CN117128788B - 一种管式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管式换热器，涉及换热器结构领域，包括壳体，壳体上开设有热介质进口、热介质出口、冷介质进口和冷介质出口；所述壳体内可拆卸的装配有多根管束，热流通过热介质进口进入管束内经过管束从热介质出口流出，冷流通过冷介质进口进入壳体内部且与流经管束外部后从冷介质出口流出，冷流与热流通过管束进行换热；所述管束内部滑动装配有除垢组件，除垢组件能够在管束内滑动剔除管束内壁水垢；所述管束的两端部可拆卸连接有镂空的支撑件，支撑件上设置有弹簧。本发明能够达到保证换热器的传热效率和使用寿命的目的。

Description

一种管式换热器

技术领域

本发明涉及换热器结构领域，尤其是一种管式换热器。

背景技术

管式换热器的热介质通常为热水，热水在换热器内容易沉淀出水垢附着在管束的内壁上，从而影响热量传递，进一步的影响换热器的效率。

在本领域中，目前通常是通过及时清除管束内的水垢来保证换热器的换热效率。而目前常用的清除水垢的方式是在管束内加装一个具有螺旋叶片的螺旋杆，在动力输入的情况下使得螺旋杆转动，从而螺旋叶片对管束内壁进行刮擦，达到清除管束内壁上水垢的目的；如专利CN110595235A公开了《一种高效的换热器装置》和专利CN116412700B公开了《一种易清洁型管壳式换热器》。

对于上述换热器，结构复杂且不便于拆卸，使得维修和更换已损坏的换热管工作量大；并且螺旋杆因其尺寸长，直径小，长时间在热环境下工作易发生轴向变形；螺旋叶片薄且尺寸大，长时间在热环境下工作易发生周向变形；当螺旋杆或/和螺旋叶片发生变形后，会对换热管的内壁产生摩擦，长时间的摩擦下会减少换热管的局部厚度，使得换热管上出现强度薄弱位置，影响换热管的寿命。

所以，急需技术人员研发一种新的管式换热器，能够保证换热效率，并且换热器不会受到损伤的优点。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种管式换热器，能够有效保证换热器的换热效率和使用寿命的目的。

本发明采用的技术方案如下：一种管式换热器，包括壳体，壳体上开设有热介质进口、热介质出口、冷介质进口和冷介质出口；所述壳体内可拆卸的装配有多根管束，热流通过热介质进口进入管束内经过管束从热介质出口流出，冷流通过冷介质进口进入壳体内部且与流经管束外部后从冷介质出口流出，冷流与热流通过管束进行换热；所述管束内部滑动装配有除垢组件，除垢组件能够在管束内滑动剔除管束内壁水垢；所述管束的两端部可拆卸连接有镂空的支撑件，支撑件上设置有弹簧。

进一步地，除垢组件包括剥离筒，剥离筒的外壁与管束的内壁在周向上完全贴合；该剥离筒的两端的截面为楔形面，作为除垢端用于铲除依附在管束内壁上的水垢；剥离筒内具有直流段，直流段的内径小于管束的内径，并且直流段的出流端铰接有用于封闭直流段的挡板，并且铰接位置处设置有使得挡板与直流段端面紧贴的扭簧。

进一步地，所述直流段的内径不低于管束内直径的5/9；且直流段的内径不高于管束内直径的4/5。

进一步地，所述挡板的侧面一个位置与直流段的端部铰接；在装配挡板完成后，挡板上铰接的位置位于最高处。

进一步地，所述管束的内壁上开设有沿轴线的约束槽，所述剥离筒的外壁上设置有与约束槽匹配的约束块，所述约束块的两端均为楔形。

进一步地，所述壳体包括可拆卸连接的筒体与封头，封头装配于筒体的两端，筒体两端设置有用于支撑管束的支撑板，支撑板封闭筒体；热介质进口设置于其中一个封头上与封头内部的空间连通，热介质出口设置于另一个封头上与封头的内部空间连通；冷介质进口和冷介质出口分别设置于筒体的两端，且均与筒体的内部空间连通。

进一步地，所述管束与支撑板通过约束组件可拆卸连接；其中约束组件由所述支撑件与连接法兰之间同轴线焊接连接筒组成；所述连接法兰与支撑板可拆卸连接；支撑件约束管束的端部，与管束的端部同轴线。

