一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备的制作方法

本发明属于废水处理领域，尤其涉及一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备。

背景技术：

传统的生物制药行业在进行废水灭活时通常采用化学灭活或批次灭活的方式。化学灭活则采用化学品使蛋白质变性失活的方式，简单便捷但大量使用化学品应考虑处理二次废水时的成本提升，并且处理不当会对环境污染治理带来更大的风险负担。批次灭活采用多批次高温处理废水，使活性物质失活从而达到灭活的目的。批次灭活单次处理量小，灭活用时长，用高温处理废水时需要耗费大量蒸汽进行加热，再用冷却水使废水达到能够排放的温度，由于不能很好的对过程中的热量进行回收利用，很大程度上产生了资源浪费。现今灭活系统所使用的换热器大多是管壳式换热器，板式换热器。管壳式换热器，易于清洗，适用于大多数非洁净流体但换热效率低，占地面积大，板式换热器换热器换热效率高，但流道紧窄，当介质为洁净流体时，较易结垢，难以清洁，降低换热效率，甚至堵塞，加大了危险发生的可能性；而且由于结构问题，较易产生泄露问题，造成交叉污染，增大灭活失败风险。

技术实现要素：

针对以上缺陷，本发明提供一种系统集成度高，占地面积小，且能源消耗少的应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备。

本发明的技术方案为：一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，包括依次连接的换热器、蒸汽加热换热器、废水集中罐，所述换热器与所述废水集中罐中间设置有离心泵和流量计；所述换热器为螺旋槽管套管式换热器，即套管内外压制有螺旋槽。

进一步的，一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，所述螺旋槽管套管式换热器包括：壳程、管程、异径三通、管板接头、卡盘、卡盘三通、弯头；所述壳程在管程的外侧，两者形成套管；所述壳程通过管板接头固定在管程上；所述相邻的两个壳程一端的之间设置异径三通，另一端与另外相邻的壳程之间也设置异径三通；所述相邻的两个管程的端口用弯头连接，所述弯头通过卡盘固定在两个管程端口处；在螺旋槽管套管式换热器管程、壳程的进口处、出口处的设置有卡盘三通。

进一步的，一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，所述管板接头采用o型圈压紧密封。

进一步的，一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，所述卡盘上设置有卡箍。

进一步的，一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，所述卡箍内部还设置有垫片。

进一步的，一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，所述的卡箍为耐高压的ptfe材质。

进一步的，一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，所述弯头(17)为180°弯头。

进一步的，一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，所述套管采用无缝钢管材质。

本发明的有益效果为：通过内外管压制螺旋槽的方式使流体雷诺数变大，湍动加剧，平流层减薄，换热系数加大，能够回收80％的余热，在为灭活后流体冷却以达到安全排放标准的同时也能够预热需要灭活的流体，大大降低冷冻水及蒸汽用量，减少能源消耗；与同等换热效率的换热器相比换热面积减小，更为灵活，系统集成度高，占地面积小，节约建筑成本。

通过使用压制了螺旋槽的直管进行加工，在保证了换热效率的情况下，由于螺旋槽的存在管内流体湍动较为剧烈，平流层较薄，不易使污物挂壁、结垢，而且流道较为宽阔，便于清洗。

通过使用压制了螺旋槽的无缝钢管进行加工，减少了焊缝在加工工艺中的占比，剩余焊缝处在易于检查监测的位置，大大降低了交叉污染的风险，且更加容易发现泄漏，提高了系统运行安全性。

附图说明

图1为本发明一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备的示意图；

图2为本发明一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备螺旋槽管套管式换热器的主视图；

图3为本发明一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备螺旋槽管套管式换热器的侧面图。

其中：1换热器、2蒸汽加热换热器、3废水集中罐、4离心泵、5流量计、11壳程、12管程、13异径三通、14管板接头、15卡盘、16卡盘三通、17弯头。

具体实施方式

下面结合附图来进一步描述本发明的技术方案：

如图1所示，一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，包括依次连接的换热器1、蒸汽加热换热器2、废水集中罐3，所述换热器1与所述废水集中罐3中间设置有离心泵4和流量计5。本发明中换热器1为螺旋槽管套管式换热器，即所述套管内外压制有螺旋槽。

