CN116412700A - 一种易清洁型管壳式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种易清洁型管壳式换热器，包括换热器壳体热介质通道入口、热介质通道出口、冷介质通道入口、冷介质通道出口、多个相互平行的换热管以及多个折流单弓板；还包括设置于换热器壳体左侧下半部分以及右侧上半部分的冲刮机构、设置于上下平分换热器壳体横向平面处的搅动机构和设置于冷介质入口端口处的过滤机构。本发明通过设置冲刮机构、过滤机构以及具有击打机构的搅动机构，进而热介质和冷介质同方向地由换热器壳体上部一端输入，有效提高其内换热管内壁和外壁上污垢的清除，防止每个折流单弓板背离水流冲击面处的污垢的堆积，并且有效提高了冷介质在一次热交换周期内在壳体内与热介质的热交换时间以及在上半部分和下半部分转弯的流速。

Description

一种易清洁型管壳式换热器

技术领域

本发明属于流体换热技术领域，具体涉及一种易清洁型管壳式换热器。

背景技术

管壳式换热器又称列管式换热器。是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构较简单，操作可靠，可用各种结构材料（主要是金属材料）制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

现有技术常采用的管壳式换热器可分为固定管板式换热器、浮头式换热器等类型，现有技术中，如申请号为202122011275.3公开了一种管式石墨换热器，通过在设有热介质入口的第一端盖的外部安装电机，电机的输出轴沿第一端盖延伸至第一端盖的内部并与盖板连接，进而将传统的换热管束固定模式设计为可旋转模式，加快了热介质和冷介质的换热速率，提高了换热效率。但是在热介质与冷介质在该管式石墨换热器内进行热交换过程中，会在折流板的背离水流冲击面产生小涡流，进而长时间不清理会在管壳式换热器内部的多个折流板背离水流冲击面沉积并附着污垢，进而降低了热介质被冷介质降温的效率；同时多个换热管内也易沉积水垢。

再如申请号为201410318047.2的中国发明专利，公开了一种可防止介质滞留的卧式管壳换热器，其通过在水平方向上设置位于第二管板和第二法兰之间的右管箱，从而缩短了右管箱的轴向长度，减少冷介质的流通面积，增大流体流速，避免冷介质在右管箱内滞留；并且优选地，右管箱沿水平方向过中心线的截面面积小于或等于单程管程的流通面积，通过该种换热器结构设计，使冷介质的流向是卧U形，在右管箱处转弯，当其截面面积等于单程管程的流通面积时，转弯处流体的流速等于换热管内的流体流速；当其截面面积小于单程管程的流通面积时，转弯处流体的流速大于换热管内的流体流速，流体流速大，冲刷力度越大，可以防止流体滞留。然而，仅仅通过截面面积与单程管程的流通面积的结构设计，固然可以提高冷介质在右管箱转弯处的流体流速，然而，其作用效果也仅仅限于冷介质流通过的多个换热管不被沉积的污垢堵塞的情况下，才能够实现，长时间使用后，通过换热管在右管箱处流出的液体流速会降低，上述技术效果就不会实现或者效果减弱，且即使没有堵塞的情况下仅仅通过流通面积的设计缩短冷介质在右管箱处的流通面积而增加流速的效果较差，不足以整体提高整个换热器的换热效果。

此外，传统的管壳式换热器在长时间的使用下，没有对冷介质的过滤装置，长时间使用后内部会残留有污垢，因管壳式换热器结构紧凑，进而在清洗时需要人工操作拆卸后，再对其内部进行定期清理，进而会使得清洁工作难度大，进而导致使用寿命减少或者长时间使用后换热效率大打折扣。因此，急需一种易清洁型管壳式换热器。

发明内容

本发明针对上述缺陷，提供通过设置冲刮机构、过滤机构以及具有击打机构的搅动机构，进而在管壳式换热器中热介质和冷介质同方向地由换热器壳体上部一端输入，热介质流经路径为管程路径，冷介质为壳程路径，充分利用冷介质和热介质在均大于四摄氏度时，温度越低，密度越大的特性，进而使冷介质在搅动机构的作用下在同样一个热交换过程周期内，提高其在蛇形流通路径的每个折流单弓板转弯处于横向的多个换热管的热交换时间的同时，通过击打机构的设置避免了每个折流单弓板在背离水流冲击面处的静压区域内污垢残留，也能够通过搅动机构增加冷介质对换热管外壁横向的冲刷，进而避免换热管外壁污垢残留；通过冲刮机构的设置热介质在进行管程路径时，通过多个刮环对其内壁进行刮除残留的污垢，进而使得换热管内壁保持干净，从而使得清洁工作简便，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种易清洁型管壳式换热器，所述管壳式换热器包括换热器壳体、设置于所述换热器壳体左端上侧的热介质通道入口和左端下侧的热介质通道出口、设置于所述换热器壳体上侧的冷介质通道入口和设置于所述换热器壳体右端下侧的冷介质通道出口；所述管壳式换热器还包括设置于所述换热器壳体内部左右两侧的内管板、设置于热介质通道入口下方且处于横向平分换热器壳体水平面上的横向板、被两个内管板固定在所述换热器壳体内部的多个相互平行的换热管以及沿所述换热管方向等间距设置的多个折流单弓板；相邻的两个折流单弓板上下间隔设置；

所述热介质通道入口和热介质通道出口的圆形端面中轴线重合，所述管壳式换热器还包括设置于所述换热器壳体左侧下半部分以及所述换热器壳体右侧上半部分的冲刮机构，所述冲刮机构用于实现对所述换热管内部沉积杂质进行冲刮；

