CN114791230A - 一种化工生产用高温余热回收冷凝器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化工生产用高温余热回收冷凝器，包括冷却水腔、第一物料腔和第二物料腔，第一物料腔和第二物料腔之间连接有若干换热管，进液主管道由第一电磁换向阀控制连通第一进液管道或第二进液管道，出液主管道由第二电磁换向阀控制连通第一出液管道或第二出液管道，第一物料腔连通第一进液管道和第一出液管道；第二物料腔连通第二进液管道和第二出液管道，若干换热管中心均轴向设置有导向杆，导向杆上套设有刷体组件，至少一换热管位于第一物料腔内的一端设置有电信号触发组件，电信号触发组件连接有控制装置。这种冷凝器在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理结垢。

Description

一种化工生产用高温余热回收冷凝器

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，具体是一种化工生产用高温余热回收冷凝器。

背景技术

在化工生产中，需要对物料进行降温，存在着压缩制冷循环的过程，在这一过程中，冷凝器的作用是将热的物料进行降温，热量被从物料中转移到另一种介质，如水或空气中以实现物料的冷却的装置。

从冷凝的原理上来看，冷凝器的主要是通过热传递的方式，将较高温度的物料中的热量转移到冷却介质中，从而实现热量的回收利用。然后再将冷却介质中的余热重复利用，可有效提升热量的利用率，实现节能减排的目的。

基于此，授权公告号为CN214333123U的中国专利提出了一种充分利用余热的管壳式冷凝器，其主要的技术方案是：包括壳体，所述壳体的上部设置有进料口，在壳体的下部设置有出料口，在壳体内部设置有冷凝管，所述冷凝管弯曲设置在壳体内，所述壳体中部设置有导流架，所述导流架设置在壳体进料口的正下方，所述导流架的顶部设置有倾斜向下的顶部分流板，在导流架的中部设置有水平放置的中部分流板，在顶部分流板和中部分流板上均设置有若干分流孔；所述冷凝管自壳体内部延伸至壳体外部；所述进料口处连接有进料管，所述进料管外部套装一保温套管，所述冷凝管连接保温套管，在保温套管的远离冷凝管的一端设置有排水口。

上述现有专利在壳体的上部和中部分别设置有顶部分流板和中部分流板，当物料自进料口处进入后，由于顶部分流板为倾斜向下的设置，因此物料进入后被分散到壳体横向的各处，避免物料只是竖直向下直接流入到壳体底部。当物料自顶部分流板分散到各处后之后，又被中部分流板阻挡，一部分自分流孔处直接落下，另一部分顺着分流板分流到各处，有效的增加了物料与冷凝管的接触面积，提高了冷凝效率。

但在长期使用时，冷凝器中高温侧在换热过程中遇冷，会在管壁上结垢，长期堆积下去，管壁厚度增加，降低换热效率，且可能导致物料流通不畅，现有的冷凝器在解决这一问题时，需要停止生产，通过化学药剂对冷凝水流通的管路进行冲洗，十分麻烦，而且是在结垢堆积一定程度后才去清除，清除效果有限，因此存在一定的改进空间。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提供一种化工生产用高温余热回收冷凝器，这种化工生产用高温余热回收冷凝器能够在冷凝器运行的过程中自动清除换热管道上高温侧因遇冷而产生的水垢或结晶，在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理结垢。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种化工生产用高温余热回收冷凝器，包括冷却水腔以及位于所述冷却水腔两侧的第一物料腔和第二物料腔，所述第一物料腔和所述第二物料腔之间连接有穿过所述冷却水腔的若干换热管，进液主管道由第一电磁换向阀控制连通第一进液管道或第二进液管道，出液主管道由第二电磁换向阀控制连通第一出液管道或第二出液管道，所述第一物料腔连通所述第一进液管道和所述第一出液管道；所述第二物料腔连通所述第二进液管道和所述第二出液管道，若干所述换热管中心均轴向设置有导向杆，所述导向杆上套设有刷体组件，所述刷体组件外周设置有刷毛，所述刷毛与所述换热管内壁相抵，至少一所述换热管位于所述第一物料腔内的一端设置有电信号触发组件，所述电信号触发组件包括防水壳体、轻触开关、复位弹性件以及活动套，所述防水壳体内设置有所述轻触开关，所述活动套套设于所述导向杆上，所述活动套与所述防水壳体之间设置有复位弹性件，所述活动套上设置有伸入所述防水壳体并对准轻触开关的顶杆，所述轻触开关连接有控制装置，物料从所述第二进液管道进液经所述换热管至所述第一出液管道出液，所述控制装置在每次收到轻触开关电信号时，延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向，并在延时设定的时间后再换向。这种化工生产用高温余热回收冷凝器，在使用时，高温的物料从进液主管道进入，经过与冷却水的换热之后从出液主管道排出，工作过程为：物料从所述第二进液管道进液经所述换热管至所述第一出液管道出液，在此过程中物料推动刷体组件移动，在刷体组件移动的过程中对换热管内壁进行刷洗，防止在内壁结垢，刷体组件在移动到第一物料腔侧时，推动活动套按压电信号触发组件内的轻触开关，轻触开关为控制装置提供电信号，在控制装置接到电信号之后，经过延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向，在换向之后，物料从所述第一进液管道进液经所述换热管至所述第二出液管道出液，同时也推动刷体组件反向刷洗换热管的内壁，在经过一段时间的延时之后，控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀再换向，物料从所述第二进液管道进液经所述换热管至所述第一出液管道出液，如此循环的对换热管道上的结垢自动刷洗，在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理水垢。

