CN113776361B - 一种新型高效的热能回收换热器及其热能回收工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热器技术领域，涉及一种新型高效的热能回收换热器及其热能回收工艺；本发明提供了一种新型高效的热能回收换热器及其热能回收工艺，通过手轮驱动调整轴带着蜗杆转动，蜗杆又驱动蜗轮带着转轮产生偏转，这样一号导流通道、二号导流通道也跟着转动，实现对接连接端的切换；调整轴转动的同时，还通过一号传动轮组、一号传动带使一号阀杆偏转，从而实现一号三通阀同步进行进液切换；这样本装置正常使用时，冷却液通入换热盘管，并在换热箱内进行换热降温；而对换热器进行清洗时，清洗液通入换热盘管，其流向与冷却液流向相反，从而对换热盘管进行反冲式清洗，保证后续使用时的换热效果。

Description

一种新型高效的热能回收换热器及其热能回收工艺

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，涉及一种新型高效的热能回收换热器及其热能回收工艺。

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。

换热器按传热原理分类包括：

1，间壁式换热器；间壁式换热器是温度不同的两种流体在被壁面分开的空间里流动，通过壁面的导热和流体在壁表面对流，两种流体之间进行换热。

2，蓄热式换热器；蓄热式换热器通过固体物质构成的蓄热体，把热量从高温流体传递给低温流体，热介质先通过加热固体物质达到一定温度后，冷介质再通过固体物质被加热，使之达到热量传递的目的。

3，流体连接间接式换热器；流体连接间接式换热器是把两个表面式换热器由在其中循环的热载体连接起来的换热器，热载体在高温流体换热器和低温流体之间循环，在高温流体接受热量，在低温流体换热器把热量释放给低温流体。

4，直接接触式换热器又被称为混合式换热器，这种换热器是两种流体直接接触，彼此混合进行换热的设备例如，冷水塔、气体冷凝器等.

5，复式换热器；复式换热器是兼有汽水面式间接换热及水水直接混流换热两种换热方式的设备。

现有较为常见的就是盘管式换热器或板式换热器。其中提到的盘管式换热器就是基于上述间壁式换热器，盘管内外采用不同温度的流体；但这种换热器在使用一段时间后，若采用的流质不当，易使其内外沉积污垢；而盘管内壁的污渍对换热效果存在劣化，但清理起来较为麻烦。

所以，发明人设计了一种新型高效的热能回收换热器及其热能回收工艺，用于解决上述问题。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种新型高效的热能回收换热器及其热能回收工艺。

(二)技术方案

一种新型高效的热能回收换热器，包括箱体组件、操作组件、反冲组件及一号切换组件；

箱体组件包括换热箱、换热盘管、一号管及二号管，换热箱一端连接有进水管、另一端连接有排水管；换热盘管设置在换热箱内，首尾端均向上伸出换热箱、其中位于左侧的一端连接有一号管、位于右侧的一端连接有二号管；

反冲组件位于换热箱上方，并周向均匀设置有四处连接端，左侧的连接端与一号管连接、右侧的连接端与二号管连接、顶部的连接端连接有用于进液的导液管、底部的连接端连接有用于排液的排液管；

反冲组件设置有操作组件，用于控制反冲组件工作，实现换热盘管流向切换；导液管连接有一号切换组件，用于切换清洗液或冷却液进液。

优选的，反冲组件包括反冲腔、导液管、转轮、一号导流通道、二号导流通道及排液管；

反冲腔为一空心圆柱腔体，内部设置有转轮；连接端周向均匀设置在反冲腔侧壁上；转轮内呈圆心对称设置有一号导流通道和二号导流通道。

优选的，操作组件包括蜗轮、蜗杆、支撑座、调整轴及手轮；

转轮设有安装轴，安装轴前端伸出反冲腔并设置有蜗轮；蜗轮啮合有蜗杆，蜗杆设置在调整轴上；反冲腔前侧外壁左右间隔设置有支撑座，调整轴转动设置在支撑座之间，调整轴右端还穿过支撑座并设置有手轮。