所述管壳式换热器还包括设置于上下平分所述换热器壳体横向平面处的搅动机构，所述搅动机构用于延长热介质和冷介质在所述换热器壳体内的热交换时间并震动多个折流单弓板进而消除多个换热管外壁附着的介质沉积污垢；

所述管壳式换热器包括设置于所述冷介质通道入口端口处的过滤机构，所述过滤机构用于过滤并收集所述冷介质通道入口进入的冷介质中的杂质。

进一步地，多个折流单弓板中的相邻的两个折流单弓板中，一个折流单弓板固定位于换热器壳体上半部分的所有换热管的同时固定处于横向平分换热器壳体水平面下部的第一层换热管，另一个折流单弓板固定位于换热器壳体下半部分的所有换热管的同时固定处于横向平分换热器壳体水平面上部的第一层换热管。

进一步地，所述热介质通道入口和热介质通道出口位于所述换热器壳体内壁和左侧内管板之间，所述冷介质通道入口和所述冷介质通道出口分别位于左侧内管板内侧和右侧内管板内侧。

进一步地，所述冲刮机构包括滑动安装在每个换热管内壁的多个刮环，多个所述刮环沿所在的换热管的横向中心轴线呈等距排列设置，每个所述刮环与所在换热管的内壁呈相互垂直设置；

每个所述刮环的底端左右两侧均固定安装有一固定杆，每个所述固定杆滑动安装在所在的换热管的内壁，所述固定杆与所在的换热管呈相互平行设置；

每个所述刮环所在圆形平面的两侧均固定安装有一个挡水板，两个所述挡水板以所在刮环所在圆形平面的竖直方向的对称中心线呈相互对称设置，每个刮环的两个所述挡水板之间留有间距，所述挡水板与所在换热管的横向中心轴线呈相互垂直设置；

所述冲刮机构还包括固定安装在所在的换热管与所述内管板连接端面处呈圆形的连带板，所述连带板与靠近所述内管板的固定杆的外侧固定连接，所述连带板与固定杆呈相互垂直设置，所述连带板与所在的换热管管状圆形端面在内管板的外壁处相互贴合；

每个所述连带板一侧圆心处与所述换热器壳体的内侧之间固定安装有一个伸缩杆，所述伸缩杆上套设有支撑弹簧，所述支撑弹簧的两端分别固定在所述连带板的一侧和所述换热器壳体的内壁上。

进一步地，每个所述刮环的材质为橡胶材质，所述刮环的圆形截面大小与换热管的圆形内壁截面大小相同，所述刮环的外壁与换热管的内壁呈相互贴合设置。

进一步地，所述搅动机构包括固定安装在右侧内管板内侧壁上的电机，所述电机朝向所述换热器壳体内部的输出端固定安装有往复螺纹杆，所述往复螺纹杆与多个换热管所在方向呈相互平行设置；

所述往复螺纹杆的外壁上设置有同步板，所述同步板内部设置有卡接在所述往复螺纹杆的螺纹内的月牙形导向块，所述同步板与往复螺纹杆呈相互垂直设置；

所述同步板的另一侧固定安装有与所述往复螺纹杆平行的推杆，所述推杆依次贯穿多个折流单弓板并滑动安装在多个折流单弓板的内部；

所述推杆的外壁固定安装有多个搅摆长板，所述搅摆长板的数量与所述折流单弓板的数量相同，每个所述搅摆长板与推杆呈相互垂直设置并设置在每个相应的折流单弓板的左侧，每个所述搅摆长板在竖直方向上与相邻的换热管之间留有间距。

进一步地，每个所述搅摆长板的底部固定安装有一个可折叠的阻水条，所述阻水条为橡胶材质，所述阻水条被展开后呈与相应的搅摆长板呈相互垂直设置状态，所述阻水条固定在相应的搅摆长板上的侧边长度小于搅摆长板的侧边长度，每个所述阻水条在垂直方向上与相邻的换热管之间留有间距。

进一步地，每个所述搅摆长板的顶部均设有一个击振机构，所述击振机构包括固定安装在相应的搅摆长板顶部的第一带板，所述第一带板与所在的搅摆长板呈相互垂直设置；

所述第一带板的顶部设有呈竖直状态的第二带板；所述第二带板的内壁滑动安装有限位杆，所述限位杆固定安装在相应的折流单弓板的外壁，所述限位杆与第二带板呈相互垂直设置；所述第二带板的一侧固定安装有限位弹簧，所述限位弹簧固定安装在折流单弓板的外壁内，所述限位弹簧与第二带板呈相互垂直设置并套设在相应的限位杆外壁；

所述第二带板的一侧固定安装有呈平行状态设置的击打板，所述击打板的另一侧外壁与折流单弓板的外壁相互贴合；

所述第一带板与第二带板为两个异性相吸的磁铁材质分别制成的，所述第一带板的底部与第二带板的顶部之间相互贴合，所述第二带板与第一带板相贴合的侧边长度相同。

进一步地，所述冷介质通道入口的圆形端面内壁处还设置有过滤机构，所述过滤机构包括滑动安装在所述冷介质通道入口的圆形端面内壁的过滤网；

所述过滤网的底部固定安装有与其相平行的水推板，所述水推板中心位置处滑动安装有滑杆，所述滑杆贯穿过滤网的顶部并通过其底部的横杆固定安装在所述冷介质通道入口的圆形端面内壁上；

所述水推板与所述横杆之间固定设置有撑顶弹簧，所述撑顶弹簧套设在所述水推板与所述横杆之间的滑杆上。

进一步地，所述过滤网的顶部转动安装有与其贴合的刮尘盒，所述刮尘盒的一端通过卡套套设在所述滑杆顶端周围并且所述刮尘盒底端贴合于所述过滤网上表面，所述卡套内设置有卡杆，且所述过滤网与所述水推板之间的滑杆上开设有S型内凹槽，所述卡杆卡接在所述S型内凹槽内，用于限定所述刮尘盒的刮尘路径。