进一步地，所述支撑件上周向开设有若干个通孔，管束的两端设置有对应的螺纹孔，支撑件通过螺钉穿过通过与螺纹孔螺纹连接实现支撑件与管束的可拆卸连接。

进一步地，所述封头上设置有排渣口，排渣口所在的空间位置低于热介质出口所在的空间位置，或/和所述排渣口所在的空间位置处于最低处。

进一步地，所述筒体内设置有若干块折流板，折流板支撑管束；折流板的一端与筒体内壁之间存在过流间隙，相邻的过流间隙之间存在折流板，以使得流质以S型路径流动。

进一步地，所述直流段处设置有磁性件，磁性件被隔热层包裹；所述壳体外缠绕有能够产生磁场的线圈。

管式换热器保证换热效率的方法，运用所述的管式换热器，通过清除依附在管束内壁上的水垢来保证换热器的换热效率，具体清除管束内壁上的水垢包括以下步骤：

S1：挡板在扭簧弹性力的作用下，挡板封闭直流段；

S2：在换热器工作时，热流从热介质进口流入壳体内，进入管束内；

S3：热流被挡板阻挡，热流推动挡板，挡板带着除垢组件沿着热流运动顺方向运动；

S4:除垢组件运动，剥离筒的除垢端铲除管束内壁上凝结的水垢，直到除垢组件运动至管束的端部，与弹簧接触；

S5：弹簧阻挡除垢组件继续运动，弹簧被压缩具有弹性力；挡板一侧的热流堆积具有压力，该压力作用于挡板上，直到克服扭簧的弹性力，挡板开启释放热流，热流携带着水垢流出管束进入封头，热流从热介质出口流出壳体，水垢从排渣口排出；

S6：在换热器工作期间，热流持续供应，弹簧保证被压缩状态，保持具有弹性力；

S7：当换热器停止工作时，热流断供，弹簧的弹性力释放，推动除垢组件逆方向运动，剥离筒的除垢端铲除管束内壁上新凝结的水垢；

S8：与步骤S7同时，挡板在扭簧作用下复位，封闭直流段，除垢组件运动推挤管束内残留的热流逆方向流出管束，携带着新凝结的水垢进入封头内，由排渣口全部排出。

进一步地，除垢组件中装配有磁性件，磁性件磁化管束内的热流，弱化热流形成水垢；

S9：若换热器长时间工作，对缠绕在壳体外的线圈通电，线圈配合壳体形成电磁铁，其内部具有磁场，磁性件在磁场的作用下逆方向运动，剥离筒的除垢端铲除管束内壁上新凝结的水垢；

S10：新产生的水垢被热流夹带流出管束进入封头内，热流从热介质出口流出壳体，水垢从排渣口排出。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明公开的换热器内具有除垢组件，除垢组件能够除去管束内壁的水垢，降低水垢对换热器换热效率的影响，使得换热器的换热效率能够得以保证；

2、本发明的除垢组件采用筒式的剥离筒，与管束内壁相贴，在管束内壁的约束下，不易产生周向变形；除垢组件相对于管束轴向尺寸小，能够在管束内沿着轴线方向移动，无需担心产生轴向变形；从而避免了常规的螺旋杆变形对管束造成的损伤，保证管束的使用寿命；

3、本发明将剥离筒的除垢端设置成楔形面，能够减小在铲除水垢时其受到阻力，保证水垢能够顺利铲除；

4、本发明采用在直流段的端部处装配挡板，挡板在扭簧的弹性力作用下封闭直流段，挡板阻挡热流流过除垢组件，从而实现利用热流的流动推动除垢组件运动，达到除水垢的效果，无需外部供能，提高经济性和保证除垢组件能够运动，达到稳定除垢的效果；

5、本发明将直流段的内径设置成小于管束的内径，使得热流在经过直流段时会出现速度增加，提高动能，从而能够稳定冲刷水垢，使得水垢能够被热流夹带流出管束；

6、本发明设置弹簧能够阻挡除垢组件运动，配合热流从而使得挡板开启，实现热流能够持续流过管束，保证换热器正常工作；

7、本发明设置的弹簧在热流和挡板的作用下具有弹性力，当热流断流后，该弹性力释放，使得除垢组件逆方向运动，达到除去新产生的水垢的目的。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1为本发明公开的换热器的结构示意图；

