CN111854480A - 一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器 - Google Patents

一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，包括换热器主壳体，所述换热器主壳体的换热器主壳体的外表面均匀固定有若干个介质注入管，所述换热器主壳体的两端均活动安装有密封端盖，两个所述密封端盖的中间均匀安装有若干个热交换介质注入管，所述热交换介质注入管固定安装在换热器主壳体的外表面，所述换热器主壳体的下方均匀固定安装有两个支撑架，所述换热器主壳体的内部均匀安装有若干个转接管。本发明通过安装有连接管、转接管、连接滑块、传动螺杆和电机可以增加换热器的有效壳程，增加换热器的整体换热效率，根据设备运转时的参数进行调节，结构简单、操作方便。

Description

一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器
技术领域
本发明涉及换热器技术领域，具体为一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器。
背景技术
随着社会经济的快速发展，换热器一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一，又称热交换器，换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。
但是，现有的换热器在制造完毕后壳程便已经进行确定，不能随意进行更换，换热效率无法继续提高；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，以解决上述背景技术中提出的现有的换热器在制造完毕后壳程便已经进行确定，不能随意进行更换，换热效率无法继续提高等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，包括换热器主壳体，所述换热器主壳体的换热器主壳体的外表面均匀固定有若干个介质注入管，所述换热器主壳体还焊接有环形补偿圈，所述换热器主壳体的两端均活动安装有密封端盖，两个所述密封端盖的中间均匀安装有若干个热交换介质注入管，所述热交换介质注入管固定安装在换热器主壳体的外表面，所述换热器主壳体的下方均匀固定安装有两个支撑架，所述换热器主壳体的内部均匀安装有若干个转接管，若干个所述转接管当中位于外侧的转接管外端均固定安装有连接端管，所述转接管与相邻的转接管的中间均活动安装有连接管，所述转接管的内部均匀安装有两个电机，所述电机的前端固定安装有电机齿轮，所述电机齿轮的一侧安装有传动齿轮，所述传动齿轮的中间贯穿固定安装有传动螺杆，所述传动螺杆的外侧均匀活动安装有两个连接滑块，所述传动螺杆的一端外侧设置有环形卡槽，所述环形卡槽内侧安装有密封圈，所述密封圈的外侧与转接管的内侧完全贴合，所述连接管当中位于中间位置的连接管外侧均固定安装有支撑环。
优选的，所述介质注入管和热交换介质注入管的端部均与换热器主壳体的外表面完全贴合，所述介质注入管与热交换介质注入管和换热器主壳体均通过焊接固。
优选的，所述密封端盖的表面均匀设置有若干个固定孔，所述密封端盖与换热器主壳体通过螺钉固定。
优选的，所述支撑环与相邻的支撑环之间和位于外侧的支撑环与换热器主壳体的之间均设置有连接杆，所述支撑环与支撑环、支撑环和换热器主壳体均通过连接杆固定。
优选的，所述传动螺杆的两端和两个连接滑块的内侧均设置有旋向完全相反的螺纹，所述传动螺杆与两个连接滑块通过螺纹连接。
优选的，所述传动螺杆的两端外侧与转接管的之间均设置有滚珠轴承，所述传动螺杆与转接管通过滚珠轴承连接。
优选的，所述连接滑块的一侧设置有密封垫，所述密封垫与连接滑块通过防水胶粘剂固定。
优选的，连接杆的内部设置第二电机，所述电机的前端固定安装有第二电机齿轮，所述第二电机齿轮的一侧安装有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮的中间贯穿固定安装有第二传动螺杆，通过接通第二电极电源，第二电极带动第二电机齿轮旋转，使得第二电机齿轮带动第二传动齿轮和与传动齿轮固定的第二传动螺杆进行转动，从而带动支撑环在连接杆上之间互相靠近或远离，从而调节连接管之间纵向的间距，进一步提高壳程。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过在需要改变热交换介质的流动壳程时，只需同时接通转接管内部两个电机的电源，电机接通电源后启动通过带动电机齿轮旋转，使得电机齿轮带动传动齿轮和与传动齿轮固定的传动螺杆进行转动，转动中的传动螺杆由于其两端外侧螺纹旋向相反会在旋转时使得来年各个连接滑块进行相互远离，使得连接滑块带动和其固定的连接管进行分离，使得连接管从转接管内部伸出，此时两个连接管和转接管组合成的部件的总长度会加长，使得壳程进行变大，此时由若干个连接管和转接管组合成的热交换介质流动总壳程会进行变大，可以根据设备运行的状况对热交换介质流动的壳程进行改变，使得介质与介质之间的热交换更加的彻底，提高换热器的整体效率；
