一种圆心风冷机

技术领域

本发明涉及白酒生产装置技术领域，具体而言，涉及一种圆心风冷机。

背景技术

酒蒸汽冷凝出酒是当前白酒酿造企业生产工艺中的关键环节，现阶段冷凝器主要有水冷冷凝器和风冷冷凝器两种，现在市场上以水冷冷凝器为主。因为在标准状态下，水的比热容为4200焦耳每千克摄氏度，空气的比热容为1400焦耳每千克摄氏度，水冷效率更高，可以较好满足冷凝需求，利于控制冷凝程度及冷凝后酒液的温度，冷却温度的高低直接影响到流出酒温度的高低，出酒温度的高低又影响到酒质量的好坏，所以水冷可以保证到出酒高质量，但水冷冷凝器存在耗水量大、产生污水多等缺点。

现有的酿酒用风冷器以安装在冷却室内的翅片管为热交换元件，采用风机作为动力，利用风机强制带动空气在翅片管间流动，从而带走酒蒸汽传导给翅片管的热量，达到冷却酒的目的。在实际应用中，为防止翅片管内兜酒，通常翅片管采用立式安装(即立式风冷器)，因此翅片管的长度直接决定了风冷器的操作高度。翅片管越长，冷却效果越好，但是由于冷却室上部设有酒蒸汽进气口，如果加长翅片管的高度，整个风冷器较高，体积庞大，采用地面接酒形式时，设备的酒蒸汽进口就会高于人的站立正常操作高度，给装卸过气管的操作带来不便，因此，现有的风冷器普遍在高度设计上予以控制，翅片管长度受限，则严重制约了风冷器的冷却效果的提高。在有限的冷却空间下，翅片管长度受限，冷却效果大打折扣，严重影响出酒口感和品质。

因此，如公开号为CN110846195A的发明专利提出的一种带预冷装置的酿酒用风冷器，具有两套独立的冷却装置，能保证出酒温度达到标准要求，双冷却系统大大降低传统风冷器在高温条件下的空冷负荷。该装置通过在现有风冷机内风室加装预冷装置(即水冷装置)，先降低酒蒸汽温度，再通过风冷将酒蒸汽冷凝，水冷装置的换热管需要分布设置在翅片蒸汽管的周围，影响空气与酒蒸汽管道的充分接触，且预冷装置会分担风冷带来的冷却空气具有的冷量，预冷装置对风冷干涉较多，降低了风冷效果，所以该装置还是主要靠水冷的预冷装置对酒蒸汽冷凝，而风冷和预冷装置的外部散热器对冷媒(即水)进行冷却，还是需要对高温冷却水进行处理，违背了采用风冷机对酒蒸汽进行冷凝的初衷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种圆心风冷机，以解决现有风冷机在节省水资源的基础上不能起到很好冷却效果的技术问题。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种圆心风冷机，包括由下至上连通的外风筒和第一风机，还包括设置在所述外风筒内部的内风筒，所述内风筒下端封闭设置有导流板，所述内风筒与所述外风筒的间隙设置有若干换热翅片管；所述换热翅片管上部连通设有蒸汽入口，下部连通有中间筒；所述中间筒外设置有水冷管，所述水冷管两端分别连通所述内风筒的顶端和底部。

采用本技术方案，通过导流板将冷风主要集中于换热翅片管，以便提高蒸汽风冷传热效果，且次要对内筒起冷却作用，风冷冷凝后液体温度可能并未降低到合适温度，因此再通过中间筒二次水冷，以便控制降低冷凝液体到合适温度，水冷后液体再返回内风筒中，通过内风筒将高温水冷却循环冷却使用，减少水资源的使用，同时，并未增高风冷机的操作高度，而是通过补充水冷横向延长冷却传热时间，且将风冷室空间充分利用，在将风力集中主要冷却内外风筒间隙蒸汽同时，可以次要冷却补充水冷的高温水。

优选的，所述导流板设置为椭球流线型，所述导流板设有冷却水出口，所述冷却水出口连通所述水冷管；所述内风筒内部顶端设有若干喷淋口，所述水冷管通过设有提升泵连通所述喷淋口。