本发明的有益效果为：

1、本发明提供的易清洁型管壳式换热器，通过在换热器壳体左侧下半部分和右侧上半部分均设置有冲刮机构，通过热介质流通的多个横向设置的换热管在右侧端部的水流冲击挡水板，进而通过支撑弹簧带动，进而使得固定杆随着水流的冲击方向进行同步移动，固定杆带动连带板进行同步移动，并在水流不冲击挡水板，进而连带板在支撑弹簧蓄积的回复力的带动下复位时，固定杆带动多个刮环回复到管内初始位置，在回复的过程中，刮环被带动进而对换热管的内壁进行刮除残留的污垢，进而使得换热管可以通过介质流动带动冲刮机构的移动和回复至初始位置而保持内壁的清洁、无污垢残留，从而使得清洁工作简便。

同时，通过冲刮机构的设置，可以在每次热介质流通时借助于其自身的驱动力提高其流通的速率，进而提高了热交换的速度的同时完成对换热管内壁的污垢的及时清理。

2、本发明提供的易清洁型管壳式换热器，通过设置搅动结构，在热介质与冷介质同时被输入进换热器壳体内后，开启电机，电机带动往复螺纹杆进行原位转动使得同步板沿往复螺纹杆左右移动，在此过程中搅摆长板被带动沿换热器左右方向往复摆动，进而搅动换热器内的水，通过搅摆而使冷介质混合均匀，进而充分利用冷介质均衡整体接触多个换热管的外表面，此外，搅摆长板搅动的水流能够对换热管的外壁进行横向冲击进而使得换热管的外壁附着的污垢能够被冲击掉从而对换热管的外壁进行冲击附着的污垢；其次，通过搅动机构上的搅摆长板拉展阻水条展开而形成阻隔，进而使得换热器内的水换热时间变长而提高换热效率；同时搅摆长板移动带动第一带板使得第二带板复位时能够击打折流单弓板的外壁，进而使得折流单弓板产生震动而带动换热管同步震动而便于其抖落附着的污垢。

3、本发明提供的易清洁型管壳式换热器，通过设置在冷介质通道入口圆形端面处的过滤机构，通过过滤网将输入的冷水进行过滤，并在停止水输入后又通过刮尘盒在过滤网复位而对过滤网的顶部进行转动刮除，从而将过滤网顶部过滤后的杂物进行刮除收集。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：

图1为本发明的整体示意图。

图2为本发明的竖剖图。

图3为本发明中冲刮机构的剖视图。

图4为本发明图3的A部结构放大图。

图5为本发明的顶剖图。

图6为本发明图5的B部结构放大图。

图7为本发明图5的C部结构放大图。

图8为本发明中过滤机构的剖视图。

图9为本发明图8的D部结构放大图。

图10为本发明的冷介质和热介质在换热器壳体内的流通路径示意图。

附图标记为：1、换热器壳体；11、内管板；12、横向板；21、热介质通道入口；22、热介质通道出口；31、冷介质通道入口；32、冷介质通道出口；4、换热管；5、折流单弓板；6、冲刮机构；61、刮环；62、固定杆；63、挡水板；64、连带板；65、伸缩杆；66、支撑弹簧；7、搅动机构；71、电机；72、往复螺纹杆；73、同步板；74、推杆；75、搅摆长板；76、阻水条；77、隔离壳；8、击振机构；81、第一带板；82、第二带板；83、限位杆；84、限位弹簧；85、击打板；9、过滤机构；91、过滤网；92、水推板；93、滑杆；931、横杆；94、撑顶弹簧；95、刮尘盒；951、卡套。

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。

如图1-9所示，为本发明提供的一种易清洁型管壳式换热器，管壳式换热器包括换热器壳体1、设置于换热器壳体1左端上侧的热介质通道入口21和左端下侧的热介质通道出口22、设置于换热器壳体1上侧靠近热介质通道入口21一侧的冷介质通道入口31和设置于换热器壳体1右端下侧的冷介质通道出口32；管壳式换热器还包括设置于换热器壳体1内部左右两侧的内管板11、设置于热介质通道入口21下方且处于横向平分换热器壳体1水平面上的横向板12、被两个内管板11固定在换热器壳体1内部的多个相互平行的换热管4以及沿换热管4方向等间距设置的多个折流单弓板5；相邻的两个折流单弓板5上下间隔设置；

热介质通道入口21和热介质通道出口22的圆形端面中轴线重合，其特征在于，

管壳式换热器还包括设置于换热器壳体1左侧下半部分的、换热管4与换热器壳体1的热介质通道入口21所在一端以及换热器壳体1右侧上半部分的冲刮机构6，冲刮机构6用于在换热管4端部的水流涌出时的作用力下被带动沿换热器壳体1轴线平行方向左右移动，进而实现对换热管4内部沉积杂质进行冲刮；

管壳式换热器包括设置于壳体热介质通道出口22所在侧、且位于换热器壳体1的下部；

管壳式换热器还包括设置于上下平分换热器壳体1横向平面处的搅动机构7，搅动机构7用于延长热介质和冷介质在换热器壳体1内的热交换时间并震动多个折流单弓板5进而消除多个换热管4外壁附着的介质沉积污垢；

管壳式换热器包括设置于冷介质通道入口31端口处的过滤机构9，过滤机构9用于过滤并收集冷介质通道入口31进入的冷介质中的杂质。

通过本发明提供的易清洁型管壳式换热器，将需要冷却的热介质通过热介质通道入口21输入，并同时将冷介质通过冷介质通道入口31输入，流经热介质通道入口21和热介质通道出口22的热介质形成的路径为热介质在图10所示的换热器壳体1内的热介质工作通道，流经冷介质通道入口31和冷介质通道出口32的路径为冷介质在图10所示的换热器壳体1内冷介质工作通道。

