一种内循环换热工艺制造技术

本技术提供一种内循环换热工艺，该以内循环换热器为热交换设备的换热工艺，具有换热工艺合理、换热效率高的优点，内循环换热器较之于传统的换热器具有结构紧凑、换热管程长的特点；一种内循环换热工艺，使用内含有至少包括换热腔的媒质流道和至少包括设置在媒质流道内的换热管的介质流道的换热器，主要在换热腔内，以流通在媒质流道内的媒质为媒介，与流通在介质流道内的介质通过换热管进行热交换以改变介质温度，它使用的换热器为内循环换热器，其换热腔分割为媒质上行腔和在上部通过联通槽与媒质上行腔联通的媒质下行腔，设置在媒质上行腔内的下行换热管与设置在媒质下行腔内的上行换热管相通。

An internal circulation heat exchange process

【技术实现步骤摘要】
一种内循环换热工艺
本技术涉及生物制药、制药配液及制药领域，具体涉及生物制药、制药配液及制药工艺的制水工艺，提供一种内循环换热工艺，该以内循环换热器为热交换设备的换热工艺，具有换热工艺合理、换热效率高的优点，内循环换热器较之于传统的换热器具有结构紧凑、换热管程长的特点。
技术介绍
换热器是制药行业中用于制水工艺的辅助设备。现行制药行业普遍使用的换热器主要有列管式、双管板式和板式等。使用较多的换热器的结构为多排列管或单排列管垂直设置在管壳中，介质（即注射用水或洁净介质）采用上进下出方式通过列管，而冷媒（即冷冻液或冷却水）由管壳下部进入，这类换热器的缺点是换热管程短，基本只相当于管壳的高度，导致换热效率不高。现有的双管板换热器，虽能防止管壳、程间的介质混串，但双管板的结构决定了要求增加换热管长度，并且管壳程间介质压差较大，通常要求在内外管板间的空腔中加入一种介质，以减少管壳程间介质压差。另一较为突出的问题是现有的卫生级换热器随着换热面积的增加而体积也随之增大。对于制药生产车间来说安装、检修和维修是一大难题。本案中，将换热器用作对于介质的降温换热器时使用的冷媒和换热器用作对于介质的升温换热器时使用的热媒（即水蒸气等）统称为媒质。现有技术的换热器，由于换热管排列密度较大，换热器内易出现媒质的短路或（和）断路现象，严重影响介质与媒质间的热交换效率。媒质的短路现象为连续流动的媒质未能充盈媒质流道，媒质的断路现象为在媒质流道内因包括但不限于空气的阻断造成的媒质流动不连续。一般地说，换热器的换热面积约等于管壳内所有换热管的侧面面积之和，取决于换热管的规格与管程长度。专利技术内容本技术的目的是提供一种内循环换热工艺，该以内循环换热器为热交换设备的换热工艺，具有换热工艺合理、换热效率高的优点，内循环换热器较之于传统的换热器具有结构紧凑、换热管程长的特点。本技术的目的是通过以下技术方案实现：一种内循环换热工艺，使用内含有至少包括换热腔的媒质流道和至少包括设置在媒质流道内的换热管的介质流道的换热器，主要在换热腔内，以流通在媒质流道内的媒质为媒介，与流通在介质流道内的介质通过换热管进行热交换以改变介质温度，它使用的换热器为内循环换热器，其换热腔分割为媒质上行腔和仅在上部通过联通槽与媒质上行腔联通的媒质下行腔，设置在媒质上行腔内的下行换热管与设置在媒质下行腔内的上行换热管相通。内循环换热器包括壳程筒体，密封设置在壳程筒体下端、内含位于媒质下行腔下面的介质分流腔和位于媒质上行腔下面且与介质分流腔物理隔离的介质汇流腔的底部装置，密封设置在壳程筒体上端、内含介质换向腔的顶部装置，固联在壳程筒体的内侧面和底部装置上将壳程筒体的内腔分割为媒质上行腔、媒质下行腔的纵向隔板，两端分别密封设置在底部装置和顶部装置上、联通介质分流腔和介质换向腔的若干上行换热管，两端分别密封设置在顶部装置和底部装置上、联通介质换向腔和介质汇流腔的若干下行换热管；纵向隔板与顶部装置间的间隙为联通槽，上行换热管和下行换热管皆为换热管。当内循环换热器为对于介质的降温换热器时，纵向隔板密封设置在壳程筒体的内侧面和底部装置之间，媒质上行腔仅通过联通槽与媒质下行腔联通，冷媒由壳程筒体侧面的下部导入媒质上行腔内上行、经联通槽导入媒质下行腔内下行、由壳程筒体侧面的下部导出。