如图2、图3所示，螺旋槽管套管式换热器包括：壳程11、管程12、异径三通13、管板接头14、卡盘15、卡盘三通16、弯头17；所述壳程11在管程12的外侧，两者形成套管；所述套管采用无缝钢管材质。所述壳程11通过管板接头14固定在管程12上；所述管板接头14采用o型圈压紧密封。

所述相邻的两个壳程11一端的之间设置异径三通13，另一端与另外相邻的壳程11之间也设置异径三通13；所述相邻的两个管程12的端口用弯头17连接，所述弯头17通过卡盘15固定在两个管程12端口处；所述弯头为180°弯头；所述卡盘15上设置有卡箍，所述卡箍内部还设置有垫片，所述的卡箍为耐高压的ptfe材质。

在螺旋槽管套管式换热器管程12、壳程11的进口处、出口处的设置有卡盘三通16。

本发明一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备工作流程为，冷废水被收集至废水集中罐3，由离心泵4打水流经流量计5进行流量监测，废水先经由换热器1的管程12入口进入，后从管程12出口流出进入蒸汽加热换热器2，蒸汽加热换热器2的壳程11中流通蒸汽对管程12中的热废水进行进一步升温处理(为了达到灭活温度)，热废水经过蒸汽加热后回到换热器1，从换热器1的壳程11入口流入，壳程11出口流出。这样灭活前的冷废水经过热能回收单元被热废水预加热至100℃左右。蒸汽灭活后的热废水经过热能回收单元被冷废水冷却，然后排放。

技术特征：

1.一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，包括依次连接的换热器(1)、蒸汽加热换热器(2)、废水集中罐(3)，所述换热器(1)与所述废水集中罐(3)中间设置有离心泵(4)和流量计(5)；其特征在于：所述换热器(1)为螺旋槽管套管式换热器，即套管内外压制有螺旋槽。

2.根据权利要求1所述的一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，其特征在于：所述螺旋槽管套管式换热器包括：壳程(11)、管程(12)、异径三通(13)、管板接头(14)、卡盘(15)、卡盘三通(16)、弯头(17)；

所述壳程(11)通过管板接头14固定在管程(12)上；

所述相邻的两个壳程(11)一端的之间设置异径三通(13)，另一端与另外相邻的壳程(11)之间也设置异径三通(13)；

所述相邻的两个管程(12)的端口用弯头(17)连接，所述弯头(17)通过卡盘(15)固定在两个管程(12)端口处；

在螺旋槽管套管式换热器管程(12)、壳程(11)的进口处、出口处的设置有卡盘三通(16)。

3.根据权利要求2所述的一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，其特征在于：所述管板接头14采用o型圈压紧密封。

4.根据权利要求3所述的一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，其特征在于：所述卡盘(15)上设置有卡箍。

5.根据权利要求4所述的一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，其特征在于：所述卡箍内部还设置有垫片。

6.根据权利要求4所述的一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，其特征在于：所述的卡箍为耐高压的ptfe材质。

7.根据权利要求2所述的一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，其特征在于：所述弯头(17)为180°弯头。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，其特征在于：所述套管采用无缝钢管材质。

技术总结
本发明提供一种应用于生物制药的套管式换热器的灭活设备，包括依次连接的换热器、蒸汽加热换热器、废水集中罐，所述换热器与所述废水集中罐中间设置有离心泵和流量计；所述换热器为螺旋槽管套管式换热器，即套管内外压制有螺旋槽。通过内外管压制螺旋槽的方式使流体雷诺数变大，湍动加剧，平流层减薄，换热系数加大，能够回收80％的余热，降低冷冻水及蒸汽用量，减少能源消耗；占地面积小，节约建筑成本；不易使污物挂壁、结垢，而且流道较为宽阔，便于清洗；减少了焊缝在加工工艺中的占比，降低了交叉污染的风险，且更加容易发现泄漏，提高了系统运行安全性。

技术研发人员：马健;蔺宁;童飞
受保护的技术使用者：无锡维邦工业设备成套技术有限公司
技术研发日：2019.06.24
技术公布日：2020.12.25