CN116878317B - 一种用于热回收的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于热回收的换热器，属于热回收换热技术领域，该用于热回收的换热器，包括保温外筒。本发明通过螺旋形设置的热能吸收管道和螺旋混合器，使得热源在若干个热能吸收管道组成的圆环内侧和外侧呈螺旋形流动，使得热源分布更加的均匀，热源内的热能充分被热能吸收管道吸收，同时内外层流动延长与热能吸收管道的接触时间，热源内热能吸收充分，且螺旋形设置的热能吸收管道在螺旋形流动的热源作用下在转动搅拌盘位置会发生转动，使得热能吸收管道内接收热能的载体发生晃动，使接收热能的载体热能分布均匀，不会因热能分布不均匀造成的吸热不充分，热能收集器设置在热能吸收管道内使得热能吸收管道侧壁的热能均匀传导到热能吸收管道内。

Description

一种用于热回收的换热器

技术领域

本发明属于热回收换热技术领域，具体涉及到一种用于热回收的换热器。

背景技术

热回收的换热器是一种设备，用于在能量传递过程中回收和利用废热。它通过将废热从一个流体（如烟气、废水或废气）转移到另一个流体（如水或空气）来实现能量的回收。这种技术可以显著提高能量效率，并减少能源消耗。

热回收的换热器在许多工业和商业应用中被广泛使用。例如，在发电厂中，热回收换热器可以从排放的烟气中回收热能，用于加热水或产生蒸汽。在暖通空调系统中，热回收换热器可以将室内排出的风道中的热能转移到新鲜空气中，以提高能源利用率。

常见的热回收换热器包括板式换热器、壳管式换热器和换热螺杆等。这些换热器设计合理，具有高效的传热表面和流体通道，以最大程度地提高热能回收效果。

使用热回收换热器可以不仅降低能源成本，减少环境污染，还可以提高设备的整体效率。因此，热回收换热器是一种重要的节能技术，在可持续发展和环境保护方面具有广阔的应用前景。

在现有技术中无论是板式换热器、壳管式换热器还是换热螺杆在进行使用时，热源快速在换热器中流动，热源会直接与换热结构的内壁进行接触，此时与换热结构接触的热源温度降低，稳定的流动造成热源中热量交换较慢，且热源流动较快，造成换热结构无法充分的吸收热量，且吸收热能的管道是为一根较粗的管道，由于其管径较大，则靠近热源的部分热量较高，管道中部位置的热能较低，没有及时的使得管道内热能充分混匀，热回收能力有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种可以稳定提供热能和稳定吸收热能的热回收换热设备。

解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于热回收的换热器，包括保温外筒，所述保温外筒内侧中部位置设置有若干呈圆周分布的热能吸收管道，所述热能吸收管道内侧设置有热能收集器，若干所述热能吸收管道呈螺旋形设置，若干所述热能吸收管道之间设置有防水胶水，所述保温外筒内壁位置固定连接有呈螺旋形设置的螺旋混合器，所述螺旋混合器外侧呈宝塔形设置，若干所述热能吸收管道两端位置设置有两个对称设置的转动搅拌盘，所述保温外筒两端位置固定连接有端盖，所述端盖外侧设置有夹紧动盘，所述端盖内侧位置设置有夹紧固定盘。

通过上述技术方案，通过保温外筒具有一定的保温作用，可以使得热源在保温外筒内侧充分实现热交换，避免出现热能散失过快造成能量浪费的情况，通过热能吸收管道可以盛放接收热能的载体，且热能收集器可以将热能吸收管道侧壁的热量传导到热能吸收管道中部位置，使得热量充分的被接收热能的载体吸收，实现热交换，通过防水胶水可以将若干热能吸收管道之间的缝隙堵塞，实现若干圆周形分布的热能吸收管道进行内外侧分区热交换，提高热源与热能吸收管道的接触时间，提高热交换效率，螺旋混合器使得圆周形分布的热能吸收管道外侧的热源螺旋形流动，且热能吸收管道呈螺旋形设置，使得圆周形分布的热能吸收管道内侧的热源螺旋形流动，使得热源的热能分布均匀，热源中的热量充分的被热能吸收管道进行吸收，端盖可以有效的避免保温外筒内的热源泄漏。