优选的，转轮通过偏转，实现工位切换；其中一号导流通道将导液管、一号管连通时，二号导流通道将二号管、排液管连通，此时换热盘管内液体从左向右流动，为工位A；一号导流通道将导液管、二号管连通时，二号导流通道将一号管、排液管连通，此时换热盘管内液体从右向左流动，为工位B。

优选的，一号切换组件包括清洗液管、一号三通阀、一号阀杆、一号传动轮组、一号传动带及冷却液管；

导液管顶端连接一号三通阀一端，一号三通阀另两端分别连接通入清洗液的清洗液管和通入冷却液的冷却管；一号三通阀设置有一号阀杆，一号阀杆向右延伸、右端与调整轴对应设置有一号传动轮组；一号传动轮组通过一号传动带传动连接；一号阀杆偏转，控制一号三通阀实现进液切换。

可选的，进水管靠近换热箱顶部设置，排水管靠近换热箱底部设置。

可选的，还包括二号切换组件；二号切换组件连接在排液管上，包括一号锥齿轮、二号锥齿轮、二号三通阀、三号管、四号管及二号阀杆；

排液管外端连接二号三通阀一端，二号三通阀另两端分别连接用于排冷却液的三号管和用于排清洗液的四号管；二号三通阀设置有二号阀杆，二号阀杆向上延伸、顶端设置有二号锥齿轮，调整轴设置有一号锥齿轮，一号锥齿轮和二号锥齿轮垂直啮合；二号阀杆偏转，控制二号三通阀实现排液切换。

可选的，调整轴同步带动一号阀杆和二号阀杆偏转，实现工位切换，使冷却液管通入换热盘管时三号管进行排液、清洗液管通入换热盘管时四号管进行排液。

可选的，还包括开关组件；开关组件包括三号阀杆、二号传动轮组、二号传动带及开关阀；

进水管设置有开关阀，开关阀设置有三号阀杆，三号阀杆向上延伸、顶端与二号阀杆对应设置有二号传动轮组；二号传动轮组通过二号传动带传动连接；三号阀杆偏转，控制开关阀对进水管进行开关。

一种新型高效的热能回收工艺，使用了上述的一种新型高效的热能回收换热器；换热器正常工作时，通过操作组件使反冲组件处于工位A，冷却液通入换热盘管并在换热箱内进行换热；换热器工作一段时候后，通过操作组件使反冲组件处于工位B，清洗液通入换热盘管，并与工位A的液体流向相反，对换热盘管进行反冲式清洗，保证后续使用时的换热效果。

(三)有益效果

本发明提供了一种新型高效的热能回收换热器及其热能回收工艺，通过手轮驱动调整轴带着蜗杆转动，蜗杆又驱动蜗轮带着转轮产生偏转，这样一号导流通道、二号导流通道也跟着转动，实现对接连接端的切换；调整轴转动的同时，还通过一号传动轮组、一号传动带使一号阀杆偏转，从而实现一号三通阀同步进行进液切换；这样本装置正常使用时，冷却液通入换热盘管，并在换热箱内进行换热降温；而对换热器进行清洗时，清洗液通入换热盘管，其流向与冷却液流向相反，从而对换热盘管进行反冲式清洗，保证后续使用时的换热效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的，保护一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构图；

图2为本发明的内部结构图(工位A)；

图3为本发明的内部结构图(工位B)

图4为图1的放大图；

图5为图2的放大图；

图6为一号切换组件的结构图；

图7为本发明另一种实施例的结构图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-箱体组件，101-换热箱，102-进水管，103-排水管，104-换热盘管，105-一号管，106-二号管；

2-操作组件，201-蜗轮，202-蜗杆，203-支撑座，204-调整轴，205-手轮；

3-二号切换组件，301-一号锥齿轮，302-二号锥齿轮，303-二号三通阀，304-三号管，305-四号管，306-二号阀杆；

4-反冲组件，401-反冲腔，402-导液管，403-转轮，404-一号导流通道，405-二号导流通道，406-排液管；

5-开关组件，501-三号阀杆，502-二号传动轮组，503-二号传动带，504-开关阀；

6-一号切换组件，601-清洗液管，602-一号三通阀，603-一号阀杆，604-一号传动轮组，605-一号传动带，606-冷却液管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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设备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。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”，其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”，应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参考附图，一种新型高效的热能回收换热器，包括箱体组件1)、操作组件2、反冲组件4及一号切换组件6；