2、本发明通过在连接滑块带动连接管进行移动的同时，连接滑块侧面固定的密封垫会保证热交换介质管道内部流动的介质不会顺着连接滑块的移动缝隙进行外泄，同时传动螺杆端部外侧的密封圈可以保证介质不会顺着传动螺杆端部的连接缝隙进入电机的安装空间内部，密封垫和密封圈可以保证热交换介质管道的整体密封性和部件的使用安全，保证换热器内部压力稳定。
3、本发明通过在换热器主壳体上焊接的环形补偿圈，环形补偿圈可以进行膨胀和伸缩，可以补偿由于壳体在内外温差较大时产生的热应力，进而避免壳体在高应力下的断裂损坏。
4、本发明通过进一步在连接杆的内部设置第二电机，所述电机的前端固定安装有第二电机齿轮，所述第二电机齿轮的一侧安装有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮的中间贯穿固定安装有第二传动螺杆，通过接通第二电极电源，第二电极带动第二电机齿轮旋转，使得第二电机齿轮带动第二传动齿轮和与传动齿轮固定的第二传动螺杆进行转动，从而带动支撑环6在连接杆上之间互相靠近或远离，从而调节连接管7之间纵向的间距，进一步提高壳程。
附图说明
图1为本发明整体的结构示意图；
图2为本发明整体的换热器主壳体剖视图；
图3为本发明转接管的结构示意图；
图4为本发明换热器主壳体的横截面示意图。
图中：1、换热器主壳体；2、支撑架；3、密封端盖；4、介质注入管；5、热交换介质注入管；6、支撑环；7、连接管；8、转接管；9、连接端管；10、连接滑块；11、密封垫；12、传动螺杆；13、密封圈；14、电机齿轮；15、传动齿轮；16、电机。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明所提到的电机16（型号为5IK60RGN-CF）可从市场采购或私人定制获得。
请参阅图1至图4，本发明提供的一种实施例：一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，包括换热器主壳体1，换热器主壳体1的换热器主壳体1的外表面均匀固定有若干个介质注入管4，换热器主壳体1的两端均活动安装有密封端盖3，可以保证换热器整体的密封性能，保证换热器内部介质不会外泄和压力稳定，两个密封端盖3的中间均匀安装有若干个热交换介质注入管5，热交换介质注入管5固定安装在换热器主壳体1的外表面，换热器主壳体1的下方均匀固定安装有两个支撑架2，换热器主壳体1的内部均匀安装有若干个转接管8，若干个转接管8当中位于外侧的转接管8外端均固定安装有连接端管9，方便与外界管道使用软管进行连接，转接管8与相邻的转接管8的中间均活动安装有连接管7，转接管8的内部均匀安装有两个电机16，电机16的前端固定安装有电机齿轮14，电机齿轮14的一侧安装有传动齿轮15，传动齿轮15的中间贯穿固定安装有传动螺杆12，传动螺杆12的外侧均匀活动安装有两个连接滑块10，传动螺杆12的一端外侧设置有环形卡槽，环形卡槽内侧安装有密封圈13，密封圈13的外侧与转接管8的内侧完全贴合，连接管7当中位于中间位置的连接管7外侧均固定安装有支撑环6。
进一步，介质注入管4和热交换介质注入管5的端部均与换热器主壳体1的外表面完全贴合，介质注入管4与热交换介质注入管5和换热器主壳体1均通过焊接固定。
通过采用上述技术方案，焊接增强了介质注入管4、热交换介质注入管5与换热器主壳体1的连接性能和稳定性能，具有很好的机械强度和密封性，换热器主壳体1内部介质不会顺着连接处进行外泄。
进一步，密封端盖3的表面均匀设置有若干个固定孔，密封端盖3与换热器主壳体1通过螺钉固定。
通过采用上述技术方案，螺钉结构简单，使用方便，便于安装和进行拆卸，方便工作人员对换热器主壳体1内部进行清洁和维护、检修。
进一步，支撑环6与相邻的支撑环6之间和位于外侧的支撑环6与换热器主壳体1的之间均设置有连接杆，支撑环6与支撑环6、支撑环6和换热器主壳体1均通过连接杆固定。
通过采用上述技术方案，连接杆使得支撑环6和支撑环6之间保持一定距离，使得支撑环6对其中间的连接管7进行很好的固定和进行支撑，且不会轻易断裂。
进一步，传动螺杆12的两端和两个连接滑块10的内侧均设置有旋向完全相反的螺纹，传动螺杆12与两个连接滑块10通过螺纹连接。
通过采用上述技术方案，旋向完全相反的螺纹连接使得传动螺杆12在进行旋转时可以控制两个连接滑块10分别向相反方向进行移动，使得两个连接管7相互分离或贴合，改变换热介质的流动壳程。
进一步，传动螺杆12的两端外侧与转接管8的之间均设置有滚珠轴承，传动螺杆12与转接管8通过滚珠轴承连接。
通过采用上述技术方案，滚珠轴承结构简单，使用方便，对传动螺杆12进行支撑且将传动螺杆12和转接管8进行分离，方便传动螺杆12进行自由旋转。
进一步，连接滑块10的一侧设置有密封垫11，密封垫11与连接滑块10通过防水胶粘剂固定。
通过采用上述技术方案，密封垫11使得橡胶材质支撑，具有很好的弹性性能，可以将缝隙完全封闭，避免换热介质顺着缝隙渗出，保证管道内部压力稳定。