作为本发明的一个优选实施例，如图多个折流单弓板5中的相邻的两个折流单弓板5中，一个折流单弓板5固定位于换热器壳体1上半部分的所有换热管4的同时固定处于横向平分换热器壳体1水平面下部的第一层换热管4，另一个折流单弓板5固定位于换热器壳体1下半部分的所有换热管4的同时固定处于横向平分换热器壳体1水平面上部的第一层换热管4。

具体地，如图10所示，热介质工作通道为热介质由热介质通道入口21流入，然后被横向板12阻挡热介质在重力的作用下继续垂直下沉流动，转而通过处于上下平分换热器壳体1横向平面上半部分的多个横向设置的换热管4内，由左至右流经上半部分的多个横向设置的换热管4后，到达多个换热管4位于右侧的端口后，由于热介质不断通入的压力，进而换热管4内的液体在右侧的端口被压力驱动而抵压冲刮机构6中，固定安装在所在的换热管4与内管板11连接端面处呈圆形的连带板64，进而热介质流入右侧的内管板11与换热器壳体1右侧内壁形成的右侧腔体内，然后再在上述压力的驱动下，进一步通入被上下平分换热器壳体1横向平面平分的换热器壳体1下半部分的多个横向设置的换热管4内，再由右至左流经下半部分的多个换热管4，从多个换热管4流出的热介质再进入横向板12与左侧换热器壳体1内壁、右侧内管板11以及换热器壳体1下部内壁形成的空间内，最终通过热介质通道出口22流出。

由于冲刮机构6的设置，在热介质流出上半部分的多个换热管4后，冲刮机构6在其弹簧回复力的带动下对上半部分的多个换热管4的内壁进行冲刮，进而可以利用热介质流通的驱动力在每次热介质流动过后就对每个换热管4的内壁进行清理，避免热介质中的污垢等沉积物在换热管4的内壁下部沉积，对换热管4造成堵塞，进而导致流通效率的降低。同时由于冲刮机构6在弹簧的回复力的带动下，可以提高已经流出上半部分多个换热管4的热介质尽快远离上半部分多个换热管4的右侧端口，进而可以有效提高其在重力的作用下，尽快下沉进入下半部分的多个换热管4内，相对于技术中的流通面积的结构设置，可以在每次热介质流通时借助于其自身的驱动力提高其流通的速率，进而提高了热交换的速度的同时完成对换热管4内壁的污垢的及时清理。

在换热器壳体1左侧下半部分的冲刮机构6的原理与上半部分的相同。

在热介质进行上述流通路径的流通过程中，冷介质从冷介质通道入口31流入，经过过滤机构9过滤后的冷介质由于重力作用垂直向下移动，进而垂直流经左侧第一个折流单弓板5与左侧内管板11形成的竖直方向的空间，进而冷介质与上半部分的此竖直方向空间内的多个换热管4后，由于下半部分的第一层的多个换热管4也穿过折流单弓板5，因此，冷介质在重力的作用下，与下半部分的第一层的多个换热管4垂直方向换热后，再向上折返，由于相邻的两个折流单弓板5上下间隔布置，因此，此后冷介质呈蛇形流通路径的方式逐个流经多个上下间隔布置的折流单弓板5隔离出来的竖直方向的空间，因此，在该蛇形流通路径中对每个竖直方向空间内的上半部分或下半部分的换热管4外壁在该竖直方向空间内进行缠绕热交流，进行换热后，最终通过右侧最后一个折流单弓板5后，通过冷介质通道出口32流出。

因此，在此工作过程中，由于多个上下间隔设置的折流单弓板5形成的对多个换热管4竖直方向的隔离空间，进而促使冷介质在两个内管板11形成的空间内对横向流通有热介质的横向换热管4内的热介质进行热交换，由于冷介质是垂直流通且蛇形缠绕多个换热管4，而换热管4内的液体是横向流通的，因此，有效提高了换热面积，再辅助冲刮机构6的设置，可以在每次热介质流通时借助于其自身的驱动力提高其流通的速率，进而提高了热交换的速度的同时，不会造成热交换效率下降。

本发明提供的易清洁型管壳式换热器中热介质通道入口21和热介质通道出口22位于换热器壳体1内壁和左侧内管板11之间，冷介质通道入口31和冷介质通道出口32分别位于左侧内管板11内侧和右侧内管板11内侧。

作为本发明提供的一个优选实施例，如图3-4所示，本发明提供的易清洁型管壳式换热器中的冲刮机构6包括滑动安装在每个换热管4内壁的多个刮环61，多个刮环61沿所在的换热管4的横向中心轴线呈等距排列设置，每个刮环61与所在换热管4的内壁呈相互垂直设置；

每个刮环61的底端左右两侧均固定安装有一固定杆62，每个固定杆62滑动安装在所在的换热管4的内壁，固定杆62与所在的换热管4呈相互平行设置；多个刮环61通过其左右两侧的固定杆62相互串接在一起；

每个刮环61所在圆形平面的两侧均固定安装有一个挡水板63，两个挡水板63以所在刮环61所在圆形平面的竖直方向的对称中心线呈相互对称设置，每个刮环61的两个挡水板63之间留有间距，挡水板63与所在换热管4的横向中心轴线呈相互垂直设置；

冲刮机构6还包括固定安装在所在的换热管4与内管板11连接端面处呈圆形的连带板64，连带板64与靠近内管板11的固定杆62的外侧固定连接，连带板64与固定杆62呈相互垂直设置，连带板64与所在的换热管4管状圆形端面在内管板11的外壁处相互贴合；