上述技术方案中，优选的，若干所述换热管均穿过并固定于所述冷却水腔的两侧壁上，所述换热管位于所述冷却水腔外侧的两端侧壁均设置有开口，所述刷体组件外周设置有挡环，所述刷体组件滑动至所述换热管的端部时，所述挡环与其所在位置的所述开口之间形成流道。设置挡环可以增加物料对刷体组件的推力，以防刷体组件无法被物料推动，挡环可以是完全的挡住换热管截面，也可以是与换热管之间存在较大间隙。

上述技术方案中，优选的，所述刷体组件上设置有环形槽，所述挡环卡设于所述环形槽内。采用该结构方便挡环的组装。

上述技术方案中，优选的，所述刷体组件由第一刷体组件和第二刷体组件拼合而成，所述环形槽靠近拼合位置。采用该结构进一步方便挡环的组装。

上述技术方案中，优选的，所述导向杆上设置有螺旋槽，所述刷体组件内壁设置有位于所述螺旋槽内的滑动凸起部。采用该结构使得刷体组件在被物料推动的过程中能够旋转，使得换热管内壁被刷洗的更加干净。

上述技术方案中，优选的，所述换热管两端设置有活动槽，所述活动槽内可轴向移动的设置有所述导向杆，所述导向杆端部与所述活动槽之间均设置有弹性件。在物料从两个方向进行换热管时，由于物料对刷体组件的推力会间接推动导向杆，故能够使得刷体组件在两个方向旋转并移动的过程中每一根刷毛所刷洗的位置是不同的，且由于物料对刷体组件的推力的变化能够使得每一根刷毛的刷洗路径范围轴向扩大，使得换热管内壁被刷洗的更加干净。

上述技术方案中，优选的，所述防水壳体固定于所述换热管的端部，所述顶杆位于所述防水壳体内的一端设置有限位部。采用该结构能够防止顶杆从防水壳体内脱出。

上述技术方案中，优选的，所述冷却水腔连接有进水管道和出水管道。

上述技术方案中，优选的，所述第一物料腔和第二物料腔上均设置有过滤托盘，两所述过滤托盘分别抵靠所述第一出液管道和所述第二出液管道，所述过滤托盘上设置有网孔面，所述网孔面上铺设有对冷却液过滤的滤板。

上述技术方案中，优选的，所述第一物料腔和第二物料腔两侧均设置有排渣口，所述过滤托盘由所述排渣口插入。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1、能够自动循环的对换热管道上的结垢自动刷洗，在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理结垢；2、采用该结构使得刷体组件在被物料推动的过程中能够旋转，使得换热管内壁被刷洗的更加干净；3、在物料从两个方向进行换热管时，由于物料对刷体组件的推力会间接推动导向杆，故能够使得刷体组件在两个方向旋转并移动的过程中每一根刷毛所刷洗的位置是不同的，且由于物料对刷体组件的推力的变化能够使得每一根刷毛的刷洗路径范围轴向扩大，使得换热管内壁被刷洗的更加干净。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的内部结构示意图。

图3为图2的局部放大图。

图4为本发明实施例中电信号触发组件与导向杆的连接结构示意图。

图5为本发明实施例中导向杆与刷体组件的结构示意图。

图6为本发明实施例中导向杆连接的剖视结构示意图。

图7为本发明实施例中物料流通状态的结构示意图。

图8为本发明实施例中另一物料流通状态的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1至图8，一种化工生产用高温余热回收冷凝器，包括冷却水腔1以及位于冷却水腔1两侧的第一物料腔2和第二物料腔3，第一物料腔2和第二物料腔3之间连接有穿过冷却水腔1的四根换热管4，进液主管道5由第一电磁换向阀61控制连通第一进液管道51或第二进液管道52，出液主管道7由第二电磁换向阀62控制连通第一出液管道71或第二出液管道72，第一物料腔2连通第一进液管道51和第一出液管道71；第二物料腔3连通第二进液管道52和第二出液管道72，四根换热管4中心均轴向设置有导向杆41，导向杆41上套设有刷体组件8，刷体组件8外周设置有刷毛81，刷毛81与换热管4内壁相抵，至少一换热管4位于第一物料腔2内的一端设置有电信号触发组件9，本实施例中，每根换热管4位于第一物料腔2内的一端均设置有电信号触发组件9；当然也可以是只有一根换热管4位于第一物料腔2内的一端均设置有电信号触发组件9。

