CN113154929A - 一种易维护的石墨换热器 - Google Patents

Abstract

本发明适用于换热器相关技术领域，提供了一种易维护的石墨换热器，包括壳体，所述壳体上分别安装有待换热流体进管和待换热流体出管；石墨换热件，活动安装在壳体内，所述石墨换热件两端分别与换热介质进管和换热介质出管相通，所述石墨换热件可相对壳体转动以及同时沿着壳体的轴线往复移动；清污组件，所述清污组件包括安装在石墨换热件上的刮取机构以及安装在壳体和石墨换热件之间的排污机构；当所述石墨换热件在壳体内活动时，本发明实施例提供的易维护的石墨换热器能够在保证充分换热的同时即可进行自动清理维护，无需人工刮取杂质沉淀，设计新颖。

Description

一种易维护的石墨换热器

技术领域

本发明属于换热器相关技术领域，尤其涉及一种易维护的石墨换热器。

背景技术

换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，石墨石墨兼具导热强、散热快且成本低的优点，因此石墨常常被用于制作换热器材料，石墨换热器是传热组件用石墨制成的换热器。 石墨换热器在配合利用换热介质对待换热流体进行换热时，例如在对含有容易沉积的杂质的废液进行换热时等，由于在换热过程中温度的降低使得溶解的杂质析出，容易在换热器内壁产生沉积，发生堵塞，换热器堵塞后会影响换热效果，同时，石墨换热器在换热过程中也会有部分石墨粉末集聚在换热器内壁。 在对这些沉积的污垢和杂质进行清理时，大都是利用人工进行刮除，且需要停止换热来进行，不仅耽误换热进度而且拆卸操作困难操作麻烦，不易清理维护。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种易维护的石墨换热器，旨在解决大都是利用人工进行清理，且需要停止换热，不仅耽误换热进度而且拆卸操作困难操作麻烦，不易清理维护的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种易维护的石墨换热器，包括壳体，所述壳体上分别安装有待换热流体进管和待换热流体出管；

石墨换热件，活动安装在壳体内，所述石墨换热件两端分别与换热介质进管和换热介质出管相通，所述石墨换热件可相对壳体转动以及同时沿着壳体的轴线往复移动；

清污组件，所述清污组件包括安装在石墨换热件上的刮取机构以及安装在壳体和石墨换热件之间的排污机构；

当所述石墨换热件在壳体内活动时，所述刮取机构能够随石墨换热件运动，对沉积在壳体内壁的杂质和沉淀进行反复刮除且通过排污机构将杂质和沉淀排出到壳体外。

优选地，所述石墨换热件包括：

中心换热管，所述换热介质进管和换热介质出管分别与所述壳体两端转动连接，所述中心换热管两端均分别通过伸缩管与换热介质进管和换热介质出管连接；

换热板，设置有若干个且周向均匀分布在中心换热管外围；以及

换热盘，沿着中心换热管的长度方向均匀布设；

所述中心换热管内部、换热盘内部和换热板内部两两相互连通。

优选地，所述换热介质出管与转动驱动组件连接，所述石墨换热件一端与往复驱动组件连接；

所述换热介质出管外围还固定有固定架，所述固定架与石墨换热件之间连接有伸缩杆。

优选地，所述往复驱动组件包括安装在壳体上的往复伸缩气缸，所述往复伸缩气缸的伸出端与所述换热盘转动连接。

优选地，所述转动驱动组件包括：

动力件，所述动力件安装在壳体外壁：

传动副，传动连接在动力件和换热介质出管之间。

优选地，所述刮取机构包括：

刮板，固定在石墨换热件两端；

所述刮板底端安装有与壳体内壁接触的滚珠，以保持刮板刮取的顺畅性。

优选地，排污机构包括：

触发件，所述触发件固定在石墨换热件上且与所述刮板呈交错间隔布设；

所述触发件包括与石墨换热件固定连接的外触发杆以及滑动设置在开设于外触发杆一端滑槽内的内触发杆，所述滑槽内固定有弹性复位件，所述弹性复位件连接在内触发杆和滑槽底部之间，所述内触发杆一端伸出所述滑槽其端部转动安装有触发滚轮；

