一种蠕动冷却管的制作方法

1.本发明涉及化工机械领域，特别是一种蠕动冷却管。


背景技术：

2.涂料研发与制造行业在生产过程中会普遍用到高粘度物料，在工艺过程中由于质量控制需求，需要对其温度予以控制。目前市场上传统的高粘度物料降温方法，第一种方法在搅拌机的配合之下用夹套缸进行冷却头，需要较大的场地、占用一定的设备、耗费较多的时间、浪费搅拌混料所用的电能、大功率搅拌期间也会产生热量造成温升难以控制的恶性循环；而另一种办法是让物料通过普通直列冷却套管，但由于物料的高粘度，无法径向内外对流换热，普通直列冷却套管只冷却了物料柱状流体的表面一层，无法内外均匀冷却，从而影响内层物料产品质量。以上两种高粘度物料冷却方法在效率和质量上也受到了很大的制约。因此，为满足高粘度物料的冷却需要研制更合适的设备。


技术实现要素：

3.发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种蠕动冷却管，解决高粘度物料因粘度过大导致无法自行对流而降温缓慢的问题，以达到快速冷却高粘度物料，满足特殊物料温度控制需求的效果。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明的一种蠕动冷却管，包括有内管，所述内管为异形直管，所述内管的两端分别为物料入口以及物料出口；所述内管外侧套设有外筒体，所述外筒体两端开口分别套设于所述物料入口以及物料出口的外侧壁上，所述外筒体内壁与所述内管外壁之间构成冷却水流动空间，所述外筒体靠近所述物料入口的一端设置有冷却水入口，所述外筒体靠近所述物料出口的一端设置于冷却水出口，所述冷却水入口通过所述冷却水流动空间连通于所述冷却水出口。
5.进一步地，所述内管的中部为蠕动管，所述蠕动管沿x轴方向有连续截面变形，所述连续截面变形包括由所述物料入口直径大小的圆形截面连续变形到沿z轴方向挤压成型的窄缝形截面，再由所述沿z轴方向挤压成型的窄缝形截面连续变形到沿y轴方向挤压成型的窄缝形截面，并按此规律连续重叠，最终由z轴或y轴任意方向挤压成型的窄缝形截面连续变形到所述物料出口的直径大小的圆形截面。
6.进一步地，所述蠕动管沿z轴方向挤压成型的窄缝处为z轴加速扁缝，所述部管体沿y轴方向挤压成型的窄缝处为y轴加速扁缝，所述z轴加速扁缝向所述y轴加速扁缝截面连续变形的区域为膨胀减速空间一，所述y轴加速扁缝向下一个所述z轴加速扁缝截面连续变形的区域为膨胀减速空间二。
7.进一步地，所述z轴加速扁缝以及所述y轴加速扁缝的窄缝宽度为6mm。
8.进一步地，所述冷却水入口以及冷却口分别焊接于所述外筒体两端侧面，且所述冷却水入口与所述冷却口分别位于所述外筒体两侧。
9.进一步地，所述外筒体采用51mm1.0mm壁厚双面镜面sus304管两端焊接异径接
头而成，所述冷却水入口以及所述冷却水出口焊接在所述异径接头锥面，位于两端的两个所述异径接头小口径处分别贴合于所述物料入口外壁上以及所述物料出口外壁上。
10.进一步地，所述外筒体与所述内管部分焊接密封，所述部分焊接处位于所述小口径处与所述物料入口外壁的贴合处，以及所述小口径处与所述物料出口外壁的贴合处。
11.进一步地，所述内管通过所述物料入口、蠕动管以及物料出口焊接组成。
12.进一步地，所述蠕动管通过38mm1.0mm壁厚双面镜面sus304管沿z轴向和y轴向，按.倍管直径的间距，分别挤压到6mm宽径向间距窄缝状。
13.进一步地，物料从所述物料入口进入，穿过所述蠕动管内腔，流向所述物料出口；高粘度物料在穿过所述蠕动管内腔时，首先经过所述z轴加速扁缝进行挤压；再经过所述膨胀减速空间一进行缓冲；然后经过所述y轴加速扁缝进行物料换向；接着经过所述膨胀减速空间二进行缓冲，然后进入下一个循环，再次经过所述z轴加速扁缝进行挤压；按上述顺序重复多次，使得物料周而复始挤压、翻转、缓冲、翻转、挤压，模仿动物肠道蠕动混合动作，高粘度物料由此内外蠕动状地翻转换位。
14.有益效果：本发明的一种蠕动冷却管，当物料穿过该蠕动冷却管，通过不断重复“挤压-缓冲-换向-缓冲-挤压”的连续动作，以模拟动物肠道蠕动混合动作，使得高粘度物料由此内外地翻转换位，从而与蠕动管壁均匀接触传递热量，进而冷却高粘度物料，解决高粘度物料因粘度过大导致无法自行对流而降温缓慢的问题；经过夏季实际生产测试，当冷却循环水为8℃时，38℃的高粘度膏状物料由隔膜泵为动力通过1米长蠕动冷却管后，物料温度降到24.5℃，降温效果显著。
附图说明
15.附图1为蠕动冷却管的外部结构图；
16.附图2为蠕动冷却管的内部结构透视图；
17.附图3为蠕动管的结构图；
18.附图4为蠕动管内腔物料流向示意图；
19.附图5为蠕动冷却管的部分结构图；
20.附图6为膨胀减速空间一以及膨胀减速空间二的管壁结构图。
具体实施方式
21.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