当内循环换热器为对于介质的升温换热器时，上面均布有若干连通孔的纵向隔板固联在壳程筒体的内侧面和底部装置之间，热媒由壳程筒体侧面的上部导入媒质上行腔内、经联通槽和连通孔充盈媒质上行腔和媒质下行腔下行、由壳程筒体侧面的下部导出。介质由底部装置的底部导入介质分流腔，经介质分流腔分流至均布于下行腔内的上行换热管上行至介质换向腔汇流，在介质换向腔内分流换向经下行换热管下行至介质汇流腔汇流，由底部装置的底部导出。在媒质上行腔和媒质下行腔内，连续流动的介质与连续流动的媒质之间通过换热管持续进行热交换，介质的温度得以改变。本技术的有益效果是：该以内循环换热器为热交换设备的换热工艺，具有换热工艺合理、换热效率高的优点，内循环换热器较之于传统的换热器具有结构紧凑、换热管程长的特点。上述的内循环换热工艺，还包括设置在壳程筒体上部的排气阀，密封设置在媒质上行腔上部、仅用于联通媒质上行腔和热媒管道的热媒进口，密封设置在媒质上行腔下部、仅用于联通媒质上行腔和冷媒管道的冷媒进口，密封设置在媒质下行腔下部、用于联通媒质下行腔和排废管道的媒质出口，包敷在壳程筒体上的保温层，横向固联在媒质上行腔和媒质下行腔内、上面开设有通液口的若干支撑折流板，媒质上行腔和媒质下行腔内的支撑折流板交错布置；排气阀为单向阀，保温层采用憎水型复合硅酸盐毡制作，支撑折流板采用SUS304材料制作。上述的内循环换热工艺，底部装置和顶部装置包括分别密封连接在壳程筒体上下两端的壳程法兰，固联在壳程法兰上的压板，在壳程法兰和压板上开设有若干用于安装换热管的安装孔，在壳程法兰上凹设壳程法兰凹腔，在壳程法兰凹腔底部、安装孔孔口凹设环形槽，在环形槽内嵌设换热管密封圈，使用螺钉、利用压板将换热管密封圈紧固在换热管和安装孔之间；压板的厚度与壳程法兰凹腔的深度相配合；换热管采用SUS316L电解抛光无缝钢管材料制作，换热管规格Φ6×1～Φ32×3，壳程法兰、压板采用SUS304材料制作，换热管密封圈采用FPM制作。上述的内循环换热工艺，顶部装置还包括固联在换热管顶端的上管板，固联在上管板上面、凹设有上盲板凹腔的上盲板，嵌设在上管板和上盲板之间的上盲板密封垫，固联在上盲板上面、与上盲板凹腔相通用于完成121℃内部SIP工作的快装蒸汽接管；上管板和上盲板之间与换热管相通的空腔为介质换向腔。上述的内循环换热工艺，底部装置还包括固联在换热管底端的下管板，固联在下管板下面、凹设有下盲板分流凹腔和与下盲板分流凹腔物理隔离的下盲板汇流凹腔的下盲板，嵌设在下管板和下盲板之间的下盲板密封垫，固联在下盲板下面，分别与下盲板分流凹腔、下盲板汇流凹腔相通的介质进口、介质出口；下管板、下盲板之间与上行换热管相通的空腔为介质分流腔、与下行换热管相通的空腔为介质汇流腔。上述的内循环换热工艺，上管板、上盲板、下管板、下盲板采用SUS316L材料制作，上盲板密封垫、下盲板密封垫采用PTFE或硅胶材料制作；在上下管板上开设有若干用于安装换热管的安装孔，换热管的端部低于安装孔的里口1.0mm~2.0mm，采用激光焊接将换热管的端部与上下管板密封连接。上述的内循环换热工艺，联通槽的宽度为15mm~25mm。附图说明图1是内循环换热器的结构示意图；图2是内循环换热器的结构示意图；图3是图1、图2的K向视图；图4是壳程法兰的示意图；图5是图4的俯视图；图6是上盲板的示意图；图7是图6的俯视图；图8是下盲板的示意图；图9是图8的俯视图；图10是下盲板密封垫的示意图；图11是图10的俯视图；图12是支撑折流板的示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术作进一步说明：参见图1、图2、图3所示，一种内循环换热工艺，使用内含有至少包括换热腔01的媒质流道02和至少包括设置在媒质流道02内的换热管10的介质流道03的换热器，主要在换热腔01内，以流通在媒质流道02内的媒质为媒介，与流通在介质流道03内的介质通过换热管10进行热交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内循环换热工艺，使用内含有至少包括换热腔的媒质流道和至少包括设置在媒质流道内的换热管的介质流道的换热器，在换热腔内，以流通在媒质流道内的媒质为媒介，与流通在介质流道内的