CN111998723A - 一种具备冲洗功能的换热管组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具备冲洗功能的换热管组件。具备冲洗功能的换热管组件包括隔渣板、管体、驱动机构、清理机构、固定机构和锁紧机构，管体的两端侧壁上均安装有连接头，固定框安装在管体的内壁上，固定框的内侧通过连杆转动连接有转轴，转轴的外壁上固定安装有若干组等距分布的叶轮，转轴的端面上固定安装有转杆，清理机构安装在转杆上；固定机构安装在隔渣板上，锁紧机构安装在管体上。本发明提供的具备冲洗功能的换热管组件具有能够对换热管的底壁进行清理，防止杂质粘附在换热管的内壁上，提高换热管热交换效率的优点。

Description

一种具备冲洗功能的换热管组件

技术领域

本发明涉及换热器组件技术领域，尤其涉及一种具备冲洗功能的换热管组件。

背景技术

换热管是换热器的元件之一，置于筒体之内，用于两介质之间热量的交换。具有很高的导热性和良好的等温性。它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置,而且几乎没有热损耗,因此它被称作传热超导体,其导热系数为铜的数千倍。

换热管在长期使用后，换热管的内壁上会残留粘附较多的杂质，这样会导致换热管的热交换效果降低。

因此，有必要提供一种具备冲洗功能的换热管组件解决上述技术问题。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种能够对换热管的底壁进行清理，防止杂质粘附在换热管的内壁上，提高换热管热交换效率的具备冲洗功能的换热管组件。

为解决上述技术问题，本发明提供的具备冲洗功能的换热管组件包括：隔渣板；管体，所述管体的两端侧壁上均安装有连接头；驱动机构，所述驱动机构包括固定框、转轴、叶轮、连杆和转杆，所述固定框安装在管体的内壁上，所述固定框的内侧通过连杆转动连接有转轴，所述转轴的外壁上固定安装有若干组等距分布的叶轮，所述转轴的端面上固定安装有转杆；清理机构，所述清理机构安装在转杆上；固定机构；所述固定机构安装在隔渣板上；锁紧机构，所述锁紧机构安装在管体上，所述U型杆包括第一竖杆、第二竖杆以及横杆，所述第一竖杆一端连接有第一磁铁，所述第一竖杆另一端连接有横杆，所述第二竖杆一端连接有第二磁铁，所述第二竖杆另一端连接有横杆，所述第二磁铁和所述第二磁铁之间通过第一弹簧连接，所述U型杆外侧设置有保护壳，所述保护壳第一竖板、第二竖板、第二横板以及定位槽，所述第一竖板位于所述第一磁铁、第二磁铁以及第一弹簧的外侧，所述第二竖板向相对于所述第一竖板向内的方向更加靠近所述U形杆，所述第一竖板和第二竖板之间通过第一横板连接，所述第二竖板位于所述第一竖杆外侧，所述第二横板一端与所述第二竖板连接，所述第二横板的另一端向内延伸且靠近所述第一竖杆，所述定位槽位于所述第二横板对应所述第一竖杆或第二竖杆的一侧，所述第一竖杆和第二竖杆内均设置有固定圆板，所述固定圆板远离所述第一弹簧的一侧连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离所述固定圆板的一侧连接有滑动板，所述滑动板与所述第一竖杆和第二竖杆的内壁之间均依次连接有第三弹簧、伸缩板以及滚轮，所述第一竖杆和第二竖杆上对应所述定位槽的预定位置设置有开孔，所述预定位置使得在所述U型杆以第一速度转动时，所述第三弹簧伸长使得所述伸缩板能够通过所述开孔并进入所述定位槽中进行定位，在所述第一横板的上方且紧贴所述第二竖板设置有电磁铁，还包括有控制器，所述控制器与所述电磁铁电连接。

优选的，所述固定机构包括固定板、螺杆和压垫，所述固定板固定安装在隔渣板的顶部，所述螺杆螺纹连接在固定板的顶部，所述压垫与螺杆位于固定板内侧的旋入端转动连接。

优选的，所述清理机构包括U型杆和刮片，所述U型杆与转杆远离转轴的一端与U型杆固定连接，所述刮片与U型杆的一侧竖直段固定连接，且所述刮片与管体的内侧壁相接触。

优选的，所述清理机构还包括棉刷筒，所述棉刷筒与U型杆远离刮片的一侧竖直段固定连接，且所述棉刷筒与管体的内侧壁相接触。

优选的，所述锁紧机构包括固定螺栓、密封套和固定孔，所述固定螺栓螺纹连接在管体的侧壁上，所述密封套固定安装在固定螺栓与管体的连接处，所述固定框的侧壁上开设有与固定螺栓相配合的固定孔。