排污门，通过弹性铰链转动安装在壳体上，所述排污门设置在触发滚轮的行程轨迹上；

当所述触发滚轮与排污门抵触时，所述弹性复位件的作用力大于弹性铰链的作用力，所述排污门打开以实现排污；

所述排污门外侧且位于壳体底部还承接设置有底箱。

优选地，还包括设置在壳体和底箱之间的循环换热组件，所述循环换热组件包括：

滤污网，所述滤污网设置在底箱内且罩设固定于每个排污门外侧；

循环管，连接在底箱内侧底部和壳体内侧顶部之间，所述循环管上安装有循环泵体；以及

喷头，至少设置有一个且安装在循环管位于壳体内侧的管体上。

本发明实施例提供一种易维护的石墨换热器，通过石墨换热件的移动和转动的复合运动促进换热混合以及可以带动刮取机构对壳体内壁进行刮取，由于石墨换热件运动的复合性，可以保证刮取的范围，方便配合排污机构进行排污，无需人工拆卸维护清理可以等操作，易于维护，在保证充分换热的同时即可进行清理维护，提高换热效率；通过清污组件的的设置，能够石墨换热件换热的同时在间歇性的进行自动排污作用，促进换热，设计新颖，同时，通过循环换热组件的设置，可以使得在排污的同时进行循环动态换热。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种易维护的石墨换热器的主视结构图；

图2为图1中A-A视图；

图3为触发件的内部结构示意图；

图4为石墨换热件的立体视图；

图5为本发明另一种实施例提供的结构示意图。

附图中：1、壳体；2、石墨换热件；201、中心换热管；202、换热盘；203、换热板；3、换热介质进管；4、换热介质出管；5、伸缩管；6、待换热流体进管；7、待换热流体出管；8、换热介质固定进管；9、往复伸缩气缸；10、伸缩杆；11、动力件；12、传动副；13、触发件；131、外触发杆；132、内触发杆；133、弹性复位件；134、触发滚轮；14、排污门；15、底箱；16、滤污网；17、循环管；18、循环泵体；19、喷头；20、刮板；21、沉淀投药管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为本发明的一个实施例提供的一种易维护的石墨换热器的结构图，一种易维护的石墨换热器，包括：

壳体1，所述壳体1上分别安装有待换热流体进管6和待换热流体出管7；

石墨换热件2，活动安装在壳体1内，所述石墨换热件2两端分别与换热介质进管3和换热介质出管4相通，所述石墨换热件2可相对壳体1转动以及同时沿着壳体1的轴线往复移动；

清污组件，所述清污组件包括安装在石墨换热件2上的刮取机构以及安装在壳体1和石墨换热件2之间的排污机构；

在发明实施例的一种情况中，所述壳体1上还安装有沉淀投药管21，方便投入絮凝剂等沉降药剂，促进杂质快速沉淀。

当所述石墨换热件2在壳体1内活动时，所述刮取机构能够随石墨换热件2运动，对沉积在壳体1内壁的杂质和沉淀进行反复刮除且通过排污机构将杂质和沉淀排出到壳体1外。

有必要说明的是，本发明的待换热流体既可以是液体也可以是气体，尤其适用于含有杂质流体的换热，换热介质可以是但不限于水。

本实施例在实际中应用时，通过石墨换热件2做往复直线运动以及转动运动的复合运动，同时，复合运动的石墨换热件2使得杂质沉淀等不易集聚在石墨换热件2表面，还可以保证可石墨换热件2与待换热流体进行全方位的接触，保证换热均匀性以及覆盖大范围，同时，换热过程中温度的降低使得溶解的杂质析出，容易在换热器内壁产生沉积，发生堵塞，换热器堵塞后会影响换热效果，同时，石墨换热器在换热过程中也会有部分石墨粉末集聚在换热器内壁形成沉淀，通过石墨换热件2的复合运动促进混合以及可以带动刮取机构对壳体1内壁进行刮取，由于石墨换热件2运动的复合性，可以保证刮取的范围，方便配合排污机构进行排污，无需人工拆卸维护清理可以等操作，易于维护，在保证充分换热的同时即可进行清理维护，提高换热效率。