每个连带板64一侧圆心处与换热器壳体1的内侧之间固定安装有一个伸缩杆65，伸缩杆65与连带板64呈相互垂直设置，伸缩杆65上套设有支撑弹簧66，支撑弹簧66的两端分别固定在连带板64的一侧和换热器壳体1的内壁上，需要说明的是，图3和图4中的换热管4并不是镂空结构，其为呈沿换热器壳体1轴向方向设置的圆柱状管结构，外部的圆柱状管为不镂空的，其内部为中空的结构，左右两端的圆形端面并不封口，而是与连带板64在支撑弹簧66与伸缩杆65的设置下与连带板64保持贴合状态，而不是密封状态，进而当热介质通过换热器壳体1上半部分的多个换热管4由左至右流通，并在多个换热管4右端端口流出时，通过挤压连带板64向右侧移动，通过连带板64的移动挤压伸缩杆65缩短的同时使支撑弹簧66被压缩，进而当热介质通道入口21被关闭，或控制停止热介质通过热介质通道入口21进入换热器壳体1内时，多个换热管4右端的相对应的多个连带板64在弹簧的回复力的作用下，可以由右至左移动，进而促进最后流出多个换热管4右端的热介质加速向下移动，进入下半部分的多个换热管4内继续由左至右流通。

在热介质通过上半部分的多个换热管4内由左至右流通时，可以推动每个换热管4内等间距设置的多个刮环61上的挡水板63由左至右刮蹭所在换热管4内壁，并在热介质停止被加入时，在支撑弹簧66的回复力下，带动连带板64进而也带动与其固定的右端的最后一个固定杆62向左回复运动，由于多个固定杆62以及与其固定的多个刮环61是固定连接的，其间距位置不变，因此会带动相应的所在换热管4内的多个刮环61在由右至左移动并刮蹭相应的换热管4，进而起到了利用热介质在换热器壳体1内的流动清除每个换热管4内的刚刚沉降的污垢，起到了及时清除热介质颗粒，避免长久沉积形成顽固性污垢的技术效果。

进一步优选地，每个刮环61的材质为橡胶材质，刮环61的圆形截面大小与换热管4的圆形内壁截面大小相同，刮环61的外壁与换热管4的内壁呈相互贴合设置。通过将每个刮环61设置为橡胶材质且其原型截面大小与换热管4的圆形内壁截面大小相同，可以有效地对换热管4进行全方位清除刮蹭的同时，避免损伤换热管4或者长期刮蹭导致的换热管4疲劳易损易碎的现象发生。

作为本发明的另一个优选实施例，为了保证热介质与冷介质在换热器壳体1内部同等的热交换时间条件下，具有更高的热交换效率，本发明提供的易清洁型管壳式换热器在换热器壳体1上下平分换热器壳体1的横向平面的中轴线位置处设置有搅动机构7，如图5-6所示，搅动机构7包括固定安装在右侧内管板11内侧壁上的电机71，电机71朝向换热器壳体1内部的输出端固定安装有往复螺纹杆72，往复螺纹杆72与多个换热管4所在方向呈相互平行设置，往复螺纹杆72的长度为由电机71的输出端至与其最近的折流单弓板5之间的距离；

往复螺纹杆72的外壁上设置有同步板73，同步板73内部设置有卡接在往复螺纹杆72的螺纹内的月牙形导向块，同步板73与往复螺纹杆72呈相互垂直设置；往复螺纹杆72上设置有相互交错的正向螺纹和反向螺纹，电机71开启后，带动往复螺纹杆72进行原位转动，进而卡接在往复螺纹杆72螺纹内的月牙形导向块按照正向螺纹或反向限定的凹槽移动，进而带动同步板73沿着与多个换热管4平行的方向左右移动。

同步板73的另一侧固定安装有与往复螺纹杆72平行的推杆74，推杆74依次贯穿多个折流单弓板5并滑动安装在多个折流单弓板5的内部，推杆74与折流单弓板5呈相互垂直设置；

推杆74的外壁固定安装有多个搅摆长板75，搅摆长板75的数量与折流单弓板5的数量相同，每个搅摆长板75与推杆74呈相互垂直设置并设置在每个相应的折流单弓板5的左侧，每个搅摆长板75在竖直方向上与相邻的换热管4之间留有间距。

推杆74在电机71转动，进而带动同步板73沿着往复螺纹杆72上的正向螺纹或反向螺纹移动过程中，由于推杆74与多个搅摆长板75是固定连接的，因此推杆74与多个搅摆长板75之间的相互位置保持固定不变，因此推杆74带动其上的搅摆长板75向靠近电机71或远离电机71的方向移动，进而使得多个搅摆长板75在换热器壳体1内进行横向往复摆动而搅动换热器壳体1内的水，从而使得通过冷介质通道入口31进入的冷介质在靠近相应的折流单弓板5的位置处，可以在相应的折流单弓板5上的搅摆长板75的左右横向往复摆动下，改变仅仅向上或向下的垂直流向，进而以蛇形流通路径绕多个折流单弓板5的表面不断折流，缠绕横向设置的多个换热管4，进而有效增加与多个换热管4内的热介质的热交换面积，并且由于多个搅摆长板5的不断搅摆，可以使整个壳程的冷介质在换热器壳体1内避免集中在换热管4表面的水进行热交换，而远离换热管4表面的水却一直处于较低温度，通过搅摆而使冷介质混合均匀，进而充分利用冷介质均衡整体接触多个换热管4的外表面；此外，搅摆长板75搅动的水流能够对换热管4的外壁进行横向冲击，进而使得换热管4的外壁附着的污垢能够被冲击掉。

