行换热，且所述换热通道(1)包括入口通道(4)和出口通道(42)，且所述换热通道(4)内部、在靠近所述入口通道(4)的位置还设置有初始分配装置(6)，所述初始分配装置(6)具有能够储存一定容积换热介质的容腔。通过本发明专利技术能使得换热介质通过入口通道首先进入初始分配装置，在初始装置内部实现液体的缓冲，然后再均匀的流入换热通道内部，减小流体对通道内部的直接冲击，保证结构强度的同时提高换热效率。

A Microchannel Reaction Heat Exchanger

The invention provides a microchannel reaction heat exchange device, which comprises a microchannel reaction channel and at least one heat exchange channel (1), and the microchannel (10) and the heat exchange channel (1) are separated by a baffle (2), and the microchannel (10) can heat transfer with the heat exchange channel (1) through the baffle (2), and the microchannel (10) can heat transfer with the heat exchange channel (1) through the baffle (2). The heat transfer channel (1) includes an inlet channel (4) and an outlet channel (42), and an initial distribution device (6) is arranged inside the heat transfer channel (4) and near the inlet channel (4), and the initial distribution device (6) has a volume cavity capable of storing a certain volume of heat transfer medium. The invention can make the heat transfer medium enter the initial distribution device through the inlet channel first, realize the liquid buffer in the initial device, and then uniformly flow into the heat transfer channel, reduce the direct impact of the fluid on the channel, ensure the structural strength and improve the heat transfer efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种微通道反应换热装置
本专利技术属于微反应
，具体涉及一种微通道反应换热装置。
技术介绍
微反应器具有样品混合时间短、消耗量小、反应速度快等优点，能够应用于高温、低温、强放热反应中，在工业化级别的微反应器中，换热通道的设计需要满足通道阻力小，流体分配均匀、流体湍流强度高以及换热性能好等要求，传统串联形式的换热结构虽然不存在流体分配问题，但是在大通量换热介质下压力降比较大，换热性能不足，无法满足强放热反应下的足够的换热效果。因此需要设计一种并联形式的换热通道，通过特殊的结构设计实现流体均匀分配，流体扰动强烈，从而满足了强放热反应的良好换热效果。由于现有技术中的微通道反应换热装置存在换热介质下压力降比较大，换热性能不足，无法满足强放热反应下的足够的换热效果等技术问题，因此本专利技术研究设计出一种微通道反应换热装置。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的微通道反应换热装置存在换热性能不足，无法满足强放热反应下的足够的换热效果的缺陷，从而提供一种微通道反应换热装置。