所述转动搅拌盘包括积液盘，所述积液盘靠近热能吸收管道一侧呈开口设置，所述积液盘内壁位于开口位置固定焊接有组装环，所述积液盘靠近组装环一侧位置设置有转动盘，所述转动盘外缘面位置开设有转动镶嵌槽，所述转动盘与组装环之间通过转动镶嵌槽转动连接，所述转动盘两侧位置贯穿开设有若干均匀分布的换热管连接孔，若干所述换热管连接孔内壁位置固定连接有橡胶设置的第二密封圈。

通过上述技术方案，积液盘可以将接收热源的载体进行储存，且积液盘开口位置可以设置转动盘，通过转动盘可以对热能吸收管道进行固定支撑，使得热源在发生螺旋形流动时可以带动热能吸收管道缓慢转动，从而使得热能吸收管道内接收热源的载体晃动，使得接收热能的载体内热能分布均匀，避免热能集中影响热能的吸收，组装环可以对转动盘进行支撑限位。

进一步的，所述组装环靠近积液盘开口一侧位置固定连接有防渗漏垫，所述积液盘远离转动盘一侧、夹紧动盘和夹紧固定盘表面位置均贯穿开设有若干均匀分布的管道连接孔，若干所述管道连接孔内壁位置固定连接有第一密封圈。

通过上述技术方案，防渗漏垫避免接收热能的载体出现渗漏，且可以避免接收热能的载体被热源污染，管道连接孔可以对中转管道进行固定，方便接收热能的载体排出或供给。

进一步的，位于积液盘、夹紧动盘和夹紧固定盘位置的管道连接孔位置贯穿设置有若干均匀分布的中转管道，所述中转管道远离热能吸收管道一端位置贯穿固定连接有呈圆环形设置的集液管道。

进一步的，所述集液管道远离中转管道一侧位置贯穿固定连接有连接法兰，位于保温外筒两侧位置的所述夹紧动盘贯穿固定连接有中转法兰，且中转法兰的管道与夹紧固定盘中心位置呈贯穿滑动连接。

进一步的，所述保温外筒外壁任意一侧位置贯穿固定连接有接收法兰，所述接收法兰与对应位置的中转法兰之间设置有热源转换管道，且热源转换管道两端位置均固定连接有换热法兰，两个所述换热法兰与对应位置的接收法兰和中转法兰之间通过第二螺栓组固定连接。

通过上述技术方案，热源转换管道可以将热源从圆环形设置的热能吸收管道的内侧转移到外侧，使得热源与热能吸收管道充分的接触，且从热源转换管道排出的热源具有一定的势能，使得热源在遇到螺旋混合器时实现螺旋形流动，使得热源内的热量分布均匀，同时为热能吸收管道转动提供动能，第二螺栓组设置有若干螺栓和螺帽，通过将螺栓穿过接收法兰、换热法兰和中转法兰，并通过螺帽旋紧，即可实现换热法兰与对应位置的接收法兰和中转法兰进行固定。

进一步的，所述保温外筒外壁远离接收法兰一侧位置贯穿固定连接有排废法兰。

通过上述技术方案，排废法兰可以实现将热能吸收结束后的热源从保温外筒内排出。

进一步的，所述夹紧动盘和夹紧固定盘之间通过第一螺栓组固定连接，所述夹紧动盘和夹紧固定盘与端盖之间均设置有橡胶密封垫。

通过上述技术方案，橡胶密封垫使得保温外筒位置的热源不会渗漏，密封性更好，第一螺栓组设置有若干螺栓和螺母，将螺栓贯穿夹紧动盘和夹紧固定盘，并通过螺母使得夹紧动盘和夹紧固定盘夹紧端盖。

进一步的，所述转动镶嵌槽靠近对应积液盘内侧的内壁位置镶嵌固定连接有转盘轴承，且转盘轴承的钢珠与组装环滚动连接，所述转动镶嵌槽远离转盘轴承一侧的拐角位置固定连接有内层垫圈。