采用本技术方案，导流板设置为流线型，方便将气流导向内风筒与外风筒的间隙，且自身受力分散均匀，不易松动或出现故障等，冷却水从顶部喷淋口喷洒，自由落下或沿壁落下，直至被下部导流板集中然后通过冷却水出口导出，导流板不止对外部气流起导流作用，同时对内部水流起导流作用。

优选的，所述内风筒侧壁铰接设置有若干通风机构，所述内风筒顶部连通设置有第二风机，且所述第二风机设置在所述喷淋口的上方。

采用本技术方案，内风筒与外风筒非封闭而是流通，气流从下部导流板主要集中在换热翅片管处，通过第二风机作用部分被吸取进入内风筒，增强内风筒内空气流动，增强喷淋水的挥发吸热，虽然降低了换热翅片管的部分换热效率，但是提高了内风筒的换热效率，且提高的量远大于降低的量(增强了喷淋水的挥发吸热)，因此提高了风冷机的总体冷却换热效率，在风冷满足最低需要而循环冷却水温度不能有效降低而需要太多外界冷却补水时，可以考虑，打开第二风机或调整其功率，降低部分换热翅片管换热效率，而提高内风筒冷却循环水的换热效率，提高整体风冷的换热效率。

优选的，所述内风筒外部还设置有若干主推杆、若干次推杆和若干铰接杆，且所述主推杆可沿轴向滑动；所述次推杆竖直设置且分别铰接所述通风机构；所述铰接杆一端铰接所述主推杆，另一端铰接所述次推杆。

采用本技术方案，通过主推杆推动铰接杆，铰接杆推动次推杆，而带动通风机构开闭，来控制其风力流通，风力进入角度，内外流通情况等，集成化控制管理，方便维护更换，统一运行。

优选的，所述外风筒与内风筒顶部间隙还设置有限位槽，所述铰接杆与所述次推杆连接端点滑动设置在所述限位槽，且滑动方向平行于所述主推杆轴向。

采用本技术方案，铰接杆在推动次推杆运动时，因为次推杆与通风机构的铰接点都在次推杆的轴向，而通风机构与内风筒的铰接点也在统一竖直方向上，且同一通风机构的两个铰接点距离不变，因此在次推杆向下推动或向上拉回时，次推杆铰接点沿内风筒铰接点做圆周运动，在竖直方向上的投影距离会发生变化(R*COSθ),因此将次推杆与铰接杆交接点滑动设置以适应次推杆的运动，减少阻碍，推动过程更顺畅。

优选的，所述通风机构包括第一通风板和第二通风板，所述第一通风板和第二通风板均铰接于所述次推杆和内风筒，所述第一通风板凸出所述内风筒外长度大于所述第二通风板凸出所述内风筒外的长度，所述所述第一通风板凸出所述内风筒内的长度小于所述第二通风板凸出所述内风筒内的长度。

采用本技术方案，第二通风板外部短，内部长，主要将内风筒外部气流导入内风筒内部，第一通风板则相反，将内风筒内部水汽含量高的气流通入内风筒外部，水汽可以吸收换热翅片管表面热量汽化，加强换热效率，虽然内风筒主要作用是降低循环冷却水温度，而通过内外气流流通，还可以利用其喷洒冷却水结合分冷，进一步提高风冷效率。

优选的，所述内风筒中部还设置有环形导流侧板，且所述换热翅片管均穿过所述导流侧板，所述导流侧板与所述外风筒形成间隙，所述导流侧板与水平面倾斜，且外侧高度高于内侧高度。

采用本技术方案，导流侧板使内外风筒间隙的流动空气也非直接平滑流出，而是被阻挡然后通过与外风筒间隙流过，使部分气流横向流动，气流流速与流向发生变化，使气流在外风筒内流动时间更长，延长换热时间，提高换热效率。

优选的，所述内风筒底部还设置有滤网和排污口，且所述排污口设置在所述滤网上方。

采用本技术方案，因为喷洒水参与风冷过程可能会累计灰尘杂质，通过过滤后循环使用，减小堵塞可能，排污口定期排出污水，保证循环体系洁净。

优选的，所述水冷管还连通设置有补水口，所述补水口设置在所述冷却水出口与所述水冷管之间；所述中间筒底部连通设置有出液口。

采用本技术方案，冷却循环水在风冷及排污时有所损耗，且冷却循环水可能存在温度不能达到使用需求的情况，因此通过外界冷却补水满足使用需求，虽然需要外部补水，但是整体损耗水资源较少，且可以满足蒸汽冷凝及冷凝液温度控制的需求。

