CN201780016U - 一种耐腐蚀换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐腐蚀换热器，包括一个封闭的容器，在容器内设置换热模块，换热模块的两端分别与用于工质进出的工质一管和工质二管相连接，容器上固定连接有用于换热液体进出的第一换热管和第二换热管，还包括一个外加电流阴极保护装置，上述所有管路及阳极均固定连接于容器的底壁上，第二换热管的顶部开口直接开在容器底壁上并与容器内腔连通，第一换热管穿过容器的底壁伸入至容器的内部。该换热器结构简单，成本低，具有较好的耐腐蚀性能，安全可靠，不但可以用于对换热液体进行加热，也可以用于对换热液体进行降温，实现高效换热的目的。

Description

一种耐腐蚀换热器

技术领域

本实用新型涉及的是一种热交换装置，特别涉及一种可广泛用于液液或气液热量交换的耐腐蚀换热器。

背景技术

在锅炉、热水器、空调冷水机组、热泵热水器及热水空调等技术领域，都会使用到用于液液和气液热量交换的换热器，热交换装置根据用途不同，结构也会有所不同。

其中，较为普遍采用的换热器的结构一般包括一个封闭的容器，容器内设置换热模块，换热模块的两端分别与工质的进出管相连接，容器上设有换热液体的进液管和出液管，换热液体从进液管进入容器内，与换热模块内的工质进行热交换，从而对换热液体进行升温或降温，最后从出液管排出。封闭容器及换热模块等金属始终处于液体环境，在该种液体环境中，金属会产生电化学腐蚀，从而影响整个装置的可靠性。

现有的该类换热器，一般不具有防腐或其它安全措施，而且其工质的进出管口和换热液体的进出管口分别开在容器的不同壁面上，使得热交换装置的结构和加工工艺复杂，成本升高，可靠性降低，应用范围也受到较大的限制。

发明内容

本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供一种结构简单，成本低，且耐腐蚀性能强、可靠性高的耐腐蚀换热器。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种耐腐蚀换热器，包括一个封闭的容器，在所述容器内设置换热模块，所述换热模块的两端分别与用于工质进出的工质一管和工质二管相连接，所述容器上固定连接有用于换热液体进出的第一换热管和第二换热管，还包括一个外加电流阴极保护装置，所述外加电流阴极保护装置包括置于所述容器内腔中的阳极、固定于所述容器壳体上的阴极及直流电源，所述阳极通过绝缘材料绝缘固定于所述容器的壳体上。

本实用新型进一步改进在于，所述工质一管、工质二管、第一换热管、第二换热管及阳极均固定连接于所述容器的底壁上，所述第二换热管的顶部开口直接开在所述容器底壁上并与所述容器内腔连通，所述第一换热管穿过所述容器的底壁伸入至容器的内部。

所述换热模块包括直管和螺旋盘管两部分，所述直管的一端连接于所述工质一管，所述直管的另一端连接于所述螺旋盘管的顶部，所述螺旋盘管的底部连接于所述工质二管。

所述第一换热管的顶部开口位于所述容器内腔的上部，所述第一换热管为一直管。

在所述容器的底壁上连通一排污管，所述排污管上设置一排污阀。

在位于所述容器外部的所述第一换热管上连通一泄压管，所述泄压管上设置一泄压阀。

所述第一换热管为高温换热液体的流入或流出管，相应的所述第二换热管为低温换热液体的流出或流入管。所述工质一管为高温工质的流入或流出管，相应的所述工质二管为低温工质的流出或流入管。

综上内容，本实用新型所述的一种耐腐蚀换热器，结构简单，成本低，具有较好的耐腐蚀性能，安全可靠，不但可以用于对换热液体进行加热，也可以用于对换热液体进行降温，实现高效换热的目的，可广泛用于锅炉、热水器、空调冷水机组、热泵热水器、热水空调器等众多技术领域。

本实用新型将所有管路均固定连接于容器的底部，简化了加工工艺，无论容器的底部采用焊接工艺或是采用法兰盘工艺，均可以大幅度降低材料及制造成本，并可大幅度提高其可靠性。

