CN112902702A - 一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，包括换热器壳体，所述换热器壳体的左右两端分别设置有第一管箱和第二管箱，所述换热器壳体内部两端均固定设置有管板，两个所述管板之间间隔均匀的设置有若干个换热管束，所述换热器壳体的内部顶端侧壁上间隔均匀的设置有若干个第一折流板，所述换热器壳体的内部底端侧壁上间隔均匀的设置有若干个第二折流板，所述第一折流板和第二折流板上均设置有除垢机构。本发明不需要将管壳换热器拆卸就可以对换热管束进行清理，防止换热管束内侧壁或外侧壁上出现结垢现象，不仅能够有效提高管壳换热器的换热效率，防止换热管束出现堵塞现象，而且结构简单，操作方便，方便人们的使用。

Description

一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，具体为一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器。

背景技术

污水污泥是污水处理厂主要废弃物，其处理问题成为污水处理厂的一大难题。目前污水污泥的处理过程如下：剩余污泥先在重力浓缩池中浓缩至含水率约98-97％，浓缩后的污泥经过阳离子聚丙烯酰胺溶液调质后进行机械脱水，脱水后的污泥从污水处理厂往外运输处置。污水处理厂在污水处理的同时要产生大量的污泥，在污水处理厂一般采用带滤机进行脱水，脱水之后污泥的含水率一般在80％左右。这些污泥的最终处置一般有许下途径：(1)填埋；(2)焚烧；(3)堆肥等等。不管采用什么最终处置的途径，80％的含水率都显得过高。通常情况下在污泥烘干过程中污泥含水率是非常重要的控制指标，如果污泥含水率过低时，粉尘太多，且易发生爆炸危险；含水率过高时，达不到深度脱水的目的，增加污泥最终处置的难度。

在城市污泥蒸汽烘干处理工程中为了实现节能环保的目的需要使用换热器交换水中的热量，降低城市污泥处理的成本。而现有的污泥处理用管壳换热器在使用过程中若管程流体或壳程流体中固含量较高时，管壳换热器长时间运行容易在换热管束内侧壁或外侧壁上形成局部沉积，导致换热效果降低，严重时造成换热管束堵塞，降低了换热管束的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，包括换热器壳体，所述换热器壳体的左右两端分别设置有第一管箱和第二管箱，所述换热器壳体内部两端均固定设置有管板，两个所述管板之间间隔均匀的设置有若干个换热管束，所述换热器壳体的内部顶端侧壁上间隔均匀的设置有若干个第一折流板，所述换热器壳体的内部底端侧壁上间隔均匀的设置有若干个第二折流板，所述第一折流板和第二折流板上均设置有除垢机构。

在一个优选的实施方式中，所述除垢机构包括固定设置于换热器壳体外侧顶端的微型电机，所述微型电机的输出轴穿过换热器壳体的侧壁，并固定连接设置于换热器壳体侧壁内部的第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一侧啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮的中间位置固定设置有旋转轴，所述旋转轴的一侧固定设置有第一链轮，所述第一链轮通过链条传动连接有第二链轮，所述第一链轮和第二链轮的一侧固定设置有连接轴，所述换热器壳体内部顶端和底端侧壁上均设置有安装槽，所述安装槽的内部均转动设置有滚珠丝杆，两个所述连接轴远离第一链轮和第二链轮的一侧均穿过换热器壳体的侧壁，并固定连接设置于安装槽内部的滚珠丝杆，两个所述滚珠丝杆上均间隔均匀的设置有若干个丝杆螺母，所述第一折流板和第二折流板相互远离的一侧均固定设置在丝杆螺母上，所述第一折流板和第二折流板上均间隔均匀的设置有若干个安装孔，所述换热管束均贯穿第一折流板和第二折流板上的安装孔设置，每个所述安装孔的内侧均固定设置有连接杆，所述连接杆的一端设置于换热管束的内部，并固定连接设置于换热管束内部的第一刮环，每个所述换热管束的外侧壁上均间隔均匀的设置有若干个矩形槽，所述矩形槽处设置有活动密封板，所述换热管束上位于矩形槽的两端均设置有容纳腔，所述活动密封板的两端均滑动设置于容纳腔中。

