CN205807915U - 一种可清洗式热泵换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可清洗式热泵换热器，可做为热泵的冷凝器、蒸发器使用。这种换热器换热效率高，其换热系数与套管换热器相近，并且可以定期清洗水侧的污垢。这种换热器包括左/右侧封头、换热壳体，且进/出水口管、排污管、排污阀都设置在同一左侧，换热壳体内部设有折流板和换热管束，在换热管上设圆形翅片，制冷剂在换热壳体内上/下多次往返，左/右两侧封头内设置有挡水板，将全部管子均分成若干组，水流体每次只通过部分管子，在管束内左/右往返多次。清洗时，拧开右侧封头装卸螺栓手轮，取下右侧封头，即可清洗水管内壁上的污垢。

Description

一种可清洗式热泵换热器

技术领域

本实用新型涉及一种可清洗式热泵换热器，它可做为热泵的蒸发器使用，把水中的热能传递给制冷剂；也可以做为热泵或水冷机组的冷凝器使用，把制冷剂中的热能传递给水。

技术背景

目前现有热泵或水冷机组上使用的套管换热器、板式换热器的水换热侧是不能拆开清洗的，污水源热泵中使用的管壳式换热器的水换热侧也不方便拆开清洗，同时管壳式换热器又存在着传热效率低的缺陷。

由于不能及时清洗水换热侧的污垢，使得换热器的换热能力逐年下降，增加了机组的运行电耗，造成了运行费用的逐年提高，在换热器严重结垢的情况下，机组就无法正常使用，只得更换新的换热器，或更换整台机组。

由于管壳式换热器换热效率低的缺陷，目前还不能广泛地应用在小型的热泵机组当中。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种可清洗式热泵换热器。这种可清洗式热泵换热器，可以根据使用情况的需要，定期清洗水侧的污垢，提高了换热器的换热能力，降低机组的运行电耗，同时这种换热器的换热效率高，其换热系数与套管换热器相近，可以广泛应用在热泵领域，也可以应用在开式冷却塔的水冷机组当中。

本实用新型采用的技术方案：

一种可清洗式热泵换热器，由左侧封头、换热壳体、右侧封头组成。

左侧封头主要由下列部件组成：进水口管、出水口管、左侧封头挡水板、左侧封头法兰固定螺栓、左侧封头法兰密封垫。

换热壳体主要由下列部件组成：制冷剂进口管、制冷剂出口管、折流板、左侧封头挡水板密封垫、左端槽板、右侧封头挡水板密封垫、右端槽板、换热管束、翅片、管板。

右侧封头主要由下列部件组成：右侧封头装卸螺栓手轮、右侧封头挡水板、右侧封头密封垫、右侧封头加强筋板。

结构特征：换热壳体为圆筒形，内部设有换热管束，在换热管上设有圆形翅片，换热管束固定在两端的管板上。水在管内流动，制冷剂在壳内与管外之间流动；

为提高制冷剂在壳内与管外之间的换热效率，在壳内设置有若干个折流板，迫使制冷剂流体往返多次，并按规定路程多次横向通过换热管束、顺向通过翅片，增加了换热面积、增强了流体的流速和湍流程度，提高了制冷剂侧的换热效率；

为提高管内水流体的换热效率，在左/右两侧封头内设置有挡水板，将全部管子均分成若个干组，水流体每次只通过部分管子，在管束内往返多次，提高了水侧的换热效率；

进水口管、出水口管、排污管、排污阀都设置在同一侧的左侧封头上，左/右侧封头挡水板密封垫设置在左/右端槽板内。

左侧封头挡水板插在左端槽板内，依靠挡水板、挡水板密封垫将挡水板两侧水分隔密封，同左侧封头通过左侧封头法兰密封垫、左侧封头法兰固定螺栓固定在换热壳体上。

右侧封头挡水板插在右端槽板内，依靠挡水板、挡水板密封垫将挡水板两侧水分隔密封，同右侧封头通过右侧封头密封垫、右侧封头装卸螺栓手轮拧紧固定在换热壳体上。

清洗时，关闭通往进水口管、出水口管管路上的水阀门，拧开右侧封头装卸螺栓手轮，取下右侧封头，使用与水管内径相近的圆柱形毛刷或钢丝刷清理管子内壁上的污垢，打开左侧的排污阀，左侧的污垢通过排污管由排污阀排出，右侧的污垢可随即清除。

