CN109489341B - 一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器，其结构包括：集水槽板、控制面板、冷却器、气体预处理装置，气体预处理装置的左侧采用嵌套的方式连接于冷却器的内部右侧上端，本发明一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器，实现了该冷却器在对车间温差较大的气体冷却时，通过动涡旋盘与定涡旋盘的配合，具有对气体进行挤压过程中能够释放高温能量的作用，接着弹簧、下端板与上端板对气体进行扰流处理，使得气体流速下降，从而气体分子运动减弱，根据能量守恒定律，气体的内能减少，机械能增加，从而实现对高温气体进行预降温处理，有效避免高温气体与换热管直接接触，进而对冷却器内部的列管起到防破裂的作用。
Description
技术领域
本发明是一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器，属于空调制冷领域。
背景技术
冷却器为空调换热设备的一类，用以冷却流体，通常用水或空气为冷却剂以除去热量，而冷却器一般分为立式管式冷却器与卧式管式冷却器，其中在较为闷热的加工车间多采用卧式管式冷却器对气体进行置换冷却。
然而市面上的卧式管式冷却器的冷凝列管和管板之间采用的是贴胀加焊接，在加工车间一般入口气体温度能高达五六十摄氏度，而该冷却器内部冷却水温度在三十摄氏度以下，温差大，而且由于换热管与壳体的热膨胀系数不同，加之温差应力大，就会很容易驱使换热管变薄，时间久了变薄的地方发生破裂，导致列管易于出现泄漏现象，造成空气中的氮气进入到冷却器中的循环水而产生稀硝酸，从而就会腐蚀碳钢壳体和复合管板，以致加快了列管的破裂。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器，为了克服目前市面上的卧式管式冷却器的冷凝列管和管板之间采用的是贴胀加焊接，在加工车间一般入口气体温度能高达五六十摄氏度，而该冷却器内部冷却水温度在三十摄氏度以下，温差大，而且由于换热管与壳体的热膨胀系数不同，加之温差应力大，就会很容易驱使换热管变薄，时间久了变薄的地方发生破裂，导致列管易于出现泄漏现象，造成空气中的氮气进入到冷却器中的循环水而产生稀硝酸，从而就会腐蚀碳钢壳体和复合管板，以致加快了列管的破裂的问题。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器，其结构包括：集水槽板、控制面板、冷却器、气体预处理装置，所述气体预处理装置的左侧采用嵌套的方式连接于冷却器的内部右侧上端，所述控制面板右表面与冷却器的左侧上端相贴合，所述冷却器的下端与集水槽板的上端两侧通过电焊的方式固定连接在一起，所述气体预处理装置由引导装置、挤压装置、预冷装置组成，所述挤压装置共设有两个并且安装于预冷装置的右侧，所述引导装置通过导管与挤压装置相连接，所述引导装置共设有两个并且设在挤压装置的两侧。
为优化上述技术方案，进一步采取的措施为：
本发明进一步设置为，所述引导装置由吸气栅格、抽气泵、控制电动机、通气管组成，所述抽气泵与控制电动机机械连接，所述抽气泵的左侧通过通气管与挤压装置的上端相连接，所述抽气泵共设有两个并且安装于吸气栅格的两侧。
通过采用上述技术方案，通过控制电动机与抽气泵的配合，在吸气时控制电动机便驱动抽气泵高速运转，使得加快气体流速，为后期气体降温起到快速引流的作用。
本发明进一步设置为，所述挤压装置由喷嘴、吸气口、密封罩、动涡旋盘、定涡旋盘、排气口、气体导入腔组成，所述喷嘴的右侧与排气口传动连接，所述吸气口采用嵌套的连接于密封罩的内部上端，所述动涡旋盘装设于定涡旋盘的上端，所述气体导入腔嵌入安装于密封罩的内部右侧下端，所述吸气口通过通气管与抽气泵的左侧相连接。
通过采用上述技术方案，通过喷嘴与排气口的配合，具有将挤压处理后的气体排到排气口的作用，使得喷嘴能够更有利的驱使高温气体喷射引流到下个流程中。
本发明进一步设置为，所述预冷装置由叶轮、导气管、驱动杆、拨柱、伸缩杆、存放槽、流动通道、扰流槽组成，所述驱动杆的右侧嵌入安装于叶轮的内部左侧，所述流动通道的右侧下端与导气管的左侧相焊接，所述伸缩杆与存放槽机械连接，所述存放槽采用嵌套的方式连接于拨柱的内部两侧，所述扰流槽嵌入安装于叶轮的内部。
通过采用上述技术方案，通过伸缩杆与拨柱的配合，在气体流过时驱使伸缩杆向外伸展，具有扰动气体流速的作用，避免气体在导入时与换热管温差过大。
本发明进一步设置为，所述扰流槽由弹簧、上端板、下端板、扰流球组成，所述弹簧的下端与扰流球外表面相焊接，所述下端板的右侧与上端板的左侧相互平行。
通过采用上述技术方案，通过弹簧与扰流球的配合，具有气体在流通扰流槽时驱使扰流球晃动的作用，使得气体流速能够得到干扰，以致降低流速。