进一步优选地，每个搅摆长板75的底部固定安装有一个可折叠的阻水条76，阻水条76为橡胶材质，阻水条76被展开后呈与搅摆长板75呈相互垂直设置状态，进而搅摆长板75在电机71开启后带动推杆74左右移动的过程中，使得阻水条76被拉展开或折叠收缩至初始位置处，阻水条76固定在相应的搅摆长板75上的侧边长度小于该搅摆长板75的侧边长度，每个阻水条76在垂直方向上与相邻的换热管4之间留有间距，

冷介质在换热器壳体1内为壳程流通路径，热介质通过多个换热管4先在上半部分由左至右流通，然后再在下半部分由右至左流通，因此热介质在换热器壳体1内为管程流通路径，冷介质在上述阐述的如图10所示的蛇形流通路径过程中，在每个折流单弓板5的左侧面形成水流冲击面，在每个折流单弓板5的右侧面形成背离水流冲击面，

冷介质从冷介质通道入口31处进入换热器壳程内，由于有折流单弓板5的阻碍作用，使流体呈“Z”形流过各个折流单弓板5，最终从出口处流出。壳程流体在相邻的两个折流单弓板5之间呈错流流动，在折流单弓板5的左侧的水流冲击面几乎垂直冲刷与其接触的多个横向换热管4，增强了流动特性，更容易使壳程流体达到紊流状态，从而提高综合换热系数；而在每个折流单弓板5的背离水流冲击面，流体中会产生小漩涡，使得流速降低容易形成静压区域，多个横向设置的换热管4外表面以及换热器壳体1的圆柱形内壁表面在此形成的静压区域内容易发生结垢，通过搅摆长板75在电机71开启后被推杆74带动左右横向往复摆动时可以间歇性拉展开阻水条76，进而当阻水条76展开时，对冷介质在相应的折流单弓板5处的流动而形成阻隔，进而使得换热器壳体1内的竖向流动的水被暂时阻挡，增加了折流单弓板5正面进而使得换热器壳体1内的水换热时间变长，从而提高换热器壳体1内水的换热效率。一方面增加了背离水流冲击面处的静压区域以热传导方式传递的热量的效率的同时，在一次热循环的冷热介质流入流出的周期内，增加了在此处的热交换时间，提高了冷热介质在此处的传热效果。

电机71的外壁设有隔离壳77，隔离壳77固定安装在换热器壳体1的内壁，隔离壳77为密封防水材质，隔离壳77的内壁与电机71的外壁之间留有间距。

搅摆长板75为硬质耐高温材质，搅摆长板75与折流单弓板5呈相互平行设置，搅摆长板75与换热器壳体1的内壁之间留有间距。

进一步优选地，如图5-8所示，每个搅摆长板75的顶部均设有一个击振机构8，击振机构8包括固定安装在相应的搅摆长板75顶部的第一带板81，第一带板81与所在的搅摆长板75呈相互垂直设置；

第一带板81的顶部设有呈竖直状态的第二带板82，第二带板82与第一带板81呈相互垂直设置；

第二带板82的内壁滑动安装有限位杆83，限位杆83固定安装在相应的折流单弓板5的外壁，限位杆83与第二带板82呈相互垂直设置，即与多个换热管4呈平行状态设置；

第二带板82的一侧固定安装有限位弹簧84，限位弹簧84固定安装在折流单弓板5的外壁内，限位弹簧84与第二带板82呈相互垂直设置并套设在相应的限位杆83外壁；

第二带板82的一侧固定安装有呈平行状态设置的击打板85，击打板85与第二带板82呈相互垂直设置，击打板85的另一侧外壁与折流单弓板5的外壁相互贴合；

第一带板81与第二带板82为两个异性相吸的磁铁材质分别制成的，若第一带板81的磁性为N极，则第二带板82的磁性为S极；若第一带板81的磁性为S极，则第二带板82的磁性为N极；第一带板81的底部与第二带板82的顶部之间相互贴合，第二带板82与第一带板81相贴合的侧边长度相同，进而使得第一带板81与第二带板82之间通过磁力相互吸引而相互贴合，且在使二者分离的外力足够大大于二者之间相互吸引的磁力时，第一带板82与第一带板81之间也能够相互分离而不保持贴合状态。

通过优选实施例中在每个搅摆长板75上再设置一个击振机构8，当电机71开启，带动搅摆长板75沿与换热管4所在方向相互平行的方向往复移动时，通过搅摆长板75移动带动第一带板81以及与第一带板81相互磁吸的第二带板82跟随搅摆长板75沿与换热管4所在方向相互平行的方向往复移动，搅摆长板75带动第二带板82远离折流单弓板5时会拉伸限位弹簧84，并且随着搅摆长板75在电机71的持续运转而足够远离折流单弓板5时，搅摆长板75带动与其固定连接的第一带板81继续远离折流单弓板5，并且其带动第一带板81远离折流单弓板5的力足够大于第二带板82与第一带板81之间的吸引力，进而第二带板82与第一带板81相互分离，不继续保持贴合吸引的状态，进而第二带板82在已经被拉伸的限位弹簧84的回复力的带动下，带动与其固定连接的击打板85向着靠近折流单弓板5的方向移动进而在限位弹簧84拉扯第二带板82而使其与第一带板81脱离时，第二带板82通过限位弹簧84的带动，进而带动与其固定连接的击打板85向靠近折流单弓板5的方向移动复位而击打折流单弓板5的外壁，进而使得折流单弓板5产生震动而带动换热管4同步震动而便于其抖落附着的污垢。

因此，通过设置有击打机构8的搅摆长板75，不仅可以增加了背离水流冲击面处的静压区域以热传导方式传递的热量的效率，也避免了该静压区域形成的小漩涡所导致的污垢残留在每个折流单弓板5的背离水流冲击面一侧，进一步提高了管壳式换热器内的介质污垢清除效率。