在一个优选的实施方式中，所述第一管箱和第二管箱均通过连接法兰连接，所述连接法兰上设置有六角螺栓，所述六角螺栓穿过连接法兰上的安装孔，并连接有六角螺母，所述六角螺栓与连接法兰的连接处设置有平垫圈，所述六角螺母与连接法兰的连接处设置有标准弹性垫圈。

在一个优选的实施方式中，所述换热管壳体的一侧设置有循环水进口，所述换热管壳体的另一侧设置有循环水出口，所述换热管壳体上设置有凝结水进口和凝结水出口。

在一个优选的实施方式中，所述第一链轮设置于换热器壳体的内部底端，所述第二链轮设置于换热器壳体的内部底端，且所述第一链轮和第二链轮位于同一竖直方向上，所述换热器壳体的侧壁内部设置有供链条传动的环形槽。

在一个优选的实施方式中，所述连接轴、滚珠丝杆和丝杆螺母均采用耐腐蚀材料制作而成，所述连接轴与换热器壳体的侧壁连接处设置有橡胶密封圈。

在一个优选的实施方式中，所述安装孔的左右两端均固定设置有第二刮环，所述第二刮环与换热管束的外侧壁接触设置，所述安装孔内侧壁位于两个第二刮环之间固定设置有橡胶密封环。

在一个优选的实施方式中，所述活动密封环位于容纳腔内部的一端固定设置有活塞板，所述活塞板的外侧壁上固定设置有密封垫圈。

在一个优选的实施方式中，所述活动密封环的中间位置设置有通孔，所述连接杆穿过通孔设置于换热管束的内部，所述通孔的内侧壁上设置有橡胶密封圈，且所述第一刮环的外侧与换热管束的内侧壁接触设置。

在一个优选的实施方式中，所述第一折流板和第二折流板交错设置，且相邻第一折流板和第二折流板之间的距离相同。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

1、本发明通过设置有除垢机构，除垢机构中微型电机能够带动第一锥齿轮、第二锥齿轮、第一链轮、链条和第二链轮转动，第一链轮和第二链轮转动时能够通过旋转轴带动滚珠丝杆转动，滚珠丝杆转动时能够通过丝杆螺母带动第一折流板和第二折流板移动，第一折流板和第二折流板能够顺着换热管束在水平方向上移动，第一折流板和第二折流板移动时第二刮环能够将换热管束外侧壁上沉积的颗粒刮除，而且第一折流板和第二折流板移动时能够通过连接杆带动换热管束内部的第二刮环移动，从而利用第二刮环将换热管束内侧壁上沉积的颗粒刮除，本发明不需要将管壳换热器拆卸就可以对换热管束进行清理，防止换热管束内侧壁或外侧壁上出现结垢现象，不仅能够有效提高管壳换热器的换热效率，防止换热管束出现堵塞现象，而且结构简单，操作方便，方便人们的使用；

2、本发明通过设置有活动密封板、活塞板、容纳腔、连接法兰、六角螺栓、平垫圈、六角螺母和标准弹性垫圈，活动密封板能够将换热管束上的矩形槽密封，而且活动密封板滑动设置于容纳腔中能够跟随第一折流板和第二折流板的移动而移动，容纳腔中设置有活塞板，活塞板在容纳腔中移动既能够保证换热管束上矩形槽处的密封性，又能够对活动密封板进行限位，防止管程流体和壳程流体中的液体流通，通过连接法兰、六角螺栓、平垫圈、六角螺母和标准弹性垫圈的设置，方便换热器壳体与第一管箱和第二管箱的连接，方便安装和拆卸。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明换热器壳体的内部结构示意图；

图3是本发明微型电机的传动结构示意图；

图4是本发明换热管束的局部结构示意图；

图5是本发明换热管束局部截面结构示意图；

图6是本发明图5中A处结构放大示意图；

图7是本发明图5中B处结构放大示意图；

图中：1换热器壳体；2第一管箱；3第二管箱；4管板；5换热管束；6第一折流板；7第二折流板；8微型电机；9第一锥齿轮；10第二锥齿轮；11旋转轴；12第一链轮；13链条；14第二链轮；15连接轴；16安装槽；17滚珠丝杆；18丝杆螺母；19安装孔；20连接杆；21第一刮环；22矩形槽；23活动密封板；24容纳腔；25连接法兰；26六角螺栓；27六角螺母；28平垫圈；29标准弹性垫圈；30循环水进口；31循环水出口；32凝结水进口；33凝结水出口；34第二刮环；35橡胶密封环；36活塞板；37通孔。