本专利技术提供一种微通道反应换热装置，其包括：微反应通道，和至少一个换热通道，且所述微反应通道与所述换热通道之间通过隔板进行分隔、且所述微反应通道能与所述换热通道通过所述隔板进行换热，且所述换热通道包括入口通道和出口通道，且所述换热通道内部、在靠近所述入口通道的位置还设置有初始分配装置，所述初始分配装置具有能够储存一定容积换热介质的容腔。优选地，所述换热通道还包括至少两个以上的沿着换热流体流动方向并联设置的并联通道，且所述并联通道位于所述入口通道和所述出口通道之间的位置。优选地，在所述初始分配装置与多个所述并联通道之间还设置有多个朝向各所述并联通道以能够将换热流体分别导流至每个所述并联通道中的入口导流板。优选地，在所述并联通道中还设置有沿换热流体流动方向进行导流的通道导流板，且在所述并联通道中还设置有多个扰流板。优选地，所述通道导流板设置在所述并联通道中且靠近并联通道进口端位置和/或靠近并联通道出口端位置，所述扰流板设置在所述并联通道中的沿流体流动方向长度的中段位置。优选地，在所述出口通道与所述并联通道之间还设置有出口收集装置，所述出口收集装置具有能够储存一定容积换热介质的容腔。优选地，在多个所述并联通道与所述出口收集装置之间还设置有多个朝向出口收集装置以能够将换热流体导流至所述出口收集装置中的出口导流板。优选地，在多个所述并联通道与所述出口收集装置之间还设置有多个出口扰流柱。优选地，所述换热通道包括两个、分别为第一换热通道和第二换热通道，所述隔板也包括第一换热隔板和第二换热隔板，所述第一换热通道与所述微反应通道之间通过第一换热隔板分隔，所述第二换热通道与所述微反应通道之间通过第二换热隔板分隔，且所述第一换热隔板位于所述微反应通道的第一侧，所述第二换热隔板位于所述微反应通道的第二侧，且所述第一侧和所述第二侧相背，所述第一换热通道能够通过所述第一换热隔板与所述微反应通道换热、所述第二换热通道能够通过所述第二换热隔板与所述微反应通道换热。优选地，还包括第一换热板，所述第一换热板与所述第一换热隔板相对，且所述第一换热板具有与所述第一换热隔板相对的第一侧面，且所述第一换热通道设置于所述第一侧面上；所述第一换热板与所述第一换热隔板相对接以形成密封的所述第一换热通道；还包括第二换热板，所述第二换热板与所述第二换热隔板相对，且所述第二换热板具有与所述第二换热隔板相对的第二侧面，且所述第二换热通道设置于所述第二侧面上；所述第二换热板与所述第二换热隔板相对接以形成密封的所述第二换热通道。本专利技术提供的一种微通道反应换热装置具有如下有益效果：1.本专利技术通过在换热通道的入口通道和并联通道之间设置初始分配装置，能够使得换热介质通过入口通道首先进入初始分配装置，在初始装置内部实现液体的缓冲，然后再均匀的流入换热通道内部，减小流体对通道内部的直接冲击，保证结构强度的同时提高换热效率。2.本专利技术还通过设置多个并联形式的换热通道，通过特殊的结构设计实现流体均匀分配，流体扰动强烈，从而满足了强放热反应的良好换热效果，且减小了压降，流体在通道内部能够实现良好的均匀分布，同时达到极强的湍流强度，实现微反应通道内部的快速换热，该通道形式，结构简单，通用性好，具有较高的适用性。3.本专利技术通过在微反应通道的两侧均设置换热隔板和换热通道的结构形式，其中反应通道的两侧均设置换热隔板及换热通道，反应通道与换热通道通过中间换热隔板实现间壁换热，能够对微反应通道两侧同时进行换热作用，实现双面换热，具有极强的换热效率，极大的提高设备的传热性能，适用于例如硝化、氧化等强放热工业化级别的微通道反应器的反应换热。附图说明图1是本专利技术的工业化微通道反应换热装置的结构示意图；图2是本专利技术微通道反应换热装置中的换热板上的换热通道的结构示意图；图3是图2中的初始分配装置的结构示意图；图4是图3的A方向的结构示意图；图5是图2中B部分(第一通道导流板)的局部放大示意图；图6是图2中的换热通道出口位置部分的结构示意图。图中附图标记表示为：10、微反应通道；1、换热通道；11、第一换热通道；12、第二换热通道；2、隔板；21、第一换热隔板；22、第二换热隔板；31、第一换热板；32、第二换热板；41、入口通道(或称第一入口通道)；42、出口通道(或称第一出口通道)；43、第二入口通道；44、第二出口通道；5、并联通道(或称第一并联通道)；6、初始分配装置；7、入口导流板(或称第一入口导流板)；8、通道导流板(或称第一通道导流板)；9、扰流板(或称第一扰流板)；13、出口收集装置(或称第一出口收集装置)；14、出口导流板(或称第一出口导流板)；15、出口扰流柱(或称第一出口扰流柱)。