箱体组件1包括换热箱101、换热盘管104、一号管105及二号管106，换热箱101一端连接有进水管102、另一端连接有排水管103；换热盘管104装在换热箱101内，首尾端均向上伸出换热箱101、其中位于左侧的一端连接有一号管105、位于右侧的一端连接有二号管106；

反冲组件4位于换热箱101上方，并周向均匀设有四处连接端，左侧的连接端与一号管105连接、右侧的连接端与二号管106连接、顶部的连接端连接有用于进液的导液管402、底部的连接端连接有用于排液的排液管406；

反冲组件4设置有操作组件2，用于控制反冲组件4工作，实现换热盘管104流向切换；导液管402连接有一号切换组件6，用于切换清洗液或冷却液进液。

实施例2

参考附图，一种新型高效的热能回收换热器，包括箱体组件1、操作组件2、反冲组件4及一号切换组件6；

箱体组件1包括换热箱101、换热盘管104、一号管105及二号管106，换热箱101一端连接有进水管102、另一端连接有排水管103；换热盘管104装在换热箱101内，首尾端均向上伸出换热箱101、其中位于左侧的一端连接有一号管105、位于右侧的一端连接有二号管106；

反冲组件4位于换热箱101上方，并周向均匀设有四处连接端，左侧的连接端与一号管105连接、右侧的连接端与二号管106连接、顶部的连接端连接有用于进液的导液管402、底部的连接端连接有用于排液的排液管406；

反冲组件4设置有操作组件2，用于控制反冲组件4工作，实现换热盘管104流向切换；导液管402连接有一号切换组件6，用于切换清洗液或冷却液进液。

其中，反冲组件4包括反冲腔401、导液管402、转轮403、一号导流通道404、二号导流通道405及排液管406；

反冲腔401为一空心圆柱腔体，内部装有转轮403；连接端周向均匀设在反冲腔401侧壁上；转轮403内呈圆心对称加工有一号导流通道404和二号导流通道405。

其中，操作组件2包括蜗轮201、蜗杆202、支撑座203、调整轴204及手轮205；

转轮403设有安装轴，安装轴前端伸出反冲腔401并固接有蜗轮201；蜗轮201啮合有蜗杆202，蜗杆202连接在调整轴204上；反冲腔401前侧外壁左右间隔设有支撑座203，调整轴204转动安装在支撑座203之间，调整轴204右端还穿过支撑座203并装有手轮205。

其中，一号切换组件6包括清洗液管601、一号三通阀602、一号阀杆603、一号传动轮组604、一号传动带605及冷却液管606；

导液管402顶端连接一号三通阀602一端，一号三通阀602另两端分别连接通入清洗液的清洗液管601和通入冷却液的冷却管；一号三通阀602设有一号阀杆603，一号阀杆603向右延伸、右端与调整轴204对应装有一号传动轮组604；一号传动轮组604通过一号传动带605传动连接。

下面以本实施例为例说明本装置的使用方法及保证本装置换热效果的方法(热能回收工艺)：

本装置通过操作组件2使反冲组件4进行工位切换，具体的，通过手轮205驱动调整轴204带着蜗杆202转动，蜗杆202又驱动蜗轮201带着转轮403产生偏转，这样一号导流通道404、二号导流通道405也跟着转动，实现对接连接端的切换；调整轴204转动的同时，还通过一号传动轮组604、一号传动带605使一号阀杆603偏转，从而实现一号三通阀602同步进行进液切换；

参考附图可知，本装置正常使用时为工位A，此时一号导流通道404将导液管402、一号管105连通，二号导流通道405将二号管106、排液管406连通；一号三通阀602使冷却液管606与导液管402连通，从而使冷却液经过一号导流通道404、一号管105通入换热盘管104，并在换热盘管104中从左向右流动，再经过二号管105、二号导流通道405后从排液管406排出；进水管102向换热箱101通入待降温的水，并与换热盘管104进行换热降温，完成降温的水从排水管103排出；