优选的，所述管体的内侧壁上固定安装有锥形筒，所述管体的内侧壁上通过螺纹槽螺纹连接有过滤板。

与相关技术相比较，本发明提供的具备冲洗功能的换热管组件具有如下有益效果：

本发明提供一种具备冲洗功能的换热管组件，当介质流过管体时，会带动叶轮转动，从而使U型杆带动刮片和棉刷筒在管体的内壁上刮动，从而可以对管体内壁上的杂质进行刮除，再通过棉刷筒对刮下的杂质进行擦拭清理，从而能够对换热管的底壁进行清理，防止杂质粘附在换热管的内壁上，提高换热管热交换效率，更为重要的，本申请通过特殊结构的U型杆以及保护壳设置，能够配合电磁铁、流速以及控制器的使用，能够根据实际需要对所述棉刷筒和刮片进行控制，使得能够间断的对壳体进行清理，并且能够根据第一和第二磁铁的吸附作用，在开启及较低的第一转度时使得所述棉刷筒和刮片不与管体接触清理，防止所述棉刷筒和刮片的过度磨损，同时降低开启时的阻力，防止由于所述棉刷筒和刮片长时间与管体接触，在停止使用时出现例如生锈等导致刮片和/或棉刷筒与所述管体粘合阻塞，导致启动困难，同时在需要进行卡位时，通过设置合适的第二转速度使得伸缩板能够进入到定位槽中进行定位，从而使得对U型杆定位不受转速的影响，在需要解除定位时，可以使得再次进入到所述第二转速进行解除，也可以通过所述滑动块中的第二电磁铁通电使得第三弹簧能够带动所述伸缩板再次回到所述第一竖杆或第二竖杆中，这也是本发明的一个重要发明点。

附图说明

图1为本发明提供的具备冲洗功能的换热管组件的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的管体内部结构示意图；

图3为图1所示的驱动机构和清理机构结构示意图；

图4为本发明U型杆及其附属结构详细结构示意图；

图5-图8为图4中各部分局部放大图。

图中标号：1、隔渣板，2、固定机构，21、固定板，22、螺杆，23、压垫，3、管体，4、驱动机构，41、固定框，42、转轴，43、叶轮，44、连杆，45、转杆，5、螺纹槽，6、清理机构，61、U型杆，611、第一竖杆，612、第二竖杆，613、横杆，62、刮片，63、棉刷筒，7、锁紧机构，71、固定螺栓，72、密封套，73、固定孔，8、锥形筒，9、过滤板，9a、连接头，10、第一磁铁，11、第二磁铁，12、第一弹簧，13、保护壳，131、第一竖板，132、第二竖板，133、第一横板，134、定位槽，14、发电线圈，15、固定圆板，16、第二弹簧，17、滑动板，18、第三弹簧，19、伸缩板，20、滚轮，21、电磁铁。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

请结合参阅图1、图2和图3，其中，具备冲洗功能的换热管组件包括：隔渣板1、管体3、清理机构6、固定机构2和锁紧机构7。

在具体实施过程中，如图1和图3所示，驱动机构4包括固定框41、转轴42、叶轮43、连杆44和转杆45，固定框41安装在管体3的内壁上，固定框41的内侧通过连杆44转动连接有转轴42，转轴42的外壁上固定安装有若干组等距分布的叶轮43，转轴42的端面上固定安装有转杆45。

清理机构6包括U型杆61和刮片62，U型杆61与转杆45远离转轴42的一端与U型杆61固定连接，刮片62与U型杆61的一侧竖直段固定连接，且刮片62与管体3的内侧壁相接触。

清理机构6还包括棉刷筒63，棉刷筒63与U型杆61远离刮片62的一侧竖直段固定连接，且棉刷筒63与管体3的内侧壁相接触。

需要说明的是：当液体介质从管体3内部高速流过时，会带动固定框41内部的叶轮43转动，在叶轮43转动时会带动与其固定连接的转轴42和转杆44转动，转杆44则会带动与其固定连接的U型杆61转动，从而会带动刮片62对管体3内侧壁上粘附的杂质进行刮除，然后棉刷筒63继续贴着管体3的内壁摩擦，将被刮除杂质的管壁进行擦拭干净，从而避免液体介质里面的杂质粘附在管壁上。

参考图1所示，固定机构2包括固定板21、螺杆22和压垫23，固定板21固定安装在隔渣板1的顶部，螺杆22螺纹连接在固定板21的顶部，压垫23与螺杆22位于固定板21内侧的旋入端转动连接。

