CN116972665B - 一种具有防堵功能的换热装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及锅炉换热器技术领域，特别是一种具有防堵功能的换热装置；包括换热机构，包括有换热罐本体、进液口和出液口、输入口和输出口；过滤机构，包括滤管、过滤筒、清洁筒和管道；控制机构，包括壳体和控制组件、移动杆、支管和平衡组件；以及，安保机构，包括有设于所述平衡组件端面的泄压柱和设于所述泄压柱一端面的警报哨；通过设置过滤机构对进入换热罐本体的流体进行初筛过滤，并且，同时根据进过滤前后的液体压力差来推动平衡组件产生动作，带动清洁筒实现对过滤筒的自动清洁；同时当换热装置内部整体压力过大时候，安保机构能够实现自动泄压和报警功能，减少堵塞、提高换热装置工作效率的同时也提高了设备安全性。

Description

一种具有防堵功能的换热装置

技术领域

本发明涉及锅炉换热器技术领域，特别是一种具有防堵功能的换热装置。

背景技术

火电厂锅炉是一种用于火力发电的设备，主要作用是将燃料的化学能转化为热能，进而产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电；具体的，火电厂锅炉通常采用燃煤、燃油、天然气等燃料，并将其燃烧产生的热能传递给其中的水。锅炉内部有燃烧室，燃料在其中燃烧释放出巨大的热量，使水在锅炉内部形成高压蒸汽。这些高温高压蒸汽被送入汽轮机，蒸汽的高速流动驱动汽轮机转动，进而带动连接在汽轮机上的发电机产生电能。

在此过程中，锅炉中进行热量交换的装置就包括换热器，换热器是一种用于热能传递的设备，通过热传导实现不同流体之间的热交换，具有节约能源、控制温度、保护设备以及提高热效率的重要作用，换热器的工作原理基于热传导定律和流体动力学。通常，换热器由两个或多个流体通道组成，它们通过密封的壳体相互隔离。每个流体通道中都有一侧与另一个流体接触，以便进行热量传递，当两个流体经过换热器时，它们通过壁面进行热传导。热量从温度较高的流体传递到温度较低的流体。这样，一个流体被加热，而另一个流体被冷却。换热器中的壁面通常采用导热性能良好的材料，以确保热量传递的高效率和稳定性。

但是现有的锅炉换热设备在运行的过程中，竟然因为流体中含有水垢等杂质在换热设备内部盘管上凝结，从而造成换热器内部堵塞，流体无法顺畅进入并进行换热，从而导致换热效率降低，影响生产效率；现有的流体过滤装置基本都需要人工拆卸停机清洁，费时费力，并且成本高，容易产生安全事故，同时滤网安装在流体管道内部也无法判断滤网是否应该更换检修等。

发明内容

鉴于上述的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有防堵功能的换热装置，其包括换热机构，包括有换热罐本体、分别设于所述换热罐本体外壁上的进液口和出液口、分别设于所述换热罐本体另一侧外壁的输入口和输出口；以及，过滤机构，包括有活动设于所述进液口端面的滤管、设于所述滤管内部的过滤筒、活动套设于所述过滤筒外壁的清洁筒和设于所述滤管端面的管道；以及，控制机构，包括有设于所述管道外部的壳体和设于所述壳体内的控制组件、滑动设于所述控制组件内部的移动杆、同时设于所述滤管和所述管道外壁的支管和滑动设于所述支管内部的平衡组件；以及，安保机构，包括有设于所述平衡组件端面的泄压柱和设于所述泄压柱一端面的警报哨。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述清洁筒转动设于所述滤管内壁，所述过滤筒转动设于所述清洁筒内部，且所述过滤筒直接与所述管道密封连接；所述过滤筒外壁贯穿开设有滤孔，所述清洁筒内壁转动设有清洁板。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述控制组件包括有设于所述清洁筒端面的转筒、套设于所述转筒外壁的滑块、分别设于所述壳体内壁的圆槽和滑槽和设于所述转筒外部的移动环。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述壳体内设有圆柱形腔体，所述转筒外壁设有弧形槽，所述移动环内壁设有滑柱,所述移动杆滑动贯穿所述壳体并与所述移动环相连接。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述平衡组件包括有固定设于所述移动杆外壁的密封板、设于所述移动杆端面的平衡块、贯穿设于所述平衡块内部的滑轨和滑动设于所述滑轨内的顶块。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述支管端面贯穿设有引导槽，所述移动杆贯穿所述引导槽，且所述移动杆在所述引导槽内部自由滑动，所述密封板滑动设于所述引导槽端面且所述密封板始终密封包覆在所述引导槽上方。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述平衡块为梯形，且所述滑轨贯穿所述平衡块，所述顶块一端为楔形且另一端为四棱台形状。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述平衡组件还包括有设于所述平衡块端面的顶槽，所述顶块在所述顶槽中自由滑动。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述泄压柱贯穿设于所述顶槽上端面，且所述泄压柱内壁滑动设于浮动块，所述泄压柱外壁贯穿设有泄压槽。

