CN218846954U - 自清洁换热器结构及换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了自清洁换热器结构及换热器，涉及换热器技术领域。其中，该自清洁换热器结构，包括：壳体；换热管，贯穿设置于壳体；至少两个支撑杆，与换热管内壁相连，且分别位于沿换热管轴向设置；至少两个滑动轴套，分别与至少两个支撑杆相连；连接轴，设置于至少两个滑动轴套之间；及扰动片。本实用新型，解决管内污垢的通常对策是定期停机进行人工清理，同时在清洁过程中也会对换热管管壁造成一定程度的损伤；清理之前，通常会发生传热明显下降，换热器功效降低不能满足工艺要求，影响工艺产品产量或品质；管子腐蚀明显增加状况，大幅度降低换热器使用寿命；尤其是在停机清理时，影响生产工序的连续性，造成生产效益上损失的问题。

Description

自清洁换热器结构及换热器

技术领域

本实用新型涉及换热器技术领域，尤其涉及一种自清洁换热器结构及换热器。

背景技术

管壳式换热器是最常用的换热器结构之一，拥有最基本的结构的换热器是由换热器壳体以及与之相连的换热管组成。壳体内流动是一种流体，换热管内流动的是另一种流体，两种流体分别冲刷换热管的内外管壁，其中温度较高的流体的热量通过管壁的传导，传递到另一个温度较低流体内。

在工程实际应用中，在换热管内流动的流体，通常不可避免地含有灰尘、颗粒等容易沉积在管壁上的污染成份。换热器运行时，经过一段时间的积累，换热管内管壁上，往往沉积板结一定程度的污染物，这些污染物的沉积，一方面会阻碍管壁两侧的流体之间的换热，另一方面沉积的污染物，长期附着在管壁上形成污垢，而污垢极易形成对金属管壁的腐蚀(即典型的垢下腐蚀)。

目前针对管内污垢的通常对策，是定期停机进行人工清理，包括水清洗、机械力清理，费时费力，同时在清洁过程中也会对换热管管壁造成一定程度的损伤；清理之前，通常会发生传热明显下降，换热器功效降低不能满足工艺要求，影响工艺产品产量或品质；管子腐蚀明显增加状况，大幅度降低换热器使用寿命；尤其是在停机清理时，影响生产工序的连续性，造成生产效益上损失的问题。针对上述出现的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种自清洁换热器结构，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种自清洁换热器结构，包括：壳体；换热管，贯穿设置于所述壳体；至少两个支撑杆，与所述换热管内壁相连，且分别位于沿所述换热管轴向设置；至少两个滑动轴套，分别与两所述支撑杆相连；连接轴，设置于两所述滑动轴套之间；及扰动片，环绕设置于所述连接轴；通过将所述扰动片环绕设置于所述连接轴，并通过第一流体沿所述换热管轴向流动带动所述扰动片旋转，以使污染物颗粒无法沉积于换热管管壁。

作为优选，所述壳体顶部设置第二流体进口，所述壳体底部设置有第二流体出口，所述第二流体进口与所述第二流体出口相对设置。

作为优选，所述壳体内壁与所述换热管外壁之间设置有第二流体容置腔，所述第二流体容置腔内设置有第二流体。

作为优选，所述第一流体为热源流体，第二流体为冷源流体；或，所述第二流体为热源流体，所述第一流体为冷源流体。

作为优选，所述换热管两端分别设置有第一流体进口和第一流体出口。

作为优选，所述连接轴靠近所述第一流体出口一侧设置有风扇扰动组件，所述风扇扰动组件包括：与所述连接轴相连的固定轴套，所述固定轴套上设置有风扇叶。

作为优选，所述风扇叶到所述第一流体出口的距离为所述换热管直径的1-2倍。

作为优选，所述第一流体的流向与所述第二流体的流向相互垂直。

作为优选，所述第一流体出口处设置有罩壳，所述罩壳罩设于所述风扇扰动组件。

为了实现上述目的，根据本申请的另一个方面，还提供了一种换热器。

根据本申请的换热器，包括所述的自清洁换热器结构。

有益效果：在本申请实施例中，采用增设扰动片的方式，通过将所述扰动片环绕设置于所述连接轴，并通过第一流体沿所述换热管轴向流动带动所述扰动片旋转，以使污染物颗粒无法沉积于换热管管壁，达到了扰动污染颗粒的目的，从而实现了防止污垢沉积于换热管内壁的技术效果，进而解决了目前管内污垢的通常对策是定期停机进行人工清理，费时费力，同时在清洁过程中也会对换热管管壁造成一定程度的损伤；清理之前，通常会发生传热明显下降，换热器功效降低不能满足工艺要求，影响工艺产品产量或品质；管子腐蚀明显增加状况，大幅度降低换热器使用寿命；尤其是在停机清理时，影响生产工序的连续性，造成生产效益上损失的技术问题。

