CN114719636A - 一种改进型热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及热交换器技术领域，特别涉及一种改进型热交换器，包括壳体、管板、管束、封头与连接管。本发明通过除杂机构带动下折流板进行左右移动，从而对散热管表面的污垢杂质进行清理，而清理之后的污垢杂质在环形刮板的阻挡限位作用下进入排屑槽，从而避免了刮除的污垢四处散落导致其再次粘附在散热管表面，导致散热管表面的清理效果不佳的问题，而壳体与其两端的封头则是通过连接机构连接，连接机构可同时将多个螺杆转入螺帽内锁紧连接，避免了传统的热交换器两端的封头在连接时通过螺杆与螺帽一个一个的连接，导致热交换器组装效率低的问题，提高了封头组装的便捷性，也方便了热交换器的拆卸检修。

Description

一种改进型热交换器
技术领域
本发明涉及热交换器技术领域，特别涉及一种改进型热交换器。
背景技术
换热器(亦称为热交换器或热交换设备)是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用，按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热式三大类，而管壳式热交换器是热交换器中的一种，又称为列管是交换器，是以封闭在壳体内的管壳的侧壁作为传热面的间壁式换热器。
在管壳式热交换器使用时间的增长，管束表面的污垢也越来越多，从而增加了散热管的壁厚，影响散热管的热转换效率，现有的技术也有提出一些解决方案，授权公告号为CN209459465U的中国使用新型专利一种改进型热能交换器，该专利通过上折流板与下折流板的移动从而将传热管上的污垢进行刮除。
但是的热交换器内部清理方式存在以下问题：1.上折柳板与下折柳板移动过程中刮除的污垢未能及时的收集，导致污垢全部落入壳体内，在壳体内的流体移动过程中再次将污垢粘附至传热管上，从而使得污垢的清理效果不佳。
2.目前热交换器两端的封头与壳体之间均是通过法兰结构进行连接，这样的连接方式需要将螺杆与螺母一一转动锁紧，从而导致封头与壳体之间的连接较为不便，同时也增加了操作人员对热交换器检修与维修的繁琐性。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案，一种改进型热交换器，包括壳体、管板、管束与封头，所述壳体的两端均安装有管板，两个管板之间安装有管束，管束由多个散热管组成，壳体的两端分别安装有封头，封头远离管板的弧形凸起部分安装有与其相连通的一号接管，壳体的上端侧壁安装有左右对称布置的二号接管，两个所述的封头分别通过连接机构与两个管板相连接，壳体内壁上端面安装有从左向右等距离排布且套设在部分管束上的上折流板，管束上套设有从左向右等距离排布的下折流板，下折流板与上折流板交错排布，下折流板共同安装有除杂机构。
所述除杂机构包括环形刮板，所述下折流板的左右两侧均固定安装有滑动套设在散热管上的环形刮板，环形刮板与散热管一一对应，环形刮板为远离下折流板的一端直径逐渐减小的锥台结构，下折流板的左右两侧均安装有挡屑环，挡屑环与环形刮板一一对应，挡屑环的内环面为倾斜面，挡屑环的内环面倾斜方向与环形刮板倾斜方向相同，下折流板上开设有弧形导流槽，下折流板的两侧均开设有与挡屑环下端相连通的排屑槽，排屑槽的下端与弧形导流槽相连通，下折流板的左端面开设有放置槽，放置槽与弧形导流槽相连通，位于最右侧的放置槽左端为封闭结构，放置槽内放置有对杂质进行收集的收集组，两个管板之间转动连接有螺纹杆，螺纹杆位于管束的下方，且螺纹杆与下折流板之间通过螺纹配合的方式相连接，壳体的下端转动连接有转动轴，转动轴的上端与螺纹杆的中部均固定套设有锥齿轮，两个锥齿轮之间啮合传动。
作为本发明的一种优选技术方案，所述收集组包括收集盒，所述放置槽内放置有收集盒，收集盒位于弧形导流槽的正下方，相邻两个收集盒之间通过拉动杆相连接，位于右侧的管板的下方开设有移出通槽，移出通槽右端开设有螺纹槽，螺纹槽内通过螺纹配合的方式连接有密封板，密封板的左端面安装有收存筒，收存筒的内壁为阶梯孔结构，密封板上开设有与收存筒相连通的移动孔，收存筒内滑动连接有移动杆，移动杆与最右侧的收集盒固定连接，移动杆的右端安装有限位环，限位环与移动孔滑动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，位于最左侧的收集盒与放置槽上均安装有磁铁，两个磁铁的磁性相反。