图2为图1中A处的放大示意图；

图3为本发明公开的挡板开启示意图；

图4为图2中B处的放大示意图；

图5为图1中C处的放大示意图；

图6为图1中D处的放大示意图；

图7为本发明公开的约束组件的侧视结构示意图；

图8为本发明公开的管束结构示意图；

图9为本发明公开的约束块的结构和装配示意图；

图中标记：1-壳体；11-筒体；111-支撑板；112-折流板；113-过流间隙；114-冷介质出口；115-冷介质进口；12-封头；121-热介质进口；122-热介质出口；123-排渣口；2-除垢组件；21-剥离筒；211-除垢端；212-直流段；213-约束块；22-挡板；23-磁性件；231-隔热层；24-扭簧；3-管束；31-约束槽；4-支撑件；5-弹簧；6-线圈；7-连接法兰；8-连接筒。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本说明书所述的管式换热器结构中，需要密封的位置，如法兰连接位置、可拆卸连接位置均对应设置有密封圈，以保证密封；由于设置密封圈对于技术人员来说无特别需要说明的，在本说明书不再详细说明。

实施例1

如图1-图9所示，一种管式换热器，包括以下部件。

包括壳体1，壳体1上开设有热介质进口121、热介质出口122、冷介质进口115和冷介质出口114；热介质进口121与冷介质出口114的设置位置相近，热介质出口122与冷介质进口115的设置位置相近，使得热流与冷流之间能够逆流，提高换热效率。

多根管束3，装配在壳体1内，热流从管束3内流过，冷流从管束3外流过，热流与冷流通过管束3的壁进行换热。

除垢组件2，能够剥离管束内壁上的水垢，降低水垢对换热器换热效率的影响，使得换热器的换热效率能够得以保证。如图2所示，装配在每根管束3内，能与管束3内壁产生相对滑动；其包括剥离筒21，剥离筒21的外壁与管束3的内壁在周向上完全贴合，剥离筒21的两端的截面均为楔形面，楔形面的尖端为剥离筒21的端部，作为除垢端211用于铲除依附在管束3内壁上的水垢；将除垢端211设置成楔形面，使得水垢剥离相对容易，不存在较大的阻力；剥离筒21内具有直流段212，直流段212位于形成楔形面的材料段之间，热流通过一端的楔形面后经过直流段212，在经过另一端的楔形面实现流过剥离筒21；热流在流过直流段212时，因其直流段212的内径相对于管束3的内径变小，热流的流速会变大，从而具有足够的速度携带被剥离的水垢运动，达到将水垢携带流出管束3的目的。

挡板22，图2-图4所示，铰接于直流段212的出流端位置，用于封闭直流段212；挡板22与直流段212端面铰接的位置设置有扭簧24，扭簧24具有弹性力，使得挡板22能够紧贴直流段212的端面，达到封闭直流段212的目的，在热流压力不能克服该扭簧24的弹性力的条件下，能够阻挡热流流经直流段212，从而使得除垢组件2在热流的推动下顺方向运动，剥离筒21的除垢端211剔除依附在管束3内壁上的水垢，达到清除水垢的目的。

需要说明的是，挡板22的存在使得热流具有适当的压力后才能开启，不会造成只有靠近下方的管束3内流过热流，保证所有管束3均存在热流流过。

弹簧5，如图5-图6所示，装配在镂空的支撑件4上，支撑件4可拆卸的装配在管束3两端，弹簧5位于管束3内，用于阻挡除垢组件2继续运动；即除垢组件2在热流的推动下运动至与弹簧5接触，除垢组件2不再运动，热流由于侧板的封闭作用不能流过除垢组件2，热流的压力逐渐升高，直到能够克服扭簧24施加在挡板22上的弹性力，挡板22开启，热流流过除垢组件2，冲刷剔除的水垢，携带水垢流出管束3的一端。

对于弹簧5，在本实施例中进一步地说明，剥离筒21靠近弹簧5的一端位置为热流流出，无压力作用；剥离筒21上远离弹簧5的一端位置为热流流入，由于直管段限制和挡板22的作用，受到热流的压力作用，从而使得剥离筒21的两端存在压力差；由于剥离筒21的两端存在压力差，换热器工作时热流会持续供应，所以该压力差会持续存在，所以，弹簧5的存在会补偿该压力差；即弹簧5会产生形变，具有弹性势能；该弹性势能在热流断供(换热器不工作时)释放，推动除垢组件2逆方向运动，除垢组件2剔除新生成的水垢，并且排除残留在管束3内的热流，热流夹带新水垢流出管束3的另一端。