附图说明

图1是本实用新型的自清洁换热器结构示意图。

附图标记为：1、壳体；11、第二流体进口；12、第二流体出口；2、换热管；21、第一流体进口；22、第一流体出口；3、支撑杆；4、滑动轴套；5、扰动片；6、第一流体；7、第二流体容置腔；8、第二流体；9、风扇扰动组件；91、固定轴套；92、风扇叶；10、连接轴。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本申请涉及一种自清洁换热器结构。该一种自清洁换热器结构包括：壳体1；壳体1是指换热器壳体1，用于支承和安装传热面的结构；同时也可起到承压壳的作用，从而实现提供容置流体空间的效果，进而为后续的换热提供基础。进一步的，壳体1顶部设置第二流体进口11，壳体1底部设置有第二流体出口12。通过分别在壳体1顶部和底部设置有第二流体进口11和第二流体出口12，能够实现良好的流体进出效果，从而实现与其他流体相配合的效果。优选的，第二流体进口11和第二流体出口12处分别设置有管道。能够实现良好的引导和输送流体的效果。更进一步的，第二流体进口11与第二流体出口12相对设置。通过将第二流体进口11与第二流体出口12相对设置，且位于换热器壳体1的中心处，能够确保流体良好的流通效果，同时还能确保换热器结构的稳定性，从而使壳体1受力均匀的效果。

换热管2，贯穿设置于壳体1；能够实现两介质之间热量的交换，具有很高的导热性和良好的等温性。优选的，换热管2材质采用包括但不限于：碳素钢、低合金钢、不锈钢、铜和铜镍合金。能够实现提供多种选择的效果，从而提高使用的灵活性。

至少两个支撑杆3，与换热管2内壁相连，且分别位于沿换热管2轴向设置；通过设置有至少两个支撑杆3，能够实现与换热管2内壁良好的固定效果，同时，还能实现固定和支撑其他部件的效果，从而实现良好的部件配合效果。优选的，支撑杆3采用三叉支撑杆。将滑动轴套4固定设置于三叉支撑杆中心处，能够实现良好的支撑稳定性，从而确保结构稳定运行的效果。

至少两个滑动轴套4，分别与至少两个支撑杆3相连；通过将滑动轴承与支撑杆3固定连接，能够实现良好的固定效果，从而确保其他部件运行的稳定性。同时，将滑动轴套4固定设置于三叉支撑杆3的中心处，能够实现良好的对中心效果。连接轴10，设置于至少两个滑动轴套4之间；将连接轴10可旋转设置于至少两个滑动轴套4之间，能够实现连接轴10良好的连接和旋转效果。扰动片5，环绕设置于连接轴10；通过采用焊接或嵌合的方式，将扰动片5与连接轴10固定连接，能够实现稳固连接的效果；同时，还能实现防止污垢沉积。优选的，扰动片5呈波纹状。通过采用波纹状的形式，能够更符合气体或液体的流动特性，从而提高扰动片5的扰动频率，从而实现良好的扰动效果。

通过将扰动片5环绕设置于连接轴10，并通过第一流体6沿换热管2轴向流动带动扰动片5旋转，以使污染物颗粒无法沉积于换热管2管壁。流体是能流动的物质，它是一种受任何微小剪切力的作用都会连续变形的物体。流体是液体和气体的总称。采用包括但不限于：焊接的方式，将扰动片5环绕固定设置于连接轴10外表面，以形成螺旋状扰动面，当换热管2内通过第一流体6时，经第一流体6的扰动作用，使扰动片5发生旋转扰动，从而内含的污染物颗粒在扰动作用下，无法沉积在管壁上，从而达到了防止沉积附着的作用。

从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：

在本申请实施例中，采用增设扰动片5的方式，通过将扰动片5环绕设置于连接轴10，并通过第一流体6沿换热管2轴向流动带动扰动片5旋转，以使污染物颗粒无法沉积于换热管2管壁，达到了扰动污染颗粒的目的，从而实现了防止污垢沉积于换热管2内壁的技术效果，进而解决了目前管内污垢的通常对策是定期停机进行人工清理，费时费力，同时在清洁过程中也会对换热管2管壁造成一定程度的损伤；清理之前，通常会发生传热明显下降，换热器功效降低不能满足工艺要求，影响工艺产品产量或品质；管子腐蚀明显增加状况，大幅度降低换热器使用寿命；尤其是在停机清理时，影响生产工序的连续性，造成生产效益上损失的技术问题。

进一步的，壳体1内壁与换热管2外壁之间设置有第二流体容置腔7，第二流体容置腔7内设置有第二流体8。能够实现良好的第二流体8容置效果，从而确保良好的流通效果。

进一步的，第一流体6为热源流体，第二流体8为冷源流体；或，第二流体8为热源流体，第一流体6为冷源流体。换热器是使热量从热流体传递到冷流体，从而实现换热效果，故第一流体6与第二流体8的冷热物性相反，从而才能确保良好的换热效果。

