一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及換熱設備【技術領域】，特別是涉及一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其包括有冷卻劑管道和設置于發(fā)酵罐內(nèi)的螺旋狀的板式換熱器，冷卻劑管道與螺旋狀的板式換熱器連通，螺旋狀的板式換熱器的中心軸與發(fā)酵罐的中心軸同軸設置。螺旋狀的板式換熱器包括有第一螺旋狀的板式換熱器和第二螺旋狀的板式換熱器，第一螺旋狀的板式換熱器與第二螺旋狀的板式換熱器通過冷卻劑管道連通。由于采用了螺旋狀的板式換熱器，其具有換熱面積較大，換熱效果較好的特點。
【專利說明】一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及換熱設備【技術領域】，特別是涉及一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，通常發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)是發(fā)酵罐中十分重要的組成部分。而發(fā)酵罐的冷卻問題一直是發(fā)酵制品生產(chǎn)企業(yè)所面臨的需要不斷去解決的較為普遍的問題，這是因為任何的發(fā)酵過程都需要控制在嚴格的溫度區(qū)域進行，如果發(fā)酵罐內(nèi)的溫度高出這個區(qū)域，就會影響到產(chǎn)品的收率和質(zhì)量，嚴重的甚至會導致整罐物料報廢而失收。因此，如何提高發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)的換熱效果，對于發(fā)酵制品生產(chǎn)企業(yè)而言是非常重要的。
[0003]現(xiàn)有技術中，一般的發(fā)酵罐所采用的換熱系統(tǒng)多為管式冷卻系統(tǒng)，其中可分為列管式和盤管式。由于受結構條件限制，目前的大型發(fā)酵罐中難以將足夠長的冷卻管裝入發(fā)酵罐內(nèi)，由此使得冷卻管的表面積(即換熱面積)受到一定的限制，從而影響換熱系統(tǒng)的降溫效果。
[0004]例如:盤管式換熱系統(tǒng)，其冷卻管以發(fā)酵罐攪拌軸為圓心，沿著發(fā)酵罐內(nèi)壁做螺旋式盤繞。為了便于維修保養(yǎng)，需要在冷卻管與發(fā)酵罐內(nèi)壁之間留出一定的維修空間，便于維修工人進入該維修空間進行維修保養(yǎng)作業(yè)。在盤管式換熱系統(tǒng)，如果一層冷卻管不足以達到降溫效果，還需要設置多層冷卻管，相應地在每兩層冷卻管之間需要設置維修空間。如此一來，罐內(nèi)安裝冷卻管的長度就必然受到了限制，從而使得換熱面積受到限制，最終影響盤管式換熱系統(tǒng)的換熱效果。
[0005]因此，現(xiàn)有技術的管式換熱系統(tǒng)的換熱面積均較小，換熱效果也不夠理想。而且，尤其是傳統(tǒng)的盤管式換熱系統(tǒng)多選用壁厚為4_?5_或者以上的無縫管彎制成盤管，其材料用料也較多，導致成本也較高。
[0006]因此，針對上述現(xiàn)有技術中的存在問題，亟需提供一種換熱面積較大，換熱效果較理想,生產(chǎn)成本較低的發(fā)酵罐換熱技術。
實用新型內(nèi)容
[0007]本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種換熱面積較大，換熱效果較理想，生產(chǎn)成本較低的發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)。
[0008]本實用新型的目的通過以下技術措施實現(xiàn)。
[0009]提供一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，包括有冷卻劑管道和設置于發(fā)酵罐內(nèi)的螺旋狀的板式換熱器，所述冷卻劑管道與所述螺旋狀的板式換熱器連通，所述螺旋狀的板式換熱器的中心軸與所述發(fā)酵罐的中心軸同軸設置。
[0010]所述螺旋狀的板式換熱器包括有第一螺旋狀的板式換熱器和第二螺旋狀的板式換熱器，所述第一螺旋狀的板式換熱器與第二螺旋狀的板式換熱器通過所述冷卻劑管道連通，所述第一螺旋狀的板式換熱器設置于所述發(fā)酵罐的中部，所述第二螺旋狀的板式換熱器設置于所述發(fā)酵罐的下部。[0011]所述第一螺旋狀的板式換熱器設置有第一圈板式換熱層和第二圈板式換熱層，所述第一圈板式換熱層與所述第二圈板式換熱層同心設置，所述第一圈板式換熱層的直徑大于所述第二圈板式換熱層的直徑，所述第一圈板式換熱層和所述第二圈板式換熱層均設置有均勻分布的換熱板。
[0012]所述第二螺旋狀的板式換熱器設置有第三圈板式換熱層和第四圈板式換熱層，所述第三圈板式換熱層與所述第四圈板式換熱層同心設置，所述第三圈板式換熱層的直徑大于第四圈板式換熱層的直徑，所述第三圈板式換熱層和所述第四圈板式換熱層均設置有均勻分布的換熱板。
[0013]所述第一圈板式換熱層和所述第三圈板式換熱層均設置有至少十片換熱板；所述第二圈板式換熱層和所述第四圈板式換熱層均設置有至少六片換熱板。
[0014]所述第一圈板式換熱層和所述第二圈板式換熱層所設置的換熱板的設置方向一致，所述第三圈板式換熱層和所述第四圈板式換熱層所設置的換熱板的設置方向一致。
[0015]所述換熱板設置有第一層板和第二層板，所述第一層板與第二層板通過焊接形成所述換熱板。