作为本发明的一种优选技术方案，所述密封板的右端面安装有拉动板。
作为本发明的一种优选技术方案，所述连接机构包括环形连接座，所述封头靠近管板的端面安装有环形连接座，环形连接座与管板上均开设有沿壳体周向均匀排布的连接孔，环形连接座远离管板的端面固定安装有沿其周向均匀排布的螺帽，螺帽与连接孔一一对应，管板远离环形连接座的端面转动连接有沿其周向均匀排布的转动座，转动座与连接孔一一对应，转动座为环形筒结构，转动座的远离管板的端面开设有上下对称布置的导向槽，两个导向槽之间通过导向块滑动连接有与螺帽相配合的螺杆，转动座的远离管板的端面通过螺纹配合的方式安装有端盖，端盖内通过推动弹簧安装有抵推板，抵推板与螺杆相抵紧，管板远离环形连接座的端面转动连接有锁紧杆，锁紧杆上与多个转动座之间通过链轮链条传动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述壳体的侧壁固定套设有左右对称布置的支撑环，支撑环与相对应的转动座、锁紧杆之间转动连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述管板远离壳体的端面与环形连接座的相对面均分别开设有安装环形凹槽与抵卡环形凹槽，安装环形凹槽内通过沿其周向均匀排布的抵推弹簧杆安装有环形密封橡胶圈，环形密封橡胶圈与抵卡环形凹槽相抵紧。
作为本发明的一种优选技术方案，所述壳体的侧壁下端安装有左右对称布置的支撑座。
本发明的有益效果在于：1.本发明设计一种改进型热交换器通过除杂机构带动下折流板进行左右移动，从而对散热管表面的污垢杂质进行清理，而清理之后的污垢杂质在环形刮板的阻挡限位作用下进入排屑槽，从而避免了刮除的污垢四处散落导致其再次粘附在散热管表面，导致散热管表面的清理效果不佳的问题，而壳体与其两端的封头则是通过连接机构连接，连接机构可同时将多个螺杆转入螺帽内锁紧连接，避免了传统的热交换器两端的封头在连接时通过通过螺杆与螺帽一个一个的连接，导致热交换器组装效率低的问题，提高了封头组装的便捷性，也方便了热交换器的拆卸检修。
2.本发明中的封头上的环形连接座与管板连接之后，环形密封橡胶圈对二者的连接起到密封作用，同时环形密封橡胶圈与抵卡环形凹槽之间的卡推抵紧方式，给环形密封橡胶圈留有一定的移动空间，避免了热交换器在使用时产生热膨胀导致管板与环形连接座的连接处出现一定距离的开口，导致流体泄露的问题。
3.本发明中的挡屑环在环形刮板刮除污垢时，可防止污垢四处散落，而环形刮板上刮下的污垢杂质在挡屑环的导向作用下从排屑槽进入弧形导流槽内，最后污垢从弧形导流槽进入收集盒内收集，避免了污垢四处散落难以排出清理的问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的俯视图。
图3是本发明图2的A-A向剖视图。
图4是本发明图3的B处放大图。
图5是本发明图3的C处放大图。
图6是本发明图3的D处放大图。
图7是本发明图3的E处放大图。
图8是本发明上折流板的结构示意图。
图9是本发明下折流板右向剖视图。
图中：1、壳体；12、支撑环；13、支撑座；2、管板；20、安装环形凹槽；21、抵推弹簧杆；22、环形密封橡胶圈；3、管束；4、封头；6、一号接管；7、二号接管；8、连接机构；80、环形连接座；81、螺帽；82、转动座；83、导向槽；84、螺杆；85、端盖；86、推动弹簧；87、抵推板；88、锁紧杆；9、除杂机构；90、环形刮板；91、挡屑环；92、弧形导流槽；93、排屑槽；94、放置槽；940、收集盒；941、拉动杆；942、移出通槽；943、密封板；944、收存筒；945、移动杆；946、限位环；950、磁铁；951、拉动板；95、螺纹杆；96、转动轴；97、锥齿轮；10、上折流板；11、下折流板。