CN111964489B - 一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热器技术领域，且公开了一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，包括壳体，所述壳体的左侧设置有壳盖，所述壳体的侧表面固定连接有第一法兰，所述壳盖的侧表面固定连接有第二法兰，所述第一法兰通过螺栓与第二法兰连接，所述壳体的顶部设置有进水口，所述壳体的底部设置有出水口。该提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，通过第一换热液进口、第一换热液出口、第二换热液进口、第二换热液出口、固定管板、第一换热管、第二换热管、第一隔板和第二隔板之间的相互配合，从而可以根据两种横街面积不同的换热管，来对流体进行换热，使得该装置可以根据不同的换热管来适应不同场合下的换热效率。

Description

一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，具体为一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器。

背景技术

换热器是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。

现有技术中的换热器不能调整换热管的横截面积的大小来适应于不同场合下的换热效率，且换热器在进行长时间的使用过后，然后在换热管的表面产生水垢，以至于影响换热效率，而现有的换热管大多都与固定管板焊接，从而便于对换热管进行拆除清洗，从而增加了清洗的难度，此外虽然现有的部分专利解决方案中采用多个入口和多个出口的以及多个入口分别对应不同尺寸管径的换热管来实现不同功率的换热作业，但是多个管道需要错落设置，错落设置后会导致在换热过程中不同空间位置处的换热速率不同，导致出水温度不均，因此需要提出一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器来解决上述所出现的问题，使得在实现不同功率换热的同时还加强了换热均匀度以及功率的更多档次调节。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，具备两种横街面积不同的换热管，便于对换热管与固定管板之间进行拆卸等优点，解决了不能调整换热管的横截面积的大小来适应于不同场合下的换热效率，现有的换热管大多都与固定管板焊接，从而便于对换热管进行拆除清洗，从而增加了清洗的难度的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，包括圆柱状壳体，所述壳体的左侧设置有壳盖，所述壳体的侧表面固定连接有第一法兰，所述壳盖的侧表面固定连接有第二法兰，所述第一法兰通过螺栓第二法兰连接，所述壳体的顶部设置有进水口，所述壳体的底部设置有出水口，所述壳盖的左侧设置有第一换热液进口，所述壳体的右侧设置有第一换热液出口，所述壳盖的顶部设置有第二换热液进口，所述，壳体的底部设置有第二换热液出口，所述第一法兰和第二法兰之间设置有固定管板，所述固定管板的内部开设有左右贯穿第一通孔，所述固定管板的内部开设有左右贯穿的第二通孔，所述固定管板的内部开设有左右贯穿的安装孔，所述第一通孔的内部活动连接有第一换热管，所述第二通孔的内部活动连接有第二换热管，两换热管管径尺寸差距保持一定梯度，所述第一换热管的侧表面设置有第一固定件，所述第二换热管的侧表面设置有第二固定件，其中第一换热管管体内的对应第一固定件处设置有第一单向阀，第二换热管管体内的对应第二固定件处设置有第二单向阀，所述壳体的内侧壁固定连接有管板，所述壳体的内侧壁固定连接有第一隔板，所述壳体的内部设置有多个折流板，多个折流板等间距次序设置在壳体内壁的顶端和底端上，折流板与第一换热管、第二换热管活动插接，在一个或者多个折流板上对应两换热管插接处分别设置有环形空心密封垫，在折流板板体内设置有连通于除最远端换热管的其他换热管的竖直水流通道，在该竖直水流通道上设置有磁感应电磁阀，在壳体外侧套设有多个滑环，每个滑环内嵌有一磁环，在第一换热管管体和第二换热管管体上对应折流板插接处设置有多个出水孔，在所述壳体的底部固定连接有支座，所述壳盖的内侧壁固定连接有第二隔板，；

所述第一固定件包括第一固定环和第二固定环，所述第二固定环的顶部和底部均开设有凹槽，所述凹槽的内部活动连接有梯形块，所述梯形块的侧表面固定连接有限位环，所述梯形块靠近凹槽的一侧固定连接有弹簧，所述凹槽内壁的一侧固定连接有两个导向杆，所述梯形块的内部开设有上下连通第一导向孔和第二导向孔，所述第一固定环与第二固定环均与第一换热管的侧表面固定连接，所述第二固定环与第一通孔活动插接；