而换热器工作一段时候后，通过操作组件2使反冲组件4处于工位B，此时，一号导流通道404将导液管402、二号管106连通，二号导流通道405将一号管105、排液管406连通；一号三通阀602使清洗液管601与导液管402连通，从而使清洗液经过二号导流通道405、二号管106通入换热盘管104，并在换热盘管104中从右向左流动，再经过一号管105、一号导流通道404后从排液管406排出；其中清洗液通入换热盘管104时与工位A的液体流向相反，从而对换热盘管104进行反冲式清洗，保证后续使用时的换热效果。

此外，建议进水管102靠近换热箱101顶部设置，排水管103靠近换热箱101底部设置，这样便于提高换热盘管104与待冷却水的换热作用。

实施例3

在实施例2的基础上，

还包括二号切换组件3；二号切换组件3连接在排液管406上，包括一号锥齿轮301、二号锥齿轮302、二号三通阀303、三号管304、四号管305及二号阀杆306；

排液管406外端连接二号三通阀303一端，二号三通阀303另两端分别连接用于排冷却液的三号管304和用于排清洗液的四号管305；二号三通阀303设有二号阀杆306，二号阀杆306向上延伸、顶端固接有二号锥齿轮302，调整轴204固接有一号锥齿轮301，一号锥齿轮301和二号锥齿轮302垂直啮合。

具体的，与一号三通阀303类似的原理，调整轴204转动时还使一号锥齿轮301驱动二号锥齿轮302带着二号阀杆306偏转，控制二号三通阀303实现排液切换；

调整轴204同步带动一号阀杆603和二号阀杆306偏转，从而实现冷却液管606通入换热盘管104时，排液管406与三号管304连通，从三号管304排冷却液；清洗液管601通入换热盘管104时，排液管406与四号管305连通，从四号管305排清洗液；这样冷却液、清洗液通过不同管道排走，可降低对换热器外接部件的影响。

实施例4

在实施例3的基础上，

还包括开关组件5；开关组件5包括三号阀杆501、二号传动轮组502、二号传动带503及开关阀504；

进水管102装有开关阀504，开关阀504设有三号阀杆501，三号阀杆501向上延伸、顶端与二号阀杆306对应装有二号传动轮组502；二号传动轮组502通过二号传动带503传动连接；

具体的，二号阀杆306偏转时，还通过二号传动轮组502、二号传动带503使三号阀杆501也产生偏转，这样使开关阀504对进水管102进行开关。这样调整轴204使一号三通阀303、二号三通阀303、开关阀504同步工作，从而使换热器进行换热时，开关阀504打开进行进水；而换热器进行清洗时，开关阀504关闭停止进水。

需要说明的是，上述电气元件的控制方式为现有技术，为了避免叙述累赘，统一在此处说明；且本申请主要用来保护机械设备，所以文中不再详细解释控制方式和电路连接。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材粮或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种新型高效的热能回收换热器，其特征在于，包括箱体组件（1）、操作组件（2）、反冲组件（4）及一号切换组件（6）；

所述箱体组件（1）包括换热箱（101）、换热盘管（104）、一号管（105）及二号管（106），换热箱（101）一端连接有进水管（102）、另一端连接有排水管（103）；所述换热盘管（104）设置在换热箱（101）内，首尾端均向上伸出换热箱（101）、其中位于左侧的一端连接有一号管（105）、位于右侧的一端连接有二号管（106）；

所述反冲组件（4）位于换热箱（101）上方，并周向均匀设置有四处连接端，左侧的连接端与一号管（105）连接、右侧的连接端与二号管（106）连接、顶部的连接端连接有用于进液的导液管（402）、底部的连接端连接有用于排液的排液管（406）；

所述反冲组件（4）设置有操作组件（2），用于控制反冲组件（4）工作，实现换热盘管（104）流向切换；所述导液管（402）连接有一号切换组件（6），用于切换清洗液或冷却液进液；

所述反冲组件（4）包括反冲腔（401）、导液管（402）、转轮（403）、一号导流通道（404）、二号导流通道（405）及排液管（406）；

所述反冲腔（401）为一空心圆柱腔体，内部设置有转轮（403）；所述连接端周向均匀设置在反冲腔（401）侧壁上；所述转轮（403）内呈圆心对称设置有一号导流通道（404）和二号导流通道（405）；