通过上述技术方案，转盘轴承可以实现转动盘与组装环之间滑动的摩擦力大大降低，使得热能吸收管道实现缓慢的转动，既可以搅动热源也可以晃动热能吸收管道内吸收热能的载体。

进一步的，所述组装环包括两个呈圆环形设置的主环体，任意一个所述主环体两端位置均固定连接有组装凸块，远离组装凸块一侧的主环体两端位置均开设有组装槽，且组装凸块与组装槽呈滑动连接，所述组装槽和两个组装凸块位置均贯穿开设有螺纹孔，且两个主环体之间通过组装凸块、组装槽、螺纹孔和连接螺栓固定连接。

通过上述技术方案，通过设置两个主环体，可以将主环体卡在转动盘位于转动镶嵌槽位置，方便主环体与转动盘之间的组装。

本发明的有益效果如下：（1）本发明通过螺旋形设置的热能吸收管道和螺旋混合器，使得热源在若干个热能吸收管道组成的圆环内侧和外侧呈螺旋形流动，使得热源分布更加的均匀，热源内的热能充分被热能吸收管道吸收，同时内外层流动延长与热能吸收管道的接触时间，热源内热能吸收充分，且螺旋形设置的热能吸收管道在螺旋形流动的热源作用下在转动搅拌盘位置会发生转动，使得热能吸收管道内接收热能的载体发生晃动，使接收热能的载体热能分布均匀，不会因热能分布不均匀造成的吸热不充分；（2）通过设置若干个小管径的热能吸收管道，且热能吸收管道呈螺旋形设置，可以大大延长热能吸收管道内接收热能的载体的流动行程，且热能吸收管道中设置有热能收集器，可以将热能吸收管道侧壁的热能传导到热能吸收管道内侧，使得热能充分的被接收热能的载体吸收，同时在热能吸收管道进行缓慢转动时，接收热能的载体发生晃动，使得接收热能的载体内热量分布均匀，避免热能吸收管道边缘位置温度过高影响热源的热能吸收。