本实用新型还可以通过调节第一换热管的高度，实现容器内换热液体的有效分层，从而在最短的时间内得到不同温度要求的液体，提高了整个装置的换热效率和换热速度。

另外，本实用新型在容器的底部连通一排污管，可以实现在换热液体污浊时的有效排放，保证了液体的洁净，不但可以进一步提高换热效率，同时也使得换热后的液体达到卫生标准。

在第一换热管上设置泄压管和泄压阀，可以实现压力容器在过高的压力时自动泄压，同时不会被沉在容器底部的污浊物堵塞，保证了整个装置的安全可靠性。

附图说明

图1本实用新型的结构示意图。

如图1所示，容器1，换热模块2，工质一管3，工质二管4，第一换热管5，第二换热管6，底壁7，排污管8，第一换热管的顶部开口9，泄压管10，外加电流阴极保护装置11，阳极12，壳体13，阴极14，绝缘材料15。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，一种耐腐蚀换热器，包括一封闭的容器1，在容器1内设置换热模块2，换热模块2内流动的是高温或低温的工质，用于与容器1内的换热液体进行热交换，换热模块2的两端分别与工质一管3和工质二管4相连接，容器1上固定连接有第一换热管5和第二换热管6，第一换热管5和第二换热管6用于换热液体的流入或流出。

在换热器上还设置一个外加电流阴极保护装置11，外加电流阴极保护装置11包括置于容器1内腔中的阳极12、固定于容器1壳体13上的阴极14及直流电源(图中未显示)，阳极12通过绝缘材料15绝缘固定于容器1的壳体13上。其中，阳极12一般采用钛金属棒，置于容器1内的换热液体中，阴极14固定于容器1的金属壳体13上，与金属壳体13导通共同作为阴极。在阳极12和阴极14之间施加直流电源，这样在通电后，大量的电子被强制从电解质(换热液体)中流向被保护的金属壳体13，使用壳体13表面产生负电荷(电子)的积累，这样就起到了抑制金属失去电子的作用，从而较好的防止金属壳体13的腐蚀。

在该换热器中，工质一管3、工质二管4、第一换热管5、第二换热管6及阳极12均固定连接于容器1的底壁7上，这样，为保证底壁7的强度，可以只加厚底壁7的材料厚度，相应的容器1其它壁面的材料就可以相对地薄一些，从而可以降低材料成本，同时，无论容器1的底壁7采用焊接工艺或是采用法兰盘工艺进行安装，均可以简化整个装置的加工工艺，并可保证其安装强度，降低制造成本，大幅度提高其可靠性。

第二换热管6的顶部开口直接开在容器1的底壁7上，并与容器1的内腔连通。

第一换热管5穿过容器1的底壁7伸入至容器1的内部，第一换热管5的高度可以根据实际需要进行调节，其顶部开口9位于容器1内的不同高度，就可以获得不同温度的液体，实现容器1内换热液体的有效分层。如要保证容器1内的换热液体与工质进行充分的热交换，以获得最高温度或最低温度的液体，则需要将第一换热管5的顶部开口9置于容器1内腔靠近上部的位置。为保证液体在短时间内流入或流出第一换热管5，第一换热管5采用直管形式。

换热模块2包括直管2a和螺旋盘管2b两部分，直管2a的一端连接于工质一管3，直管2a的另一端连接于螺旋盘管2b的顶部，螺旋盘管2b的底部连接于工质二管4。当工质一管3内有高温工质流入时，直管2a部分可以保证高温工质在短时间内到达容器1的上部，工质再通过螺旋盘管2b部分与容器1内的换热液体进行充分的热交换，以实现容器1内换热液体的有效分层。

因为低温的液体的比重高于高温液体的比重，为提高换热效率，并有助于换热液体在容器1内从下至上实现不同温度区域的有效分层，第一换热管5设计为高温换热液体的流入或流出管，也就是保证高温液体从容器1的上部流入或流出容器1，相应的第二换热管6设计为低温换热液体的流出或流入管，也就是保证低温的液体从容器1的底部流入或流出，同理，工质一管3为高温工质的流入或流出管，相应的工质二管4为低温工质的流出或流入管。

在容器1的底壁7上再连通一排污管8，在排污管8上设置一排污阀(图中未显示)，排污管8应尽可能地开在底壁7的最低点位置，更有利于液体的排出。当容器1内的换热液体污浊时，可以打开排污阀，将污浊的液体从排污管8内排出，这样不但可以进一步提高整个换热器的换热效率，同时可以保证液体的卫生标准。

在位于容器1外部的第一换热管5上连通一泄压管10，泄压管10上设置一泄压阀(图中未显示)，当容器1内的压力过高，超过泄压阀的设定值时，泄压阀就会自动开启，保证整个换热器的可靠性，同时，泄压管10位于容器1的外部，还可以避免沉在容器1底部的污浊物堵塞泄压管10。