作为本发明的另一个优选实施例，如图8-9所示，冷介质通道入口31的圆形端面内壁处还设置有过滤机构9，过滤机构9包括滑动安装在冷介质通道入口31的圆形端面内壁的过滤网91，过滤网91的横截面面积与冷介质通道入口31的圆形端面内壁所围成的圆形区域面积相同；

过滤网91的底部固定安装有与其相平行的水推板92，水推板92中心位置处滑动安装有滑杆93，滑杆93贯穿过滤网91的顶部并通过其底部的横杆931固定安装在冷介质通道入口31的圆形端面内壁上，与冷介质通道入口31的圆形端面中心点所在垂直线重合，滑杆93与过滤网91呈相互垂直设置；

水推板92与横杆931之间固定设置有撑顶弹簧94，撑顶弹簧94套设在水推板92与横杆931之间的滑杆93上。

进一步优选地，过滤网91的顶部转动安装有与其贴合的刮尘盒95，刮尘盒95的一端通过卡套951套设在滑杆93顶端周围并且刮尘盒95底端贴合于过滤网91上表面，卡套951内设置有卡杆，且过滤网91与水推板92之间的滑杆93上开设有S型内凹槽，卡杆卡接在S型内凹槽内，用于限定刮尘盒95的刮尘路径。

刮尘盒95为上表面镂空，且一侧竖直方向侧壁用于收集刮尘，用于收集刮尘的竖直方向侧壁与过滤网91呈相互垂直设置，另一侧竖直方向侧壁缺失，进而形成容纳刮尘的凹槽。

当冷介质通过冷介质通道入口31被输入时，冷介质被输入时被施加的压力进一步透过过滤网91冲击水推板92，进而使得水推板92受压而下移，进而使得水推板92带动过滤网91以及其上设置的刮尘盒95在卡套951内设置的卡杆的配合下，沿着滑杆93上的S型内凹槽同步下移；同时可以压缩滑杆93上套接的撑顶弹簧94，在冷介质全部输入完毕后，撑顶弹簧94由于缺少了继续压缩其的水流冲击力，进而带动水推板92、过滤网91回复到初始位置，在回复的过程中，刮尘盒95一端的卡套951内设置的卡杆继续沿着滑杆93上部的S型内凹槽向上移动，进而可以带动刮尘盒95远离其与滑杆93连接的一端绕着过滤网91的中心点旋转，动刮尘盒95与滑杆93连接的一端一直处于过滤网91的中心点处，进而刮尘盒95的凹槽不断收集过滤网91上过滤下来的残留污垢颗粒，并在收集后统一清除，避免冷介质再次输入时冷介质通道入口31的堵塞。

最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，是机械连接或电连接，也是两个元件内部的连通，是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；

其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例相互组合；

最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种易清洁型管壳式换热器，所述管壳式换热器包括换热器壳体（1）、设置于所述换热器壳体（1）左端上侧的热介质通道入口（21）和左端下侧的热介质通道出口（22）、设置于所述换热器壳体（1）上侧的冷介质通道入口（31）和设置于所述换热器壳体（1）右端下侧的冷介质通道出口（32）；所述管壳式换热器还包括设置于所述换热器壳体（1）内部左右两侧的内管板（11）、设置于热介质通道入口（21）下方且处于横向平分换热器壳体（1）水平面上的横向板（12）、被两个内管板（11）固定在所述换热器壳体（1）内部的多个相互平行的换热管（4）以及沿所述换热管（4）方向等间距设置的多个折流单弓板（5）；相邻的两个折流单弓板（5）上下间隔设置；

所述热介质通道入口（21）和热介质通道出口（22）的圆形端面中轴线重合，其特征在于，

所述管壳式换热器还包括设置于所述换热器壳体（1）左侧下半部分以及所述换热器壳体（1）右侧上半部分的冲刮机构（6），所述冲刮机构（6）用于实现对所述换热管（4）内部沉积杂质进行冲刮；

所述管壳式换热器还包括设置于上下平分所述换热器壳体（1）横向平面处的搅动机构（7），所述搅动机构（7）用于延长热介质和冷介质在所述换热器壳体（1）内的热交换时间并震动多个折流单弓板（5）进而消除多个换热管（4）外壁附着的介质沉积污垢；

所述管壳式换热器包括设置于所述冷介质通道入口（31）端口处的过滤机构（9），所述过滤机构（9）用于过滤并收集所述冷介质通道入口（31）进入的冷介质中的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，多个折流单弓板（5）中的相邻的两个折流单弓板（5）中，一个折流单弓板（5）固定位于换热器壳体（1）上半部分的所有换热管（4）的同时固定处于横向平分换热器壳体（1）水平面下部的第一层换热管（4），另一个折流单弓板（5）固定位于换热器壳体（1）下半部分的所有换热管（4）的同时固定处于横向平分换热器壳体（1）水平面上部的第一层换热管（4）。

3.根据权利要求1所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，所述热介质通道入口（21）和热介质通道出口（22）位于所述换热器壳体（1）内壁和左侧内管板（11）之间，所述冷介质通道入口（31）和所述冷介质通道出口（32）分别位于左侧内管板（11）内侧和右侧内管板（11）内侧。

4.根据权利要求1所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，所述冲刮机构（6）包括滑动安装在每个换热管（4）内壁的多个刮环（61），多个所述刮环（61）沿所在的换热管（4）的横向中心轴线呈等距排列设置，每个所述刮环（61）与所在换热管（4）的内壁呈相互垂直设置；

每个所述刮环（61）的底端左右两侧均固定安装有一固定杆（62），每个所述固定杆（62）滑动安装在所在的换热管（4）的内壁，所述固定杆（62）与所在的换热管（4）呈相互平行设置；