附图说明

图1是本发明一种用于热回收的换热器的第一视角结构示意图；

图2是本发明一种用于热回收的换热器的第二视角结构示意图；

图3是本发明一种用于热回收的换热器的局部结构示意图；

图4是本发明一种用于热回收的换热器的剖视图；

图5是本发明一种用于热回收的换热器的内部局部结构示意图；

图6是图2中A处的放大图；

图7是图3中B处的放大图；

图8是本发明一种用于热回收的换热器的转动搅拌盘的结构示意图；

图9是本发明一种用于热回收的换热器的转动盘的剖视图；

图10是本发明一种用于热回收的换热器的螺旋混合器的结构示意图；

图11是本发明一种用于热回收的换热器的组装环爆炸图；

图12是本发明一种用于热回收的换热器的热能收集器的立体结构示意图。

附图标记：1、保温外筒；2、热源转换管道；3、集液管道；4、连接法兰；5、夹紧动盘；6、端盖；7、排废法兰；8、热能吸收管道；9、转动搅拌盘；90、积液盘；91、第一密封圈；92、组装环；920、主环体；921、螺纹孔；922、组装槽；923、组装凸块；93、管道连接孔；94、防渗漏垫；95、转动盘；96、第二密封圈；97、换热管连接孔；98、转动镶嵌槽；99、内层垫圈；100、转盘轴承；10、第一螺栓组；11、中转管道；12、中转法兰；13、接收法兰；14、换热法兰；15、螺旋混合器；16、热能收集器；17、夹紧固定盘；18、第二螺栓组。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-5、图8、图10-12所示，本实施例的一种用于热回收的换热器，包括保温外筒1，保温外筒1内侧中部位置设置有若干呈圆周分布的热能吸收管道8，热能吸收管道8内侧设置有热能收集器16，若干热能吸收管道8呈螺旋形设置，若干热能吸收管道8之间设置有防水胶水，保温外筒1内壁位置固定连接有呈螺旋形设置的螺旋混合器15，螺旋混合器15外侧呈宝塔形设置，若干热能吸收管道8两端位置设置有两个对称设置的转动搅拌盘9，通过保温外筒1具有一定的保温作用，可以使得热源在保温外筒1内侧充分实现热交换，避免出现热能散失过快造成能量浪费的情况，通过热能吸收管道8可以盛放接收热能的载体，且热能收集器16可以将热能吸收管道8侧壁的热量传导到热能吸收管道8中部位置，使得热量充分的被接收热能的载体吸收，实现热交换，通过防水胶水可以将若干热能吸收管道8之间的缝隙堵塞，实现若干圆周形分布的热能吸收管道8内外侧分区热交换，提高热源与热能吸收管道8的接触时间，提高热交换效率，螺旋混合器15使得圆周形分布的热能吸收管道8外侧的热源螺旋形流动，且热能吸收管道8呈螺旋形设置，使得圆周形分布的热能吸收管道8内侧的热源螺旋形流动，使得热源的热能分布均匀，热源中的热量充分的被热能吸收管道8进行吸收。

保温外筒1两端位置固定连接有端盖6，端盖6可以有效的避免保温外筒1内的热源泄漏，端盖6外侧设置有夹紧动盘5，端盖6内侧位置设置有夹紧固定盘17，夹紧动盘5和夹紧固定盘17之间通过第一螺栓组10固定连接，夹紧动盘5和夹紧固定盘17与端盖6之间均设置有橡胶密封垫，橡胶密封垫使得保温外筒1位置的热源不会渗漏，密封性更好，第一螺栓组10设置有若干螺栓和螺母，将螺栓贯穿夹紧动盘5和夹紧固定盘17，并通过螺母使得夹紧动盘5和夹紧固定盘17夹紧端盖6，位于积液盘90、夹紧动盘5和夹紧固定盘17位置的管道连接孔93位置贯穿设置有若干均匀分布的中转管道11，中转管道11远离热能吸收管道8一端位置贯穿固定连接有呈圆环形设置的集液管道3，保温外筒1外壁远离接收法兰13一侧位置贯穿固定连接有排废法兰7，排废法兰7可以实现将热能吸收结束后的热源从保温外筒1内排出。

转动搅拌盘9包括积液盘90，积液盘90靠近热能吸收管道8一侧呈开口设置，积液盘90内壁位于开口位置固定焊接有组装环92，组装环92可以对转动盘95进行支撑限位，组装环92靠近积液盘90开口一侧位置固定连接有防渗漏垫94，积液盘90远离转动盘95一侧、夹紧动盘5和夹紧固定盘17表面位置均贯穿开设有若干均匀分布的管道连接孔93，防渗漏垫94避免接收热能的载体出现渗漏，且可以避免接收热能的载体被热源污染，管道连接孔93可以对中转管道11进行固定，方便接收热能的载体排出或供给，若干管道连接孔93内壁位置固定连接有第一密封圈91，积液盘90可以将接收热源的载体进行储存，且积液盘90开口位置可以设置转动盘95。

积液盘90靠近组装环92一侧位置设置有转动盘95，转动盘95外缘面位置开设有转动镶嵌槽98，转动盘95与组装环92之间通过转动镶嵌槽98转动连接，转动盘95两侧位置贯穿开设有若干均匀分布的换热管连接孔97，若干换热管连接孔97内壁位置固定连接有橡胶设置的第二密封圈96，通过转动盘95可以对热能吸收管道8进行固定支撑，使得热源在发生螺旋形流动时可以带动热能吸收管道8缓慢转动，从而使得热能吸收管道8内接收热源的载体晃动，使得接收热能的载体内热能分布均匀，避免热能集中影响热能的吸收。