作为本发明所述具有防堵功能的换热装置的一种优选方案，其中：所述泄压柱上端面贯穿设有警报哨，所述警报哨外壁贯穿设有哨孔。

本发明的有益效果：本发明通过设置过滤机构对进入换热罐本体的流体进行初筛过滤，并且，同时根据进过滤机构前后的液体压力差来推动平衡组件产生动作，带动清洁筒实现对过滤筒的自动清洁；同时当换热装置内部整体压力过大时候，安保机构能够实现自动泄压和报警功能，减少堵塞、提高换热装置工作效率的同时也提高了设备安全性。

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中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它的附图。其中：

图1为本发明中的具有防堵功能的换热装置整体外观图。

图2为本发明中的过滤机构爆炸图。

图3为本发明中的清洁板局部放大图。

图4为本发明中的控制机构内部结构图。

图5为本发明中的平衡组件装配图。

图6为本发明中的平衡组件内部结构图。

图7为本发明中的安保机构具体结构图。

如图：100、换热机构；200、过滤机构；300、控制机构；400、安保机构；101、换热罐本体；102、进液口；103、出液口；104、输入口；105、输出口；201、滤管；202、过滤筒；203、清洁筒；204、管道；301、壳体；302、控制组件；303、移动杆；304、支管；305、平衡组件；401、泄压柱；402、警报哨；202a、滤孔；203a、清洁板；302a、转筒；302a-1、滑块；302b、圆槽；302c、滑槽；302d、移动环；302d-1、滑柱；302a-2、弧形槽；305a、密封板；305b、平衡块；305b-1、滑轨；305b-2、顶槽；305c、顶块；304a、引导槽；401a、浮动块；401b、泄压槽；402、警报哨；402a、哨孔。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1

参照图1~图3，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种具有防堵功能的换热装置，包括换热机构100、过滤机构200、控制机构300、安保机构400，通过控制清洁筒203上的清洁板203a对过滤筒202进行刮扫清除，实现对进入换热装置内部流体的清洁和对滤网的清理。

具体的，具有防堵功能的换热装置，包括，换热机构100，包括有换热罐本体101、分别设于换热罐本体101外壁上的进液口102和出液口103、分别设于换热罐本体101另一侧外壁的输入口104和输出口105；以及，过滤机构200，包括有活动设于进液口102端面的滤管201、设于滤管201内部的过滤筒202、活动套设于过滤筒202外壁的清洁筒203和设于滤管201端面的管道204；以及，控制机构300，包括有设于管道204外部的壳体301和设于壳体301内的控制组件302、滑动设于控制组件302内部的移动杆303、同时设于滤管201和管道204外壁的支管304和滑动设于支管304内部的平衡组件305；以及，安保机构400，包括有设于平衡组件305端面的泄压柱401和设于泄压柱401一端面的警报哨402。

其中，清洁筒203转动设于滤管201内壁，过滤筒202转动设于清洁筒203内部，且过滤筒202直接与管道204密封连接；过滤筒202外壁贯穿开设有滤孔202a，清洁筒203内壁转动设有清洁板203a。

优选的，滤管201与进液口102法兰连接，清洁筒203与过滤筒202和滤管201之间都为密封连接；滤管201内部为圆柱形腔室，清洁筒203在滤管201内部转动的同时还可以进行轴向位移滑动，过滤筒202被管道204固定在清洁筒203内部。

更佳的，清洁筒203内壁圆周阵列设有10个清洁板203a，清洁板203a可以在清洁筒203内部自由转动，但清洁板203a本身为三角形，且清洁板203a的三个边都为内圆弧形，清洁板203a通过清洁筒203内壁上的通孔进行安装，且清洁板203a靠近过滤筒202的圆弧边长度尺寸远大于通孔长度尺寸，从而导致清洁板203a可以转动角度为±25度，当清洁板203a转动角度为25度时，清洁板203a的一角刚好与过滤筒202外壁接触。