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参阅图1、图3、图8与图9，一种改进型热交换器，包括壳体1、管板2、管束3与封头4，所述壳体1的两端均安装有管板2，两个管板2之间安装有管束3，管束3由多个散热管组成，壳体1的两端分别安装有封头4，封头4远离管板2的弧形凸起部分安装有与其相连通的一号接管6，壳体1的上端侧壁安装有左右对称布置的二号接管7，两个所述的封头4分别通过连接机构8与两个管板2相连接，壳体1内壁上端面安装有从左向右等距离排布且套设在部分管束3上的上折流板10，管束3上套设有从左向右等距离排布的下折流板11，下折流板11与上折流板10交错排布，下折流板11共同安装有除杂机构9。
参阅图1，所述壳体1的侧壁下端安装有左右对称布置的支撑座13。
参阅图1、图2、图3与图4，所述连接机构8包括环形连接座80，所述封头4靠近管板2的端面安装有环形连接座80，环形连接座80与管板2上均开设有沿壳体1周向均匀排布的连接孔，环形连接座80远离管板2的端面固定安装有沿其周向均匀排布的螺帽81，螺帽81与连接孔一一对应，管板2远离环形连接座80的端面转动连接有沿其周向均匀排布的转动座82，转动座82与连接孔一一对应，转动座82为环形筒结构，转动座82的远离管板2的端面开设有上下对称布置的导向槽83，两个导向槽83之间通过导向块滑动连接有与螺帽81相配合的螺杆84，转动座82的远离管板2的端面通过螺纹配合的方式安装有端盖85，端盖85内通过推动弹簧86安装有抵推板87，抵推板87与螺杆84相抵紧，管板2远离环形连接座80的端面转动连接有锁紧杆88，锁紧杆88上与多个转动座82之间通过链轮链条传动连接。
将封头4环形连接座80上的连接孔与螺杆84一对齐，之后此时螺杆84在未与螺帽81进行螺纹配合时，螺杆84在与螺帽81抵紧时推动抵推板87移动使得推动弹簧86收缩，而推动弹簧86通过抵推板87推着螺杆84贯穿管板2上的连接孔，从而避免螺杆84滑入转动座82内难以移出的问题，当螺杆84与环形连接座80上的连接孔一一对其之后，通过转动锁紧杆88，锁紧杆88通过链轮链条带动多个转动座82同时转动，转动座82在导向槽83与导向块的配合作用下带动螺杆84同步进行转动，螺杆84转动通过与螺帽81的螺纹配合从而将螺帽81方向移动，直至螺杆84与螺帽81将管板2与环形连接座80二者连接锁紧，通过转动锁紧杆88带动多个螺杆84同时转动，避免了传统的热交换器两端的封头4在连接时通过螺杆84与螺帽81一个一个的连接，导致热交换器组装效率低的问题，提高了封头4组装的便捷性，也方便了热交换器的拆卸检修，同时当其中一个螺杆84损坏之后，可将端盖85转动取下，然后更换相对应的螺杆84。
参阅图1与图4，所述壳体1的侧壁固定套设有左右对称布置的支撑环12，支撑环12与相对应的转动座82、锁紧杆88之间转动连接，支撑环12对转动座82起到支撑作用。
参阅图4与图6，所述管板2远离壳体1的端面与环形连接座80的相对面均分别开设有安装环形凹槽20与抵卡环形凹槽，安装环形凹槽20内通过沿其周向均匀排布的抵推弹簧杆21安装有环形密封橡胶圈22，环形密封橡胶圈22与抵卡环形凹槽相抵紧。
在螺杆84与环形连接座80上的连接孔对齐抵紧时，环形密封橡胶圈22抵紧在抵卡环形凹槽内，当封头4上的环形连接座80与管板2连接之后，环形密封橡胶圈22对二者的连接起到密封作用，同时环形密封橡胶圈22与抵卡环形凹槽之间的卡推抵紧方式，给环形密封橡胶圈22留有一定的移动空间，避免了热交换器在使用时产生热膨胀导致管板2与环形连接座80的连接处出现一定距离的开口，导致流体泄露的问题。
参阅图3、图5、图6、图7与图9，所述除杂机构9包括环形刮板90，所述下折流板11的左右两侧均固定安装有滑动套设在散热管上的环形刮板90，环形刮板90与散热管一一对应，环形刮板90为远离下折流板11的一端直径逐渐减小的锥台结构，下折流板11的左右两侧均安装有挡屑环91，挡屑环91与环形刮板90一一对应，挡屑环91的内环面为倾斜面，挡屑环91的内环面倾斜方向与环形刮板90倾斜方向相同，下折流板11上开设有弧形导流槽92，下折流板11的两侧均开设有与挡屑环91下端相连通的排屑槽93，排屑槽93的下端与弧形导流槽92相连通，下折流板11的左端面开设有放置槽94，放置槽94与弧形导流槽92相连通，位于最右侧的放置槽94左端为封闭结构，放置槽94内放置有对杂质进行收集的收集组，两个管板2之间转动连接有螺纹杆95，螺纹杆95位于管束3的下方，且螺纹杆95与下折流板11之间通过螺纹配合的方式相连接，壳体1的下端转动连接有转动轴96，转动轴96的上端与螺纹杆95的中部均固定套设有锥齿轮97，两个锥齿轮97之间啮合传动。