如图6和图7示，保温外筒1外壁任意一侧位置贯穿固定连接有接收法兰13，接收法兰13与对应位置的中转法兰12之间设置有热源转换管道2，且热源转换管道2两端位置均固定连接有换热法兰14，两个换热法兰14与对应位置的接收法兰13和中转法兰12之间通过第二螺栓组18固定连接，第二螺栓组18设置有若干螺栓和螺帽，通过将螺栓穿过接收法兰13、换热法兰14和中转法兰12，并通过螺帽旋紧，即可实现换热法兰14与对应位置的接收法兰13和中转法兰12进行固定，热源转换管道2可以将热源从圆环形设置的热能吸收管道8的内侧转移到外侧，使得热源与热能吸收管道8充分的接触，且从热源转换管道2排出的热源具有一定的势能，使得热源在遇到螺旋混合器15时实现螺旋形流动，对热源进行搅拌，使得热源内的热量分布均匀，同时为热能吸收管道8转动提供动能。

如图9示，组装环92包括两个呈圆环形设置的主环体920，两个主环体920，可以将主环体920卡在转动盘95位于转动镶嵌槽98位置，方便主环体920与转动盘95之间的组装，任意一个主环体920两端位置均固定连接有组装凸块923，远离组装凸块923一侧的主环体920两端位置均开设有组装槽922，且组装凸块923与组装槽922呈滑动连接，组装槽922和两个组装凸块923位置均贯穿开设有螺纹孔921，且两个主环体920之间通过组装凸块923、组装槽922、螺纹孔921和连接螺栓固定连接，转动镶嵌槽98靠近对应积液盘90内侧的内壁位置镶嵌固定连接有转盘轴承100，且转盘轴承100的钢珠与组装环92滚动连接，转动镶嵌槽98远离转盘轴承100一侧的拐角位置固定连接有内层垫圈99，转盘轴承100可以实现转动盘95与组装环92之间滑动的摩擦力大大降低，使得热能吸收管道8实现缓慢的转动，既可以搅动热源也可以晃动热能吸收管道8内吸收热能的载体。

集液管道3远离中转管道11一侧位置贯穿固定连接有连接法兰4，位于保温外筒1两侧位置的夹紧动盘5贯穿固定连接有中转法兰12，且中转法兰12的管道与夹紧固定盘17中心位置呈贯穿滑动连接。

本实施例的工作原理如下，远离热源转换管道2一侧的连接法兰4连接有接收热能的载体的供给管道，使得接收热能的载体进入集液管道3中，并通过中转管道11和转动搅拌盘9将接收热能的载体注入到若干个热能吸收管道8中，再在远离热源转换管道2一侧的中转法兰12位置注入热源，热源流动时由于若干热能吸收管道8呈螺旋形设置，使得热源呈螺旋形流动，使得热能吸收管道8获得转动的动力，同时热源流动到靠近热源转换管道2的中转法兰12时，通过热源转换管道2件热源在传递到若干个热能吸收管道8外侧位置，在势能的作用下热能吸收管道8获得转动的动力，且在螺旋混合器15的作用下热源进行螺旋行流动，使得热源充分的与热能吸收管道8接触，且螺旋形流动使得热源内热能分布均匀，充分的将热能供给到热能吸收管道8位置，同时热能吸收管道8侧壁的热量通过热能收集器16将充分的散发在热能吸收管道8内，使得热能充分的被热能吸收管道8内接收热能的载体所吸收，且在热能吸收管道8缓慢的转动时接收热能的载体会发生晃动，使得接收热能的载体内的热量分布均匀，避免热能吸收管道8管壁位置热量高，进而影响热量的吸收，接收热能的载体在吸收热量后在靠近热源转换管道2一侧的连接法兰4位置缓慢排出，同时热量散发完成的热源通过保温外筒1位置的排废法兰7排出。