所述第一固定环的左侧与第二固定环的右侧固定连接，所述弹簧远离梯形块的一侧与凹槽一侧的内壁固定连接，两个所述导向杆远离凹槽的一端分别与第一导向孔和第二导向孔活动插接。

所述螺栓与安装孔活动插接。

所述进水口位于固定管板的右侧，所述出水口位于管板的左侧，所述第二换热液进口位于第二隔板的左侧，所述第二换热液出口位于管板和第一隔板之间，所述管板位于第一隔板的左侧。

所述第一换热管的左端贯穿第二隔板的右侧并延伸到第二隔板的左侧，所述第一换热管的右端贯穿管板的左侧并延伸到第一隔板的右侧，所述第二换热管的右端贯穿管板的左侧并延伸到管板的右侧。

与现有技术相比，本发明提供了一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，具备以下有益效果：

1、本发明中通过特殊设计的折流板以及单向阀设计配合多入口和多出口实现换热，使得在实现不同功率换热的同时还加强了换热均匀度以及功率的更多档次调节。

2、该提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，通过第一换热液进口、第一换热液出口、第二换热液进口、第二换热液出口、固定管板、第一换热管、第二换热管、第一隔板和第二隔板之间的相互配合，从而可以根据两种横街面积不同的换热管，来对流体进行换热，使得该装置可以根据不同的换热管来适应不同场合下的换热效率。

3、该提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，通过固定管板、第一通孔、第一换热管、第一固定环、第二固定环、凹槽、梯形块、限位环、弹簧、导向杆、第一导向孔和第二导向孔之间的相互配合，从而使得第二固定环与第一通孔插接，且梯形块的右侧与固定管板的左侧搭接，第一固定环的左侧与固定管板的右侧搭接，从而通过梯形块和第一固定环可以将第二固定环固定在第一通孔的内部，从而通过固定管板可以对第一换热管进行固定，将梯形块向凹槽的内部进行移动时，使得弹簧收缩，且梯形块位于凹槽的内部，从而便可以将第一换热管向右移动，使得第二固定环可以从第一通孔的内部移动出来，从而可以将第一换热管从固定管板上抽出，进而可以对单个的第一换热管进行清洗。

附图说明

图1为本发明结构立体图；

图2为本发明结构剖视图；

图3为本发明第一固定件结构剖视图；

图4为本发明图3中A处结构放大图；

图5为本发明固定管板结构立体图。

其中：1、壳体；2、壳盖；3、第一法兰；4、第二法兰；5、螺栓；6、进水口；7、出水口；8、第一换热液进口；9、第一换热液出口；10、第二换热液进口；11、第二换热液出口；12、固定管板；13、第一通孔；14、第二通孔；15、安装孔；16、第一换热管；17、第二换热管；18、管板；19、第一隔板；20、折流板；21、支座；22、第一固定环；23、第二固定环；24、凹槽；25、梯形块；26、限位环；27、弹簧；28、导向杆；29、第一导向孔；30、第二导向孔；31、第二隔板。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-5，一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，包括圆柱状壳体1，所述壳体1的左侧设置有壳盖2，所述壳体1的侧表面固定连接有第一法兰3，所述壳盖2的侧表面固定连接有第二法兰4，所述第一法兰3通过螺栓5第二法兰4连接，所述壳体1的顶部设置有进水口6，所述壳体1的底部设置有出水口7，所述壳盖2的左侧设置有第一换热液进口8，所述壳体1的右侧设置有第一换热液出口9，所述壳盖2的顶部设置有第二换热液进口10，所述，壳体1的底部设置有第二换热液出口11，所述第一法兰3和第二法兰4之间设置有固定管板12，所述固定管板12的内部开设有左右贯穿第一通孔13，所述固定管板12的内部开设有左右贯穿的第二通孔14，所述固定管板12的内部开设有左右贯穿的安装孔15，所述第一通孔13的内部活动连接有第一换热管16，所述第二通孔14的内部活动连接有第二换热管17，两换热管管径尺寸差距保持一定梯度，所述第一换热管16的侧表面设置有第一固定件，所述第二换热管17的侧表面设置有第二固定件，其中第一换热管16管体内的对应第一固定件处设置有第一单向阀，第二换热管17管体内的对应第二固定件处设置有第二单向阀，所述壳体1的内侧壁固定连接有管板18，所述壳体1的内侧壁固定连接有第一隔板19，所述壳体1的内部设置有多个折流板20，多个折流板等间距次序设置在壳体1内壁的顶端和底端上，折流板20与第一换热管16、第二换热管17活动插接，在一个或者多个折流板20上对应两换热管插接处分别设置有环形空心密封垫，在折流板20板体内设置有连通于除最远端换热管的其他换热管的竖直水流通道，在该竖直水流通道上设置有磁感应电磁阀，在壳体1外侧套设有多个滑环，每个滑环内嵌有一磁环，在第一换热管16管体和第二换热管17管体上对应折流板20插接处设置有多个出水孔，在所述壳体1的底部固定连接有支座21，所述壳盖2的内侧壁固定连接有第二隔板31，；

