CN106568240B - 冷水机组及其壳管式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷水机组及其壳管式换热器。所述壳管式换热器，包括：壳体，所述壳体设有进水室和排水室；换热管，所述换热管设在所述换热腔内；清洗装置，所述清洗装置包括：用于排出清洗块的排出管，所述排出管的第一端伸入到所述进水管内；用于回收所述清洗块的收集管，所述收集管的第一端伸入到所述排水管内；驱动装置，所述驱动装置连接是所述排出管的第二端和所述收集管的第二端之间以驱动所述清洗块运动。根据本发明实施例的壳管式换热器可以对换热管进行自动清洗，清洗装置的结构简单，占地面积小，成本低。

Description

冷水机组及其壳管式换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，尤其是涉及一种壳管式换热器和具有该壳管式换热器的冷水机组。

背景技术

中央空调所用的冷水机组冷凝器在运行一段时间以后，会在传热盘管的内表面附着一层由粘泥、污垢、锈蚀物等组成的混合物，该层混合物的热阻远大于冷凝器的设计极限阻值，从而使冷水机组主机的COP明显下降而增加能耗。此外，管内脏污还会加大流动阻力，使循环水泵的能耗增加，因此冷水机组的换热器需要定期清洗。

相关技术中存在一种新型的在线清洗设备，该设备是在冷凝器进出水管路上配置一套单独的清洗系统。但是这种系统结构复杂，占地面积大，价格高。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种壳管式换热器，该壳管式换热器可以对换热管进行自动清洗，清洗装置的结构简单，占地面积小，成本低。

本发明还提出一种具有该壳管式换热器的冷水机组。

根据本发明第一方面实施例的壳管式换热器，包括：壳体，所述壳体的中部设有换热腔，所述换热腔的一端设有间隔开的进水室和排水室，所述换热腔的另一端设有回水室，所述进水室处连接有进水管，所述排水室处连接有排水管；换热管，所述换热管设在所述换热腔内，且所述换热管为多个且其中一部分所述换热管的两端分别与所述进水室和所述回水室连通，另一部分所述换热管的两端分别与所述排水室和所述回水室连通；清洗装置，所述清洗装置包括：用于排出清洗块的排出管，所述排出管的第一端伸入到所述进水管内；用于回收所述清洗块的收集管，所述收集管的第一端伸入到所述排水管内；驱动装置，所述驱动装置连接是所述排出管的第二端和所述收集管的第二端之间以驱动所述清洗块运动。

根据本发明实施例的壳管式换热器，由于清洗装置中的排出管伸入到进水管内，且收集管伸入到排水管内，因此清洗块的排出和收集更加顺利，也缩短了清洗块的流动路径，避免了清洗块的无用的流动流程。而且通过设置驱动装置从而可以自动地对清洗块的运动起到驱动作用，从而达到对换热管的自动清洗目的，无需人员介入，而且清洗过程无需停机，可以保证冷水机组的正常运转。

此外，根据本发明实施例中的清洗装置的结构更加简单，通过排出管和收集管的简单连接，就可以起到耐用的物理清洗方式，安装简易，性能稳定可靠，保养简单，减少冷水机组的保养维护成本。

在一些优选实施例中，所述壳管式换热器还包括平衡管，所述平衡管的第一端与所述收集管连通且连接在所述收集管的远离所述排水室的一侧，所述平衡管的第二端与所述排水管连通且连接在所述排水管的位于所述收集管的下游侧。

在一些优选实施例中，所述平衡管内设有封堵所述平衡管横截面的滤网。

在一些优选实施例中，所述壳管式换热器还包括用于收集所述清洗块的收集滤网，所述收集滤网的一端连接在所述排水室和所述排水管的连接处，所述收集滤网的另一端连接在所述收集管的第一端。

在一些优选实施例中，所述壳管式换热器还包括用于将所述清洗块导引至所述收集滤网内的导引滤网，所述导引滤网的一端罩设在与所述排水室连通的所述换热管的外周，所述导引滤网的另一端与所述收集滤网的所述一端相连。

在一些优选实施例中，所述驱动装置设在所述排水管和所述进水管之间。

在一些优选实施例中，所述驱动装置包括：外壳，所述排出管的第二端和所述收集管的第二端分别与所述外壳相连；叶轮，所述叶轮可转动地设在所述外壳内以将所述清洗块从所述收集管的第二端传送至所述排出管的第二端。