介质通过换热管进行热交换以改变介质温度，其特征是，所述换热器为内循环换热器，其换热腔分割为媒质上行腔和在上部通过联通槽与媒质上行腔联通的媒质下行腔，设置在媒质上行腔内的下行换热管与设置在媒质下行腔内的上行换热管相通；内循环换热器包括壳程筒体，密封设置在壳程筒体下端、内含位于媒质下行腔下面的介质分流腔和位于媒质上行腔下面且与介质分流腔物理隔离的介质汇流腔的底部装置，密封设置在壳程筒体上端、内含介质换向腔的顶部装置，固联在壳程筒体的内侧面和底部装置上将壳程筒体的内腔分割为媒质上行腔、媒质下行腔的纵向隔板，两端分别密封设置在底部装置和顶部装置上、联通介质分流腔和介质换向腔的若干上行换热管，两端分别密封设置在顶部装置和底部装置上、联通介质换向腔和介质汇流腔的若干下行换热管；纵向隔板与顶部装置间的间隙为联通槽，上行换热管和下行换热管皆为换热管；当内循环换热器为对于介质的降温换热器时，纵向隔板密封设置在壳程筒体的内侧面和底部装置之间，媒质上行腔仅通过联通槽与媒质下行腔联通，冷媒由壳程筒体侧面的下部导入媒质上行腔内上行、经联通槽导入媒质下行腔内下行、由壳程筒体侧面的下部导出；当内循环换热器为对于介质的升温换热器时，上面均布有若干连通孔的纵向隔板固联在壳程筒体的内侧面和底部装置之间，热媒由壳程筒体侧面的上部导入媒质上行腔内、经联通槽和连通孔充盈媒质上行腔和媒质下行腔下行、由壳程筒体侧面的下部导出；介质由底部装置的底部导入介质分流腔，经介质分流腔分流至均布于下行腔内的上行换热管上行至介质换向腔汇流，在介质换向腔内分流换向经下行换热管下行至介质汇流腔汇流，由底部装置的底部导出。...

【技术特征摘要】
1.一种内循环换热工艺，使用内含有至少包括换热腔的媒质流道和至少包括设置在媒质流道内的换热管的介质流道的换热器，在换热腔内，以流通在媒质流道内的媒质为媒介，与流通在介质流道内的介质通过换热管进行热交换以改变介质温度，其特征是，所述换热器为内循环换热器，其换热腔分割为媒质上行腔和在上部通过联通槽与媒质上行腔联通的媒质下行腔，设置在媒质上行腔内的下行换热管与设置在媒质下行腔内的上行换热管相通；内循环换热器包括壳程筒体，密封设置在壳程筒体下端、内含位于媒质下行腔下面的介质分流腔和位于媒质上行腔下面且与介质分流腔物理隔离的介质汇流腔的底部装置，密封设置在壳程筒体上端、内含介质换向腔的顶部装置，固联在壳程筒体的内侧面和底部装置上将壳程筒体的内腔分割为媒质上行腔、媒质下行腔的纵向隔板，两端分别密封设置在底部装置和顶部装置上、联通介质分流腔和介质换向腔的若干上行换热管，两端分别密封设置在顶部装置和底部装置上、联通介质换向腔和介质汇流腔的若干下行换热管；纵向隔板与顶部装置间的间隙为联通槽，上行换热管和下行换热管皆为换热管；当内循环换热器为对于介质的降温换热器时，纵向隔板密封设置在壳程筒体的内侧面和底部装置之间，媒质上行腔仅通过联通槽与媒质下行腔联通，冷媒由壳程筒体侧面的下部导入媒质上行腔内上行、经联通槽导入媒质下行腔内下行、由壳程筒体侧面的下部导出；当内循环换热器为对于介质的升温换热器时，上面均布有若干连通孔的纵向隔板固联在壳程筒体的内侧面和底部装置之间，热媒由壳程筒体侧面的上部导入媒质上行腔内、经联通槽和连通孔充盈媒质上行腔和媒质下行腔下行、由壳程筒体侧面的下部导出；介质由底部装置的底部导入介质分流腔，经介质分流腔分流至均布于下行腔内的上行换热管上行至介质换向腔汇流，在介质换向腔内分流换向经下行换热管下行至介质汇流腔汇流，由底部装置的底部导出。2.根据权利要求1所述的内循环换热工艺，其特征是，还包括设置在壳程筒体上部的排气阀，密封设置在媒质上行腔上部、仅用于联通媒质上行腔和热媒管道的热媒进口，密封设置在媒质上行腔下部、仅用于联通媒质上行腔和冷媒管道的冷媒进口，密封设置在媒质下行腔下部、用于联通媒质下行腔和排废管道的媒质出口，包敷在壳程筒体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王宪其，
申请(专利权)人：南京金日轻工科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32