对于弹簧5，进一步地，弹簧5的直径大于直流段212的内径，使得弹簧5与剥离筒21接触时的接触位置在作为除垢端211的楔形面上，达到避免影响挡板22转动的作用。

对于管束3，其两端均设置有支撑件4和弹簧5，顺方向上的下游的弹簧5不仅具有上述作用和效果，还具有缓冲效果，避免除垢组件2碰撞支撑件4造成损坏；顺方向上的上游的弹簧5起阻挡和缓冲作用。

在本实施例中，支撑件4与管束3可拆卸连接，实现方便更换除垢组件2，保证除垢工作正常进行。

在本实施例中，除垢组件2采用筒式的剥离筒21，与管束3内壁相贴，在管束3内壁的约束下，不易产生周向变形；除垢组件2相对于管束3轴向尺寸小，能够在管束3内沿着轴线方向移动，无需担心产生轴向变形；从而避免了常规的螺旋杆变形对管束3造成的损伤，保证管束3的使用寿命。

综上所述，本实施例公开的方案至少存在如下几个优势：

1、换热器内具有除垢组件，除垢组件能够除去管束内壁的水垢，降低水垢对换热器换热效率的影响，使得换热器的换热效率能够得以保证；

2、无需担心除垢组件2产生形变对管束3内壁造成磨损，保证管束3的寿命；

3、无需外部供能，提高经济性和保证除垢组件2能够运动，达到稳定除垢的效果；

4、除垢过程非持续性，减少管束3内部受到的损伤，降低无用的除垢工作产生。

实施例2

在实施例1的基础上，进一步地提出如下可行的具体实施方式。

如图1-图4所示，直流段212处的内径不能过小，过小会引起热流流速限制，导致直流段212处不能及时将热流排除，而由于热流的持续进入，所以会使得管束3内的热流压力会过度增大，甚至超过管束3的承受压力，所以，直流段212处的内径不能过小；众所周知楔形面的斜面角度越小，对剔除依附在管束3上的水垢越容易；但是也不意味在本实施例中其直流段212的内直径可以无限的接近于管束3的内直径，因为直流段212的内直径越接近管束3的内直径，直流段212两侧的热流压力差越小，难以保证弹簧5有足够的弹性力使得除垢组件2逆方向从管束3的一端运动至另一端；该弹性力约等于压力差；为此，在本实施例中，一种可行的实施方式，所述直流段212的内径在管束3内直径的5/9-4/5之间，一方面保证直流段212处具有较小的流阻，使得具有足够的热流能够持续顺利通过，保证换热器换热的有效进行；另一方面，还能具有足够的压力差使得弹簧5能够产生形变，从而使得除垢组件2能够在弹簧5力的作用下逆方向的从管束3的一端运动至另一端。

实施例3

在实施例1-2中任意一种实施方式的基础上，进一步地提出如下可行的具体实施方式。

如图2-图3所示，一种可行的实施方式，所述挡板22的侧面一个位置与直流段212的端部铰接；在装配挡板22完成后，挡板22上铰接的位置位于最高处；该设计能够使得挡板22绕其最高处的位置转动；挡板22在开启后，挡板22会阻挡热流扩散，使得热流向下流动，从而冲刷因自身重力影响堆积在管束3下半截面位置处被剥离的水垢，达到防止水垢堆积的目的，保证除垢效果。

进一步地，如图8-图9所示，为了使得挡板22的铰接介质始终处于最高处，可以在：所述管束3的内壁上开设有沿轴线的约束槽31，约束槽31的尺寸应尽可能的小，避免影响管束3的基础强度；所述剥离筒21的外壁上设置有与约束槽31匹配的约束块213，约束块213与约束槽31滑动连接；通过约束块213和约束槽31的相互配合，使得除垢组件2只做轴线方向上运动。