[0016]所述第一層板的厚度和所述第二層板的厚度均為1mm。
[0017]所述第一層板與所述第二層板之間設有貼合焊接部和非貼合部，所述非貼合部設置為吹脹形成的鼓起通道。
[0018]位于兩條所述鼓起通道之間為貼合焊接部。
[0019]本實用新型的有益效果:
[0020]本實用新型的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，包括有冷卻劑管道和設置于發(fā)酵罐內(nèi)的螺旋狀的板式換熱器，所述冷卻劑管道與所述螺旋狀的板式換熱器連通，所述螺旋狀的板式換熱器的中心軸與所述發(fā)酵罐的中心軸同軸設置。由于采用了螺旋狀的板式換熱器，其換熱面積較大，換熱效果較好；采用的換熱板由板壁厚均為Imm的第一層板和第二層板貼合焊接而成，相對于壁厚為的盤管，換熱板用料只是盤管用料的30%，其材料用料較小，材料成本節(jié)約了 60%，因而降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]利用附圖對本實用新型作進一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構成對本實用新型的任何限制。
[0022]圖1是本實用新型的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)的一個實施例的發(fā)酵罐的結構示意圖。
[0023]圖2是本實用新型的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)的一個實施例的設置于發(fā)酵罐中部“B——B”處的第一螺旋狀的板式換熱器的剖視結構示意圖。
[0024]圖3是本實用新型的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)的一個實施例的設置于發(fā)酵罐下部“C——C”處的螺旋狀的板式換熱器的剖視圖。
[0025]圖4是本實用新型的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)的一個實施例的冷卻劑流動示意圖。
[0026]圖5是本實用新型的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)的一個實施例的換熱板的橫截面結構示意圖。[0027]在圖1至圖5中包括有:
[0028]101—發(fā)酵罐、102—第一螺旋狀的板式換熱器、
[0029]103——第二螺旋狀的板式換熱器、
[0030]201——罐體冷卻劑進口、202——罐體冷卻劑出口、
[0031]203——冷卻劑管道、
[0032]301——第一圈板式換熱層、302——第二圈板式換熱層、
[0033]401——第三圈板式換熱層、402——第四圈板式換熱層、
[0034]I—換熱板、2—大環(huán)形支撐架、3—小環(huán)形支撐架、
[0035]4——固定支架、6——冷卻劑第三進口、
[0036]7——冷卻劑第四進口、8——固定片、9——發(fā)酵物料的旋轉方向、
[0037]10——第一層板、11——第二層板、12——鼓起通道、
[0038]13——貼合焊接部。
【具體實施方式】
[0039]結合以下實施例對本實用新型作進一步描述。
[0040]本實用新型的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)如圖1至圖5所示，包括有冷卻劑管道203和設置于發(fā)酵罐內(nèi)的螺旋狀的板式換熱器，冷卻劑管道203與螺旋狀的板式換熱器連通，螺旋狀的板式換熱器的中心軸與發(fā)酵罐101的中心軸同軸設置。
[0041]螺旋狀的板式換熱器包括有第一螺旋狀的板式換熱器102和第二螺旋狀的板式換熱器103，第一螺旋狀的板式換熱器102與第二螺旋狀的板式換熱器103通過冷卻劑管道203連通，第一螺旋狀的板式換熱器102設置于發(fā)酵罐101的中部，第二螺旋狀的板式換熱器103設置于發(fā)酵罐101的下部。
[0042]本實施例中，冷卻劑罐體進口 201設置于發(fā)酵罐101的下部，冷卻劑罐體出口 202設置于發(fā)酵罐101的上部；見圖4，冷劑由發(fā)酵罐101下部的冷卻劑罐體進口 201通過冷卻劑管道203流向發(fā)酵罐101的上部，經(jīng)由冷卻劑罐體出口 202流出發(fā)酵罐101。
[0043]第一螺旋狀的板式換熱器102設置有第一圈板式換熱層301和第二圈板式換熱層302，第一圈板式換熱層301與第二圈板式換熱層302同心設置，第一圈板式換熱層301的直徑大于第二圈板式換熱層302的直徑，第一圈板式換熱層和所述第二圈板式換熱層均設置有均勻分布的換熱板I。其中，第一螺旋狀的板式換熱器102通過固定支架4固定于發(fā)酵罐101的內(nèi)壁，第一圈板式換熱層301和第二圈板式換熱層302通過固定支架4連接。
[0044]第二螺旋狀的板式換熱器103設置有第三圈板式換熱層401和第四圈板式換熱層402，第三圈板式換熱層401與第四圈板式換熱層402同心設置，第三圈板式換熱層401的直徑大于第四圈板式換熱層402的直徑，第三圈板式換熱層401和第四圈板式換熱層402均設置有均勻分布的換熱板I。其中，第三圈板式換熱層401和第四圈板式換熱層402均通過固定片8固定于發(fā)酵罐101里。