优选的，所述第一风机上方还设置有消音罩。

采用本技术方案，减小风机产生噪音，环保健康。

本发明实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

1、本发明通过补充水冷横向延长冷却传热时间，且将风冷室空间充分利用，在将风力集中主要冷却内外风筒间隙蒸汽同时，可以次要冷却补充水冷的高温水；

2、本发明椭球流线型导流板不止对外部气流起导流作用，同时对内部水流起导流作用；

3、本发明内风筒与外风筒流通，增强内风筒内空气流动，增强喷淋水的挥发吸热，提高了风冷机的总体冷却换热效率；

4、本发明通过主推杆次推杆控制内外风筒空气流入角度，流动面积等，进而控制协调内风筒和外风筒的换热效率；

5、本发明水冷循环水通过过滤排污处理后循环使用，减少水资源的浪费。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的圆心风冷机的立体结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的圆心风冷机的剖视结构示意图；

图3为本发明实施例2提供的圆心风冷机的内风筒剖视结构示意图(主要外风筒风冷)；

图4为本发明实施例2提供的圆心风冷机的内风筒剖视结构示意图(主要内风筒风冷)；

图5为本发明实施例2提供的圆心风冷机的内风筒俯视结构示意图；

图标：1-内风筒、11-滤网、12-排污口、13-冷却水出口、14-提升泵、141-喷淋口、15-通风机构、151-第一通风板、152-第二通风板、16-第二风机、17-导流板、2-外风筒、21-蒸汽入口、3-第一风机、4-消音罩、5-中间筒、51-出液口、6-水冷管、61-补水口、7-主推杆、71-限位槽、72-次推杆、73-铰接杆、8-导流侧板、9-换热翅片管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

一种圆心风冷机，包括由下往上连通的外风筒2和第一风机3，还包括设置在所述外风筒2内部的内风筒1，所述内风筒1下端封闭设置有导流板17，所述内风筒1与所述外风筒2的间隙设置有十组换热翅片管9；所述换热翅片管9上部连通设有蒸汽入口21，下部连通有中间筒5；所述中间筒5外设置有水冷管6，所述水冷管6两端分别连通所述内风筒1的顶端和底部。

采用本技术方案，通过导流板17将冷风主要集中于换热翅片管9，以便提高蒸汽风冷传热效果，且次要对内筒起冷却作用，风冷冷凝后液体温度可能并未降低到合适温度，因此再通过中间筒5二次水冷，以便控制降低冷凝液体到合适温度，水冷后液体再返回内风筒1中，通过内风筒1将高温水冷却循环冷却使用，减少水资源的使用，同时，并未增高风冷机的操作高度，而是通过补充水冷横向延长冷却传热时间，且将风冷室空间充分利用，在将风力集中主要冷却内外风筒2间隙蒸汽同时，可以次要冷却补充水冷的高温水。

在本实施例中，所述导流板17设置为椭球流线型，所述导流板17设有冷却水出口13，所述冷却水出口13连通所述水冷管6；所述内风筒1内部顶端设有七组喷淋口141，所述水冷管6通过设有提升泵14连通所述喷淋口141。

采用本技术方案，导流板17设置为流线型，方便将气流导向内风筒1与外风筒2的间隙，且自身受力分散均匀，不易松动或出现故障等，冷却水从顶部喷淋口141喷洒，自由落下或沿壁落下，直至被下部导流板17集中然后通过冷却水出口13导出，导流板17不止对外部气流起导流作用，同时对内部水流起导流作用。

在本实施例中，所述内风筒1侧壁铰接设置有通风机构15，所述通风机构15前后左右四个方向均有设置，且各设置十五组，所述内风筒1顶部连通设置有第二风机16，且所述第二风机16设置在所述喷淋口141的上方。