进一步的，换热管2两端分别设置有第一流体进口21和第一流体出口22。通过分别在换热管2两端设置有第一流体进口21和第一流体出口22，能够实现良好的流体进出效果，从而实现与第二流体8相配合的效果，进而实现良好的冷热交换效果。优选的，第一流体进口21和第一流体出口22处分别设置有管道。能够实现良好的引导和输送流体的效果。

进一步的，连接轴10靠近第一流体出口22一侧设置有风扇扰动组件9，风扇扰动组件9包括：与连接轴10相连的固定轴套91，固定轴套91上设置有风扇叶92。通过在换热管2靠近第一流体出口22一侧设置有风扇扰动组件9，能够实现经第一流体6的冲击作用，使风扇扰动组件9旋转，从而带动连接轴10旋转，进而带动固定设置于连接轴10的扰动片5，最终提高扰动片5的扰动频率。

具体的，第一流体6从换热管2内经换热流出后，冲击位于换热管2出口附近的扇叶，扇叶在第一流体6的冲击下转动，转动的扇叶带动与之固定在一起的连接轴10一起转动。该连接轴10通过滑动轴套4及三叉型杆状支腿支撑在换热管2内，而扰动片5也连接固定在连接轴10上。这样扰动片5就也随着风扇叶92及连接轴10一起在第一流体6的冲击下不停地转动。转动的扰流片起到更好的对第一流体6的扰动，并且防止出现固定的扰流片在对某些区域进行流体扰动，而另一些区域却产生流体死区的弊端。

进一步的，风扇叶92到第一流体出口22的距离为换热管2直径的1-2倍。能够确保第一流体6所产生的冲击力作用于风扇叶92，并使风扇叶92发生旋转，从而实现良好的传动效果。本申请中，第一流体6所产生的冲击力只要使风扇发生旋转，带动连接轴10旋转即可，对风扇转速并没有严格要求，从而降低对冲击力的要求。

进一步的，第一流体6的流向与第二流体8的流向相互垂直。能够实现良好的热交换效果。

进一步的，第一流体出口22处设置有罩壳，罩壳罩设于风扇扰动组件9。通过在第一流体出口22处固定设置有罩壳，能够实现良好的第一流体6收集效果，从而实现第一流体6循环使用的效果，进而提高资源的使用率和降低成本的效果；同时罩壳将风扇扰动组件9罩设于内部，能够提高第一流体6所产生的冲击力，从而更好的作用于风扇扰动组件9。

本申请还涉及一种换热器，包括自清洁换热器结构。本实施例所提供的应用上述自清洁换热器结构的换热器，其基本原理和产生的技术效果同上述实施例，本实施例部分未提及之处请参考上述相应内容。

本实用新型还具有如下有益效果：

本实用新型结构，转动的动力来源于第一流体6流动的冲力，不需要外界动力，从而节省能源、简化结构、安全可靠和降低成本。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.自清洁换热器结构，其特征在于，包括：

壳体；

换热管，贯穿设置于所述壳体；

至少两个支撑杆，与所述换热管内壁相连，且分别沿所述换热管轴向设置；

至少两个滑动轴套，分别与两所述支撑杆相连；

连接轴，设置于两所述滑动轴套之间；及

扰动片，环绕设置于所述连接轴；

通过将所述扰动片环绕设置于所述连接轴，并通过第一流体沿所述换热管轴向流动带动所述扰动片旋转，以使污染物颗粒无法沉积于换热管管壁。

2.根据权利要求1所述的自清洁换热器结构，其特征在于，所述壳体顶部设置第二流体进口，所述壳体底部设置有第二流体出口，所述第二流体进口与所述第二流体出口相对设置。

3.根据权利要求1所述的自清洁换热器结构，其特征在于，所述壳体内壁与所述换热管外壁之间设置有第二流体容置腔，所述第二流体容置腔内设置有第二流体。

4.根据权利要求1所述的自清洁换热器结构，其特征在于，所述第一流体为热源流体，第二流体为冷源流体；或，所述第二流体为热源流体，所述第一流体为冷源流体。

5.根据权利要求1所述的自清洁换热器结构，其特征在于，所述换热管两端分别设置有第一流体进口和第一流体出口。

6.根据权利要求5所述的自清洁换热器结构，其特征在于，所述连接轴靠近所述第一流体出口一侧设置有风扇扰动组件，所述风扇扰动组件包括：与所述连接轴相连的固定轴套，所述固定轴套上设置有风扇叶。

7.根据权利要求6所述的自清洁换热器结构，其特征在于，所述风扇叶到所述第一流体出口的距离为所述换热管直径的1-2倍。

8.根据权利要求2所述的自清洁换热器结构，其特征在于，所述第一流体的流向与所述第二流体的流向相互垂直。

9.根据权利要求6所述的自清洁换热器结构，其特征在于，所述第一流体出口处设置有罩壳，所述罩壳罩设于所述风扇扰动组件。

10.换热器，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的自清洁换热器结构。

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