使用方法：在工作人员使用该装置时，通过集水槽板将冷却器放置于车间所需区域，接着使用控制面板控制，使得气体预处理装置上的控制电动机控制抽气泵通电旋转，致使高温气体经吸气栅格导入到通气管内，吸气口便将气体导流到气体导入腔，在气体的冲力下动涡旋盘便发生晃动，使得气体在动涡旋盘与定涡旋盘之间受到挤压处理，挤压过程中驱使气体释放温度能量，具有初次为其降温的作用，接着气体经排气口与喷嘴喷射到导气管内，气体经高速运转的叶轮使其流通速度快速下降，在扰流球与下端板的作用下对其进行扰流处理，使得速度下降的气体的内能降低，致使气体温度进一步大幅度降低，接着通过拨柱旋转控制伸缩杆伸张，使得流过的气体尽可能的往流动通道两侧扩散，使得气体能够在不断变大的通道中流动，从而实现对高温气体的预降温处理，从而有效避免了高温气体与换热管温差过大。
有益效果
本发明一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器，实现了该冷却器在对车间温差较大的气体冷却时，通过动涡旋盘与定涡旋盘的配合，具有对气体进行挤压过程中能够释放高温能量的作用，接着弹簧、下端板与上端板对气体进行扰流处理，使得气体流速下降，从而气体分子运动减弱，根据能量守恒定律，气体的内能减少，机械能增加，从而实现对高温气体进行预降温处理，有效避免高温气体与换热管直接接触，进而对冷却器内部的列管起到防破裂的作用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器的结构示意图。
图2为本发明气体预处理装置的结构示意图。
图3为本发明拨柱的工作状态结构示意图。
图4为本发明叶轮的侧视结构示意图。
图5为本发明扰流槽的结构示意图。
图6为本发明挤压装置的吸气结构示意图。
图7为本发明挤压装置的工作状态结构示意图。
图8为本发明挤压装置的排气结构示意图。
附图标记说明：集水槽板-1、控制面板-2、冷却器-3、气体预处理装置-4、引导装置-41、挤压装置-42、预冷装置-43、吸气栅格-411、抽气泵-412、控制电动机-413、通气管-414、喷嘴-421、吸气口-422、密封罩-423、动涡旋盘-424、定涡旋盘-425、排气口-426、气体导入腔-427、叶轮-431、导气管-432、驱动杆-433、拨柱-434、伸缩杆-435、存放槽-436、流动通道-437、扰流槽-438、弹簧-4381、上端板-4382、下端板-4383、扰流球-4384。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-8，本发明提供一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器：其结构包括：集水槽板1、控制面板2、冷却器3、气体预处理装置4，所述气体预处理装置4的左侧采用嵌套的方式连接于冷却器3的内部右侧上端，所述控制面板2右表面与冷却器3的左侧上端相贴合，所述冷却器3的下端与集水槽板1的上端两侧通过电焊的方式固定连接在一起，所述气体预处理装置4由引导装置41、挤压装置42、预冷装置43组成，所述挤压装置42共设有两个并且安装于预冷装置43的右侧，所述引导装置41通过导管与挤压装置42相连接，所述引导装置41共设有两个并且设在挤压装置42的两侧，所述引导装置41由吸气栅格411、抽气泵412、控制电动机413、通气管414组成，所述抽气泵412与控制电动机413机械连接，所述抽气泵412的左侧通过通气管414与挤压装置42的上端相连接，所述抽气泵412共设有两个并且安装于吸气栅格411的两侧，通过控制电动机413与抽气泵412的配合，在吸气时控制电动机413便驱动抽气泵412高速运转，使得加快气体流速，为后期气体降温起到快速引流的作用，所述挤压装置42由喷嘴421、吸气口422、密封罩423、动涡旋盘424、定涡旋盘425、排气口426、气体导入腔427组成，所述喷嘴421的右侧与排气口426传动连接，所述吸气口422采用嵌套的连接于密封罩423的内部上端，所述动涡旋盘424装设于定涡旋盘425的上端，所述气体导入腔427嵌入安装于密封罩423的内部右侧下端，所述吸气口422通过通气管414与抽气泵412的左侧相连接，通过喷嘴421与排气口426的配合，具有将挤压处理后的气体排到排气口426的作用，使得喷嘴421能够更有利的驱使高温气体喷射引流到下个流程中，所述预冷装置43由叶轮431、导气管432、驱动杆433、拨柱434、伸缩杆435、存放槽436、流动通道437、扰流槽438组成，所述驱动杆433的右侧嵌入安装于叶轮431的内部左侧，所述流动通道437的右侧下端与导气管432的左侧相焊接，所述伸缩杆435与存放槽436机械连接，所述存放槽436采用嵌套的方式连接于拨柱434的内部两侧，所述扰流槽438嵌入安装于叶轮431的内部，通过伸缩杆435与拨柱434的配合，在气体流过时驱使伸缩杆435向外伸展，具有扰动气体流速的作用，避免气体在导入时与换热管温差过大，所述扰流槽438由弹簧4381、上端板4382、下端板4383、扰流球4384组成，所述弹簧4381的下端与扰流球4384外表面相焊接，所述下端板4383的右侧与上端板4382的左侧相互平行，通过弹簧4381与扰流球4384的配合，具有气体在流通扰流槽438时驱使扰流球4384晃动的作用，使得气体流速能够得到干扰，以致降低流速。