所述第一固定件包括第一固定环22和第二固定环23，所述第二固定环23的顶部和底部均开设有凹槽24，所述凹槽24的内部活动连接有梯形块25，所述梯形块25的侧表面固定连接有限位环26，所述梯形块25靠近凹槽24的一侧固定连接有弹簧27，所述凹槽24内壁的一侧固定连接有两个导向杆28，所述梯形块25的内部开设有上下连通第一导向孔29和第二导向孔30，所述第一固定环22与第二固定环23均与第一换热管16的侧表面固定连接，所述第二固定环23与第一通孔13活动插接；

所述第一固定环22的左侧与第二固定环23的右侧固定连接，所述弹簧27远离梯形块25的一侧与凹槽24一侧的内壁固定连接，两个所述导向杆28远离凹槽24的一端分别与第一导向孔29和第二导向孔30活动插接。

所述螺栓5与安装孔15活动插接。

所述进水口6位于固定管板12的右侧，所述出水口7位于管板18的左侧，所述第二换热液进口10位于第二隔板31的左侧，所述第二换热液出口11位于管板18和第一隔板19之间，所述管板18位于第一隔板19的左侧。

所述第一换热管16的左端贯穿第二隔板31的右侧并延伸到第二隔板31的左侧，所述第一换热管16的右端贯穿管板18的左侧并延伸到第一隔板19的右侧，所述第二换热管17的右端贯穿管板18的左侧并延伸到管板18的右侧。

壳盖2的顶部设置有第二换热液进口10，换热液通过第二换热液进口10进入到壳盖2的内部，并从第二换热管17的左端进行到第二换热管17的内部，然后从第二换热管17的右端流出，最终通过第二换热液出口11排出，壳体1的底部设置有第二换热液出口11，第一法兰3和第二法兰4之间设置有固定管板12，固定管板12的内部开设有左右贯穿第一通孔13，第一通孔13的数量为八个，且每行设置有四个，共两行，固定管板12的内部开设有左右贯穿的第二通孔14，第二通孔14的数量为八个，且每行也设置为四个，共两行，第一通孔13与第二通孔14交叉排列，且从上到下的排列顺序依次为第一通孔13、第二通孔14、第一通孔13和第二通孔14，固定管板12的内部开设有左右贯穿的安装孔15，安装孔15的数量为四个，螺栓5与安装孔15活动插接，通过螺栓5与安装孔15活动插接，从而使得第一法兰3与第二法兰4可以将固定管板12进行固定。

第一通孔13的内部活动连接有第一换热管16，第一换热管16的数量为八个，第二通孔14的内部活动连接有第二换热管17，第二换热管17的数量为八个，且第一换热管16的横街面积大于第二换热管17的横截面积，第一换热管16的侧表面设置有第一固定件，第一固定件包括第一固定环22和第二固定环23，第二固定环23的顶部和底部均开设有凹槽24，凹槽24的内部活动连接有梯形块25，梯形块25的侧表面固定连接有限位环26，梯形块25靠近凹槽24的一侧固定连接有弹簧27，凹槽24内壁的一侧固定连接有导向杆28，梯形块25的内部开设有上下连通第一导向孔29和第二导向孔30，第一固定环22与第二固定环23均与第一换热管16的侧表面固定连接，第二固定环23与第一通孔13活动插接，第一固定环22的左侧与第二固定环23的右侧固定连接，弹簧27远离梯形块25的一侧与凹槽24一侧的内壁固定连接，两个导向杆28远离凹槽24的一端分别与第一导向孔29和第二导向孔30活动插接，第二换热管17的侧表面设置有第二固定件，第二固定件与第一固定件的结构相同，但是第二固定件的尺寸小于第一固定件的尺寸，壳体1的内侧壁固定连接有管板18，管板18与第一换热管16和第二换热管17活动插接，壳体1的内侧壁固定连接有第一隔板19，第一隔板19与第一换热管16活动插接，壳体1的内部设置有折流板20，折流板20与第一换热管16和第二换热管17活动插接，壳体1的底部固定连接有支座21，支座21的数量为两个，通过支座21可以对该装置进行支撑，壳盖2的内侧壁固定连接有第二隔板31，第二隔板31与第一换热管16活动插接，进水口6位于固定管板12的右侧，出水口7位于管板18的左侧，第二换热液进口10位于第二隔板31的左侧，第二换热液出口11位于管板18和第一隔板19之间，管板18位于第一隔板19的左侧，第一换热管16的左端贯穿第二隔板31的右侧并延伸到第二隔板31的左侧，第一换热管16的右端贯穿管板18的左侧并延伸到第一隔板19的右侧，第二换热管17的右端贯穿管板18的左侧并延伸到管板18的右侧。