换热器过程如下：

热交换水单管程：水从进水口管进入左侧封头内，在左侧封头挡水板的作用下进入换热壳体的第一组换热水管内再向右行进到右侧封头内，水流在右侧封头挡水板作用下折返进入相邻的第二组换热水管内再向左行进到左侧封头内，再由出水口管排出。

热交换水两管程：水流在完成前两组换热水管由左向右、再由右向左的第一次折返的基础上，在左侧封头挡水板的作用下进入相邻的第三组换热水管内向右行进到右侧封头内，在右侧封头挡水板作用下再次折返进入相邻的第四组换热水管内向左行进到左侧封头内，再由出水口管排出。

两管程以上（包括两管程）称为多管程。

多管程的特征：左侧封头、右侧封头内都有挡水板。

制冷剂单壳程：制冷剂从进口管进入换热壳体，经换热管束、翅片、折流板向下——向右——再上行进到制冷剂出口，再由制冷剂出口管排出。

制冷剂两壳程：制冷剂流体在完成第一个折流板向下——向右——向上往返一次的基础上，在壳体上部再经第二个折流板再次向下——向右——再向上行进到制冷剂出口，再由制冷剂出口管排出。

两壳程以上（包括两壳程）称为多壳程。

多壳程的特征：折流板的数量至少是2个。

优选的，所述的翅片，可以是圆形片，也可以是圆柱形螺旋片。

优选的，所述的排污管、排污阀的数量是由左侧封头挡水板分隔的区域的个数决定的，每个区域中至少设置一个排污管、一个排污阀。

优选的，所述的右侧封头装卸螺栓手轮的个数是由换热器直径的大小决定的，可以是2个、4个、6个、8个。

优选的，所述左/右两侧封头挡水板密封垫、左侧封头法兰密封垫、右侧封头密封垫均由非刚性材料制成。

本实用新型的有益效果：

这种可清洗式热泵换热器，可以根据使用情况的需要，定期清洗水侧的污垢，提高了换热器的换热能力，降低机组的运行电耗，同时这种换热器换热效率高，其换热系数与套管换热器相近，可以广泛应用在热泵领域，应用在开式冷却塔的水冷机组当中。

附图说明

图1为本实用新型的结构主视剖面图；

图2为本实用新型的结构俯视剖面图；

图3为本实用新型的结构左视剖面图沿图1A-A方向的剖面图；

图4为本实用新型的结构右视剖面图沿图1B-B方向的剖面图；

图5为本实用新型的结构右视剖面图沿图1C-C方向的剖面图；

图6为本实用新型的左侧封头右视图；

图7为本实用新型的左侧封头主视剖面图；

图8为本实用新型的右侧封头右视图；

图9为本实用新型的右侧封头主视剖面图；

图10为本实用新型的右侧封头左视图。

其中：1、排污阀，2、排污管，3、换热管束，4、左侧封头，5、出水口管，6、左侧封头挡水板，7、左侧封头法兰固定螺栓，8、左侧封头法兰密封垫，9、左侧封头挡水板密封垫，10、制冷剂进口管，11、折流板，12、换热壳体，13、制冷剂流向标记，14、制冷剂出口管，15、右侧封头挡水板密封垫，16、右侧封头密封垫，17、右侧封头装卸螺栓手轮，18、右侧封头挡水板，19、右侧封头，20、右侧封头加强筋板，21、右端槽板，22、翅片，23、左端槽板，24、水流向里方向，25、水流向外方向，26、进水口管，27、水流方向标记，28、管板。

具体实施方式

参见图，本实用新型提供了一种可清洗式热泵换热器，主要由左侧封头4、右侧封头19、换热壳体12组成。

左侧封头4主要由下列部件组成：进水口管26、出水口管5、左侧封头挡水板6、左侧封头法兰固定螺栓7、左侧封头法兰密封垫8。

换热壳体12主要由下列部件组成：制冷剂进口管10、制冷剂出口管14、折流板11、左侧封头挡水板密封垫9、左端槽板23、右侧封头挡水板密封垫15、右端槽板21、换热管束3、翅片22、管板28。