需要说明的是：将管体3穿过固定板21再放在隔渣板1上，然后转动螺杆22向下移动，从而可以使螺杆22带动压垫23向下移动与管体3接触，并将管体3压紧固定。

参考图2所示，锁紧机构7包括固定螺栓71、密封套72和固定孔73，固定螺栓71螺纹连接在管体3的侧壁上，密封套72固定安装在固定螺栓71与管体3的连接处，固定框41的侧壁上开设有与固定螺栓71相配合的固定孔73。

需要说明的是：通过转动固定螺栓71移动到固定框41侧壁上的固定孔73里面，可以把固定框41和管体3固定在一起，而密封套72可以提高固定框41和管体3之前的密封性，从而防止管体3漏水。

参考图2所示，管体3的内侧壁上固定安装有锥形筒8，管体3的内侧壁上通过螺纹槽5螺纹连接有过滤板9，被刮下的杂质会被液体冲走并穿过锥形筒8，从而可以防止杂质逆向飘动，而通过过滤板可以将杂质挡住，当不使用管体时，可以通过螺纹槽5将过滤板9旋出管体3，便可以对过滤下来的杂质进行清理。

本发明提供的具备冲洗功能的换热管组件的工作原理如下：

将管体3穿过固定板21再放在隔渣板1上，然后转动螺杆22向下移动，从而可以使螺杆22带动压垫23向下移动与管体3接触，并将管体3压紧固定，通过转动固定螺栓71移动到固定框41侧壁上的固定孔73里面，可以把固定框41和管体3固定在一起，而密封套72可以提高固定框41和管体3之前的密封性，从而防止管体3漏水，当液体介质从管体3内部高速流过时，会带动固定框41内部的叶轮43转动，在叶轮43转动时会带动与其固定连接的转轴42和转杆44转动，转杆44则会带动与其固定连接的U型杆61转动，从而会带动刮片62对管体3内侧壁上粘附的杂质进行刮除，然后棉刷筒63继续贴着管体3的内壁摩擦，将被刮除杂质的管壁进行擦拭干净，从而避免液体介质里面的杂质粘附在管壁上，被刮下的杂质会被液体冲走并穿过锥形筒8，从而可以防止杂质逆向飘动，而通过过滤板可以将杂质挡住，当不使用管体时，可以通过螺纹槽5将过滤板9旋出管体3，便可以对过滤下来的杂质进行清理，从而能够对换热管的底壁进行清理，防止杂质粘附在换热管的内壁上，提高换热管热交换效率。

在实际应用时，如果棉刷筒63和/或刮片62一直与所述管体3解除进行清理，一方面使得所述棉刷筒63和/或刮片62磨损加大，很快由于磨损将导致棉刷筒63和/或刮片62不能与所述管体3接触，从而失去清理功能，同时，由于管体3经常会喷涂一定的保护涂层，上述持续的接触使得上述涂层出现破损，降低管体3的寿命，而且由于需要具有清理功能，使得所述棉刷筒63和刮片62与所述管体3之间必须具有相对较大的压力，其不仅出现上述问题，还出现由于上述阻力的存在，使得上述清理的启动较为困难，叶轮43经常出现难以带动进行清理的情况，为此，进行了进一步改进，具体方案如下：所述U型杆61包括第一竖杆611、第二竖杆612以及横杆612，所述第一竖杆612一端连接有第一磁铁10，所述第一竖杆另一端连接有横杆613，所述第二竖杆612一端连接有第二磁铁11，所述第二竖杆612另一端连接有横杆613，所述第二磁铁10和所述第二磁铁11之间通过第一弹簧12连接，所述U型杆61外侧设置有保护壳13，所述保护壳13第一竖板131、第二竖板132、第二横板133以及定位槽134，所述第一竖板131位于所述第一磁铁10、第二磁铁11以及第一弹簧12的外侧，所述第二竖板向132相对于所述第一竖板131向内的方向更加靠近所述U形杆61，所述第一竖板131和第二竖板132之间通过第一横板135连接，所述第二竖板132位于所述第一竖杆611外侧，所述第二横板133一端与所述第二竖板132连接，所述第二横板133的另一端向内延伸且靠近所述第一竖杆611，所述定位槽134位于所述第二横板133对应所述第一竖杆或第二竖杆的一侧，所述第一竖杆611和第二竖杆612内均设置有固定圆板15，所述固定圆板15远离所述第一弹簧12的一侧连接有第二弹簧16，所述第二弹簧16远离所述固定圆板15的一侧连接有滑动板17，所述滑动板17与所述第一竖杆611和第二竖杆612的内壁之间均依次连接有第三弹簧18、伸缩板19以及滚轮20，所述第一竖杆611和第二竖杆612上对应所述定位槽134的预定位置设置有开孔，所述预定位置使得在所述U型杆61以第一速度转动时，所述第三弹簧18伸长使得所述伸缩板19能够通过所述开孔并进入所述定位槽134中进行定位，在所述第一横板135的上方且紧贴所述第二竖板132设置有电磁铁21，还包括有控制器，所述控制器与所述电磁铁21电连接。具体工作时，通过设置第一弹簧12的弹力，使得在启动以及叶轮43的较低第一转速时，该第一转速不能带动所述第一和第二磁铁，克服第一弹簧12的弹力，使得棉刷筒63和刮片62在该情况下不与所述管体3接触，从而能够防止棉刷筒63和/或刮片62的过度磨损，也使得启动非常容易，在较低的速度下，叶轮43也能带动所述转轴45转动，从而使得所述整个清理机构能够转动（虽然不进行清理，但是清理装置是旋转的），在需要进行清理时，通过控制器控制所述介质例如水等的速度加快，从而该速度下使得由于离心力的作用，所述第一和第二磁铁带动克服第一弹簧12的弹力，使得棉刷筒63和/或刮片62能够顺利对管体3进行接触进行清理，清理的压力可以根据转速进行控制，在实际应用时，通过周期性的改变所述介质的流速，从而改变转轴的转速，从而周期性的使得所述棉刷筒63和/或刮片62接触管体3进行清理，该清理的周期可以根据所述粘附杂质的速度进行调整，上述周期性的转速，使得所述第一和第二磁铁能够周期性的上下运动，从而在发电线圈14中进行发电，并对电量进行储存，在需要时可以给电磁铁21供电或者滑动板17中的电磁铁供电，在需要进行不停的清理时，此时，控制器控制所述流速使得转轴转速达到较大的第二速度，在该第二速度下，使得离心力带动滑动板17滑动定位槽134对应的位置，通过第三弹簧18的弹力，使得所述伸缩板19被所述第三弹簧18推入至所述定位槽134中，从而实现定位，在该种情况下，可以在滑动板17中设置第二电磁铁，该第二电磁铁17可以可以根据需要通电使得与所述伸缩板19中包含的磁铁作用，在速度降低时所述伸缩板也不会脱离定位槽134，具体的需要持续清理的步骤如下：控制器控制所述转速达到第二速度，第二速度下所述滑动板上被压缩的弹簧18推动伸缩板19进入到定位槽134，然后根据实际需要将所述转速降低高于或者低于上述第二速度的转速，进行清理，在高于或者低于上述第二速度时，由于第二弹簧16的竖向作用力，使得所述滑动板17上下具有压力，使得所述伸缩板19能够较好的卡在所述定位槽134中，此时可以不需要对第二电磁铁进行供电以节省电量，在需要解除上述持续清理时，通过控制器使得所述转速再次达到第二转速，从而滑动板17与所述伸缩板19再次位于与所述通孔处于同一水平位置，此时可以通过第二电磁铁对伸缩板19中的第三磁铁进行吸附，使得其伸缩至所述第一和或第二竖杆中，在根据需要降低或者升高转速，此时滑动板移动至非通孔位置，实现了解除固定。所述方法包括：以较低速度下开通液体介质，叶轮43带动所述转轴45转动，使得所述整个清理机构能够转动；在需要进行清理时，根据清理强度设置液体介质的速度，控制器周期性控制所述液体介质速度加快，所述第一和第二磁铁被带动克服第一弹簧12的弹力，使得棉刷筒63和刮片62能够顺利对管体3进行接触进行清理；在需要进行不间断清理时，控制器控制所述转速达到第二速度，第二速度下所述滑动板上被压缩的弹簧18推动伸缩板19进入到定位槽134，然后根据实际需要将所述转速降低高于或者低于上述第二速度的转速，进行清理，在高于或者低于上述第二速度时，由于第二弹簧16的竖向作用力，使得所述滑动板17上下具有压力，使得所述伸缩板19能够较好的卡在所述定位槽134中，此时可以不需要对第二电磁铁进行供电以节省电量，在需要解除上述持续清理时，通过控制器使得所述转速再次达到第二转速，从而滑动板17与所述伸缩板19再次位于与所述通孔处于同一水平位置，此时可以通过第二电磁铁对伸缩板19中的第三磁铁进行吸附，使得其伸缩至所述第一和或第二竖杆中。这是本发明的一个重要的发明点。

在本发明的描述中，需要说明的是，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，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。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种具备冲洗功能的换热管组件，其特征在于，包括：

隔渣板（1）；

管体（3），所述管体（3）的两端侧壁上均安装有连接头（9a）；

驱动机构（4），所述驱动机构（4）包括固定框（41）、转轴（42）、叶轮（43）、连杆（44）和转杆（45），所述固定框（41）安装在管体（3）的内壁上，所述固定框（41）的内侧通过连杆（44）转动连接有转轴（42），所述转轴（42）的外壁上固定安装有若干组等距分布的叶轮（43），所述转轴（42）的端面上固定安装有转杆（45）；

清理机构（6），所述清理机构（6）安装在转杆（45）上；

固定机构（2）；所述固定机构（2）安装在隔渣板（1）上；

锁紧机构（7），所述锁紧机构（7）安装在管体（3）上；

所述清理机构（6）包括U型杆（61）和刮片（62），所述U型杆（61）与转杆（45）远离转轴（42）的一端与U型杆（61）固定连接，所述刮片（62）与U型杆（61）的一侧竖直段固定连接，且所述刮片（62）与管体（3）的内侧壁相接触。

2.根据权利要求1所述的具备冲洗功能的换热管组件，其特征在于，所述U型杆（61）包括第一竖杆（611）、第二竖杆（612）以及横杆（612），所述第一竖杆（612）一端连接有第一磁铁（10），所述第一竖杆另一端连接有横杆（613），所述第二竖杆（612）一端连接有第二磁铁（11），所述第二竖杆（612）另一端连接有横杆（613），所述第二磁铁（10）和所述第二磁铁（11）之间通过第一弹簧（12）连接，所述U型杆（61）外侧设置有保护壳（13），所述保护壳（13）第一竖板（131）、第二竖板（132）、第二横板（133）以及定位槽（134），所述第一竖板（131）位于所述第一磁铁（10）、第二磁铁（11）以及第一弹簧（12）的外侧，所述第二竖板向（132）相对于所述第一竖板（131）向内的方向更加靠近所述U形杆（61），所述第一竖板（131）和第二竖板（132）之间通过第一横板（135）连接，所述第二竖板（132）位于所述第一竖杆（611）外侧，所述第二横板（133）一端与所述第二竖板（132）连接，所述第二横板（133）的另一端向内延伸且靠近所述第一竖杆（611），所述定位槽（134）位于所述第二横板（133）对应所述第一竖杆或第二竖杆的一侧，所述第一竖杆（611）和第二竖杆（612）内均设置有固定圆板（15），所述固定圆板（15）远离所述第一弹簧（12）的一侧连接有第二弹簧（16），所述第二弹簧（16）远离所述固定圆板（15）的一侧连接有滑动板（17），所述滑动板（17）与所述第一竖杆（611）和第二竖杆（612）的内壁之间均依次连接有第三弹簧（18）、伸缩板（19）以及滚轮（20），所述第一竖杆（611）和第二竖杆（612）上对应所述定位槽（134）的预定位置设置有开孔，所述预定位置使得在所述U型杆（61）以第一速度转动时，所述第三弹簧（18）伸长使得所述伸缩板（19）能够通过所述开孔并进入所述定位槽（134）中进行定位，在所述第一横板（135）的上方且紧贴所述第二竖板（132）设置有电磁铁（21），还包括有控制器，所述控制器与所述电磁铁（21）电连接。

3.根据权利要求1所述的具备冲洗功能的换热管组件，其特征在于，所述固定机构（2）包括固定板（21）、螺杆（22）和压垫（23），所述固定板（21）固定安装在隔渣板（1）的顶部，所述螺杆（22）螺纹连接在固定板（21）的顶部，所述压垫（23）与螺杆（22）位于固定板（21）内侧的旋入端转动连接。

4.根据权利要求1所述的具备冲洗功能的换热管组件，其特征在于，所述清理机构（6）还包括棉刷筒（63），所述棉刷筒（63）与U型杆（61）远离刮片（62）的一侧竖直段固定连接，且所述棉刷筒（63）与管体（3）的内侧壁相接触。

5.根据权利要求1所述的具备冲洗功能的换热管组件，其特征在于，所述锁紧机构（7）包括固定螺栓（71）、密封套（72）和固定孔（73），所述固定螺栓（71）螺纹连接在管体（3）的侧壁上，所述密封套（72）固定安装在固定螺栓（71）与管体（3）的连接处，所述固定框（41）的侧壁上开设有与固定螺栓（71）相配合的固定孔（73）。

6.根据权利要求1所述的具备冲洗功能的换热管组件，其特征在于，所述管体（3）的内侧壁上固定安装有锥形筒（8），所述管体（3）的内侧壁上通过螺纹槽（5）螺纹连接有过滤板（9）。

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