综上，在使用时，当过滤筒202内部堆积泥沙水垢等杂质过多，导致滤孔202a堵塞时，转动清洁筒203，从而导致清洁筒203转动，清洁板203a此时也随之转动，但是由于清洁板203a为三圆弧三角形，在转动时，位于转动方向一侧的斜边圆弧会受到水的阻力，从而推动清洁板203a发生转动，当清洁板203a转动25度时，清洁板203a的一角刚好与过滤筒202外壁接触并对其进行刮扫，刮除的泥垢可以顺着该斜边圆弧被传输至清扫筒203与滤管201之间的间隙位置，同时清扫筒203可以进行一定的轴向滑动，从而对过滤筒202不同位置的堵塞物进行清理，当清理完成后，由于清洁板203a面积很大，在受到多个滤孔202a的均匀冲刷下恢复原位，并且同时阻止被刮除的泥垢再次进入过滤筒202内。

实施例2

参照图1~图6，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，不同的是，控制机构300包括控制组件302和平衡组件305，可以根据过滤筒202两侧压力差自动驱动清洁筒203对过滤筒202进行清理。

具体的，控制组件302包括有设于清洁筒203端面的转筒302a、套设于转筒302a外壁的滑块302a-1、分别设于壳体301内壁的圆槽302b和滑槽302c和设于转筒302a外部的移动环302d。

其中，壳体301内设有圆柱形腔体，转筒302a外壁设有弧形槽302a-2，移动环302d内壁设有滑柱302d-1,移动杆303滑动贯穿壳体301并与移动环302d相连接。

优选的，平衡组件305包括有固定设于移动杆303外壁的密封板305a、设于移动杆303端面的平衡块305b、贯穿设于平衡块305b内部的滑轨305b-1和滑动设于滑轨305b-1内的顶块305c。

更佳的，支管304端面贯穿设有引导槽304a，移动杆303贯穿引导槽304a，且移动杆303在引导槽304a内部自由滑动，密封板305a滑动设于引导槽304a端面且密封板305a始终密封包覆在引导槽304a上方。

进一步的，平衡块305b为梯形，且滑轨305b-1贯穿平衡块305b，顶块305c一端为楔形且另一端为四棱台形状；平衡组件305还包括有设于平衡块305b端面的顶槽305b-2，顶块305c在顶槽305b-2中自由滑动。

进一步的，移动杆303与平衡块305b固定连接，平衡块305b为等腰梯形，且平衡块305b长的底边靠近支管上侧内壁，移动杆303、密封板305a和平衡块305b共同形成密闭空间，使得支管304两侧液体不会发生泄露的同时也不发生混合；滑柱302d-1滑动设于弧形槽302a-2内壁，圆槽302b共设有两个，对称分布于滑槽302c两侧，移动环302d可以在壳体301中的腔体自由滑动。

综上，在使用时，滤管201和管道204中的液体分别沿着支管304两侧进入支管304内部，并且同时对平衡块305b进行挤压，当过滤筒202内部堵塞，流体通过滤筒202的速率减慢，而进入过滤筒202的流体依旧可以正常流出，此时管道204内的流体压力大于滤管201内部的流体压力，因此在压力差的作用下，平衡块305b会往滤管201方向移动，与此同时移动杆303也随之移动，从而带动移动环302d移动，由于移动环302d通过滑柱302d-1与弧形槽302a-2滑动连接，此时转筒302a会随之一起移动，此时滑块302a-1也会沿着滑槽302c滑动并到达一侧的圆槽302b，此时由于滑块302a-1被限位，无法继续沿着轴向移动，因此滑柱302d-1继续移动的同时会沿着弧形槽302a-2滑动，同时带动转筒302a进行转动，从而带动与之相连的清洁筒203转动并完成对过滤筒202的清洁工作。

实施例3

参照图1~图7，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例，不同的是，安保机构400包括有泄压柱401和警报哨402，泄压柱401可以自动对两侧流体压力过大的时候进行泄压和报警，提高设备安全性。

具体的，泄压柱401贯穿设于顶槽305b-2上端面，且泄压柱401内壁滑动设于浮动块401a，泄压柱401外壁贯穿设有泄压槽401b。

其中，泄压柱401上端面贯穿设有警报哨402，警报哨402外壁贯穿设有哨孔402a，泄压柱401和警报哨402共设有两套，分别设于平衡块305b两侧。

优选的，滑轨305b-1贯穿平衡块305b，顶块305c一端为楔形且另一端为四棱台形状；顶槽305b-2为内部中空的四棱台形状，顶块305c在顶槽305b-2中自由滑动。

更佳的，安保机构400也通过密封板305a与支管304形成密封，顶槽305b-2有两个，且顶槽305b-2密封设于密封板305a上端面，顶块305c滑动贯穿密封板305a并延伸至顶槽305b-2内部。

进一步的，泄压柱401为内部中空的圆柱，泄压槽401b共有八个，圆形阵列设于泄压柱401上侧外壁且贯穿泄压柱401，浮动块401a滑动设于泄压柱401内壁，且浮动块401a与泄压柱401位于泄压槽401b下方的空腔形成密封空腔。