采用本技术方案，内风筒1与外风筒2非封闭而是流通，气流从下部导流板17主要集中在换热翅片管9处，通过第二风机16作用部分被吸取进入内风筒1，增强内风筒1内空气流动，增强喷淋水的挥发吸热，虽然降低了换热翅片管9的部分换热效率，但是提高了内风筒1的换热效率，且提高的量远大于降低的量(增强了喷淋水的挥发吸热)，因此提高了风冷机的总体冷却换热效率，在风冷满足最低需要而循环冷却水温度不能有效降低而需要太多外界冷却补水时，可以考虑，打开第二风机16或调整其功率，降低部分换热翅片管9换热效率，而提高内风筒1冷却循环水的换热效率，提高整体风冷的换热效率。

在本实施例中，所述内风筒1中部还设置有环形导流侧板8，且所述换热翅片管9均穿过所述导流侧板8，所述导流侧板8与所述外风筒2形成间隙，所述导流侧板8与水平面倾斜，且外侧高度高于内侧高度。

采用本技术方案，导流侧板8使内外风筒2间隙的流动空气也非直接平滑流出，而是被阻挡然后通过与外风筒2间隙流过，使部分气流横向流动，气流流速与流向发生变化，使气流在外风筒2内流动时间更长，延长换热时间，提高换热效率。

在本实施例中，所述内风筒1底部还设置有滤网11和排污口12，且所述排污口12设置在所述滤网11上方。

采用本技术方案，因为喷洒水参与风冷过程可能会累计灰尘杂质，通过过滤后循环使用，减小堵塞可能，排污口12定期排出污水，保证循环体系洁净。

在本实施例中，所述水冷管6还连通设置有补水口61，所述补水口61设置在所述冷却水出口13与所述水冷管6之间；所述中间筒5底部连通设置有出液口51。

采用本技术方案，冷却循环水在风冷及排污时有所损耗，且冷却循环水可能存在温度不能达到使用需求的情况，因此通过外界冷却补水满足使用需求，虽然需要外部补水，但是整体损耗水资源较少，且可以满足蒸汽冷凝及冷凝液温度控制的需求。

在本实施例中，所述第一风机3上方还设置有消音罩4。

采用本技术方案，减小风机产生噪音，环保健康。

实施例2

本实施例与实施例1的区别仅在于，在本实施例中，所述内风筒1外部还设置有两组主推杆7，且每组主推杆7平行设置两根,两组主推杆7垂直设置，每根主推杆7对应设置两组铰接杆73和次推杆72，且所述主推杆7可沿轴向滑动；所述次推杆72竖直设置且分别铰接所述通风机构15；所述铰接杆73一端铰接所述主推杆7，另一端铰接所述次推杆72。

采用本技术方案，通过主推杆7推动铰接杆73，铰接杆73推动次推杆72，而带动通风机构15开闭，来控制其风力流通，风力进入角度，内外流通情况等，集成化控制管理，方便维护更换，统一运行。

在本实施例中，所述外风筒2与内风筒1顶部间隙还设置有限位槽71，所述铰接杆73与所述次推杆72连接端点滑动设置在所述限位槽71，且滑动方向平行于所述主推杆7轴向。

采用本技术方案，铰接杆73在推动次推杆72运动时，因为次推杆72与通风机构15的铰接点都在次推杆72的轴向，而通风机构15与内风筒1的铰接点也在统一竖直方向上，且同一通风机构15的两个铰接点距离不变，因此在次推杆72向下推动或向上拉回时，次推杆72铰接点沿内风筒1铰接点做圆周运动，在竖直方向上的投影距离会发生变化(R*COSθ),因此将次推杆72与铰接杆73交接点滑动设置以适应次推杆72的运动，减少阻碍，推动过程更顺畅。

在本实施例中，所述通风机构15包括第一通风板151和第二通风板152，所述第一通风板151和第二通风板152均铰接于所述次推杆72和内风筒1，所述第一通风板151凸出所述内风筒1外长度大于所述第二通风板152凸出所述内风筒1外的长度，所述所述第一通风板151凸出所述内风筒1内的长度小于所述第二通风板152凸出所述内风筒1内的长度。

采用本技术方案，第二通风板152外部短，内部长，主要将内风筒1外部气流导入内风筒1内部，第一通风板151则相反，将内风筒1内部水汽含量高的气流通入内风筒1外部，水汽可以吸收换热翅片管9表面热量汽化，加强换热效率，虽然内风筒1主要作用是降低循环冷却水温度，而通过内外气流流通，还可以利用其喷洒冷却水结合分冷，进一步提高风冷效率。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。