[发明专利]一种用于液体食品杀菌的螺旋折流板波节管换热器

说明书

本发明涉及一种用于液体食品杀菌的螺旋折流板波节管换热器，包括外套管、换热管和螺旋折流板；所述外套管内部设有所述换热管，其内壁与所述换热管外壁之间形成腔体；所述换热管内部通入与加热流体流向相反的液体食品并与加热流体交换热量以达到杀菌温度，并且所述换热管为波节管以使液体食品在流动时不断受到膨胀与压缩周期性波动变化的扰动；所述螺旋折流板处于所述腔体内并用于提高加热流体的流速且与所述换热管一起形成增加加热流体湍流效应的结构。该换热器对非牛顿流体类食品如海鲜酱等具有高效加热杀菌的作用，克服常用的杀菌锅生产不连续、其他类换热器对海鲜酱等液体食品杀菌时有流动死角、容易沉积堵塞，以及热效率不高的缺陷。

技术领域

本发明涉及液体食品杀菌装置,具体涉及一种用于液体食品杀菌的螺旋折流板波节管换热器。

背景技术

换热器在我国工业生产及节能领域中占有重要的地位，主要用来实现过程能量转化和热量回收，使系统达到平衡、合理、节能的目的，在工业领域尤其是耗能大的行业中应用最多，主要包括食品、化工、炼油、动力、轻工、原子能、制药、航空及其它许多工业生产。螺旋折流板和波节管换热器是近年学者们研究最多的两种换热器型式，其在石油化工、能源、药品等领域已得到良好的应用，文献研究证明其比传统的管壳式换热器更节能高效，但将这两种强化传热结构同时用于液体食品杀菌的换热设备中却未见有。

发明内容

综上所述，为克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于液体食品杀菌的螺旋折流板波节管换热器，为海鲜酱等液体食品的杀菌提供一项高效、节能、连续作业，具有波节管和螺旋折流板双效强化传热结构的换热器技术。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于液体食品杀菌的螺旋折流板波节管换热器，包括外套管、换热管和螺旋折流板；所述外套管内部设有所述换热管，其内壁与所述换热管外壁之间留有间隙以形成供加热流体流动的腔体；所述换热管内部通入与加热流体流向相反的液体食品并与加热流体交换热量以达到杀菌温度，并且所述换热管为波节管以使液体食品在流动时不断受到膨胀与压缩周期性波动变化的扰动，进而提高所述换热管内壁的对流传热系数达到强化换热以及阻碍污垢层形成的目的；

所述螺旋折流板处于所述腔体内并用于提高加热流体的流速且与所述换热管一起形成增加加热流体湍流效应的结构，其连续环绕在所述换热管的外侧壁上。

本发明的有益效果是：螺旋折流板与换热管/波节管形成双效强化传热结构，提高了换热器的整体传热系数，对非牛顿流体类食品如海鲜酱等具有高效加热杀菌的作用，克服常用的杀菌锅生产不连续、其他类换热器对海鲜酱等液体食品杀菌时有流动死角、容易沉积堵塞，以及热效率不高的缺陷，此外螺旋折流板还对换热管/波节管起固定支撑作用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述外套管包括多根上下水平布置的直管，上下相邻的两根所述外套管之间均留有间隔，在每一个所述间隔的一端设有将上下相邻两根所述外套管内的腔体连通的导流管，并且上下相邻的两根所述导流管交错设置在相应两个所述间隔内的不同端。

进一步，所述换热管包括多根与所述外套管一一对应设置的波节管；在每一个所述间隔端部外侧设有将上下相邻两根所述换热管连通的180°流线弯头，并且上下相邻的两个所述180°流线弯头交错设置在相应两个所述间隔不同端的外侧。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现了换热管管壁流层的强力扰动，提高了波节管内侧壁对流传热系数，并且这种强烈的扰动能阻碍污垢层的形成；180°流线弯头防止流体类食品在转向的时候产生沉积堵塞。

进一步，最下面的所述外套管远离最下面的导流管的一端连接有加热流体进管，并且所述加热流体进管连通最下面的所述外套管内的腔体以向腔体内输入加热流体；最上面的所述外套管远离最上面的导流管的一端连接有加热流体出管，并且所述加热流体出管连通最上面的所述外套管内的腔体以将腔体内换热结束的加热流体排出。