综上，在使用时，当由于换热罐本体101内部发生堵塞时候，此时滤管201和管道204中的流体压力都非常大，同时二者之间几乎不存在压力差，也就无法对过滤筒202进行清扫，当流体压力增大时，会推动顶块305c向上抬升，同时由于顶块305c一端为楔形，当压力值达到危险值附近时，顶块305c的楔形边进入顶槽305b-2内壁，滤管201和管道204中的流体会沿着楔形边进入顶槽305b-2内部，并推动浮动块401a向上移动，当浮动块401a下边沿超过泄压槽401b最低端时候，流体压力便可从泄压槽401b中泄出，从而避免压力过大而导致的设备损坏和安全事故，同时，浮动块401a继续向上，并超过泄压槽401b上沿，此时会挤压警报哨402内部的空气沿着哨孔402a吹出振动，从而发出警报声音，提醒工作人员及时检修维护。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种具有防堵功能的换热装置，其特征在于：包括，

换热机构（100），包括有换热罐本体（101）、分别设于所述换热罐本体（101）外壁上的进液口（102）和出液口（103）、分别设于所述换热罐本体（101）另一侧外壁的输入口（104）和输出口（105）；以及，

过滤机构（200），包括有活动设于所述进液口（102）端面的滤管（201）、设于所述滤管（201）内部的过滤筒（202）、活动套设于所述过滤筒（202）外壁的清洁筒（203）和设于所述滤管（201）端面的管道（204），所述清洁筒（203）转动设于所述滤管（201）内壁，所述过滤筒（202）转动设于所述清洁筒（203）内部，且所述过滤筒（202）直接与所述管道（204）密封连接，所述过滤筒（202）外壁贯穿开设有滤孔（202a），所述清洁筒（203）内壁转动设有清洁板（203a）；以及，

控制机构（300），包括有设于所述管道（204）外部的壳体（301）和设于所述壳体（301）内的控制组件（302）、滑动设于所述控制组件（302）内部的移动杆（303）、同时设于所述滤管（201）后端圆管外壁和所述管道（204）外壁的支管（304）和滑动设于所述支管（304）内部的平衡组件（305），所述控制组件（302）包括有设于所述清洁筒（203）端面的转筒（302a）、套设于所述转筒（302a）外壁的滑块（302a-1）、分别设于所述壳体（301）内壁的圆槽（302b）和滑槽（302c）和设于所述转筒（302a）外部的移动环（302d），所述壳体（301）内设有圆柱形腔体，所述转筒（302a）外壁设有弧形槽（302a-2），所述移动环（302d）内壁设有滑柱（302d-1）,所述移动杆（303）滑动贯穿所述壳体（301）并与所述移动环（302d）相连接，所述清洁筒（203）与所述转筒（302a）相连，且所述转筒（302a）转动时，带动所述清洁筒（203）转动，所述平衡组件（305）包括有固定设于所述移动杆（303）外壁的密封板（305a）、设于所述移动杆（303）端面的平衡块（305b）、贯穿设于所述平衡块（305b）内部的滑轨（305b-1）和滑动设于所述滑轨（305b-1）内的顶块（305c），所述支管（304）端面贯穿设有引导槽（304a），所述移动杆（303）贯穿所述引导槽（304a），且所述移动杆（303）在所述引导槽（304a）内部自由滑动，所述密封板（305a）滑动设于所述引导槽（304a）端面且所述密封板（305a）始终密封包覆在所述引导槽（304a）上方；以及，

安保机构（400），包括有设于所述平衡组件（305）端面的泄压柱（401）和设于所述泄压柱（401）一端面的警报哨（402）。

2.如权利要求1所述的具有防堵功能的换热装置，其特征在于：所述平衡块（305b）为梯形，且所述滑轨（305b-1）贯穿所述平衡块（305b），所述顶块（305c）一端为楔形且另一端为四棱台形状。

3.如权利要求1所述的具有防堵功能的换热装置，其特征在于：所述平衡组件（305）还包括有设于所述平衡块（305b）端面的顶槽（305b-2），所述顶块（305c）在所述顶槽（305b-2）中自由滑动。

4.如权利要求3所述的具有防堵功能的换热装置，其特征在于：所述泄压柱（401）贯穿设于所述顶槽（305b-2）上端面，且所述泄压柱（401）内壁滑动设于浮动块（401a），所述泄压柱（401）外壁贯穿设有泄压槽（401b）。

5.如权利要求4所述的具有防堵功能的换热装置，其特征在于：所述泄压柱（401）上端面贯穿设有警报哨（402），所述警报哨（402）外壁贯穿设有哨孔（402a）。