具体实施方式如图1-6所示，本专利技术提供一种微通道反应换热装置，其包括：微反应通道10，和至少一个换热通道1，且所述微反应通道10与所述换热通道1之间通过隔板2进行分隔(隔板2可以是与微反应通道10、换热通道1单独的个体；也可以是与微反应通道10、换热通道1一体结构，例如在一块板的上下两个面分别设置微反应通道10和换热通道1，而中间为隔板2)、且所述微反应通道10能与所述换热通道1通过所述隔板2进行换热，且所述换热通道1包括入口通道4和出口通道42，且所述换热通道4内部、在靠近所述入口通道4的位置还设置有初始分配装置6，所述初始分配装置6具有能够储存一定容积换热介质的容腔。本专利技术通过在换热通道的入口通道和并联通道之间设置初始分配装置，能够使得换热介质通过入口通道首先进入初始分配装置，在初始装置内部实现液体的缓冲，然后再均匀的流入换热通道内部，减小流体对通道内部的直接冲击，保证结构强度的同时提高换热效率。入口通道不直接冲击换热通道内部，换热介质首先进入初始分配装置，初始分配装置位于换热通道的上侧或者下侧，与换热通道属于底面接触。为实现入口通道不直接冲击换热通道，要求入口通道特征尺寸d1要小于初始分配装置的深度方向(厚度方向)的特征尺寸h1，初始分配装置的形状不限于椭圆形或者圆形，能够根据通道并联个数进行相应的变形调整。如图3所示的换热通道入口位置形状要求与初始分配装置与其接触面的位置一致或者接近，这样利于初始分配装置内流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微通道反应换热装置，其特征在于：包括：微反应通道(10)，和至少一个换热通道(1)，且所述微反应通道(10)与所述换热通道(1)之间通过隔板(2)进行分隔、且所述微反应通道(10)能与所述换热通道(1)通过所述隔板(2)进行换热，且所述换热通道(1)包括入口通道(4)和出口通道(42)，且所述换热通道(4)内部、在靠近所述入口通道(4)的位置还设置有初始分配装置(6)，所述初始分配装置(6)具有能够储存一定容积换热介质的容腔。优选地，所述入口通道的管径尺寸d1小于所述初始分配装置沿厚度方向的最小尺寸；和/或，所述初始分配装置在流体流动方向平面的截面形状为椭圆形或圆形。

【技术特征摘要】
1.一种微通道反应换热装置，其特征在于：包括：微反应通道(10)，和至少一个换热通道(1)，且所述微反应通道(10)与所述换热通道(1)之间通过隔板(2)进行分隔、且所述微反应通道(10)能与所述换热通道(1)通过所述隔板(2)进行换热，且所述换热通道(1)包括入口通道(4)和出口通道(42)，且所述换热通道(4)内部、在靠近所述入口通道(4)的位置还设置有初始分配装置(6)，所述初始分配装置(6)具有能够储存一定容积换热介质的容腔。优选地，所述入口通道的管径尺寸d1小于所述初始分配装置沿厚度方向的最小尺寸；和/或，所述初始分配装置在流体流动方向平面的截面形状为椭圆形或圆形。2.根据权利要求1所述的微通道反应换热装置，其特征在于：所述换热通道(1)还包括至少两个以上的沿着换热流体流动方向并联设置的并联通道(5)，且所述并联通道(5)位于所述入口通道(4)和所述出口通道(42)之间的位置。3.根据权利要求2所述的微通道反应换热装置，其特征在于：在所述初始分配装置(6)与多个所述并联通道(5)之间还设置有多个朝向各所述并联通道(5)以能够将换热流体分别导流至每个所述并联通道(5)中的入口导流板(7)。4.根据权利要求2-3中任一项所述的微通道反应换热装置，其特征在于：在所述并联通道(5)中还设置有沿换热流体流动方向进行导流的通道导流板(8)，且在所述并联通道(5)中还设置有多个扰流板(9)。优选地，所述扰流板的形状为直板、弧板、三角形或者柱形结构，其流体改变角度范围在20°到70°之间。5.根据权利要求4所述的微通道反应换热装置，其特征在于：所述通道导流板(8)设置在所述并联通道(5)中且靠近并联通道进口端位置和/或靠近并联通道出口端位置，所述扰流板(9)设置在所述并联通道(5)中的沿流体流动方向长度的中段位置。6.根据权利要求2-5中任一项所述的微通道反应换热装置，其特征在于：在所述出口通道(42)与所述并联通道(5)之间还设置有出口收集装置(13)，所述出口收集装置(13)具有能够储...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁全有，孟凡国，张家庚，孙奇刚，黄振，李鹏飞，冯柏成，
申请(专利权)人：山东豪迈化工技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37