在使用时，可以使得本申请中的换热器工作于常规高低档换热模式或者工作于多档换热模式，其中在高低两档工作模式下，首先将壳体1外套设的所有滑环均远离所有的折流板20，例如可以简单的位于两折流板20之间，此时滑环内的磁环远离折流板内的磁性感应电磁阀，因此所有折流板内的竖直水流通道内的电磁阀均处于关闭状态，通过进水口6可以将需要换热的液体从进水口6注入到壳体1的内部，然后可以选择不同横截面积的换热管来对液体进行换热，当需要用到第一换热管16时，将换热液通过第一换热液进口8处进行添加，从而使得换热液从壳盖2的内部进入到第一换热管16的内部，从而对壳体1内部的液体进行换热，并使得换热液从第一换热管16的右端流出，最终通过第一换热液出口9进行排出，当需要用到第二换热管17时，将换热液通过第二换热液进口10处进行添加，从而使得换热液从壳盖2的内部进入到第二换热管17的内部，从而对壳体1内部的液体进行换热，并使得换热液从第二换热管17的右端流出，最终通过第二换热液出口11进行排出，因此可以根据不同场合来选用不同的换热管，从而可以达到不同的换热效率；当需要对第一换热管16和第二换热管17上的水垢进行清理时，首先转动螺栓5，将第一法兰3与第二法兰4进行分开，同时使得壳盖2与壳体1分离，然后将壳盖2向左移动，使得第二隔板31与第一换热管16分开，然后将固定管板12向左移动，从而可以将第一换热管16和第二换热管17从壳体1的内部取出，并使得第一换热管16从管板18、第一隔板19和折流板20中移动出去，且第二换热管17从管板18和折流板20中移动出去，将固定管板12、第一换热管16和第二换热管17从壳体1的内部取出后，将梯形块25向凹槽24的内部进行挤压，使得梯形块25位于凹槽24的内部，然后将第一换热管16向右移动，使得第二固定环23在第一通孔13的内部向右移动出去，从而使得第一固定件与固定管板12分开，进而可以将第一换热管16从第一通孔13的内部取出，然后采用同样的方法将第二固定件从第二通孔14的内部移动出去，从而可以将第二换热管17从第二通孔14的内部抽出，从而实现第一换热管16和第二换热管17均与固定管板12分开，因此便于对单个的第一换热管16和第二换热管17进行清洗，清洗完成后，只需要将第一换热管16的第二换热管17的左侧分别插入第一通孔13的第二通孔14的内部，且在梯形块25和弹簧27的作用下，使得将第一固定件和第二固定件与固定管板12固定，同样使得第一换热管16和第二换热管17与固定管板12进行固定。