电信号触发组件9包括防水壳体91、轻触开关92、复位弹性件93以及活动套94，防水壳体91内设置有轻触开关92，轻触开关92固定在防水壳体91，活动套94套设于导向杆41上，活动套94与防水壳体91之间设置有复位弹性件93，活动套94上设置有伸入防水壳体91并对准轻触开关92的顶杆95。

轻触开关92连接有控制装置，物料从第二进液管道52进液经换热管4至第一出液管道71出液，控制装置在每次收到轻触开关92电信号时，延时或非延时的由控制装置控制第一电磁换向阀61和第二电磁换向阀62完成换向，并在延时设定的时间后再换向。

这种化工生产用高温余热回收冷凝器，在使用时，高温的物料从进液主管道进入，经过与冷却水的换热之后从出液主管道排出，工作过程为：物料从所述第二进液管道进液经所述换热管至所述第一出液管道出液，在此过程中物料推动刷体组件移动，在刷体组件移动的过程中对换热管内壁进行刷洗，防止在内壁结垢，刷体组件在移动到第一物料腔侧时，推动活动套按压电信号触发组件内的轻触开关，轻触开关为控制装置提供电信号，在控制装置接到电信号之后，经过延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向，在换向之后，物料从所述第一进液管道进液经所述换热管至所述第二出液管道出液，同时也推动刷体组件反向刷洗换热管的内壁，在经过一段时间的延时之后，控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀再换向，物料从所述第二进液管道进液经所述换热管至所述第一出液管道出液，如此循环的对换热管道上的结垢自动刷洗，在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理水垢。

在每根换热管4位于第一物料腔2内的一端均设置有电信号触发组件9的情况下，设置为每个电信号触发组件9内的轻触开关92均被按压后开始执行延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向；在只有一根换热管4位于第一物料腔2内的一端均设置有电信号触发组件9的情况下，设置为电信号触发组件9内的轻触开关92均被按压后开始执行延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向。延时可减少换向的频率，并且在只设有一个电信号触发组件9的情况下可保证其余未设有电信号触发组件9的换热管4中的刷体组件8也能够移动至与电信号触发组件9所在侧的端部。

四根换热管4均穿过并固定于冷却水腔1的两侧壁上，换热管4位于冷却水腔1外侧的两端侧壁均设置有开口42，刷体组件8外周设置有挡环82，刷体组件8滑动至换热管4的端部时，挡环82与其所在位置的开口42之间形成流道。设置挡环82的目的在于增加物料对刷体组件的推力，以防刷体组件无法被物料推动，挡环可以是完全的挡住换热管截面，也可以是与换热管之间存在较大间隙。

为方便挡环82的安装，刷体组件8上设置有环形槽83，挡环82卡设于环形槽83内。

为方便挡环82的安装，刷体组件8由第一刷体组件8a和第二刷体组件8b拼合而成，环形槽83靠近拼合位置，其拼合的方式可以是螺纹连接，卡扣连接或者超声波焊接。

本实施例中，导向杆41上设置有螺旋槽43，刷体组件8内壁设置有位于螺旋槽43内的滑动凸起部84。采用该结构使得刷体组件8在被物料推动的过程中能够旋转，使得换热管内壁被刷洗的更加干净。

本实施例中，换热管4两端设置有活动槽44，活动槽44内可轴向移动的设置有导向杆41，具体为活动槽44为多边形槽，导向杆41两端为与活动槽44匹配的形状，导向杆41端部与活动槽44之间均设置有弹性件10。在物料从两个方向进行换热管时，由于物料对刷体组件的推力会间接推动导向杆，故能够使得刷体组件在两个方向旋转并移动的过程中每一根刷毛所刷洗的位置是不同的，且由于物料对刷体组件的推力的变化能够使得每一根刷毛的刷洗路径范围轴向扩大，使得换热管内壁被刷洗的更加干净。

本实施例中，防水壳体91固定于换热管4的端部，顶杆95位于防水壳体91内的一端设置有限位部96。防止顶杆95从防水壳体91内脱出，非必要的，可以在顶杆95与防水壳体91的间隙内设置密封圈，以防防水壳体91渗入物料。

