热交换装置及清除热交换装置内结块的方法 |
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| 申请号 | CN202410071345.X | 申请日 | 2024-01-17 | 公开(公告)号 | CN117889693A | 公开(公告)日 | 2024-04-16 |
| 申请人 | 湖南巨森电气集团有限公司; | 发明人 | 彭建; 胡斌; 杨卓; 罗涛; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了热交换装置及清除热交换装置内结 块 的方法，涉及换热系统技术领域。本发明包括罐体，所述罐体内部的右侧设置有循环管，所述循环管在罐体内部呈螺旋状，来增大换热路径，所述循环管的上下两侧向右穿过罐体，并与罐体外壁固定安装，所述罐体内部循环管的内侧设置有连接机构，能够使循环管保持均匀的螺旋状态，且能够对循环管进行逐步间歇拉伸并恢复，来使循环管上的结块脱离，所述罐体内部的左侧设置有收集排出机构。本发明能够在不关机的情况下实现结块的脱离，以及对结块进行排除，不会影响热交换装置的正常运行，同时设计合理，操作方便，不需要对罐体内部的 水 体 进行排空，避免水体的浪费。 | ||||||
| 权利要求 | 1.热交换装置，包括罐体(1)，其特征在于，所述罐体(1)内部的右侧设置有循环管(2)，所述循环管(2)在罐体(1)内部呈螺旋状，来增大换热路径，所述循环管(2)的上下两侧向右穿过罐体(1)，并与罐体(1)外壁固定安装，所述罐体(1)内部循环管(2)的内侧设置有连接机构(3)，能够使循环管(2)保持均匀的螺旋状态，且能够对循环管(2)进行逐步间歇拉伸并恢复，来使循环管(2)上的结块脱离，所述罐体(1)内部的左侧设置有收集排出机构(4)，能够对罐体(1)内部的结块污物进行收集并排出。 |
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| 说明书全文 | 热交换装置及清除热交换装置内结块的方法技术领域[0001] 本发明涉及换热系统技术领域，具体涉及热交换装置及清除热交换装置内结块的方法。 背景技术[0002] 热交换装置是将一种流体的热量传给另一种流体的装置，其目的是通过循环换热来实现目标区域的降温或升温，因为其作用区域广，可公用一套换热系统而在一些大型环境中所使用，而热交换装置的核心区域就是对完成区域降温或升温的管道内流体，通过流体热量的传递，使其重新达到理想温度，进而进行新一轮的降温或升温作用。 [0003] 而管道内的作用流体作为一种循环利用流体，根据要求不同会采用不同材质，来达到理想的温度，同时会进行软化和除氧，来避免管体内部的结垢，但是在热交换区域中，为了重复与作用流体产生换热，需要大量的水体，且需要流动循环使用，因此为了控制成本，进而热交换的水体无法采用高质量的水体，因此当作用流体在热交换区域进行换热时，在冷热温差的作用下，作用流体的管道外壁上就会在水体中出现结垢结块的现象，而逐渐增厚的结块就会降低热交换的效果，进而使作用流体无法恢复理想温度，进而降低了降温或升温的效果，同时位于热交换内部的结块，由于处于封闭区域，传统方式只能通过关机拆卸进行去除，操作繁琐，且为了结块的排除，还需要对热交换区域内的水体进行排空，然后重新添加，不仅造成浪费，且整个排除过程耗费时间长，影响热交换装置的正常使用。 发明内容[0004] 本发明的目的在于：为解决上述作用流体管道外壁堆积结块，影响降温或升温效果，以及传统结块去除操作繁琐，且排除不便，耗费时间长，影响热交换装置正常使用的问题，本发明提供了热交换装置及清除热交换装置内结块的方法。 [0005] 本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案： [0006] 热交换装置，包括罐体，所述罐体内部的右侧设置有循环管，所述循环管在罐体内部呈螺旋状，来增大换热路径，所述循环管的上下两侧向右穿过罐体，并与罐体外壁固定安装，所述罐体内部循环管的内侧设置有连接机构，能够使循环管保持均匀的螺旋状态，且能够对循环管进行逐步间歇拉伸并恢复，来使循环管上的结块脱离，所述罐体内部的左侧设置有收集排出机构，能够对罐体内部的结块污物进行收集并排出。 [0007] 进一步地，所述连接机构包括立柱，所述罐体内部的右侧固定连接有立柱，所述立柱位于循环管螺旋的中央处，所述立柱的内部滑动连接有滑块，且位于最上方和最下方的滑块为磁性金属材质，能够被磁力吸引产生移动，所述滑块之间固定连接有弹簧一，所述滑块的外侧弹性连接有限位块，所述立柱的内侧开设有凹槽，所述凹槽与限位块相适配，且所述凹槽的间距与滑块的间距相同，因此使得滑块外围的限位块均能够落入凹槽中，所述立柱中空部分的左右两侧开设有滑槽，两个相邻所述滑块的一侧均转动连接有传动杆，所述滑块的左右两侧开设有缺口，所述传动杆一端在缺口内转动连接，所述传动杆限位滑动在滑槽的内部，两个相邻所述滑块一侧的两根传动杆的另一端传动连接有安装块，两根所述传动杆另一端分别与安装块侧面的上下两侧转动连接，来实现与安装块的传动连接，因此当相邻两个滑块发生相对移动时，通过传动杆的作用能够使安装块进行伸缩移动，所述安装块的中部贯穿滑动连接有连接杆，所述连接杆远离立柱的一端与循环管固定连接，来对循环管进行支撑限位，使其保持均匀的螺旋状态，所述连接杆与循环管连接处的内侧与安装块之间固定连接有弹簧二，所述立柱内部中空部分的上下两侧安装有通电螺线管，在通电后能够产生磁性，进而来对上下两端的滑块进行吸引。 [0008] 进一步地，所述滑块处于停止状态时，所述限位块限位在凹槽的内部，且所述凹槽的数量比滑块的数量多一个，所述立柱内部中空顶端滑块的上方留有空隙，且空隙的高度等于相邻两个滑块的间距，因此在初始状态时，顶端的滑块能够向上移动相邻两个滑块间距的距离，且也能够被凹槽限位。 [0009] 进一步地，所述传动杆、安装块、连接杆和弹簧二在滑块左右两侧呈交错分布，进而从左右两侧均匀地对螺旋状的循环管进行支撑。 [0010] 进一步地，所述收集排出机构包括电机，所述罐体底端的左侧固定安装有电机，所述罐体内部左侧的底部转动连接有旋流盘，所述旋流盘与电机传动连接，通过电机带动旋流盘的旋转，能够带动罐体左侧内部的水体进行旋流，所述旋流盘顶端的中心固定连接有螺旋杆，所述罐体内部左侧的顶部固定连接有集污管，所述集污管向下延伸，并套设在螺旋杆的外侧，所述集污管的底部直径和孔径变大，所述集污管底部大孔径处的外围均匀开设有矩形槽，所述矩形槽的内部倾斜固定连接有导向板，且所述导向板的倾斜方向相同，所述导向板的倾斜方向与旋流盘的旋转方向相同，进而与水体旋流的方向相同，有利于结块的进入，而不利于结块的排出。 [0011] 进一步地，所述螺旋杆的顶部向上延伸至集污管的顶端，且所述螺旋杆的外圈与集污管的内壁相贴附，有利于螺旋杆在集污管的内部对结块的向上推动，所述罐体顶部的左侧固定连接有排污管，所述排污管与集污管相连通，使得集污管中被向上推动的结块能够通过排污管排出罐体外。 [0012] 进一步地，所述罐体的底端固定连接有底座，来对罐体进行支撑，并为电机的安装提供空间。 [0013] 清除热交换装置内结块的方法，包括以下步骤： [0014] S1、当位于罐体内部循环管表面结块较多时，通过控制单元对立柱内部上下两侧的通电螺线管进行交替通电； [0015] S2、通过通电螺线管的通电，能够使螺旋状的循环管交替进行从上向下和从下向上的间歇拉伸，并恢复原状，而在拉伸的过程中，由于循环管变形，能够使其表面的结块破裂脱落至罐体内部； [0016] S3、然后启动电机，使其带动旋流盘进行旋转，进而使罐体左侧内部的水体产生旋流，进而对循环管上脱落的结块进行吸取，并在向心力的作用下向罐体左侧内部的中心移动； [0017] S4、利用集污管外围导向板的设计，配合向心力的作用，能够使结块进入到集污管中，而随着旋流盘转动带动螺旋杆的同步旋转，当集污管内结块达到一定密度后，就会被螺旋杆向上输送； [0018] S5、向上输送的结块在集污管的顶部进一步聚集，最终在螺旋杆的作用下向上推动并从排污管排出，进而完成罐体内结块的清除。 [0019] 本发明的有益效果如下： [0020] 1、本发明，通过循环管与连接机构的设计，能够对循环管进行稳定支撑，使其保持均匀的螺旋状态，保证热交换效果的同时，通过对于上下通电螺线管的交替通电，能够使循环管进行从上至下和从下至上的交替间歇拉伸，并能够恢复原状，因此在循环管反复拉伸的过程中，循环管的形变就会使其外壁的结块破裂脱落，进而来避免结块对于导热的影响，提高热交换的效果，同时不需要进行关机拆卸，操作方便，不影响热交换装置的正常运行。 [0021] 2、本发明，通过连接机构内滑块与凹槽的配合，以及滑块与传动杆的配合，实现了循环管的依次拉伸，不会占用过多罐体的高度空间，符合为了提高导热面积而使循环管更多地处于罐体内部的条件，相较于简单的对循环管进行直接的拉伸处理，就必须在循环管的上下两侧留有更多的空间，这样就违背了为了增大循环管在罐体内部的导热长度，而将循环管设计呈螺旋状的前提，因此设计更加合理。 [0022] 3、本发明，通过收集排出机构的设计，配合连接机构使循环管外壁的结块脱落至罐体内，利用旋流盘使内部水体产生旋流，进而使内部结块在向心力的作用下进入到集污管的内部，并通过螺旋杆使聚集的结块通过排污管排出，实现了结块的排除，同时也不会影响热交换的正常进行，且不需要对罐体内部的水体进行排空，不会造成水体的浪费，附图说明 [0023] 图1是本发明立体结构示意图； [0024] 图2是本发明剖视立体结构示意图； [0025] 图3是本发明循环管与连接机构立体结构示意图； [0026] 图4是本发明图3中A处的放大图； [0027] 图5是本发明连接机构剖视立体结构示意图； [0028] 图6是本发明连接机构局部剖视立体结构示意图一； [0029] 图7是本发明连接机构局部剖视立体结构示意图二； [0030] 图8是本发明连接机构局部立体结构示意图一； [0031] 图9是本发明连接机构局部立体结构示意图二； [0032] 图10是本发明立柱横向剖视立体结构示意图； [0033] 图11是本发明收集排出机构立体结构示意图； [0034] 图12是本发明收集排出机构立体结构爆炸图； [0035] 图13是本发明集污管立体结构示意图。 [0036] 附图标记：1、罐体；2、循环管；3、连接机构；301、立柱；302、滑块；303、弹簧一；304、限位块；305、凹槽；306、滑槽；307、传动杆；308、安装块；309、连接杆；310、弹簧二；311、通电螺线管；4、收集排出机构；41、电机；42、旋流盘；43、螺旋杆；44、集污管；45、矩形槽；46、导向板；5、排污管；6、底座。 具体实施方式[0037] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。 [0038] 依本发明一较佳实施例的热交换装置及清除热交换装置内结块的方法将在以下被详细地阐述，如图1‑13所示，热交换装置，包括罐体1，罐体1内部的右侧设置有循环管2，循环管2在罐体1内部呈螺旋状，来增大换热路径，循环管2的上下两侧向右穿过罐体1，并与罐体1外壁固定安装，罐体1内部循环管2的内侧设置有连接机构3，能够使循环管2保持均匀的螺旋状态，且能够对循环管2进行逐步间歇拉伸并恢复，来使循环管2上的结块脱离，罐体1内部的左侧设置有收集排出机构4，能够对罐体1内部的结块污物进行收集并排出。 [0039] 连接机构3包括立柱301，罐体1内部的右侧固定连接有立柱301，立柱301位于循环管2螺旋的中央处，立柱301的内部滑动连接有滑块302，且位于最上方和最下方的滑块302为磁性金属材质，能够被磁力吸引产生移动，滑块302之间固定连接有弹簧一303，滑块302的外侧弹性连接有限位块304，立柱301的内侧开设有凹槽305，凹槽305与限位块304相适配，且凹槽305的间距与滑块302的间距相同，因此使得滑块302外围的限位块304均能够落入凹槽305中，立柱301中空部分的左右两侧开设有滑槽306，两个相邻滑块302的一侧均转动连接有传动杆307，滑块302的左右两侧开设有缺口，传动杆307一端在缺口内转动连接，传动杆307限位滑动在滑槽306