进一步地，所述约束块213的两端均为楔形，以达到剔除在约束槽31内水垢的目的。

实施例4

在实施例1-3中任意一种实施方式的基础上，进一步地提出关于“壳体1”的具体实施方式。

一种可行的实施方式，壳体1至少包括如下的结构或部件。

筒体11，如图1所示，所有管束3装配于筒体11内；筒体11的两端密封连接有支撑板111，支撑板111隔绝热流进入筒体11内，使得热流只能流经管束3；支撑板111支撑管束3，管束3的两端位于筒体11外，管束3与支撑板111可拆卸连接，实现在维修时候能够单独拆卸需要维修更换的管束3，其他管束3可以继续利用。

需要说明的是，管束3与支撑板111可拆卸连接是本领域人员容易想到的，但是，目前管束3与支撑板111之间仍多采用焊接的方式，其原因是无法解决“如何支撑板111稳定支撑管束3，如何避免管束3与支撑板111沿着轴线相对移动”与“支撑板111与管束3可拆卸连接”之间的矛盾；由此，在本实施方式中提出“约束组件”以解决上述存在的问题。

约束组件，如图5-图7所示，由支撑件4与连接法兰7之间焊接连接筒8组成，连接筒8的轴线与支撑件4、连接法兰7、管束3的轴线共线；支撑板111上设置有与连接法兰7连接的螺纹孔，连接法兰7与支撑板111通过螺钉可拆卸连接；通过连接法兰7、连接筒8和支撑件4约束管束3的一端，管束3的两端共同将管束3约束在支撑板111上，实现支撑板111稳定支撑管束3，以及防止管束3沿着轴线方向与支撑板111发生相对移动；该方式既能实现管束3与支撑板111之间可拆卸连接，也不会干扰管束3与支撑件4的可拆卸连接。

进一步地，为了进一步地提高约束组件与管束3的连接稳定性，可以支撑件4上周向开设有若干个通孔，管束3的两端设置有对应的螺纹孔，支撑件4通过螺钉穿过通过与螺纹孔螺纹连接实现支撑件4与管束3的可拆卸连接。

两个封头12，分别设置在筒体11的两端，与筒体11的两端均通过法兰可拆卸连接；封头12与支撑板111之间存在空间，用于缓存热流，保证热流压力稳定；热介质进口121设置于其中一个封头12上与封头12内部的空间连通，热介质出口122设置于另一个封头12上与封头12的内部空间连通；冷介质进口115和冷介质出口114分别设置于筒体11的两端，且均与筒体11的内部空间连通。

需要说明的是，由于除垢组件2中挡板22的存在，挡板22的开启需要一定压力，该压力使得封头12与支撑板111之间的空间内充满热流，从而达到所有管束3均存在热流流过的目的，不会出现只有靠近下方的管束3内流过热流的情况，保证换热器的换热面积。

换热过程如下：

热流经过热介质进口121进入其中一个封头12与支撑板111围成的空间内，随后进入管束3内；与此同时，冷流从冷介质入口进入筒体11内，与管束3外壁接触，实现与管束3内的热流进行换热；换热后的冷流从冷介质出口114流出；换热后的热流流出管束3进入另一个封头12内，随后从热介质出口122流出。

需要说明的是，水垢被热流携带进入封头12与支撑板111之间的空间暂存，可以定期开启封头12清理水垢。

避免开启封头12清理水垢，达到每次换热工作完毕后或换热工作进行中及时清理水垢的目的；一种可行的实施方式，所述封头12上设置有排渣口123，排渣口123所在的空间位置低于热介质出口122所在的空间位置，或/和所述排渣口123所在的空间位置处于最低处，使得排渣和热流流出互不干扰，避免热流带着水垢从热介质出口122流出。

需要说明的是，两个封头12均设置有排渣口123，其中：

与热介质进口121设置在同一封头12上的排渣口123，是排出除垢组件2逆方向运动时剔除的水垢，以及排出换热器停止工作后残留在管束3内的热介质，避免残留的热介质产生水垢依附在管束3内壁；

与热介质出口122设置在同一个封头12上的排渣口123，是排出除垢组件2顺方向运动时剔除的水垢，通常是换热器开始工作时产生的。

一种可行的实施方式，所述筒体11内设置有若干块折流板112，折流板112一方面折流冷流，增加冷流的流经路程，提高换热时间；折流板112另一方面，支撑管束3，保证管束3轴线方向稳定，避免管束3产生轴线弯曲、波浪等变形，保证管束3轴线的直线度。