每个所述刮环（61）所在圆形平面的两侧均固定安装有一个挡水板（63），两个所述挡水板（63）以所在刮环（61）所在圆形平面的竖直方向的对称中心线呈相互对称设置，每个刮环（61）的两个所述挡水板（63）之间留有间距，所述挡水板（63）与所在换热管（4）的横向中心轴线呈相互垂直设置；

所述冲刮机构（6）还包括固定安装在所在的换热管（4）与所述内管板（11）连接端面处呈圆形的连带板（64），所述连带板（64）与靠近所述内管板（11）的固定杆（62）的外侧固定连接，所述连带板（64）与固定杆（62）呈相互垂直设置，所述连带板（64）与所在的换热管（4）管状圆形端面在内管板（11）的外壁处相互贴合；

每个所述连带板（64）一侧圆心处与所述换热器壳体（1）的内侧之间固定安装有一个伸缩杆（65），所述伸缩杆（65）上套设有支撑弹簧（66），所述支撑弹簧（66）的两端分别固定在所述连带板（64）的一侧和所述换热器壳体（1）的内壁上。

5.根据权利要求4所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，每个所述刮环（61）的材质为橡胶材质，所述刮环（61）的圆形截面大小与换热管（4）的圆形内壁截面大小相同，所述刮环（61）的外壁与换热管（4）的内壁呈相互贴合设置。

6.根据权利要求1所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，所述搅动机构（7）包括固定安装在右侧内管板（11）内侧壁上的电机（71），所述电机（71）朝向所述换热器壳体（1）内部的输出端固定安装有往复螺纹杆（72），所述往复螺纹杆（72）与多个换热管（4）所在方向呈相互平行设置；

所述往复螺纹杆（72）的外壁上设置有同步板（73），所述同步板（73）内部设置有卡接在所述往复螺纹杆（72）的螺纹内的月牙形导向块，所述同步板（73）与往复螺纹杆（72）呈相互垂直设置；

所述同步板（73）的另一侧固定安装有与所述往复螺纹杆（72）平行的推杆（74），所述推杆（74）依次贯穿多个折流单弓板（5）并滑动安装在多个折流单弓板（5）的内部；

所述推杆（74）的外壁固定安装有多个搅摆长板（75），所述搅摆长板（75）的数量与所述折流单弓板（5）的数量相同，每个所述搅摆长板（75）与推杆（74）呈相互垂直设置并设置在每个相应的折流单弓板（5）的左侧，每个所述搅摆长板（75）在竖直方向上与相邻的换热管（4）之间留有间距。

7.根据权利要求6所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，每个所述搅摆长板（75）的底部固定安装有一个可折叠的阻水条（76），所述阻水条（76）为橡胶材质，所述阻水条（76）被展开后与相应的搅摆长板（75）呈相互垂直设置状态，所述阻水条（76）固定在相应的搅摆长板（75）上的侧边长度小于搅摆长板（75）的侧边长度，每个所述阻水条（76）在垂直方向上与相邻的换热管（4）之间留有间距。

8.根据权利要求7所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，每个所述搅摆长板（75）的顶部均设有一个击振机构（8），所述击振机构（8）包括固定安装在相应的搅摆长板（75）顶部的第一带板（81），所述第一带板（81）与所在的搅摆长板（75）呈相互垂直设置；

所述第一带板（81）的顶部设有呈竖直状态的第二带板（82）；所述第二带板（82）的内壁滑动安装有限位杆（83），所述限位杆（83）固定安装在相应的折流单弓板（5）的外壁，所述限位杆（83）与第二带板（82）呈相互垂直设置；所述第二带板（82）的一侧固定安装有限位弹簧（84），所述限位弹簧（84）固定安装在折流单弓板（5）的外壁内，所述限位弹簧（84）与第二带板（82）呈相互垂直设置并套设在相应的限位杆（83）外壁；

所述第二带板（82）的一侧固定安装有呈平行状态设置的击打板（85），所述击打板（85）的另一侧外壁与折流单弓板（5）的外壁相互贴合；

所述第一带板（81）与第二带板（82）为两个异性相吸的磁铁材质分别制成的，所述第一带板（81）的底部与第二带板（82）的顶部之间相互贴合，所述第二带板（82）与第一带板（81）相贴合的侧边长度相同。

9.根据权利要求1所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，所述冷介质通道入口（31）的圆形端面内壁处还设置有过滤机构（9），所述过滤机构（9）包括滑动安装在所述冷介质通道入口（31）的圆形端面内壁的过滤网（91）；

所述过滤网（91）的底部固定安装有与其相平行的水推板（92），所述水推板（92）中心位置处滑动安装有滑杆（93），所述滑杆（93）贯穿过滤网（91）的顶部并通过其底部的横杆（931）固定安装在所述冷介质通道入口（31）的圆形端面内壁上；

所述水推板（92）与所述横杆（931）之间固定设置有撑顶弹簧（94），所述撑顶弹簧（94）套设在所述水推板（92）与所述横杆（931）之间的滑杆（93）上。

10.根据权利要求9所述的一种易清洁型管壳式换热器，其特征在于，所述过滤网（91）的顶部转动安装有与其贴合的刮尘盒（95），所述刮尘盒（95）的一端通过卡套（951）套设在所述滑杆（93）顶端周围并且所述刮尘盒（95）底端贴合于所述过滤网（91）上表面，所述卡套（951）内设置有卡杆，且所述过滤网（91）与所述水推板（92）之间的滑杆（93）上开设有S型内凹槽，所述卡杆卡接在所述S型内凹槽内，用于限定所述刮尘盒（95）的刮尘路径。

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