综上所述，所述工质一管3、换热模块2、工质二管4组成该换热器的升温或降温系统；所述容器1、第一换热管5、第二换热管6组成该换热器的能量存储、转移系统；所述容器1、排污管8、泄压管10、外加电流阴极保护装置11组成该换热器的安全系统。

下面以给液体升温为例，对该换热器的工作过程进行详细说明：

当需要给液体进行升温时，高温的工质从工质一管3内流入，经过直管2a部分到达容器1的上部，此时，工质与容器1内的液体之间热交换较少，工质再沿螺旋盘管2b部分从上至下流动，与容器1内的液体进行充分的热交换，最后，经热交换后的低温工质从工质二管4流出。

同时，低温的液体从第二换热管6内流入至容器1的内腔中，由于换热模块2内的高温工质基本上是从上向下流动，所以容器1内的液体从下至上温度逐步升高，容器1内的上部靠近第一换热管5顶部开口9的位置处，液体温度最高，此时，高温液体从顶部开口9进入至第一换热管5内，再从第一换热管5的底部流出。

下面以给液体降温为例，对该换热器的工作过程进行详细说明：

当需要给液体进行降温时，低温的工质从工质二管4内流入，经过螺旋盘管2b部分部分从下至上流动，与容器1内的液体进行充分的热交换，最后到达容器1的上部，工质再沿直管2a部分从上至下流动，此时，直管2a部分中的工质与容器1内的液体热交换较少，最后，经热交换后的高温工质从工质一管3流出。

同时，高温的液体从第一换热管5内流入，沿第一换热管5至容器1的上部，从第一换热管5的顶部开口9流出至容器1的内腔中，由于换热模块2内的低温工质基本上是从下向上流动，所以容器1内的液体从上至下温度逐步降低，容器1内的上部靠近第一换热管5顶部开口9的位置处，液体温度最高，容器1底部位置的液体，温度最低，最后，经热交换后的低温液体从第二换热管6内流出。

如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种耐腐蚀换热器，包括一个封闭的容器(1)，在所述容器(1)内设置换热模块(2)，所述换热模块(2)的两端分别与用于工质进出的工质一管(3)和工质二管(4)相连接，所述容器(1)上固定连接有用于换热液体进出的第一换热管(5)和第二换热管(6)，其特征在于：还包括一个外加电流阴极保护装置(11)，所述外加电流阴极保护装置(11)包括置于所述容器(1)内腔中的阳极(12)、固定于所述容器(1)壳体(13)上的阴极(14)及直流电源，所述阳极(12)通过绝缘材料(15)绝缘固定于所述容器(1)的壳体(13)上。

2.根据权利要求1所述的耐腐蚀换热器，其特征在于：所述工质一管(3)、工质二管(4)、第一换热管(5)、第二换热管(6)及阳极(12)均固定连接于所述容器(1)的底壁(7)上，所述第二换热管(6)的顶部开口直接开在所述容器(1)底壁(7)上并与所述容器(1)内腔连通，所述第一换热管(5)穿过所述容器(1)的底壁(7)伸入至容器(1)的内部。

3.根据权利要求1所述的耐腐蚀换热器，其特征在于：所述换热模块(2)包括直管(2a)和螺旋盘管(2b)两部分，所述直管(2a)的一端连接于所述工质一管(3)，所述直管(2a)的另一端连接于所述螺旋盘管(2b)的顶部，所述螺旋盘管(2b)的底部连接于所述工质二管(4)。

4.根据权利要求2所述的耐腐蚀换热器，其特征在于：所述第一换热管(5)的顶部开口(9)位于所述容器(1)内腔的上部。

5.根据权利要求2所述的耐腐蚀换热器，其特征在于：所述第一换热管(5)为一直管。

6.根据权利要求1所述的耐腐蚀换热器，其特征在于：在所述容器(1)的底壁(7)上连通一排污管(8)，所述排污管(8)上设置一排污阀。

7.根据权利要求2所述的耐腐蚀换热器，其特征在于：在位于所述容器(1)外部的所述第一换热管(5)上连通一泄压管(10)，所述泄压管(10)上设置一泄压阀。

8.根据权利要求1至7任一项所述的耐腐蚀换热器，其特征在于：所述第一换热管(5)为高温换热液体的流入或流出管，相应的所述第二换热管(6)为低温换热液体的流出或流入管。

9.根据权利要求1至7任一项所述的耐腐蚀换热器，其特征在于：所述工质一管(3)为高温工质的流入或流出管，相应的所述工质二管(4)为低温工质的流出或流入管。

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