本实施例中，冷却水腔1连接有进水管道11和出水管道12，通过进水管道11和出水管道12可对冷却水腔1内的冷却水进行替换，以提高换热效率。

本实施例中，第一物料腔2和第二物料腔3上均设置有过滤托盘13，两过滤托盘13分别抵靠第一出液管道71和第二出液管道72，过滤托盘13上设置有网孔面131，网孔面131上铺设有对冷却液过滤的滤板。通过滤板能够过滤掉结垢或杂质。

本实施例中，第一物料腔2和第二物料腔3两侧均设置有排渣口14，过滤托盘13由排渣口14插入。通过将过滤托盘13从排渣口14拔出能够方便的更换或清洗滤板。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种化工生产用高温余热回收冷凝器，包括冷却水腔（1）以及位于所述冷却水腔（1）两侧的第一物料腔（2）和第二物料腔（3），所述第一物料腔（2）和所述第二物料腔（3）之间连接有穿过所述冷却水腔（1）的若干换热管（4），其特征在于：进液主管道（5）由第一电磁换向阀（61）控制连通第一进液管道（51）或第二进液管道（52），出液主管道（7）由第二电磁换向阀（62）控制连通第一出液管道（71）或第二出液管道（72），所述第一物料腔（2）连通所述第一进液管道（51）和所述第一出液管道（71）；所述第二物料腔（3）连通所述第二进液管道（52）和所述第二出液管道（72），若干所述换热管（4）中心均轴向设置有导向杆（41），所述导向杆（41）上套设有刷体组件（8），所述刷体组件（8）外周设置有刷毛（81），所述刷毛（81）与所述换热管（4）内壁相抵，至少一所述换热管（4）位于所述第一物料腔（2）内的一端设置有电信号触发组件（9），所述电信号触发组件（9）包括防水壳体（91）、轻触开关（92）、复位弹性件（93）以及活动套（94），所述防水壳体（91）内设置有所述轻触开关（92），所述活动套（94）套设于所述导向杆（41）上，所述活动套（94）与所述防水壳体（91）之间设置有复位弹性件（93），所述活动套（94）上设置有伸入所述防水壳体（91）并对准轻触开关（92）的顶杆（95），所述轻触开关（92）连接有控制装置，物料从所述第二进液管道（52）进液经所述换热管（4）至所述第一出液管道（71）出液，所述控制装置在每次收到轻触开关（92）电信号时，延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀（61）和所述第二电磁换向阀（62）完成换向，并在延时设定的时间后再换向。

2.如权利要求1所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：若干所述换热管（4）均穿过并固定于所述冷却水腔（1）的两侧壁上，所述换热管（4）位于所述冷却水腔（1）外侧的两端侧壁均设置有开口（42），所述刷体组件（8）外周设置有挡环（82），所述刷体组件（8）滑动至所述换热管（4）的端部时，所述挡环（82）与其所在位置的所述开口（42）之间形成流道。

3.如权利要求2所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：所述刷体组件（8）上设置有环形槽（83），所述挡环（82）卡设于所述环形槽（83）内。

4.如权利要求3所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：所述刷体组件（8）由第一刷体组件（8a）和第二刷体组件（8b）拼合而成，所述环形槽（83）靠近拼合位置。

5.如权利要求1或2所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：所述导向杆（41）上设置有螺旋槽（43），所述刷体组件（8）内壁设置有位于所述螺旋槽（43）内的滑动凸起部（84）。

6.如权利要求5所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：所述换热管（4）两端设置有活动槽（44），所述活动槽（44）内可轴向移动的设置有所述导向杆（41），所述导向杆（41）端部与所述活动槽（44）之间均设置有弹性件（10）。

7.如权利要求1所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：所述防水壳体（91）固定于所述换热管（4）的端部，所述顶杆（95）位于所述防水壳体（91）内的一端设置有限位部（96）。

8.如权利要求1所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：所述冷却水腔（1）连接有进水管道（11）和出水管道（12）。

9.如权利要求1所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：所述第一物料腔（2）和第二物料腔（3）上均设置有过滤托盘（13），两所述过滤托盘（13）分别抵靠所述第一出液管道（71）和所述第二出液管道（72），所述过滤托盘（13）上设置有网孔面（131），所述网孔面（131）上铺设有对冷却液过滤的滤板。

10.如权利要求9所述的一种化工生产用高温余热回收冷凝器，其特征在于：所述第一物料腔（2）和第二物料腔（3）两侧均设置有排渣口（14），所述过滤托盘（13）由所述排渣口（14）插入。

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