如果需要进行多档换热模式，则首先根据换热功率的大致范围选择第一换热液进口8或者第二换热液进口10，然后根据换热功率的细化程度选择将一个或者多个滑环滑动至就近的一个或者多个折流板20外围，从而被滑环环绕的折流板受到滑环内的磁环的磁信号触发开启电磁阀，从而使得该位置处的竖直水流通道开启，使得该处附近的第一换热管16和第二换热管17贯通连接，从而使得原本在竖直方向错落设置的分布在不同位置的换热管可以实现在整个竖直方向上实现均匀换热，此外通过开启的不同折流板20内的电磁阀使得换热效率可以得到不同幅度的调节。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，包括圆柱状壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）的左侧设置有壳盖（2），所述壳体（1）的侧表面固定连接有第一法兰（3），所述壳盖（2）的侧表面固定连接有第二法兰（4），所述第一法兰（3）通过螺栓（5）与第二法兰（4）连接，所述壳体（1）的顶部设置有进水口（6），所述壳体（1）的底部设置有出水口（7），所述壳盖（2）的左侧设置有第一换热液进口（8），所述壳体（1）的右侧设置有第一换热液出口（9），所述壳盖（2）的顶部设置有第二换热液进口（10），所述壳体（1）的底部设置有第二换热液出口（11），所述第一法兰（3）和第二法兰（4）之间设置有固定管板（12），所述固定管板（12）的内部开设有左右贯穿第一通孔（13），所述固定管板（12）的内部开设有左右贯穿的第二通孔（14），所述固定管板（12）的内部开设有左右贯穿的安装孔（15），所述第一通孔（13）的内部活动连接有第一换热管（16），所述第二通孔（14）的内部活动连接有第二换热管（17），两换热管管径尺寸差距保持一定梯度，所述第一换热管（16）的侧表面设置有第一固定件，所述第二换热管（17）的侧表面设置有第二固定件，其中第一换热管（16）管体内的对应第一固定件处设置有第一单向阀，第二换热管（17）管体内的对应第二固定件处设置有第二单向阀，所述壳体（1）的内侧壁固定连接有管板（18），所述壳体（1）的内侧壁固定连接有第一隔板（19），所述壳体（1）的内部设置有多个折流板（20），多个折流板等间距次序设置在壳体（1）内壁的顶端和底端上，折流板（20）与第一换热管（16）、第二换热管（17）活动插接，在一个或者多个折流板（20）上对应两换热管插接处分别设置有环形空心密封垫，在折流板（20）板体内设置有连通于除最远端换热管的其他换热管的竖直水流通道，在该竖直水流通道上设置有磁感应电磁阀，在壳体（1）外侧套设有多个滑环，每个滑环内嵌有一磁环，在第一换热管（16）管体和第二换热管（17）管体上对应折流板（20）插接处设置有多个出水孔，在所述壳体（1）的底部固定连接有支座（21），所述壳盖（2）的内侧壁固定连接有第二隔板（31）；

所述第一固定件包括第一固定环（22）和第二固定环（23），所述第二固定环（23）的顶部和底部均开设有凹槽（24），所述凹槽（24）的内部活动连接有梯形块（25），所述梯形块（25）的侧表面固定连接有限位环（26），所述梯形块（25）靠近凹槽（24）的一侧固定连接有弹簧（27），所述凹槽（24）内壁的一侧固定连接有两个导向杆（28），所述梯形块（25）的内部开设有上下连通第一导向孔（29）和第二导向孔（30），所述第一固定环（22）与第二固定环（23）均与第一换热管（16）的侧表面固定连接，所述第二固定环（23）与第一通孔（13）活动插接；

所述第一固定环（22）的左侧与第二固定环（23）的右侧固定连接，所述弹簧（27）远离梯形块（25）的一侧与凹槽（24）一侧的内壁固定连接，两个所述导向杆（28）远离凹槽（24）的一端分别与第一导向孔（29）和第二导向孔（30）活动插接。

2.根据权利要求1所述的一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，其特征在于：所述螺栓（5）与安装孔（15）活动插接。

3.根据权利要求1所述的一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，其特征在于：所述进水口（6）位于固定管板（12）的右侧，所述出水口（7）位于管板（18）的左侧，所述第二换热液进口（10）位于第二隔板（31）的右侧，所述第二换热液出口（11）位于管板（18）和第一隔板（19）之间，所述管板（18）位于第一隔板（19）的左侧。

4.根据权利要求1所述的一种提高不同换热管之间横截面积差异化的高效换热器，其特征在于：所述第一换热管（16）的左端贯穿第二隔板（31）的右侧并延伸到第二隔板（31）的左侧，所述第一换热管（16）的右端贯穿管板（18）的左侧并延伸到第一隔板（19）的右侧，所述第二换热管（17）的右端贯穿管板（18）的左侧并延伸到管板（18）的右侧。

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