右侧封头主要由下列部件组成：右侧封头装卸螺栓手轮17、右侧封头挡水板18、右侧封头加强筋板20、右侧封头密封垫16。

换热壳体12为圆筒形，内部装有换热管束3，在换热管上设有圆形翅片22、换热管束3固定在两端的管板28上。水在管内按水流方向标记27（或按水流向里方向24、水流向外方向25）流动，制冷剂在壳内与管外之间按制冷剂流向标记13流动。

在换热壳体12内设置有若个干折流板11，迫使制冷剂流体往返多次，并按规定路程多次横向通过换热管束3、顺向通过翅片22。

制冷剂多壳程：制冷剂自制冷剂进口管10进入换热壳体12内向下——向右——向上往返两次以上（包括两次）。

热交换水多管程：在左侧封头4内设置有左侧封头挡水板6，在右侧封头19内设置有右侧封头挡水板18，将全部管子均分成若干组，水流体每次只通过部分管子，水流在换热管束3内由左向右——由右向左往返两次以上（包括两次）。

热交换水两管程：

热交换水从进水口管26进入左侧封头4内，在左侧封头挡水板6的作用下，进入换热壳体12内的第一组换热水管（图3中左端槽板23的外面右侧管）内向右（图3中水流向里方向24）行进到右侧封头19内，水流在右侧封头挡水板18作用下折返进入相邻的第二组换热水管（图5中右端槽板21的左侧）内向左（图5中水流向里方向24）行进到左侧封头内；水流在左侧封头挡水板6的作用下折返进入相邻的第三组换热水管（图3中左端槽板23内部左侧管）内向右（图3中水流向里方向24）行进到右侧封头19内，在右侧封头挡水板18作用下折返进入相邻的第四组换热水管（图5中右端槽板21的右侧）内向左（图5中水流向里方向24）行进到左侧封头4内，再由出水口管5排出。

进水口管26、出水口管5、排污管2、排污阀1都设置在左侧封头4上，左/右侧封头挡水板密封垫9/15设置在左/右端槽板23/21内。

左侧封头挡水板6插在左端槽板23内，依靠左侧封头挡水板6、左侧封头挡水板密封垫9将挡水板两侧水分隔密封，同左侧封头4通过左侧封头法兰密封垫8、左侧封头法兰固定螺栓7固定在换热壳体12上。

右侧封头挡水板18插在右端槽板21内，依靠右侧封头挡水板18、右侧封头挡水板密封垫15将挡水板两侧水分隔密封，同右侧封头19通过右侧封头密封垫16、右侧封头装卸螺栓手轮拧紧固定在换热壳体12上。

清洗时，关闭通往进水口管26、出水口管5管路上的水阀门，拧开右侧封头装卸螺栓手轮17，取下右侧封头19，使用与换热管束3水管内径相近的圆柱形毛刷或钢丝刷，清理管子内壁上的污垢，打开排污阀1，左侧的污垢通过排污管2由排污阀1排出，右侧的污垢可随即清除。

Claims (5)

1.一种可清洗式热泵换热器，由左侧封头、右侧封头、换热壳体组成，左侧封头由左侧封头挡水板、进水口管、出水口管、左侧封头法兰密封垫、左侧封头法兰固定螺栓组成，换热壳体由排污管、排污阀、左/右侧封头挡水板密封垫、左/右端槽板、换热管束、翅片、管板、折流板组成，右侧封头由右侧封头挡水板、右侧封头装卸螺栓手轮、右侧封头密封垫，右侧封头加强筋板组成，其特征在于，换热水管上设置有翅片，进水口管、出水口管、排污管、排污阀都设置在同一左侧，右侧可以根据需要拧开右侧封头装卸螺栓手轮，取下右侧封头，清洗水管内壁上的污垢。

2.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述的翅片是圆形片、圆柱形螺旋片。

3.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述的排污管、排污阀的数量是由左侧封头挡水板分隔区域的个数决定的，每个区域中至少设置一个排污管、一个排污阀。

4.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述的右侧封头装卸螺栓手轮的数量是由换热器直径的大小决定的，可以是2个、4个、6个、8个。

5.根据权利要求1所述的换热器，其特征在于，所述的左侧封头法兰密封垫、右侧封头密封垫、左/右侧封头挡水板密封垫均由非刚性材料制成。