在使用除杂机构9时，可将转动轴96与外部驱动电机相连接，也可通过人工带动转动轴96转动，在转动轴96正反转转动时，转动轴96在两个锥齿轮97的啮合作用下带动螺纹杆95进行转动，螺纹杆95带动下折流板11左右一定距离，在下折流板11左右移动的过程中，其左右两侧的环形刮板90对散热管上的污垢杂质进行刮除清理，防止在使用的过程中散热管表面的污垢杂质越来越多，影响散热管的热交换效果，挡屑环91在环形刮板90刮除污垢时，可防止污垢四处散落，而环形刮板90上刮下的污垢杂质在挡屑环91的导向作用下从排屑槽93进入弧形导流槽92内，最后污垢从弧形导流槽92进入收集组内收集，避免了污垢四处散落难以排出清理的问题。
参阅图3、图5与图6，所述收集组包括收集盒940，所述放置槽94内放置有收集盒940，收集盒940位于弧形导流槽92的正下方，相邻两个收集盒940之间通过拉动杆941相连接，位于右侧的管板2的下方开设有移出通槽942，移出通槽942右端开设有螺纹槽，螺纹槽内通过螺纹配合的方式连接有密封板943，密封板943的左端面安装有收存筒944，收存筒944的内壁为阶梯孔结构，密封板943上开设有与收存筒944相连通的移动孔，收存筒944内滑动连接有移动杆945，移动杆945与最右侧的收集盒940固定连接，移动杆945的右端安装有限位环946，限位环946与移动孔滑动连接。
参阅图5，位于最左侧的收集盒940与放置槽94上均安装有磁铁950，两个磁铁950的磁性相反。
参阅图6，所述密封板943的右端面安装有拉动板951。
污垢从弧形导流槽92的下方进入收集盒940内，在下折流板11移动的过程中，在最左侧的收集盒940与放置槽94通过磁铁950的吸附力作用下，使得多个收集盒940均随下折流板11的移动而移动，收集盒940在移动的过程中移动杆945沿着收存筒944的内壁与移动孔进行移动，当需要将热交换器整体定时维修时，壳体1两端的封头4拆除之后，通过拉动板951带动密封板943转动，直至密封板943从螺纹槽内取下，之后通过密封板943与移动杆945拉动收集盒940从放置槽94内拉出进行清理。
工作时，在对热交换器两端的封头4进行安装时，可通过连接机构8将封头4快速固定与壳体1两段的管板2相连接，避免采用传统的连接方式导致封头4安装效率低的问题，在热交换器安装完成之后，将一号接管6与二号接管7分别与相对应的外部设备相连接，之后在热交换器工作一段时间之后，通过除杂机构9带动下折流板11进行移动，使得下折流板11上的环形刮板90对管束3上的多个散热管上的污垢杂质进行清理，避免散热管表面的污垢杂质越来越多，导致散热管的壁厚增加影响其散热效果的问题，在污垢刮出之后污垢沿排屑槽93与弧形导流槽92进入收集盒940内，从而使得刮除的污垢杂质得到收集，防止污垢四处散落的问题。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种改进型热交换器，包括壳体(1)、管板(2)、管束(3)与封头(4)，所述壳体(1)的两端均安装有管板(2)，两个管板(2)之间安装有管束(3)，管束(3)由多个散热管组成，壳体(1)的两端分别安装有封头(4)，封头(4)远离管板(2)的弧形凸起部分安装有与其相连通的一号接管(6)，壳体(1)的上端侧壁安装有左右对称布置的二号接管(7)，其特征在于：两个所述的封头(4)分别通过连接机构(8)与两个管板(2)相连接，壳体(1)内壁上端面安装有从左向右等距离排布且套设在部分管束(3)上的上折流板(10)，管束(3)上套设有从左向右等距离排布的下折流板(11)，下折流板(11)与上折流板(10)交错排布，下折流板(11)共同安装有除杂机构(9)；