折流板112关于折流的结构，将筒体11虚拟的分成上下两个部分，折流板112安装在筒体11的上部分时，折流板112与筒体11的下部分筒壁之间形成过流间隙113，过流间隙113允许冷流通过；相邻的过流间隙113之间存在折流板112，即相邻的折流板112与筒体11的上下部分交替连接，以使得冷流流质以S型路径流动，从而在有限空间内增加流动路程，提高换热时间，使得换热充分。

实施例5

如图1-图4所示，在实施例1-4中任意一种实施方式的基础上，进一步地提出可行的具体实施方式。

对于除垢组件2，在剥离筒21的直流段212处设置磁性件23，磁性件23能够磁化热流，降低水垢产生的量；所述磁性件23被隔热层231包裹，隔热层231隔绝温度，降低热流的温度对磁性件23磁性强度的影响。

进一步地，上述实施例1-4中任意一种实施方式只能在换热器开始运行和换热器结束运行时进行水垢清理，换热器在运行过程中不能进行水垢清理；若换热器长时间运行，可以在壳体1外缠绕线圈6，线圈6与壳体1形成电磁体，类似于条形磁体，在线圈6通电时候具有磁性；由于磁感线是闭合的，在线圈6通电后，壳体1内会形成磁场，磁性体可以在磁场内运动。

具体的，当换热器长时间运行时，可以对线圈6进行通电，线圈6通电后在壳体1内部产生磁场，磁性体在磁场的作用下带着除垢组件2逆方向运动剔除新产生的水垢，避免水垢积累太多不易剔除，保证换热效率。

线圈6可以通电一段时候使得磁性体位置在管束3的另一端；一段时间后可以断电，除垢组件2在热流的推挤和位于另一端的弹簧5作用下顺方向运动，又能剔除新产生的水垢，避免水垢积累太多不易剔除，保证换热效率；当然，线圈6可以通电一段时间，直到除垢组件2运动至管束3另一端后断电，节省能耗。

需要说明的是，线圈6和壳体1产生的磁场也能磁化热流。

需要说明的是，线圈6位于绝缘外壳内，避免壳体1通电。

在本实施例中，磁性件23优选永磁体。

实施例6

一种换热器保证换热效率的方法，如图1-图9所示，运用实施例1-5中任意一种实施方式所述的管式换热器，通过清除依附在管束内壁上的水垢来保证换热器的换热效率，具体清除管束内壁上的水垢包括以下步骤：

S1：将除垢组件2装配在管束3内；除垢组件2中的挡板22在扭簧24弹性力的作用下，挡板22封闭直流段212；完成换热器的装配工作。

S2：在换热器工作时，热流从热介质进口121流入壳体1内，聚集在封头12与支撑板111形成的空间内，随后进入管束3内。

S3：热流被挡板22阻挡，热流推动挡板22，挡板22带着除垢组件2沿着热流运动顺方向运动，顺方向是换热时热流沿着管束3运动的方向。

S4:除垢组件2运动，剥离筒21的除垢端211铲除管束3内壁上凝结的水垢，直到除垢组件2运动至管束3的端部，与弹簧5接触。

S5：弹簧5阻挡除垢组件2继续运动，弹簧5被压缩具有弹性力；挡板22一侧的热流堆积具有压力，该压力作用于挡板22上，直到克服扭簧24的弹性力，挡板22开启释放热流，热流携带着水垢流出管束3进入封头12，热流从热介质出口122流出壳体1，水垢从排渣口123排出。

S6：在换热器工作期间，热流持续供应，弹簧5保证被压缩状态，保持具有的弹性力。

需要说明的是，由于封头12与支撑板111之间的空间缓存有热流，使得热流的压力相对稳定，从而弹簧5被压缩的状态相对稳定，具有弹性力稳定。

S7：当换热器停止工作时，热流断供，弹簧5的弹性力释放，推动除垢组件2逆方向运动，剥离筒21的除垢端211铲除管束3内壁上新凝结的水垢。

S8：与步骤S7同时，挡板22在扭簧24作用下复位，封闭直流段212，除垢组件2运动推挤管束3内残留的热流逆方向流出管束3，携带着新凝结的水垢进入封头12内，由排渣口123全部排出。