请参阅图2，所述流动通道437采用的是右窄左宽的锥形结构，与现有技术相比，该种结构具有气体在流动时驱使其通道不断变大的作用，使得气体速度很快下降，以致快速降低气体的内能，从而实现预降温。
请参阅图5，所述上端板4382与下端板4383采用长短交错的形式排列安装，与现有技术相比，该种结构具有在叶轮431高速运转扰流气体时能够使其撞击在端板上的作用，从而防止高温气体直接接触换热管。
使用方法：在工作人员使用该装置时，通过集水槽板1将冷却器3放置于车间所需区域，接着使用控制面板2控制，使得气体预处理装置4上的控制电动机413控制抽气泵412通电旋转，致使高温气体经吸气栅格411导入到通气管414内，吸气口422便将气体导流到气体导入腔427，在气体的冲力下动涡旋盘424便发生晃动，使得气体在动涡旋盘424与定涡旋盘425之间受到挤压处理，挤压过程中驱使气体释放温度能量，具有初次为其降温的作用，接着气体经排气口426与喷嘴421喷射到导气管432内，气体经高速运转的叶轮431使其流通速度快速下降，在扰流球4384与下端板4383的作用下对其进行扰流处理，使得速度下降的气体的内能降低，致使气体温度进一步大幅度降低，接着通过拨柱434旋转控制伸缩杆435伸张，使得流过的气体尽可能的往流动通道437两侧扩散，使得气体能够在不断变大的通道中流动，从而实现对高温气体的预降温处理，从而有效避免了高温气体与换热管温差过大。
本发明解决现有技术市面上的卧式管式冷却器的冷凝列管和管板之间采用的是贴胀加焊接，在加工车间一般入口气体温度能高达五六十摄氏度，而该冷却器内部冷却水温度在三十摄氏度以下，温差大，而且由于换热管与壳体的热膨胀系数不同，加之温差应力大，就会很容易驱使换热管变薄，时间久了变薄的地方发生破裂，导致列管易于出现泄漏现象，造成空气中的氮气进入到冷却器中的循环水而产生稀硝酸，从而就会腐蚀碳钢壳体和复合管板，以致加快了列管的破裂的问题，本发明通过上述部件的互相组合，实现了该冷却器在对车间温差较大的气体冷却时，通过动涡旋盘424与定涡旋盘425的配合，具有对气体进行挤压过程中能够释放高温能量的作用，接着弹簧4381、下端板4383与上端板4382对气体进行扰流处理，使得气体流速下降，从而气体分子运动减弱，根据能量守恒定律，气体的内能减少，机械能增加，从而实现对高温气体进行预降温处理，有效避免高温气体与换热管直接接触，进而对冷却器3内部的列管起到防破裂的作用。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (2)
1.一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器，其结构包括：集水槽板(1)、控制面板(2)、冷却器(3)、气体预处理装置(4)，其特征在于：
所述气体预处理装置(4)的左侧采用嵌套的方式连接于冷却器(3)的内部右侧上端，所述控制面板(2)右表面与冷却器(3)的左侧上端相贴合，所述冷却器(3)的下端与集水槽板(1)的上端两侧通过电焊的方式固定连接在一起；
所述气体预处理装置(4)由引导装置(41)、挤压装置(42)、预冷装置(43)组成；
所述挤压装置(42)共设有两个并且安装于预冷装置(43)的右侧，所述引导装置(41)通过通气管与挤压装置(42)相连接，所述引导装置(41)共设有两个并且设在挤压装置(42)的两侧；
所述挤压装置(42)由喷嘴(421)、吸气口(422)、密封罩(423)、动涡旋盘(424)、定涡旋盘(425)、排气口(426)、气体导入腔(427)组成，所述喷嘴(421)的右侧与排气口(426)传动连接，所述吸气口(422)采用嵌套的方式连接于密封罩(423)的内部上端，所述动涡旋盘(424)装设于定涡旋盘(425)的上端，所述气体导入腔(427)嵌入安装于密封罩(423)的内部右侧下端，所述吸气口(422)通过通气管(414)与抽气泵(412)的左侧相连接；
所述预冷装置(43)由叶轮(431)、导气管(432)、驱动杆(433)、拨柱(434)、伸缩杆(435)、存放槽(436)、流动通道(437)、扰流槽(438)组成，所述驱动杆(433)的右侧嵌入安装于叶轮(431)的内部左侧，所述流动通道(437)的右侧下端与导气管(432)的左侧相焊接，所述伸缩杆(435)与存放槽(436)机械连接，所述存放槽(436)采用嵌套的方式连接于拨柱(434)的内部两侧，所述扰流槽(438)嵌入安装于叶轮(431)的内部；