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1-7，本发明提供一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，包括换热器壳体1，所述换热器壳体1的左右两端分别设置有第一管箱2和第二管箱3，所述换热器壳体1内部两端均固定设置有管板4，两个所述管板4之间间隔均匀的设置有若干个换热管束5，所述换热器壳体1的内部顶端侧壁上间隔均匀的设置有若干个第一折流板6，所述换热器壳体1的内部底端侧壁上间隔均匀的设置有若干个第二折流板7，所述第一折流板6和第二折流板7上均设置有除垢机构。

在一个优选的实施方式中，所述除垢机构包括固定设置于换热器壳体1外侧顶端的微型电机8，所述微型电机8的输出轴穿过换热器壳体1的侧壁，并固定连接设置于换热器壳体1侧壁内部的第一锥齿轮9，所述第一锥齿轮9的一侧啮合连接有第二锥齿轮10，所述第二锥齿轮10的中间位置固定设置有旋转轴11，所述旋转轴11的一侧固定设置有第一链轮12，所述第一链轮12通过链条13传动连接有第二链轮14，所述第一链轮12和第二链轮14的一侧固定设置有连接轴15，所述换热器壳体1内部顶端和底端侧壁上均设置有安装槽16，所述安装槽16的内部均转动设置有滚珠丝杆17，两个所述连接轴15远离第一链轮12和第二链轮14的一侧均穿过换热器壳体1的侧壁，并固定连接设置于安装槽16内部的滚珠丝杆17，两个所述滚珠丝杆17上均间隔均匀的设置有若干个丝杆螺母18，所述第一折流板6和第二折流板7相互远离的一侧均固定设置在丝杆螺母18上，所述第一折流板6和第二折流板7上均间隔均匀的设置有若干个安装孔19，所述换热管束5均贯穿第一折流板6和第二折流板7上的安装孔19设置，每个所述安装孔19的内侧均固定设置有连接杆20，所述连接杆20的一端设置于换热管束5的内部，并固定连接设置于换热管束5内部的第一刮环21，每个所述换热管束5的外侧壁上均间隔均匀的设置有若干个矩形槽22，所述矩形槽22处设置有活动密封板23，所述换热管束5上位于矩形槽22的两端均设置有容纳腔24，所述活动密封板23的两端均滑动设置于容纳腔24中。

在一个优选的实施方式中，所述第一管箱2和第二管箱3均通过连接法兰25连接，所述连接法兰25上设置有六角螺栓26，所述六角螺栓26穿过连接法兰25上的安装孔，并连接有六角螺母27，所述六角螺栓26与连接法兰25的连接处设置有平垫圈28，所述六角螺母27与连接法兰25的连接处设置有标准弹性垫圈29，利用六角螺母27、六角螺栓26和连接法兰25方便第一管箱2和第二管箱3与换热器壳体1的连接。

在一个优选的实施方式中，所述换热管壳体1的一侧设置有循环水进口30，所述换热管壳体1的另一侧设置有循环水出口31，所述换热管壳体1上设置有凝结水进口32和凝结水出口33，方便管程流体和壳程流体的导入和导出。

在一个优选的实施方式中，所述第一链轮12设置于换热器壳体1的内部底端，所述第二链轮14设置于换热器壳体1的内部底端，且所述第一链轮12和第二链轮14位于同一竖直方向上，所述换热器壳体1的侧壁内部设置有供链条13传动的环形槽，链条13在环形槽内部转动设置能够使得第一链轮12和第二链轮14同步转动。

在一个优选的实施方式中，所述连接轴15、滚珠丝杆17和丝杆螺母18均采用耐腐蚀材料制作而成，所述连接轴15与换热器壳体1的侧壁连接处设置有橡胶密封圈，连接轴15、滚珠丝杆17和丝杆螺母18采用耐腐蚀材料能够提高其使用寿命，橡胶密封圈能够保证连接轴15处的密封性，防止壳程流体进入到链轮处影响链轮的使用寿命。