在本实施例中，在热流流过管束3的同时，冷流在管束3表面流过，冷流与热流通过管束3的壁完成热交换，从而实现换热工作。

进一步地，除垢组件2中装配有磁性件23，磁性件23磁化管束3内的热流，弱化热流形成水垢。

S9：若换热器长时间工作，对缠绕在壳体1外的线圈6通电，线圈6配合壳体1形成电磁铁，其内部具有磁场，磁性件23在磁场的作用下逆方向运动，剥离筒21的除垢端211铲除管束3内壁上新凝结的水垢。

S10：新产生的水垢被热流夹带流出管束3进入封头12内，热流从热介质出口122流出壳体1，水垢从排渣口123排出。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种管式换热器，其特征在于：包括壳体（1），壳体（1）上开设有热介质进口（121）、热介质出口（122）、冷介质进口（115）和冷介质出口（114）；所述壳体（1）内可拆卸的装配有多根管束（3），热流通过热介质进口（121）进入管束（3）内经过管束从热介质出口（122）流出，冷流通过冷介质进口（115）进入壳体（1）内部且与流经管束（3）外部后从冷介质出口（114）流出，冷流与热流通过管束（3）进行换热；所述管束（3）内部滑动装配有除垢组件（2），除垢组件（2）能够在管束（3）内滑动剔除管束（3）内壁水垢；所述管束（3）的两端部可拆卸连接有镂空的支撑件（4），支撑件（4）上设置有弹簧（5）；除垢组件（2）包括剥离筒（21），剥离筒（21）的外壁与管束（3）的内壁在周向上完全贴合；该剥离筒（21）的两端的截面为楔形面，作为除垢端（211）用于铲除依附在管束（3）内壁上的水垢；剥离筒（21）内具有直流段（212），直流段（212）的内径小于管束（3）的内径，并且直流段（212）的出流端铰接有用于封闭直流段（212）的挡板（22），并且铰接位置处设置有使得挡板（22）与直流段（212）端面紧贴的扭簧（24），弹簧（5）的内径大于直流段（212）的内径，使得弹簧（5）与剥离筒（21）接触时的接触位置在楔形面上。

2.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于：所述直流段（212）的内径不低于管束（3）内径的5/9；且直流段（212）的内径不高于管束（3）内径的4/5。

3.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于：所述挡板（22）的侧面一个位置与直流段（212）的端部铰接；在装配挡板（22）完成后，挡板（22）上铰接的位置位于最高处。

4.根据权利要求3所述的管式换热器，其特征在于：所述管束（3）的内壁上开设有沿轴线的约束槽（31），所述剥离筒（21）的外壁上设置有与约束槽（31）匹配的约束块（213），所述约束块（213）的两端均为楔形。

5.根据权利要求1所述的管式换热器，其特征在于：所述壳体（1）包括可拆卸连接的筒体（11）与封头（12），封头（12）装配于筒体（11）的两端，筒体（11）两端设置有用于支撑管束（3）的支撑板（111），支撑板（111）封闭筒体（11）；热介质进口（121）设置于其中一个封头（12）上与封头（12）内部的空间连通，热介质出口（122）设置于另一个封头（12）上与封头（12）的内部空间连通；冷介质进口（115）和冷介质出口（114）分别设置于筒体（11）的两端，且均与筒体（11）的内部空间连通。

6.根据权利要求5所述的管式换热器，其特征在于：所述管束（3）与支撑板（111）通过约束组件可拆卸连接；其中约束组件由所述支撑件（4）与连接法兰（7）之间同轴线焊接连接筒（8）组成；所述连接法兰（7）与支撑板（111）可拆卸连接；支撑件（4）约束管束（3）的端部，与管束（3）的端部同轴线。

7.根据权利要求5所述的管式换热器，其特征在于：所述封头（12）上设置有排渣口（123），排渣口（123）所在的空间位置低于热介质出口（122）所在的空间位置，或/和所述排渣口（123）所在的空间位置处于最低处。

8.根据权利要求5所述的管式换热器，其特征在于：所述筒体（11）内设置有若干块折流板（112），折流板（112）支撑管束（3）；折流板（112）的一端与筒体（11）内壁之间存在过流间隙（113），相邻的过流间隙（113）之间存在折流板（112），以使得流质以S型路径流动。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的管式换热器，其特征在于：所述直流段（212）处设置有磁性件（23），磁性件（23）被隔热层（231）包裹；所述壳体（1）外缠绕有能够产生磁场的线圈（6）。