在一些优选实施例中，所述排出管和所述收集管中的一个连接在所述外壳的上端，所述排出管和所述收集管中的一个连接在所述外壳的下端，其中所述叶轮包括：旋转轴，所述旋转轴沿前后方向延伸；多个围绕所述旋转轴设置的叶片。

在一些优选实施例中，所述叶片的长度略小于所述外壳的内径。

根据本发明第二方面实施例的冷水机组，包括根据本发明上述的壳管式换热器。

由于根据本发明实施例的壳管式换热器具有上述优点，因此通过设置该壳管式换热器从而使冷水机组具有相应的优点，即根据本发明实施例的冷水机组，运行稳定，冷水机组的制冷制热效果有保证，此外，冷水机组的维护保养简单，成本低。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的壳管式换热器的结构示意图；

图2是图1所示的壳管式换热器的局部结构示意图。

附图标记：

壳管式换热器100；

壳体1；换热腔11；进水室12；排水室13；回水室14；第一端板15；第二端板16；第三端板17；进水管18；排水管19；

换热管2；第一换热管组21；第二换热管组22；

清洗装置3；

排出管31；排出管31的第一端311；排出管31的第二端312；

收集管32；收集管32的第一端321；收集管32的第二端321；

驱动装置33；外壳331；叶轮332；旋转轴3321；叶片3322；

平衡管4；滤网41；平衡管4的第一端42；平衡管4的第二端43；

收集滤网5；导引滤网6。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参考图1和图2描述根据本发明实施例的壳管式换热器100。其中，壳管式换热器100可以应用到冷水机组中，以用于冷媒和水之间的换热。水与冷媒换热后可以引导至用冷或用热的客户端。

图1和图2所示，根据本发明实施例的壳管式换热器100包括：壳体1、换热管2和清洗装置3。

如图1所示，壳体1的中部设有换热腔11，换热腔11的一端设有间隔开的进水室12和排水室13，换热腔11的另一端设有回水室14。其中，换热腔11与其他的腔室也是间隔开的，换热管2设在换热腔11内，且换热管2为多个且其中一部分换热管2的两端分别与进水室12和回水室14连通，另一部分换热管2的两端分别与排水室13和回水室14连通。

清洗装置3包括排出管31、收集管32和驱动装置33，其中对于换热管2内壁的清理在本实施例中可以利用清洗块，清洗块的形状与换热管2的内腔尺寸匹配，从而当清洗块进入到换热管2内，可以利用清洗块与换热管2的内壁之间的摩擦达到清理换热管2的目的。

其中，排出管31用于排出清洗块，排出管31的第一端311与进水室12连通，收集管32用于回收清洗块，收集管32的第一端321与排水室13连通，驱动装置33连接是排出管31的第二端312和收集管32的第二端322之间以驱动清洗块运动。

进一步地，进水室12处连接有进水管18，进水管18用于将水导流至进水室12内。排水室13处连接有排水管19，排水管19用于将与冷媒换热后的水引导至用冷端或用热端。排出管31的第一端311伸入到进水管18内，收集管32的第一端321伸入到排水管19内。由此排出管31与进水管18连通，当进水时，水流朝向换热管2的方向流动，从而可以促进清洗块进入到换热管2内，同理，当清洗块随着水流流动到排水室13后，由于收集管32与排出管31直接连通，由此清洗块可以更加顺利地进入到收集管32内以备下次的清洗循环。

根据本发明实施例的壳管式换热器100，由于清洗装置3中的排出管31伸入到进水管18内，且收集管32伸入到排水管19内，因此清洗块的排出和收集更加顺利，也缩短了清洗块的流动路径，避免了清洗块的无用的流动流程。而且通过设置驱动装置33从而可以自动地对清洗块的运动起到驱动作用，从而达到对换热管2的自动清洗目的，无需人员介入，而且清洗过程无需停机，可以保证冷水机组的正常运转。

此外，根据本发明实施例中的清洗装置3的结构更加简单，通过排出管31和收集管32的简单连接，就可以起到耐用的物理清洗方式，安装简易，性能稳定可靠，保养简单，减少冷水机组的保养维护成本。

下面参考图1和图2详细描述根据本发明实施例的壳管式换热器100。

如图1所示的多个换热管2，其中可以称与回水室14和排水室13连通的换热管2为第一换热管组21，第一换热管组21可以包括多个换热管2，同理，可以称与回水室14和进水室12连通的换热管2为第二换热管组22，第二换热管组22也包括多个换热管2。