所述操作组件（2）包括蜗轮（201）、蜗杆（202）、支撑座（203）、调整轴（204）及手轮（205）；

所述转轮（403）设有安装轴，安装轴前端伸出反冲腔（401）并设置有蜗轮（201）；所述蜗轮（201）啮合有蜗杆（202），蜗杆（202）设置在调整轴（204）上；所述反冲腔（401）前侧外壁左右间隔设置有支撑座（203），调整轴（204）转动设置在支撑座（203）之间，调整轴（204）右端还穿过支撑座（203）并设置有手轮（205）；

所述转轮（403）通过偏转，实现工位切换；其中一号导流通道（404）将导液管（402）、一号管（105）连通时，二号导流通道（405）将二号管（106）、排液管（406）连通，此时换热盘管（104）内液体从左向右流动，为工位A；一号导流通道（404）将导液管（402）、二号管（106）连通时，二号导流通道（405）将一号管（105）、排液管（406）连通，此时换热盘管（104）内液体从右向左流动，为工位B；

所述一号切换组件（6）包括清洗液管（601）、一号三通阀（602）、一号阀杆（603）、一号传动轮组（604）、一号传动带（605）及冷却液管（606）；

所述导液管（402）顶端连接一号三通阀（602）一端，一号三通阀（602）另两端分别连接通入清洗液的清洗液管（601）和通入冷却液的冷却管；所述一号三通阀（602）设置有一号阀杆（603），一号阀杆（603）向右延伸、右端与调整轴（204）对应设置有一号传动轮组（604）；所述一号传动轮组（604）通过一号传动带（605）传动连接；所述一号阀杆（603）偏转，控制一号三通阀（602）实现进液切换。

2.根据权利要求1所述的一种新型高效的热能回收换热器，其特征在于，所述进水管（102）靠近换热箱（101）顶部设置，排水管（103）靠近换热箱（101）底部设置。

3.根据权利要求1所述的一种新型高效的热能回收换热器，其特征在于，还包括二号切换组件（3）；所述二号切换组件（3）连接在排液管（406）上，包括一号锥齿轮（301）、二号锥齿轮（302）、二号三通阀（303）、三号管（304）、四号管（305）及二号阀杆（306）；

所述排液管（406）外端连接二号三通阀（303）一端，二号三通阀（303）另两端分别连接用于排冷却液的三号管（304）和用于排清洗液的四号管（305）；所述二号三通阀（303）设置有二号阀杆（306），二号阀杆（306）向上延伸、顶端设置有二号锥齿轮（302），调整轴（204）设置有一号锥齿轮（301），一号锥齿轮（301）和二号锥齿轮（302）垂直啮合；所述二号阀杆（306）偏转，控制二号三通阀（303）实现排液切换。

4.根据权利要求3所述的一种新型高效的热能回收换热器，其特征在于，所述调整轴（204）同步带动一号阀杆（603）和二号阀杆（306）偏转，实现工位切换，使冷却液管（606）通入换热盘管（104）时三号管（304）进行排液、清洗液管（601）通入换热盘管（104）时四号管（305）进行排液。

5.根据权利要求4所述的一种新型高效的热能回收换热器，其特征在于，还包括开关组件（5）；所述开关组件（5）包括三号阀杆（501）、二号传动轮组（502）、二号传动带（503）及开关阀（504）；

所述进水管（102）设置有开关阀（504），开关阀（504）设置有三号阀杆（501），三号阀杆（501）向上延伸、顶端与二号阀杆（306）对应设置有二号传动轮组（502）；所述二号传动轮组（502）通过二号传动带（503）传动连接；所述三号阀杆（501）偏转，控制开关阀（504）对进水管（102）进行开关。

6.一种新型高效的热能回收工艺，其特征在于，使用了上述权利要求1-5任一所述的一种新型高效的热能回收换热器；换热器正常工作时，通过操作组件（2）使反冲组件（4）处于工位A，冷却液通入换热盘管（104）并在换热箱（101）内进行换热；换热器工作一段时候后，通过操作组件（2）使反冲组件（4）处于工位B，清洗液通入换热盘管（104），并与工位A的液体流向相反，对换热盘管（104）进行反冲式清洗，保证后续使用时的换热效果。