[0045]第一圈板式換熱層301和第三圈板式換熱層401均設置有至少十片換熱板I ;第二圈板式換熱層302和第四圈板式換熱層402均設置有至少六片換熱板I。
[0046]第一圈板式換熱層301和第二圈板式換熱層302所設置的換熱板I的設置方向一致，第三圈板式換熱層401和第四圈板式換熱層402所設置的換熱板I的設置方向一致。其中，發(fā)酵物料的旋轉方向9如圖2所示。
[0047]換熱板I設置有第一層板10和第二層板11，第一層板10與第二層板11通過貼合焊接形成所述換熱板1，該換熱板I成型后剛度高，結構簡單，連接可靠。
[0048]第一層板10與第二層板11之間，設有貼合焊接部和非貼合部，所述非貼合部設置為吹脹形成的鼓起通道12。位于兩條所述鼓起通道12之間為貼合焊接部13。本實施例中，換熱板I成型后形成的鼓起通道12為九個，該鼓起通道12可以增加內(nèi)外表面冷卻劑的攏流，從而可提高換熱效果；本實用新型的換熱系統(tǒng)的換熱效果相對于盤管式換熱器的換熱效果增加了 50%，從而節(jié)約了冷卻劑的用量，降低了生產(chǎn)成本。
[0049]上述換熱板I呈螺旋狀布置于發(fā)酵罐101的內(nèi)部，發(fā)酵物料與換熱板I的表面接觸；本實施例中，冷卻劑從發(fā)酵罐101的外面通過冷卻劑管道203均勻流送到各換熱板I的鼓起通道12，冷卻劑通過換熱板I與發(fā)酵物料進行熱傳遞，從而降低發(fā)酵物料的溫度，保證發(fā)酵物料發(fā)酵時所需要的溫度。
[0050]第一層板10的厚度和第二層板11的厚度均為1mm。本實施例的換熱板I相對于壁厚為的盤管，換熱板I用料只是盤管式換熱器用料的30%，換熱板I的材料用料較小，材料成本相對于盤管成本節(jié)約了 60%。
[0051]最后應當說明的是，以上實施例僅用于說明本實用新型的技術方案而非對本實用新型保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型作了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的實質(zhì)和范圍。
【權利要求】
1.一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:包括有冷卻劑管道和設置于發(fā)酵罐內(nèi)的螺旋狀的板式換熱器，所述冷卻劑管道與所述螺旋狀的板式換熱器連通，所述螺旋狀的板式換熱器的中心軸與所述發(fā)酵罐的中心軸同軸設置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述螺旋狀的板式換熱器包括有第一螺旋狀的板式換熱器和第二螺旋狀的板式換熱器，所述第一螺旋狀的板式換熱器與第二螺旋狀的板式換熱器通過所述冷卻劑管道連通，所述第一螺旋狀的板式換熱器設置于所述發(fā)酵罐的中部，所述第二螺旋狀的板式換熱器設置于所述發(fā)酵罐的下部。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一螺旋狀的板式換熱器設置有第一圈板式換熱層和第二圈板式換熱層，所述第一圈板式換熱層與所述第二圈板式換熱層同心設置，所述第一圈板式換熱層的直徑大于所述第二圈板式換熱層的直徑，所述第一圈板式換熱層和所述第二圈板式換熱層均設置有均勻分布的換熱板。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第二螺旋狀的板式換熱器設置有第三圈板式換熱層和第四圈板式換熱層，所述第三圈板式換熱層與所述第四圈板式換熱層同心設置，所述第三圈板式換熱層的直徑大于第四圈板式換熱層的直徑，所述第三圈板式換熱層和所述第四圈板式換熱層均設置有均勻分布的換熱板。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一圈板式換熱層和所述第三圈板式換熱層均設置有至少十片換熱板；所述第二圈板式換熱層和所述第四圈板式換熱層均設置有至少六片換熱板。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一圈板式換熱層和所述第二圈板式換熱層所設置的換熱板的設置方向一致，所述第三圈板式換熱層和所述第四圈板式換熱層所設置的換熱板的設置方向一致。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述換熱板設置有第一層板和第二層板，所述第一層板與第二層板通過焊接形成所述換熱板。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一層板的厚度和所述第二層板的厚度均為1mm。
9.根據(jù)權利要求7所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:所述第一層板與所述第二層板之間設有貼合焊接部和非貼合部，所述非貼合部設置為吹脹形成的鼓起通道。
10.根據(jù)權利要求9所述的一種發(fā)酵罐內(nèi)部的換熱系統(tǒng)，其特征在于:位于兩條所述鼓起通道之間為貼合焊接部。
【文檔編號】C12M1/02GK203639449SQ201320764697
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月29日 優(yōu)先權日:2013年11月29日
【發(fā)明者】洪紫琳 申請人:廣東中澤重工有限公司