工作原理：使用时，在需要改变热交换介质的流动壳程时，只需同时接通转接管8内部两个电机16的电源，电机16接通电源后启动通过带动电机齿轮14旋转，使得电机齿轮14带动传动齿轮15和与传动齿轮15固定的传动螺杆12进行转动，转动中的传动螺杆12由于其两端外侧螺纹旋向相反会在旋转时使得来年各个连接滑块10进行相互远离，使得连接滑块10带动和其固定的连接管7进行分离，使得连接管7从转接管8内部伸出，此时两个连接管7和转接管8组合成的部件的总长度会加长，使得壳程进行变大，此时由若干个连接管7和转接管8组合成的热交换介质流动总壳程会进行变大，可以根据设备运行的状况对热交换介质流动的壳程进行改变，使得介质与介质之间的热交换更加的彻底，提高换热器的整体效率，结构简单、操作方便。
发明人在实践中发现，虽然通过连接管7和转接管8以及转接管8内部电机的配合使用可以提高换热器的壳程，从而提高换热效率。但仍具有改进的空间，特别是对于换热器纵向空间来说，通过改变各连接管7纵向的间距，可以进一步提高介质在壳程中的流动路径长度，充分地进行换热操作，基于此，发明人进一步在连接杆的内部设置第二电机，所述电机的前端固定安装有第二电机齿轮，所述第二电机齿轮的一侧安装有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮的中间贯穿固定安装有第二传动螺杆，通过接通第二电极电源，第二电极带动第二电机齿轮旋转，使得第二电机齿轮带动第二传动齿轮和与传动齿轮固定的第二传动螺杆进行转动，从而带动支撑环6在连接杆上之间互相靠近或远离，从而调节连接管7之间纵向的间距，进一步提高壳程。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，包括换热器主壳体（1），其特征在于：所述换热器主壳体（1）的外表面均匀固定有若干个介质注入管（4），所述换热器主壳体（1）还焊接有环形补偿圈，所述换热器主壳体（1）的两端均活动安装有密封端盖（3），两个所述密封端盖（3）的中间均匀安装有若干个热交换介质注入管（5），所述热交换介质注入管（5）固定安装在换热器主壳体（1）的外表面，所述换热器主壳体（1）的下方均匀固定安装有两个支撑架（2），所述换热器主壳体（1）的内部均匀安装有若干个转接管（8），若干个所述转接管（8）当中位于外侧的转接管（8）外端均固定安装有连接端管（9），所述转接管（8）与相邻的转接管（8）的中间均活动安装有连接管（7），所述转接管（8）的内部均匀安装有两个电机（16），所述电机（16）的前端固定安装有电机齿轮（14），所述电机齿轮（14）的一侧安装有传动齿轮（15），所述传动齿轮（15）的中间贯穿固定安装有传动螺杆（12），所述传动螺杆（12）的外侧均匀活动安装有两个连接滑块（10），所述传动螺杆（12）的两端和两个连接滑块（10）的内侧均设置有旋向完全相反的螺纹，所述传动螺杆（12）与两个连接滑块（10）通过螺纹连接，所述传动螺杆（12）的一端外侧设置有环形卡槽，所述环形卡槽内侧安装有密封圈（13），所述密封圈（13）的外侧与转接管（8）的内侧完全贴合，所述连接管（7）当中位于中间位置的连接管（7）外侧均固定安装有支撑环（6），所述支撑环（6）与相邻的支撑环（6）之间和位于外侧的支撑环（6）与换热器主壳体（1）的之间均设置有连接杆，所述支撑环（6）与支撑环（6）、支撑环（6）和换热器主壳体（1）均通过连接杆固定，所述连接杆的内部设置第二电机，所述第二电机的前端固定安装有第二电机齿轮，所述第二电机齿轮的一侧安装有第二传动齿轮，所述第二传动齿轮的中间贯穿固定安装有第二传动螺杆，通过接通第二电极电源，第二电极带动第二电机齿轮旋转，使得第二电机齿轮带动第二传动齿轮和与传动齿轮固定的第二传动螺杆进行转动，从而带动支撑环（6）在连接杆上之间互相靠近或远离，从而调节连接管7之间纵向的间距，进一步提高壳程。
2.根据权利要求1所述的一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，其特征在于：所述介质注入管（4）和热交换介质注入管（5）的端部均与换热器主壳体（1）的外表面完全贴合，所述介质注入管（4）与热交换介质注入管（5）和换热器主壳体（1）均通过焊接固定。
3.根据权利要求1所述的一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，其特征在于：所述密封端盖（3）的表面均匀设置有若干个固定孔，所述密封端盖（3）与换热器主壳体（1）通过螺钉固定。
4.根据权利要求1所述的一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，其特征在于：所述传动螺杆（12）的两端外侧与转接管（8）的之间均设置有滚珠轴承，所述传动螺杆（12）与转接管（8）通过滚珠轴承连接。
5.根据权利要求1所述的一种提高壳程以加剧湍流的高效换热器，其特征在于：所述连接滑块（10）的一侧设置有密封垫（11），所述密封垫（11）与连接滑块（10）通过防水胶粘剂固定。
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