例如图1所示，换热腔11的左端设有与之间隔开的回水室14，换热腔11的左端设置有第一端板15，从而通过第一端板15将换热腔11与回水室14间隔开，第一换热管组21中的每个换热管2以及第二换热管组22中的每个换热管2的左端穿过第一端板15从而与回水室14连通。换热腔11的右端设有排水室13和进水室12，其中排水室13、进水室12分别与换热腔11之间隔开，例如换热腔11的右端设有第二端板16，从而利用第二端板16将换热腔11与排水室13分隔开，且利用第二端板16将换热腔11与进水室12分隔开，换热管2的右端穿过第二端板16从而与进水室12或者排水室13连通。

排水室13位于进水室12的上方，排水室13和进水室12之间通过第三端板17间隔开。其中，第一换热管组21中的每个换热管2穿过第二端板16后与排水室13连通，第二换热管组22中的每个换热管2穿过第二端板16后与进水室12连通。

其中排水管19和进水管18连接在壳体1的右端，其中排水室13的壁上设有用于连通排水管19的通孔，进水室12的壁上设于用于连通进水管18的通孔。排水管19内的水流向为从左至右，进水管18内的水流向为从右向左。

其中在图1和图2所示的示例中，收集管32的第一端321伸入到排水管19内，其中收集管32的第一端321的端口朝向排水室13的方向敞开，同理，排出管31的第一端311伸入到进入进水管18内，其中排出管31的第一端311的端口朝向进水室12的方向敞开。由此无论清洗块排出还是回收，均可以直接地朝向目的方向流动，简化了清洗块的流动路径。

在本发明的一个实施例中，壳管式换热器100还包括用于收集清洗块的收集滤网5，其中，收集滤网5的一端连接在排水室13和排水管19的连接处，收集滤网5的另一端连接在收集管32的第一端321。也就是说，收集滤网5的左端连接在排水室13的上述通孔出，收集滤网5的右端连接在收集管32的第一端321的端口处，由此清洗块从排水室13流出后，能够在收集滤网5的限位下，顺利地回收至收集管32内，由此可以避免清洗块在水流的作用下被冲到清洗装置3之外的地方，造成清洗块的浪费和对其他结构的不良影响。

进一步地，如图1所示，还包括用于将清洗块导引至收集滤网5内的导引滤网6，导引滤网6的一端罩设在与排水室13连通的换热管2的外周，导引滤网6的另一端与收集滤网5的一端相连。也就是说，导引滤网6的左端可以与第二端板16相连且罩设在第一换热管组21的外周，导引滤网6的右端与收集滤网5的左端相连。其中导引滤网6在安装的过程中呈平面形状，这样从第一换热管组21的右端排出的清洗块可以在导引滤网6的引导下，快速且顺利地进入到收集滤网5内，由此可以避免清洗块在水流的冲击下，被排水室13的内壁阻挡，而无法顺利进入到收集滤网5中，进而影响清洗块的回收率。

综上，通过设置收集滤网5和导引滤网6，从而可以提高清洗块的回收率。

如图1和图2所示，优选地，驱动装置33设在排水管19和进水管18之间。其中，排水管19位于进水管18的上方，驱动装置33设置在排水管19的下方以及进水管18的上方。通过将驱动装置33设在排水管19和进水管18之间，从而可以使驱动装置33的安装更加紧凑，占用空间更小。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，驱动装置33包括外壳331和叶轮332。外壳331内限定出安装空腔，叶轮332可转动地设在外壳331内，排出管31的第二端312和收集管32的第二端322分别与外壳331相连，排出管31和收集管32中的一个连接在外壳331的上端，排出管31和收集管32中的一个连接在外壳331的下端。

如图1和图2所示，排出管31的第二端312连接在外壳331的底部，收集管32的第二端322连接在外壳331的顶部。由此当清洗块从收集管32的第二端322流入到外壳331内后，在叶轮332的转动过程中，由叶轮332驱动清洗块从收集管32的第二端322传送至排出管31的第二端312，进而清洗块可以再次由排出管31排出后，参与换热管2的清洗循环。

叶轮332包括旋转轴3321和多个围绕旋转轴3321设置的叶片3322，旋转轴3321沿前后方向延伸，旋转轴3321沿其轴线方向转动，叶片3322在旋转轴3321的带动下旋转，如图1和图2所示，当清洗块由上向下流动时，叶片3322恰好可以在转动的过程中，带动清洗块向下运动。在本发明的实施例中，驱动装置33的结构简单，可以有效驱动清洗块的运动。