如图1~4所示，作为本发明的一种优选实施例，所述石墨换热件2包括：

中心换热管201，所述换热介质进管3和换热介质出管4分别与所述壳体1两端转动连接，所述中心换热管201两端均分别通过伸缩管5与换热介质进管3和换热介质出管4连接；

换热板203，设置有若干个且周向均匀分布在中心换热管201外围；以及

换热盘202，沿着中心换热管201的长度方向均匀布设；

所述中心换热管201内部、换热盘202内部和换热板203内部两两相互连通。

在本实施例的一种情况中，所述换热介质进管3与固定在壳体1上的换热介质固定进管8相连且连接位置设置有转动接头，设置转动接头的原因是在石墨换热件2转动时，防止换热介质进管3同步转动（取决于伸缩管5是否有传递扭矩的能力，实际中只需要其有伸缩功能即可，），因此可以便于通过固定的换热介质固定进管8往转动的石墨换热件2内输入换热介质，这样一来，伸缩管5的选取更加灵活，伸缩管5可以是伸缩波纹管、褶皱软管等；

通过中心换热管201内部、换热盘202内部和换热板203内部两两相互连通的设置，增大了与待换热流体的接触面积，可以起到全面流动换热的效果且通过换热盘202和换热板203的设置能够加强连接强度，使得石墨换热件2更加耐用，考虑到石墨的材质，所述换热盘202和换热板203至少有一个为石墨材质制成，其他的可以是铝铜材质或者二者合金金属材质等，以提高石墨换热件2的作用强度。

如图1~5所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述换热介质出管4与转动驱动组件连接，所述石墨换热件2一端与往复驱动组件连接；

所述换热介质出管4外围还固定有固定架，所述固定架与石墨换热件2之间连接有伸缩杆10。

有必要说明的是，所述伸缩杆10为滑动嵌套设置的二级伸缩杆。

本实施例在实际应用中时，通过伸缩杆10和伸缩管5的设置，使得石墨换热件2在转动的同时可以往复移动，且能够持续通过换热介质固定进管8和换热介质进管3的配合往石墨换热件2内输入换热介质，设计新颖。

所述往复驱动组件的形式不加以限定，所述往复驱动组件可以是曲柄滑块机构或者凸轮与弹簧的配合使得壳体1可以在转动的同时可以往复移动，本发明实施例给出一种稳定的驱动形式，如图1示，作为本发明的另一种优选实施例，所述往复驱动组件包括对称安装在壳体1上的往复伸缩气缸9，所述往复伸缩气缸9的伸出端与所述换热盘202转动连接。

本实施例在实际应用中时，通过往复伸缩气缸9的设置使得石墨换热件2可以往复移动。

所述转动驱动组件的形式不加以限定，所述转动驱动组件可以是利用水力驱动转动或者手动驱动转动，只要是能够满足换热介质出管4转动的驱动即可，如图1所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述转动驱动组件包括：

动力件11，所述动力件11安装在壳体1外壁，所述动力件11为驱动电机或者手动摇柄；

传动副12，传动连接在动力件11和换热介质出管4之间，所述传动副12位齿轮副或者皮带副。

本实施例在实际应用中时，通过动力件11的转动和传动副12的配合使得换热介质出管4转动，通过固定架和伸缩杆10的配合，使得石墨换热件2和换热介质出管4同步转动。

所述刮取机构形式不加以具体限定，可以利用伸缩气缸配合螺旋刮片做直线运动进行刮取，也可以是人工刮取等，只要是能够满足将壳体1内壁的沉淀和污垢刮取积聚在一起，便于排污机构进行排污即可，如图1所示，本发明实施例给出一种优选的形式，所述刮取机构包括：