所述除杂机构(9)包括环形刮板(90)，所述下折流板(11)的左右两侧均固定安装有滑动套设在散热管上的环形刮板(90)，环形刮板(90)与散热管一一对应，环形刮板(90)为远离下折流板(11)的一端直径逐渐减小的锥台结构，下折流板(11)的左右两侧均安装有挡屑环(91)，挡屑环(91)与环形刮板(90)一一对应，挡屑环(91)的内环面为倾斜面，挡屑环(91)的内环面倾斜方向与环形刮板(90)倾斜方向相同，下折流板(11)上开设有弧形导流槽(92)，下折流板(11)的两侧均开设有与挡屑环(91)下端相连通的排屑槽(93)，排屑槽(93)的下端与弧形导流槽(92)相连通，下折流板(11)的左端面开设有放置槽(94)，放置槽(94)与弧形导流槽(92)相连通，位于最右侧的放置槽(94)左端为封闭结构，放置槽(94)内放置有对杂质进行收集的收集组，两个管板(2)之间转动连接有螺纹杆(95)，螺纹杆(95)位于管束(3)的下方，且螺纹杆(95)与下折流板(11)之间通过螺纹配合的方式相连接，壳体(1)的下端转动连接有转动轴(96)，转动轴(96)的上端与螺纹杆(95)的中部均固定套设有锥齿轮(97)，两个锥齿轮(97)之间啮合传动。
2.根据权利要求1所述一种改进型热交换器，其特征在于：所述收集组包括收集盒(940)，所述放置槽(94)内放置有收集盒(940)，收集盒(940)位于弧形导流槽(92)的正下方，相邻两个收集盒(940)之间通过拉动杆(941)相连接，位于右侧的管板(2)的下方开设有移出通槽(942)，移出通槽(942)右端开设有螺纹槽，螺纹槽内通过螺纹配合的方式连接有密封板(943)，密封板(943)的左端面安装有收存筒(944)，收存筒(944)的内壁为阶梯孔结构，密封板(943)上开设有与收存筒(944)相连通的移动孔，收存筒(944)内滑动连接有移动杆(945)，移动杆(945)与最右侧的收集盒(940)固定连接，移动杆(945)的右端安装有限位环(946)，限位环(946)与移动孔滑动连接。
3.根据权利要求2所述一种改进型热交换器，其特征在于：位于最左侧的收集盒(940)与放置槽(94)上均安装有磁铁(950)，两个磁铁(950)的磁性相反。
4.根据权利要求2所述一种改进型热交换器，其特征在于：所述密封板(943)的右端面安装有拉动板(951)。
5.根据权利要求1所述一种改进型热交换器，其特征在于：所述连接机构(8)包括环形连接座(80)，所述封头(4)靠近管板(2)的端面安装有环形连接座(80)，环形连接座(80)与管板(2)上均开设有沿壳体(1)周向均匀排布的连接孔，环形连接座(80)远离管板(2)的端面固定安装有沿其周向均匀排布的螺帽(81)，螺帽(81)与连接孔一一对应，管板(2)远离环形连接座(80)的端面转动连接有沿其周向均匀排布的转动座(82)，转动座(82)与连接孔一一对应，转动座(82)为环形筒结构，转动座(82)的远离管板(2)的端面开设有上下对称布置的导向槽(83)，两个导向槽(83)之间通过导向块滑动连接有与螺帽(81)相配合的螺杆(84)，转动座(82)的远离管板(2)的端面通过螺纹配合的方式安装有端盖(85)，端盖(85)内通过推动弹簧(86)安装有抵推板(87)，抵推板(87)与螺杆(84)相抵紧，管板(2)远离环形连接座(80)的端面转动连接有锁紧杆(88)，锁紧杆(88)上与多个转动座(82)之间通过链轮链条传动连接。
6.根据权利要求5所述一种改进型热交换器，其特征在于：所述壳体(1)的侧壁固定套设有左右对称布置的支撑环(12)，支撑环(12)与相对应的转动座(82)、锁紧杆(88)之间转动连接。
7.根据权利要求5所述一种改进型热交换器，其特征在于：所述管板(2)远离壳体(1)的端面与环形连接座(80)的相对面均分别开设有安装环形凹槽(20)与抵卡环形凹槽，安装环形凹槽(20)内通过沿其周向均匀排布的抵推弹簧杆(21)安装有环形密封橡胶圈(22)，环形密封橡胶圈(22)与抵卡环形凹槽相抵紧。
8.根据权利要求1所述一种改进型热交换器，其特征在于：所述壳体(1)的侧壁下端安装有左右对称布置的支撑座(13)。
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