一种精准控制出口温度的螺旋板换热器
阅读说明：本技术 一种精准控制出口温度的螺旋板换热器 (Spiral plate heat exchanger capable of accurately controlling outlet temperature ) 是由 余超 于 2020-06-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种精准控制出口温度的螺旋板换热器,具体涉及换热器领域,包括螺旋板换热器,螺旋板换热器的底端固定安装有流量控制座,螺旋板换热器的输入端固定连接有液流换热入口,液流换热入口的另一端固定连接流速控制阀,螺旋板换热器的输出端固定连接有第一液流出口和第二液流出口,第一液流出口和第二液流出口的内部固定安装有温度传感器,螺旋板换热器的内部滑动安装有螺旋活塞。本发明通过利用螺旋活塞的升降改变螺旋板换热器内部容腔体积从而在液流流速相同的情况下增加或减少单位时间内螺旋板换热器内部液流的存量,改变液流之间的换热量,从而改变出口端换热液流的温度,精准控制液流出口温度。(The invention discloses a spiral plate heat exchanger capable of accurately controlling outlet temperature, and particularly relates to the field of heat exchangers. According to the invention, the volume of the inner cavity of the spiral plate heat exchanger is changed by utilizing the lifting of the spiral piston, so that the stock of liquid flow in the spiral plate heat exchanger in unit time is increased or reduced under the condition of the same liquid flow velocity, and the heat exchange quantity among the liquid flows is changed, thereby changing the temperature of the heat exchange liquid flow at the outlet end and accurately controlling the temperature of the liquid flow outlet.)
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，更具体地说，本发明具体为一种精准控制出口温度的螺旋板换热器。
背景技术
换热器在工业生产中的应用极为普遍，例如在石油化工、轻工、医药、食品、医药及航空航天等各工业部门都占有很重要的地位，螺旋板换热器是由两张平行的金属板卷制成两个螺旋形通道，冷热流体之间通过螺旋板壁进行换热，实现两种介质的换热效果，材料大都使用碳钢、不锈钢、铝、铜和台等导热性好的材质，广泛应用于石化、化工、医药等行业。
目前工业生产中运行的螺旋板换热器基本全部是冷热流体分别在螺旋板两侧流动，通过螺旋板进行热量交换，由于螺旋板换热器的结构过于简单无法控制液体的在内部的热量传导量，进而无法对螺旋板换热器液流出口端的温度进行精确控制，实用性较差。
因此亟需提供一种精准控制出口温度的螺旋板换热器。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种精准控制出口温度的螺旋板换热器，通过设置与螺旋板换热器相适配的螺旋活塞，利用螺旋活塞的升降改变螺旋板换热器内部容腔体积从而在液流流速相同的情况下增加或减少单位时间内螺旋板换热器内部液流的存量，且利用流量控制座内部的流速控制阀在控制面板的控制下进行精准的流速调节，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种精准控制出口温度的螺旋板换热器，包括螺旋板换热器，所述螺旋板换热器的底端固定安装有流量控制座，所述螺旋板换热器的输入端固定连接有液流换热入口，所述液流换热入口的另一端固定连接有位于流量控制座内部的流速控制阀，所述流速控制阀的输入端固定连接有液流入口，所述螺旋板换热器的输出端固定连接有第一液流出口和第二液流出口，所述第一液流出口和第二液流出口的内部固定安装有温度传感器，所述螺旋板换热器的内部滑动安装有螺旋活塞，所述螺旋活塞的顶面固定安装有活塞调节杆，所述活塞调节杆的顶面固定安装有调节压板，所述流量控制座的表面固定安装有控制面板。
在一个优选地实施方式中，所述螺旋板换热器的内部设有第一液流通道和第二液流通道，所述液流换热入口的数量为两个，且两个液流换热入口分别与第一液流通道和第二液流通道的内部相连通，所述第一液流出口和第二液流出口分别与第一液流通道和第二液流通道的端部相连通。
在一个优选地实施方式中，所述螺旋板换热器为一体成型结构，所述螺旋板换热器为金属铜材质构件，所述螺旋板换热器由一片式铜板扭转形成，所述螺旋板换热器的底面为封闭结构，所述螺旋板换热器的顶面为敞开式结构。
在一个优选地实施方式中，所述螺旋活塞的内部设有螺旋板槽，所述螺旋板槽的形状大小与螺旋板换热器相适配，所述螺旋活塞与螺旋板换热器的内壁过盈配合。
在一个优选地实施方式中，所述螺旋活塞为耐高温橡胶材质构件，所述螺旋活塞底面固定贴有活塞胶垫，所述活塞胶垫的周侧与螺旋板换热器的内壁相互抵接。