刮板20，固定在石墨换热件2两端；

所述刮板20底端安装有与壳体1内壁接触的滚珠，以保持刮板20刮取的顺畅性，所述刮板20可对称设置。

本实施例在实际应用中时，通过刮取机构的设置，在石墨换热件2带动刮板20做直线运动以及转动运动复合运动时，能够对沉积在1底部的杂质沉淀等进行来回刮取，使得杂质沉淀等可以集聚在壳体1底部两端排污门14的位置，便于配合排污机构进行刮取。

所述排污机构的形式不加以具体限定，可以是排污阀、抽污泵等，本实施例给出一种优选自动排污的形式，能够在换热的同时进行自动排污，如图1~5所示，作为本发明的另一种优选实施例，所述排污机构包括：

触发件13，所述触发件13固定在石墨换热件2上且与所述刮板20呈交错间隔布设；

所述触发件13包括与石墨换热件2固定连接的外触发杆131以及滑动设置在开设于外触发杆131一端滑槽内的内触发杆132，所述滑槽内固定有弹性复位件133，所述弹性复位件133连接在内触发杆132和滑槽底部之间，所述内触发杆132一端伸出所述滑槽其端部转动安装有触发滚轮134；

排污门14，通过弹性铰链转动安装在壳体1上，所述排污门14设置在触发滚轮134的行程轨迹上；

当所述触发滚轮134与排污门14抵触时，所述弹性复位件133的作用力大于弹性铰链的作用力，所述排污门14打开以实现排污，配合对称设置的触发件的13触发排污门14打开，所述弹性复位件133为弹簧或者具有弹性承载能力的弹性条等；

所述排污门14外侧且位于壳体1底部还承接设置有底箱15。

有必要说明的是，所述触发件13固定在石墨换热件2上，配合对称设置的刮板20的来回刮取，使得刮取的沉淀等将会沉积在壳体1底部，两个刮板20外侧的杂质沉淀通过石墨换热件2的左右来回移动被顺利排出，通过触发件13与所述刮板20呈交错间隔布设，将会使得刮板20来回刮取的过程中，沉积在壳体1内壁且位于两个刮板20之间的沉淀杂质等会通过两个刮板20之间的触发件13与排污门的配合被排出，保证排污的全面性，实用性强。

本实施例在实际应用中时，通过触发件13的设置，当对称设置的触发件13随着石墨换热件2转动以及往复移动，经过刮取机构作用沉积在壳体1底部两侧排污门14上的的杂质沉淀集聚在排污门14上，在触发滚轮134与排污门14表面接触时，弹性复位件133的弹力大于弹性铰链的弹力，在弹性复位件133的弹力的作用下，排污门144打开，起到自动排污的作用，随着触发滚轮134与排污门14表面脱离接触，弹性复位件133复位，排污门14复位，继而进行下一次排污作用，无需人工进行刮取等操作，方便清洁维护。

本实施例是在前述实施例基础上的拓展，主要为了解决在换热过程中待换热流体，随着排污组件排出而得不到充分换热的问题，如图5所示，作为本发明的另一种优选实施例，还包括设置在壳体1和底箱15之间的循环换热组件，所述循环换热组件包括：

滤污网16，所述滤污网16设置在底箱15内且罩设固定于每个排污门14外侧；

循环管17，连接在底箱15内侧底部和壳体1内侧顶部之间，所述循环管17上安装有循环泵体18；以及

喷头19，至少设置有一个且安装在循环管17位于壳体1内侧的管体上。

本实施例在实际应用中时，在利用排污组件将污垢杂质等沉淀排出壳体1后，通过滤污网16对杂质沉淀等进行过滤，通过循环泵体18将排污过程中带出的待换热流体抽取利用喷头19喷出到来回且转动运动的石墨换热件2上，可以使得待换热流体保持循环动态换热，以此得到充分的换热。

本发明上述实施例中提供了一种易维护的石墨换热器，通过石墨换热件的移动和转动的复合运动促进换热混合以及可以带动刮取机构对壳体内壁进行刮取，由于石墨换热件运动的复合性，可以保证刮取的范围，方便配合排污机构进行排污，无需人工拆卸维护清理可以等操作，易于维护，在保证充分换热的同时即可进行充分的清理维护，且充分的清理维护可以促进换热，提高换热效率；通过清污组件的的设置，能够石墨换热件换热的同时在间歇性的进行自动排污作用，设计新颖，同时，通过循环换热组件的设置，可以使得在排污的同时进行循环动态换热。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种易维护的石墨换热器，包括壳体，所述壳体上分别安装有待换热流体进管和待换热流体出管，其特征在于，还包括：石墨换热件，活动安装在壳体内，所述石墨换热件两端分别与换热介质进管和换热介质出管相通，所述石墨换热件可相对壳体转动以及同时沿着壳体的轴线往复移动清污组件，所述清污组件包括安装在石墨换热件上的刮取机构以及安装在壳体和石墨换热件之间的排污机构；当所述石墨换热件在壳体内活动时，所述刮取机构能够随石墨换热件运动，对沉积在壳体内壁的杂质和沉淀进行反复刮除且通过排污机构将杂质和沉淀排出到壳体外。

2.根据权利要求1所述的易维护的石墨换热器，其特征在于，所述石墨换热件包括：中心换热管，所述换热介质进管和换热介质出管分别与所述壳体两端转动连接，所述中心换热管两端均分别通过伸缩管与换热介质进管和换热介质出管连接；换热板，设置有若干个且周向均匀分布在中心换热管外围；以及换热盘，沿着中心换热管的长度方向均匀布设；所述中心换热管内部、换热盘内部和换热板内部两两相互连通。

3.根据权利要求2所述的易维护的石墨换热器，其特征在于，所述换热介质出管与转动驱动组件连接，所述石墨换热件一端与往复驱动组件连接；所述换热介质出管外围还固定有固定架，所述固定架与石墨换热件之间连接有伸缩杆。

4.根据权利要求3所述的易维护的石墨换热器，其特征在于，所述往复驱动组件包括安装在壳体上的往复伸缩气缸，所述往复伸缩气缸的伸出端与所述换热盘转动连接。

5.根据权利要求3或4所述的易维护的石墨换热器，其特征在于，所述转动驱动组件包括：动力件，所述动力件安装在壳体外壁：传动副，传动连接在动力件和换热介质出管之间。

6.根据权利要求1所述的易维护的石墨换热器，其特征在于，所述刮取机构包括：刮板，固定在石墨换热件两端；所述刮板底端安装有与壳体内壁接触的滚珠，以保持刮板刮取的顺畅性。

7.根据权利要求1所述的易维护的石墨换热器，其特征在于，所述排污机构包括：触发件，所述触发件固定在石墨换热件上且与所述刮板呈交错间隔布设；所述触发件包括与石墨换热件固定连接的外触发杆以及滑动设置在开设于外触发杆一端滑槽内的内触发杆，所述滑槽内固定有弹性复位件，所述弹性复位件连接在内触发杆和滑槽底部之间，所述内触发杆一端伸出所述滑槽其端部转动安装有触发滚轮；排污门，通过弹性铰链转动安装在壳体上，所述排污门设置在触发滚轮的行程轨迹上；当所述触发滚轮与排污门抵触时，所述弹性复位件的作用力大于弹性铰链的作用力，所述排污门打开以实现排污；所述排污门外侧且位于壳体底部还承接设置有底箱。

8.根据权利要求7所述的易维护的石墨换热器，其特征在于，还包括设置在壳体和底箱之间的循环换热组件，所述循环换热组件包括：滤污网，所述滤污网设置在底箱内且罩设固定于每个排污门外侧；循环管，连接在底箱内侧底部和壳体内侧顶部之间，所述循环管上安装有循环泵体；以及

喷头，至少设置有一个且安装在循环管位于壳体内侧的管体上。

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