所述扰流槽(438)由弹簧(4381)、上端板(4382)、下端板(4383)、扰流球(4384)组成，所述弹簧(4381)的下端与扰流球(4384)外表面相焊接，所述下端板(4383)的右侧与上端板(4382)的左侧相互平行。
2.根据权利要求1所述的一种基于能量守恒定律的防列管破裂冷却器，其特征在于：所述引导装置(41)由吸气栅格(411)、抽气泵(412)、控制电动机(413)、通气管(414)组成，所述抽气泵(412)与控制电动机(413)机械连接，所述抽气泵(412)的左侧通过通气管(414)与挤压装置(42)的上端相连接，所述抽气泵(412)共设有两个并且安装于吸气栅格(411)的两侧。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20201027 Address after: 218, 2 / F, building 5, Sox think tank, No. 535 Yongxin Road, Datang street, Zhuji City, Shaoxing City, Zhejiang Province Applicant after: Zhuji hongchou Intelligent Technology Co.,Ltd. Address before: 300000 Tianjin city Xiqing District West Binshui Road No. 391, Tianjin University of Technology Applicant before: Qian Kaijie |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Effective date of registration: 20211130 Address after: 312000 No. 20, Shengming Road, Huandong street, Zhuji City, Shaoxing City, Zhejiang Province Patentee after: Zhuji Huaneng catalyst Co.,Ltd. Address before: 312000 room 218, 2nd floor, building 5, hosiery think tank, 535 Yongxin Road, Datang street, Zhuji City, Shaoxing City, Zhejiang Province Patentee before: Zhuji hongchou Intelligent Technology Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
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Denomination of invention: An anti row tube rupture cooler based on the law of energy conservation Effective date of registration: 20211210 Granted publication date: 20201110 Pledgee: Zhejiang Zhuji Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Huandong sub branch Pledgor: Zhuji Huaneng catalyst Co.,Ltd. Registration number: Y2021980014670 |
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Date of cancellation: 20230308 Granted publication date: 20201110 Pledgee: Zhejiang Zhuji Rural Commercial Bank Co.,Ltd. Huandong sub branch Pledgor: Zhuji Huaneng catalyst Co.,Ltd. Registration number: Y2021980014670 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |