CN113758351A - 一种基于流体运动变化的换热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及换热技术领域，且公开了一种基于流体运动变化的换热装置，包括外管，所述外管内竖直设有内管，所述外管的上端固定连接有冷流体出口和热流体出口，所述外管下端固定连接有冷流体进口和热流体进口，所述热流体进口内设有混流组件，所述外管的内壁上设有冲击环一和冲击环二，所述内管的外壁上设有螺纹式引杆，所述内管的内部设有弹性引杆和受力盘。本发明通过粘稠的热流体向上运动过程中靠近内管内壁的流速增加，不同的粘稠的热流体均能够与内管内壁进行接触，粘稠的热流体的热量更多的传导到内管上，使内管更好的进行热量的传导，达到较好的换热效果，并且通过各个组件能够更好的提高换热效果。
Description
技术领域
本发明涉及换热技术领域，具体为一种基于流体运动变化的换热装置。
背景技术
换热，是将热流体的部分热量传递到冷流体中，又称热交换，热交换在工业中占有重要的地位。
而目前一般的热交换中，只能使冷流体靠近热流体的一侧进行热交换，并且当冷流体接近热流体的部分温度升高，并且热流体的温度下降，那么热热交换的效率会持续性下降，冷流体远离热流体的一侧就很难进行交换，特别是冷流体与热流体均为粘稠液体时，粘稠液体难以流动，那么在热交换的过程中液体难以混匀，热交换的过程中仅仅只有一部分在进行，达不到充分的效果，因此需要一种基于流体运动变化的换热装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于流体运动变化的换热装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于流体运动变化的换热装置，包括外管，所述外管内竖直设有内管，所述外管的上端固定连接有冷流体出口和热流体出口，所述外管下端固定连接有冷流体进口和热流体进口；
所述热流体进口内设有混流组件；
所述外管的内壁上设有冲击环一和冲击环二；
所述内管的外壁上设有螺纹式引杆，所述内管的内部设有弹性引杆和受力盘。
优选的，所述冲击环一和冲击环二为呈上下设置，且冲击环一与冲击环二均设有若干个，若干个所述冲击环一和冲击环二为相互间隔的设置，且冲击环二的内经大于冲击环一的内径；
所述冲击环一和冲击环二下表面均呈弧形凹陷设置，所述冲击环一和冲击环二均为金属设置。
优选的，所述内管与上下两端的热流体出口和热流体进口连通设置，所述内管的形状为波浪形设置，所述内管的波浪形从下至上为倾斜向外舒张和向内凹陷的变换，所述内管的材质为金属设置，所述内管凹陷的部位相对内管其他部位的厚度要薄。
优选的，所述内管一个向外舒张和一个向内的凹陷为一组，设有若干组，一个所述螺纹式引杆为三百六十度的一段，所述螺纹式引杆设有若干段，若干段所述螺纹式引杆分别与若干段所述内管外壁固定连接；
所述螺纹式引杆的下端呈凹陷设置，且螺纹式引杆从下至上为顺时针设置。
优选的，所述弹性引杆为固定安装在外管的下端，所述弹性引杆呈螺纹状设置，且弹性引杆从下至上为逆时针设置，所述弹性引杆为弹性金属材质，所述弹性引杆为扁平设置，且弹性引杆下端呈凹陷设置，所述弹性引杆的外侧固定连接有拉绳，所述拉绳设有若干组，若干组所述拉绳沿着弹性引杆的方向与弹性引杆固定连接，所述拉绳的一端与内管的内壁固定连接。
优选的，所述受力盘的外壁上固定连接有连接弹簧，所述连接弹簧设有若干根，若干根所述连接弹簧呈圆周均匀的分布在受力盘外，所述连接弹簧的一端与内管向内凹陷的内壁连接。
优选的，所述受力盘下端为尖端设置，且受力盘外壁上设有倾斜向下张开的金属环设置，所述受力盘锥形尖端内部为空心设置。
优选的，所述混流组件包括转轴、扇叶及橡胶球；
所述转轴转动安装在热流体进口的内部，所述扇叶固定安装在转轴的外壁上，所述橡胶球固定安装在热流体进口的内壁上，且橡胶球与扇叶接触挤压设置；
所述扇叶从下至上为逆时针转动设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)、本发明通过粘稠的热流体从热流体进口通入从上端出来，通过混流组件，粘稠的热流体向上进行运动的过程中实现笔直的向上进行流动和从下至上为逆时针的进行向上的流动的不断变化，达到对粘稠的热流体进行混流的作用，达到使粘稠的热流体对上端的各组件驱动的作用。
(2)、本发明通过粘稠的热流体向上运动过程中靠近内管内壁的流速增加，不同的粘稠的热流体均能够与内管内壁进行接触，粘稠的热流体的热量更多的传导到内管上，使内管更好的进行热量的传导，达到较好的换热效果。
(3)、本发明通过混流组件使粘稠的热流体产生旋转的效果，使更多的粘稠的热流体与内管接触，接触时常能够很大程度的增加，达到更好的将热量的进行传导。
(4)、本发明通过受力盘使粘稠的热流体能够想四周进行倾斜的冲击，使中间段粘稠的热流体能够与内管内壁进行接触，同时受力盘的拉动，使内管产生形变，内管内的粘稠的热流体与内管外的冷流体产生来回的挤压，内外的换热效果更佳，减少降低内管内外壁上粘附杂质，延长使用寿命，增加换热效果。
(5)、本发明通过弹性引杆能够将粘稠的热流体进行引流，粘稠的热流体在靠近内管内壁处逆时针，相同的增加换热效果，同时拉绳拉动，因此使内管形变，能够减少降低内管内外壁上粘附杂质，增加换热效果。
(6)、本发明通过冲击环一及冲击环二受到冷流体冲击，使冷流体想内管一侧进行流动，达到更好的换热效果，螺纹式引杆受力，冷流体从下至上为顺时针旋转，增加流速，使更多的冷流体与内管外壁接触，使换热的效果最好。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明主视半剖局部结构示意图；
图4为本发明弹性引杆及受力盘结构示意图；
图5为本发明混流组件结构示意图。
图中：1、外管；2、冷流体进口；3、热流体进口；4、冷流体出口；5、热流体出口；6、内管；7、螺纹式引杆；8、弹性引杆；81、拉绳；9、受力盘；91、连接弹簧；10、冲击环一；11、冲击环二；12、混流组件；121、转轴；122、扇叶；123、橡胶球。
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，本发明提供一种技术方案：一种基于流体运动变化的换热装置，包括外管1，外管1内竖直设有内管6，外管1的上端固定连接有冷流体出口4和热流体出口5，外管1下端固定连接有冷流体进口2和热流体进口3；
热流体进口3内设有混流组件12；
外管1的内壁上设有冲击环一10和冲击环二11；
内管6的外壁上设有螺纹式引杆7，内管6的内部设有弹性引杆8和受力盘9；
冲击环一10和冲击环二11为呈上下设置，且冲击环一10与冲击环二11均设有若干个，若干个冲击环一10和冲击环二11为相互间隔的设置，且冲击环二11的内经大于冲击环一10的内径；
冲击环一10和冲击环二11下表面均呈弧形凹陷设置，冲击环一10和冲击环二11均为金属设置，通过冲击环一10及冲击环二11受到冷流体冲击，使冷流体想内管6一侧进行流动，达到更好的换热效果，螺纹式引杆7受力，冷流体从下至上为顺时针旋转，增加流速，使更多的冷流体与内管6外壁接触，使换热的效果最好；
内管6与上下两端的热流体出口5和热流体进口3连通设置，内管6的形状为波浪形设置，内管6的波浪形从下至上为倾斜向外舒张和向内凹陷的变换，内管6的材质为金属设置，内管6凹陷的部位相对内管6其他部位的厚度要薄；
内管6一个向外舒张和一个向内的凹陷为一组，设有若干组，一个螺纹式引杆7为三百六十度的一段，螺纹式引杆7设有若干段，若干段螺纹式引杆7分别与若干段内管6外壁固定连接；
螺纹式引杆7的下端呈凹陷设置，且螺纹式引杆7从下至上为顺时针设置；
弹性引杆8为固定安装在外管1的下端，弹性引杆8呈螺纹状设置，且弹性引杆8从下至上为逆时针设置，弹性引杆8为弹性金属材质，弹性引杆8为扁平设置，且弹性引杆8下端呈凹陷设置，弹性引杆8的外侧固定连接有拉绳81，拉绳81设有若干组，若干组拉绳81沿着弹性引杆8的方向与弹性引杆8固定连接，拉绳81的一端与内管6的内壁固定连接，通过弹性引杆8能够将粘稠的热流体进行引流，粘稠的热流体在靠近内管6内壁处逆时针，相同的增加换热效果，同时拉绳81拉动，因此使内管6形变，能够减少降低内管6内外壁上粘附杂质，增加换热效果；
受力盘9的外壁上固定连接有连接弹簧91，连接弹簧91设有若干根，若干根连接弹簧91呈圆周均匀的分布在受力盘9外，连接弹簧91的一端与内管6向内凹陷的内壁连接；
受力盘9下端为尖端设置，且受力盘9外壁上设有倾斜向下张开的金属环设置，受力盘9锥形尖端内部为空心设置，通过受力盘9使粘稠的热流体能够想四周进行倾斜的冲击，使中间段粘稠的热流体能够与内管6内壁进行接触，同时受力盘9的拉动，使内管产生形变，内管6内的粘稠的热流体与内管6外的冷流体产生来回的挤压，内外的换热效果更佳，减少降低内管6内外壁上粘附杂质，延长使用寿命，增加换热效果；
混流组件12包括转轴121、扇叶122及橡胶球123；
转轴121转动安装在热流体进口3的内部，扇叶122固定安装在转轴121的外壁上，橡胶球123固定安装在热流体进口3的内壁上，且橡胶球123与扇叶122接触挤压设置；
扇叶122从下至上为逆时针转动设置，通过粘稠的热流体从热流体进口3通入从上端出来，通过混流组件12，粘稠的热流体向上进行运动的过程中实现笔直的向上进行流动和从下至上为逆时针的进行向上的流动的不断变化，达到对粘稠的热流体进行混流的作用，达到使粘稠的热流体对上端的各组件驱动的作用，同时通过混流组件12使粘稠的热流体产生旋转的效果，使更多的粘稠的热流体与内管6接触，接触时常能够很大程度的增加，达到更好的将热量的进行传导。
使用时，首先将粘稠的热流体从热流体进口3通入，粘稠的冷流体从冷流体进口2通入，并且均从上端出来，在流动的过程中，下端混流组件12中的扇叶122受到向上的冲击力而带动转轴121进行从下至上为顺时针的转动，同时橡胶球123能够对扇叶122进行阻挡，因此在橡胶球123的阻挡下，扇叶122转动的速度能够间隔的降低，因此粘稠的热流体向上进行运动的过程中实现笔直的向上进行流动和从下至上为逆时针的进行向上的流动的不断变化，达到对粘稠的热流体进行混流的作用，达到使粘稠的热流体对上端的各组件驱动的作用；
其次粘稠的热流体向上进行流动的过程中，内管6内部且靠近内管6内壁的粘稠热流体在流动的过程中，由于内管6内壁的波浪形设置，使粘稠的热流体向上运动过程中靠近内管6内壁的流速增加，因此使不同的粘稠的热流体均能够与内管6内壁进行接触，相同使粘稠的热流体的热量更多的传导到内管6上，使内管6更好的进行热量的传导，达到较好的换热效果；
相同混流组件12使粘稠的热流体产生旋转的效果，使更多的粘稠的热流体与内管6接触，且相同的粘稠的热流体接触时常能够很大程度的增加，达到更好的将热量的进行传导；
其次内管内的受力盘9也会在粘稠的热流体旋转及竖直的变化中产生上下浮动的效果，竖直向上流的过程中，内部的粘稠的热流体对受力盘9向上进行冲击，并且在受到侧边倾斜的金属环的阻挡能够更好的向上拉动，同时受力盘9下端中间为尖端设置，使对受力盘9冲击的粘稠的热流体能够想四周进行倾斜的冲击，使中间段粘稠的热流体能够与内管6内壁进行接触，达到更好的换热，同时受力盘9向上进行运动的过程中能够对内管6的凹陷且较薄的侧壁进行拉动，使内管产生形变，相同，使内管6内的粘稠的热流体与内管6外的冷流体产生来回的挤压效果，使冷热流体均产生混流的效果，使内外的换热效果更佳，同时产生的形变能够减少降低内管6内外壁上粘附杂质，延长使用寿命，增加换热效果；
其次弹性引杆8能够将粘稠的热流体进行引流，通过弹性引杆8下端的凹陷，使粘稠的热流体进行从下至上逆时针进行旋转，使粘稠的热流体在靠近内管6内壁处逆时针，相同的增加换热效果，同时通过拉绳81，并且在粘稠的热流体竖直和旋转的变化中，及受力盘9的阻挡作用，使粘稠的热流体对弹性引杆8进行冲击，使弹性引杆8能够向上压缩，使拉绳81拉动，因此使内管6形变，能够减少降低内管6内外壁上粘附杂质，增加换热效果；
最后外管1内的冲击环一10及冲击环二11在受到冷流体冲击的下，能够确保每个冲击环一10及冲击环二11均能够被冲击到，并且在冲击的过程中使冷流体沿着冲击环一10及冲击环二11下端的弧形进行流动，使冷流体想内管6一侧进行流动，使更多的冷流体与内管6外壁接触，达到更好的换热效果，相同内管6外壁波浪设置增加流速，并且内管6外壁上的螺纹式引杆7在受力过程中，使冷流体从下至上为顺时针旋转，增加流速，使更多的冷流体与内管6外壁接触，使换热的效果最好。
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 (8)
1.一种基于流体运动变化的换热装置，包括外管(1)，其特征在于：所述外管(1)内竖直设有内管(6)，所述外管(1)的上端固定连接有冷流体出口(4)和热流体出口(5)，所述外管(1)下端固定连接有冷流体进口(2)和热流体进口(3)；
所述热流体进口(3)内设有混流组件(12)；
所述外管(1)的内壁上设有冲击环一(10)和冲击环二(11)；
所述内管(6)的外壁上设有螺纹式引杆(7)，所述内管(6)的内部设有弹性引杆(8)和受力盘(9)。
2.根据权利要求1所述的一种基于流体运动变化的换热装置，其特征在于：所述冲击环一(10)和冲击环二(11)为呈上下设置，且冲击环一(10)与冲击环二(11)均设有若干个，若干个所述冲击环一(10)和冲击环二(11)为相互间隔的设置，且冲击环二(11)的内经大于冲击环一(10)的内径；
所述冲击环一(10)和冲击环二(11)下表面均呈弧形凹陷设置，所述冲击环一(10)和冲击环二(11)均为金属设置。
3.根据权利要求1所述的一种基于流体运动变化的换热装置，其特征在于：所述内管(6)与上下两端的热流体出口(5)和热流体进口(3)连通设置，所述内管(6)的形状为波浪形设置，所述内管(6)的波浪形从下至上为倾斜向外舒张和向内凹陷的变换，所述内管(6)的材质为金属设置，所述内管(6)凹陷的部位相对内管(6)其他部位的厚度要薄。
4.根据权利要求3所述的一种基于流体运动变化的换热装置，其特征在于：所述内管(6)一个向外舒张和一个向内的凹陷为一组，设有若干组，一个所述螺纹式引杆(7)为三百六十度的一段，所述螺纹式引杆(7)设有若干段，若干段所述螺纹式引杆(7)分别与若干段所述内管(6)外壁固定连接；
所述螺纹式引杆(7)的下端呈凹陷设置，且螺纹式引杆(7)从下至上为顺时针设置。
5.根据权利要求1所述的一种基于流体运动变化的换热装置，其特征在于：所述弹性引杆(8)为固定安装在外管(1)的下端，所述弹性引杆(8)呈螺纹状设置，且弹性引杆(8)从下至上为逆时针设置，所述弹性引杆(8)为弹性金属材质，所述弹性引杆(8)为扁平设置，且弹性引杆(8)下端呈凹陷设置，所述弹性引杆(8)的外侧固定连接有拉绳(81)，所述拉绳(81)设有若干组，若干组所述拉绳(81)沿着弹性引杆(8)的方向与弹性引杆(8)固定连接，所述拉绳(81)的一端与内管(6)的内壁固定连接。
6.根据权利要求3所述的一种基于流体运动变化的换热装置，其特征在于：所述受力盘(9)的外壁上固定连接有连接弹簧(91)，所述连接弹簧(91)设有若干根，若干根所述连接弹簧(91)呈圆周均匀的分布在受力盘(9)外，所述连接弹簧(91)的一端与内管(6)向内凹陷的内壁连接。
7.根据权利要求6所述的一种基于流体运动变化的换热装置，其特征在于：所述受力盘(9)下端为尖端设置，且受力盘(9)外壁上设有倾斜向下张开的金属环设置，所述受力盘(9)锥形尖端内部为空心设置。
8.根据权利要求1所述的一种基于流体运动变化的换热装置，其特征在于：所述混流组件(12)包括转轴(121)、扇叶(122)及橡胶球(123)；
所述转轴(121)转动安装在热流体进口(3)的内部，所述扇叶(122)固定安装在转轴(121)的外壁上，所述橡胶球(123)固定安装在热流体进口(3)的内壁上，且橡胶球(123)与扇叶(122)接触挤压设置；
所述扇叶(122)从下至上为逆时针转动设置。
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