在一个优选的实施方式中，所述安装孔19的左右两端均固定设置有第二刮环34，所述第二刮环34与换热管束5的外侧壁接触设置，所述安装孔19内侧壁位于两个第二刮环34之间固定设置有橡胶密封环35，利用第二刮环34能够对换热管束5的外侧壁进行清理，而橡胶密封环35能够保证安装孔19与换热管束5连接处的密封性，使得壳程流体能够顺着第一折流板6和第二折流板7流动。

在一个优选的实施方式中，所述活动密封环23位于容纳腔24内部的一端固定设置有活塞板36，所述活塞板36的外侧壁上固定设置有密封垫圈，活塞板36能够使得容纳腔24处的密封效果更好，防止管程流体和壳程流体之间的流通。

在一个优选的实施方式中，所述活动密封环23的中间位置设置有通孔37，所述连接杆20穿过通孔37设置于换热管束5的内部，所述通孔37的内侧壁上设置有橡胶密封圈，且所述第一刮环21的外侧与换热管束5的内侧壁接触设置，通孔37的设置方便连接杆20的安装，而橡胶密封圈能够保证通孔37处的密封性。

在一个优选的实施方式中，所述第一折流板6和第二折流板7交错设置，且相邻第一折流板6和第二折流板7之间的距离相同。

本发明的工作原理：利用六角螺母27、六角螺栓26和连接法兰25将第一管箱2和第二管箱3与换热器壳体1固定连接使用时将凝结水进口32连接冷凝书输出端，循环水进口30和循环水出口31分别连接进液管和出液管，凝结水进口32中导入的冷凝水沿着第一折流板6和第二折流板7流动，而换热管束5中的管程流体能够与壳程流体中进行热交换，使用过程中若管程流体和壳程流体中固含量较多时，容易在换热管束5内侧壁或外侧壁上发生沉积现象，影响换热管束5的换热效率，若换热管束5的换热效率较低，需要对换热管束5进行清理时，打开微型电机8，微型电机8带动第一锥齿轮9转动，第一锥齿轮9转动时能够带动第二锥齿轮10转动，第二锥齿轮10发生转动时能够通过旋转轴11带动第一链轮12转动，第一链轮12转动时能够通过链条13带动第二链轮14转动，第一链轮12和第二链轮14转动时能够通过连接轴15带动滚珠丝杆17转动，滚珠丝杆17转动时能够使得丝杆螺母18带动第一折流板6和第二折流板7在水平方向上移动，第一折流板6和第二折流板7移动时能够利用安装孔19内部的第二刮环34将换热管束5外侧壁上沉积的污垢清理掉，平常使用时安装孔19内侧的橡胶密封环35能够防止壳程流体通过安装孔19直接流出，从而保证壳程流体沿着第一折流板6和第二折流板7流动，而第一折流板6和第二折流板7移动时能够带动连接杆20和第一刮环21移动，连接杆20移动时能够使得活动密封板23发生移动，使得活动密封环23带动活塞板36在容纳腔24中滑动，而第一刮环21移动时能够对换热管束5内侧壁进行清理，当丝杆螺母18带动第一折流板6和第二折流板7向一个方向移动一定距离后，反向打开微型电机8，微型电机8带动第一锥齿轮9、第二锥齿轮10、第一链轮12、第二链轮14、连接轴15和滚珠丝杆17反向转动，使得丝杆螺母18带动第一折流板6和第二折流板7反向移动，能够使得第一刮环21和第二刮环34对换热管束5的内侧壁和外侧壁同时进行清理，防止换热管束5发生结垢现象影响换热管束5的换热效率，平常使用过程中活动密封块23能够对矩形槽22处进行密封，防止管程流体和壳程流体中的液体流通，影响管壳换热器的正常使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，包括换热器壳体(1)，所述换热器壳体(1)的左右两端分别设置有第一管箱(2)和第二管箱(3)，其特征在于：所述换热器壳体(1)内部两端均固定设置有管板(4)，两个所述管板(4)之间间隔均匀的设置有若干个换热管束(5)，所述换热器壳体(1)的内部顶端侧壁上间隔均匀的设置有若干个第一折流板(6)，所述换热器壳体(1)的内部底端侧壁上间隔均匀的设置有若干个第二折流板(7)，所述第一折流板(6)和第二折流板(7)上均设置有除垢机构。