有利地，叶片3322的长度略小于外壳331的内径。其中，可以理解的是，驱动装置33的旋转轴3321与外壳331的中心重合，叶片3322的长度略小于外壳331的内径，此处的“略小于”是指叶片3322的长度相对于外壳331的内径小，但是外壳331的内壁与叶片3322的自由端之间的间隙不会使清洗块漏出，由此可以有效地利用叶片3322的搅动作用，使清洗块从上向下流动。

在本发明的另一个实施例中，如图1和图2所示，还包括平衡管4，平衡管4的第一端42与收集管32连通且连接在收集管32的远离排水室13的一侧，平衡管4的第二端43与排水管19连通且连接在排水管19的位于收集管32的下游侧。通过设置平衡管4，从而可以保证收集管32内的水流动能够促进清洗块沉积在收集管32的下部，也就是说，平衡管4可以允许一部分水从收集管32流至排水管19中，这样可以避免在收集管32的管口处产生水流的湍流，清洗块在水流的流动作用下，能够有效流动至收集管32内，以备后续的清洗循环使用。

有利地，平衡管4内设有封堵平衡管4横截面的滤网41，通过设置滤网41，防止清洗块从平衡管4流出。因此，可以将平衡管4的内径进一步增大，从而提升清洗块的沉降效果。

下面描述根据本发明第二方面实施例的冷水机组，根据本发明实施例的冷水机组，包括上述的壳管式换热器100。

由于根据本发明实施例的壳管式换热器100具有上述优点，因此通过设置该壳管式换热器100从而使冷水机组具有相应的优点，即根据本发明实施例的冷水机组，运行稳定，冷水机组的制冷制热效果有保证，此外，冷水机组的维护保养简单，成本低。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种壳管式换热器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体的中部设有换热腔，所述换热腔的一端设有间隔开的进水室和排水室，所述换热腔的另一端设有回水室，所述进水室处连接有进水管，所述排水室处连接有排水管；

换热管，所述换热管设在所述换热腔内，且所述换热管为多个且其中一部分所述换热管的两端分别与所述进水室和所述回水室连通，另一部分所述换热管的两端分别与所述排水室和所述回水室连通；

清洗装置，所述清洗装置包括：

用于排出清洗块的排出管，所述排出管的第一端伸入到所述进水管内；

用于回收所述清洗块的收集管，所述收集管的第一端伸入到所述排水管内；

驱动装置，所述驱动装置连接是所述排出管的第二端和所述收集管的第二端之间以驱动所述清洗块运动；

平衡管，所述平衡管的第一端与所述收集管连通且连接在所述收集管的远离所述排水室的一侧，所述平衡管的第二端与所述排水管连通且连接在所述排水管的位于所述收集管的下游侧。

2.根据权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，所述平衡管内设有封堵所述平衡管横截面的滤网。

3.根据权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，还包括用于收集所述清洗块的收集滤网，所述收集滤网的一端连接在所述排水室和所述排水管的连接处，所述收集滤网的另一端连接在所述收集管的第一端。

4.根据权利要求3所述的壳管式换热器，其特征在于，还包括用于将所述清洗块导引至所述收集滤网内的导引滤网，所述导引滤网的一端罩设在与所述排水室连通的所述换热管的外周，所述导引滤网的另一端与所述收集滤网的所述一端相连。

5.根据权利要求1所述的壳管式换热器，其特征在于，所述驱动装置设在所述排水管和所述进水管之间。

6.根据权利要求5所述的壳管式换热器，其特征在于，所述驱动装置包括：

外壳，所述排出管的第二端和所述收集管的第二端分别与所述外壳相连，

叶轮，所述叶轮可转动地设在所述外壳内以将所述清洗块从所述收集管的第二端传送至所述排出管的第二端。

7.根据权利要求6所述的壳管式换热器，其特征在于，所述排出管和所述收集管中的一个连接在所述外壳的上端，所述排出管和所述收集管中的一个连接在所述外壳的下端，其中所述叶轮包括：

旋转轴，所述旋转轴沿前后方向延伸；

多个围绕所述旋转轴设置的叶片。

8.根据权利要求7所述的壳管式换热器，其特征在于，所述叶片的长度略小于所述外壳的内径。

9.一种冷水机组，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的壳管式换热器。