在一个优选地实施方式中，所述活塞调节杆的数量为若干，所述活塞调节杆的上下两端分别与调节压板的底面和螺旋活塞的顶面固定连接，所述活塞调节杆均匀分布于螺旋活塞和调节压板的内侧。
在一个优选地实施方式中，所述流速控制阀的输入端与控制面板的输出端电性连接，所述温度传感器的输出端与控制面板的输入端电性连接，所述控制面板为PLC控制器或单片机结构。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设置与螺旋板换热器相适配的螺旋活塞，利用螺旋活塞的升降改变螺旋板换热器内部容腔体积从而在液流流速相同的情况下增加或减少单位时间内螺旋板换热器内部液流的存量，改变液流之间的换热量，从而改变出口端换热液流的温度，精准控制液流出口温度；
2、本发明通过设置流量控制座结构，利用流量控制座内部的流速控制阀在控制面板的控制下进行精准的流速调节，控制单位时间内进入螺旋板换热器内部液流量从而改变参与换热的液流总量，实现对液流出口温度的自适应调节。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的螺旋板换热器截面结构示意图。
图3为本发明的螺旋活塞安装结构示意图。
图4为本发明的螺旋活塞结构示意图。
图5为本发明的流量控制座内部结构示意图。
附图标记为：1、螺旋板换热器；2、流量控制座；3、液流换热入口；4、活塞调节杆；5、调节压板；6、第一液流出口；7、温度传感器；8、第二液流出口；9、控制面板；10、螺旋活塞；11、第一液流通道；12、第二液流通道；21、液流入口；22、流速控制阀；101、螺旋板槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1-5所示的一种精准控制出口温度的螺旋板换热器，包括螺旋板换热器1，螺旋板换热器1的底端固定安装有流量控制座2，螺旋板换热器1的输入端固定连接有液流换热入口3，液流换热入口3的另一端固定连接有位于流量控制座2内部的流速控制阀22，流速控制阀22的输入端固定连接有液流入口21，螺旋板换热器1的输出端固定连接有第一液流出口6和第二液流出口8，第一液流出口6和第二液流出口8的内部固定安装有温度传感器7，螺旋板换热器1的内部滑动安装有螺旋活塞10，螺旋活塞10的顶面固定安装有活塞调节杆4，活塞调节杆4的顶面固定安装有调节压板5，流量控制座2的表面固定安装有控制面板9。
实施方式具体为：通过设置与螺旋板换热器1相适配的螺旋活塞10，利用螺旋活塞10的升降改变螺旋板换热器1内部容腔体积从而在液流流速相同的情况下增加或减少单位时间内螺旋板换热器1内部液流的存量，改变液流之间的换热量，从而改变出口端换热液流的温度，精准控制液流出口温度；另外，本发明通过设置流量控制座2结构，利用流量控制座2内部的流速控制阀22在控制面板9的控制下进行精准的流速调节，控制单位时间内进入螺旋板换热器1内部液流量从而改变参与换热的液流总量，实现对液流出口温度的自适应调节。
其中，螺旋板换热器1的内部设有第一液流通道11和第二液流通道12，液流换热入口3的数量为两个，且两个液流换热入口3分别与第一液流通道11和第二液流通道12的内部相连通，第一液流出口6和第二液流出口8分别与第一液流通道11和第二液流通道12的端部相连通，用于两种不同温度的液流流通。
其中，螺旋板换热器1为一体成型结构，螺旋板换热器1为金属铜材质构件，螺旋板换热器1由一片式铜板扭转形成，螺旋板换热器1的底面为封闭结构，螺旋板换热器1的顶面为敞开式结构，利用金属铜的高导热效果实现快速导热。
其中，螺旋活塞10的内部设有螺旋板槽101，螺旋板槽101的形状大小与螺旋板换热器1相适配，螺旋活塞10与螺旋板换热器1的内壁过盈配合，利用螺旋活塞10的升降实现螺旋板换热器1内部容积的调节。
其中，螺旋活塞10为耐高温橡胶材质构件，螺旋活塞10底面固定贴有活塞胶垫，活塞胶垫的周侧与螺旋板换热器1的内壁相互抵接，提高螺旋活塞10与螺旋板换热器1内壁的密封性，防止液流逸出。
其中，活塞调节杆4的数量为若干，活塞调节杆4的上下两端分别与调节压板5的底面和螺旋活塞10的顶面固定连接，活塞调节杆4均匀分布于螺旋活塞10和调节压板5的内侧，用于对螺旋活塞10进行多点支撑，方便螺旋活塞10的活动调节。
其中，流速控制阀22的输入端与控制面板9的输出端电性连接，温度传感器7的输出端与控制面板9的输入端电性连接，控制面板9为PLC控制器或单片机结构，实现自动化控制。
其中，控制面板9的型号为RP1N-10MT型；温度传感器7的型号为QN-WZPT-291型；流速控制阀22的型号为DN08-65型。
本发明工作原理：
第一步：通过液流入口21连接两种不同温度的液流管道，将液流导入螺旋板换热器1的内部，通过液流在螺旋板换热器1内部的流动，将热量传导至螺旋板换热器1的表面并相互传导，实现换热；
第二步：观测控制面板9表面显示的温度传感器7的测量温度，若与液流的初始温差较大即表明换热量较大，若需要减小两种液流的换热量，只需向下按压调节压板5，通过活塞调节杆4带动螺旋活塞10在螺旋板换热器1内部的下移，改变螺旋板换热器1内部容腔体积从而在液流流速相同的情况下减少单位时间内螺旋板换热器1内部液流的存量，减小液流之间的换热量，从而改变出口端换热液流的温度；
第三步：当改变换热量后仍无法精准达到所需出口温度，即可通过控制两个流速控制阀22的流速限制作用，分别自动控制两种温度液流的流速，改变单位时间内进入螺旋板换热器1内部液流量从而改变参与换热的液流总量，实现对液流出口温度的自动调节。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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