2.根据权利要求1所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述除垢机构包括固定设置于换热器壳体(1)外侧顶端的微型电机(8)，所述微型电机(8)的输出轴穿过换热器壳体(1)的侧壁，并固定连接设置于换热器壳体(1)侧壁内部的第一锥齿轮(9)，所述第一锥齿轮(9)的一侧啮合连接有第二锥齿轮(10)，所述第二锥齿轮(10)的中间位置固定设置有旋转轴(11)，所述旋转轴(11)的一侧固定设置有第一链轮(12)，所述第一链轮(12)通过链条(13)传动连接有第二链轮(14)，所述第一链轮(12)和第二链轮(14)的一侧固定设置有连接轴(15)，所述换热器壳体(1)内部顶端和底端侧壁上均设置有安装槽(16)，所述安装槽(16)的内部均转动设置有滚珠丝杆(17)，两个所述连接轴(15)远离第一链轮(12)和第二链轮(14)的一侧均穿过换热器壳体(1)的侧壁，并固定连接设置于安装槽(16)内部的滚珠丝杆(17)，两个所述滚珠丝杆(17)上均间隔均匀的设置有若干个丝杆螺母(18)，所述第一折流板(6)和第二折流板(7)相互远离的一侧均固定设置在丝杆螺母(18)上，所述第一折流板(6)和第二折流板(7)上均间隔均匀的设置有若干个安装孔(19)，所述换热管束(5)均贯穿第一折流板(6)和第二折流板(7)上的安装孔(19)设置，每个所述安装孔(19)的内侧均固定设置有连接杆(20)，所述连接杆(20)的一端设置于换热管束(5)的内部，并固定连接设置于换热管束(5)内部的第一刮环(21)，每个所述换热管束(5)的外侧壁上均间隔均匀的设置有若干个矩形槽(22)，所述矩形槽(22)处设置有活动密封板(23)，所述换热管束(5)上位于矩形槽(22)的两端均设置有容纳腔(24)，所述活动密封板(23)的两端均滑动设置于容纳腔(24)中。

3.根据权利要求1所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述第一管箱(2)和第二管箱(3)均通过连接法兰(25)连接，所述连接法兰(25)上设置有六角螺栓(26)，所述六角螺栓(26)穿过连接法兰(25)上的安装孔，并连接有六角螺母(27)，所述六角螺栓(26)与连接法兰(25)的连接处设置有平垫圈(28)，所述六角螺母(27)与连接法兰(25)的连接处设置有标准弹性垫圈(29)。

4.根据权利要求1所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述换热管壳体(1)的一侧设置有循环水进口(30)，所述换热管壳体(1)的另一侧设置有循环水出口(31)，所述换热管壳体(1)上设置有凝结水进口(32)和凝结水出口(33)。

5.根据权利要求2所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述第一链轮(12)设置于换热器壳体(1)的内部底端，所述第二链轮(14)设置于换热器壳体(1)的内部底端，且所述第一链轮(12)和第二链轮(14)位于同一竖直方向上，所述换热器壳体(1)的侧壁内部设置有供链条(13)传动的环形槽。

6.根据权利要求2所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述连接轴(15)、滚珠丝杆(17)和丝杆螺母(18)均采用耐腐蚀材料制作而成，所述连接轴(15)与换热器壳体(1)的侧壁连接处设置有橡胶密封圈。

7.根据权利要求2所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述安装孔(19)的左右两端均固定设置有第二刮环(34)，所述第二刮环(34)与换热管束(5)的外侧壁接触设置，所述安装孔(19)内侧壁位于两个第二刮环(34)之间固定设置有橡胶密封环(35)。

8.根据权利要求2所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述活动密封环(23)位于容纳腔(24)内部的一端固定设置有活塞板(36)，所述活塞板(36)的外侧壁上固定设置有密封垫圈。

9.根据权利要求2所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述活动密封环(23)的中间位置设置有通孔(37)，所述连接杆(20)穿过通孔(37)设置于换热管束(5)的内部，所述通孔(37)的内侧壁上设置有橡胶密封圈，且所述第一刮环(21)的外侧与换热管束(5)的内侧壁接触设置。

10.根据权利要求1所述的一种城市污泥处理折流式防堵管壳换热器，其特征在于：所述第一折流板(6)和第二折流板(7)交错设置，且相邻第一折流板(6)和第二折流板(7)之间的距离相同。

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