在螺旋形流动的热源给予热能吸收管道8一个转动的力时，由于转动盘95位置设置有转盘轴承100，使得转动盘95随着热能吸收管道8一起转动，转盘轴承100降低转动盘95的摩擦力，避免因摩擦力过大造成的转动盘95无法转动。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于热回收的换热器，包括保温外筒（1），其特征在于：所述保温外筒（1）内侧中部位置设置有若干呈圆周分布的热能吸收管道（8），所述热能吸收管道（8）内侧设置有热能收集器（16），若干所述热能吸收管道（8）呈螺旋形设置，若干所述热能吸收管道（8）之间设置有防水胶水，所述保温外筒（1）内壁位置固定连接有呈螺旋形设置的螺旋混合器（15），所述螺旋混合器（15）外侧呈宝塔形设置，若干所述热能吸收管道（8）两端位置设置有两个对称设置的转动搅拌盘（9），所述保温外筒（1）两端位置固定连接有端盖（6），所述端盖（6）外侧设置有夹紧动盘（5），所述端盖（6）内侧位置设置有夹紧固定盘（17）；

所述转动搅拌盘（9）包括积液盘（90），所述积液盘（90）靠近热能吸收管道（8）一侧呈开口设置，所述积液盘（90）内壁位于开口位置固定焊接有组装环（92），所述积液盘（90）靠近组装环（92）一侧位置设置有转动盘（95），所述转动盘（95）外缘面位置开设有转动镶嵌槽（98），所述转动盘（95）与组装环（92）之间通过转动镶嵌槽（98）转动连接，所述转动盘（95）两侧位置贯穿开设有若干均匀分布的换热管连接孔（97），若干所述换热管连接孔（97）内壁位置固定连接有橡胶设置的第二密封圈（96）；

所述组装环（92）靠近积液盘（90）开口一侧位置固定连接有防渗漏垫（94），所述积液盘（90）远离转动盘（95）一侧、夹紧动盘（5）和夹紧固定盘（17）表面位置均贯穿开设有若干均匀分布的管道连接孔（93），若干所述管道连接孔（93）内壁位置固定连接有第一密封圈（91）；

所述保温外筒（1）外壁任意一侧位置贯穿固定连接有接收法兰（13），所述接收法兰（13）与对应位置的中转法兰（12）之间设置有热源转换管道（2），且热源转换管道（2）两端位置均固定连接有换热法兰（14），两个所述换热法兰（14）与对应位置的接收法兰（13）和中转法兰（12）之间通过第二螺栓组（18）固定连接；

所述夹紧动盘（5）和夹紧固定盘（17）之间通过第一螺栓组（10）固定连接，所述夹紧动盘（5）和夹紧固定盘（17）与端盖（6）之间均设置有橡胶密封垫；

所述转动镶嵌槽（98）靠近对应积液盘（90）内侧的内壁位置镶嵌固定连接有转盘轴承（100），且转盘轴承（100）的钢珠与组装环（92）滚动连接，所述转动镶嵌槽（98）远离转盘轴承（100）一侧的拐角位置固定连接有内层垫圈（99）；

所述组装环（92）包括两个呈圆环形设置的主环体（920），任意一个所述主环体（920）两端位置均固定连接有组装凸块（923），远离组装凸块（923）一侧的主环体（920）两端位置均开设有组装槽（922），且组装凸块（923）与组装槽（922）呈滑动连接，所述组装槽（922）和两个组装凸块（923）位置均贯穿开设有螺纹孔（921），且两个主环体（920）之间通过组装凸块（923）、组装槽（922）、螺纹孔（921）和连接螺栓固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于热回收的换热器，其特征在于，位于积液盘（90）、夹紧动盘（5）和夹紧固定盘（17）位置的管道连接孔（93）位置贯穿设置有若干均匀分布的中转管道（11），所述中转管道（11）远离热能吸收管道（8）一端位置贯穿固定连接有呈圆环形设置的集液管道（3）。

3.根据权利要求2所述的一种用于热回收的换热器，其特征在于，所述集液管道（3）远离中转管道（11）一侧位置贯穿固定连接有连接法兰（4），位于保温外筒（1）两侧位置的所述夹紧动盘（5）贯穿固定连接有中转法兰（12），且中转法兰（12）的管道与夹紧固定盘（17）中心位置呈贯穿滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于热回收的换热器，其特征在于，所述保温外筒（1）外壁远离接收法兰（13）一侧位置贯穿固定连接有排废法兰（7）。