22.如附图1-6所述的一种蠕动冷却管，包括有内管6，所述内管6为异形直管，所述内管6的两端分别为物料入口1以及物料出口2；所述内管6外侧套设有外筒体5，所述外筒体5两端开口分别套设于所述物料入口1以及物料出口2的外侧壁上，所述外筒体5内壁与所述内管6外壁之间构成冷却水流动空间7，所述外筒体5靠近所述物料入口1的一端设置有冷却水入口3，所述外筒体5靠近所述物料出口2的一端设置于冷却水出口4，所述冷却水入口3通过所述冷却水流动空间7连通于所述冷却水出口4；
23.采用内外套管式的结构，内管供物料通过，冷却水从内管和外管间的空间流过，以达到让冷却水包裹内管，且内管采用x轴方向有连续截面变形的蠕动式管件，增大导热面积的同时，促进高粘度物料的内外翻滚形成对流，从而加速高粘度物料的散热；物料入口、物
料出口、冷却水入口以及冷却水出口的位置设置，保证高粘度物料与冷却水保持一致的流向，使得从物料入口进入的高粘度物料始终与未导热过的冷却水接触，以获得最佳的导热效果。
24.所述内管6的中部为蠕动管6-1，所述蠕动管6-1沿x轴方向有连续截面变形，所述连续截面变形包括由所述物料入口1直径大小的圆形截面连续变形到沿z轴方向挤压成型的窄缝形截面，再由所述沿z轴方向挤压成型的窄缝形截面连续变形到沿y轴方向挤压成型的窄缝形截面，并按此规律连续重叠，最终由z轴或y轴任意方向挤压成型的窄缝形截面连续变形到所述物料出口2的直径大小的圆形截面。
25.所述蠕动管6-1沿z轴方向挤压成型的窄缝处为z轴加速扁缝8，所述部管体6-1沿y轴方向挤压成型的窄缝处为y轴加速扁缝9，所述z轴加速扁缝8向所述y轴加速扁缝9截面连续变形的区域为膨胀减速空间一10，所述y轴加速扁缝9向下一个所述z轴加速扁缝8截面连续变形的区域为膨胀减速空间二11；所述z轴加速扁缝8以及所述y轴加速扁缝9的窄缝宽度为6mm。
26.通过让物料以一定的初始速度穿过z轴加速扁缝，使得单位体积内物料得到压缩获得加速，进入膨胀减速空间一后，被挤压的物料膨胀获得缓冲，到达y轴加速扁缝时，再次获得挤压，但挤压的方向发生变化，从而使得物料发生转向，进入膨胀减速空间二后，被挤压的物料再次膨胀获得缓冲，以此往复，使得高粘度物料不断的进行内外翻滚，充分与蠕动管管壁接触完成导热，以获得更好的降温效果；
27.如图6所示的膨胀减速空间一以及膨胀减速空间二的管壁结构图，所示膨胀减速空间一以及膨胀减速空间二的管壁上还设置有向管内凹陷的多个球形凸起13，所示球形凸起有管外壁向管内冲击成型，且多个所述球形凸起13，均匀间隔设置，且相互之间交错排列设置，使得贴合于管壁的外层物料沿着管壁形成交错流动的紊流，物料在不断的分流汇流中相互撞击翻滚，且进一步的增大了冷却水与外层物料之间的导热面积，导热效果更好，另一方面，增大了膨胀减速空间一以及膨胀减速空间二的轴向阻力，加快径向膨胀速度，增大内外层物料的速度差，以提高高粘度物料内外翻滚的效率，进一步的提高降温效果。
28.所述冷却水入口3以及冷却口4分别焊接于所述外筒体5两端侧面，且所述冷却水入口3与所述冷却口4分别位于所述外筒体5两侧。
29.所述外筒体5采用51mm1.0mm壁厚双面镜面sus304管两端焊接异径接头12而成，所述冷却水入口3以及所述冷却水出口4焊接在所述异径接头12锥面，位于两端的两个所述异径接头12小口径处12-1分别贴合于所述物料入口1外壁上以及所述物料出口2外壁上。
30.所述外筒体5与所述内管6部分焊接密封，所述部分焊接处位于所述小口径处12-1与所述物料入口1外壁的贴合处，以及所述小口径处12-1与所述物料出口2外壁的贴合处。
31.所述蠕动管6-1通过38mm1.0mm壁厚双面镜面sus304管沿z轴向和y轴向，按1.5倍管直径的间距，分别挤压到6mm宽径向间距窄缝状。
32.选取双面镜面sus304管，具有一定的耐腐蚀性、耐磨性以及一定的韧性，能够满足对含有腐蚀性化工原料的高粘度涂料进行冷却；且采用焊接的加工成型工艺，工艺成本低，周期短，效率高。
33.物料从所述物料入口1进入，穿过所述蠕动管6-1内腔，流向所述物料出口2；高粘度物料在穿过所述蠕动管6-1内腔时，首先经过所述z轴加速扁缝8进行挤压；再经过所述膨
胀减速空间一10进行缓冲；然后经过所述y轴加速扁缝9进行物料换向；接着经过所述膨胀减速空间二11进行缓冲，然后进入下一个循环，再次经过所述z轴加速扁缝8进行挤压；按上述顺序重复多次，使得物料周而复始挤压、翻转、缓冲、翻转、挤压，模仿动物肠道蠕动混合动作，高粘度物料由此内外蠕动状地翻转换位。
34.以上描述仅为本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明上述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也同样视为本发明的保护范围。