的内部，两个相邻滑块302一侧的两根传动杆307的另一端传动连接有安装块308，两根传动杆307另一端分别与安装块308侧面的上下两侧转动连接，来实现与安装块308的传动连接，因此当相邻两个滑块302发生相对移动时，通过传动杆307的作用能够使安装块308进行伸缩移动，安装块308的中部贯穿滑动连接有连接杆309，连接杆309远离立柱301的一端与循环管2固定连接，来对循环管2进行支撑限位，使其保持均匀的螺旋状态，连接杆309与循环管2连接处的内侧与安装块308之间固定连接有弹簧二310，传动杆307、安装块308、连接杆309和弹簧二310在滑块302左右两侧呈交错分布，进而从左右两侧均匀地对螺旋状的循环管2进行支撑，立柱301内部中空部分的上下两侧安装有通电螺线管311，在通电后能够产生磁性，进而来对上下两端的滑块302进行吸引。 [0040] 滑块302处于停止状态时，限位块304限位在凹槽305的内部，且凹槽305的数量比滑块302的数量多一个，立柱301内部中空顶端滑块302的上方留有空隙，且空隙的高度等于相邻两个滑块302的间距，因此在初始状态时，顶端的滑块302能够向上移动相邻两个滑块302间距的距离，且也能够被凹槽305限位。 [0041] 收集排出机构4包括电机41，罐体1底端的左侧固定安装有电机41，罐体1内部左侧的底部转动连接有旋流盘42，旋流盘42与电机41传动连接，通过电机41带动旋流盘42的旋转，能够带动罐体1左侧内部的水体进行旋流，旋流盘42顶端的中心固定连接有螺旋杆43，罐体1内部左侧的顶部固定连接有集污管44，集污管44向下延伸，并套设在螺旋杆43的外侧，集污管44的底部直径和孔径变大，集污管44底部大孔径处的外围均匀开设有矩形槽45，矩形槽45的内部倾斜固定连接有导向板46，且导向板46的倾斜方向相同，导向板46的倾斜方向与旋流盘42的旋转方向相同，进而与水体旋流的方向相同，有利于结块的进入，而不利于结块的排出。 [0042] 螺旋杆43的顶部向上延伸至集污管44的顶端，且螺旋杆43的外圈与集污管44的内壁相贴附，有利于螺旋杆43在集污管44的内部对结块的向上推动，罐体1顶部的左侧固定连接有排污管5，排污管5与集污管44相连通，使得集污管44中被向上推动的结块能够通过排污管5排出罐体1外，罐体1的底端固定连接有底座6，来对罐体1进行支撑，并为电机41的安装提供空间。 [0043] 清除热交换装置内结块的方法，包括以下步骤： [0044] S1、当位于罐体1内部循环管2表面结块较多时，通过控制单元对立柱301内部上下两侧的通电螺线管311进行交替通电； [0045] S2、通过通电螺线管311的通电，能够使螺旋状的循环管2交替进行从上向下和从下向上的间歇拉伸，并恢复原状，而在拉伸的过程中，由于循环管2变形，能够使其表面的结块破裂脱落至罐体1内部； [0046] S3、然后启动电机41，使其带动旋流盘42进行旋转，进而使罐体1左侧内部的水体产生旋流，进而对循环管2上脱落的结块进行吸取，并在向心力的作用下向罐体1左侧内部的中心移动； [0047] S4、利用集污管44外围导向板46的设计，配合向心力的作用，能够使结块进入到集污管44中，而随着旋流盘42转动带动螺旋杆43的同步旋转，当集污管44内结块达到一定密度后，就会被螺旋杆43向上输送； [0048] S5、向上输送的结块在集污管44的顶部进一步聚集，最终在螺旋杆43的作用下向上推动并从排污管5排出，进而完成罐体1内结块的清除。 [0049] 本发明的工作原理是： [0050] 当循环管2因冷热温差与罐体1内部水体产生反应，外壁结块严重时，通过控制单元对顶部的通电螺线管311进行通电，使其产生磁性，进而来对顶端磁性金属材质的滑块302进行吸引，使其拉伸弹簧一303向上移动，而底部的滑块302在限位块304与凹槽305的作用下并不会立刻跟随向上移动，而在滑块302向上移动的过程中，通过传动杆307的作用，能够带动安装块308向上移动的同时也向内收缩，进而使安装块308上与循环管2固定连接的连接杆309带动此处的循环管2进行向上的拉伸，同时循环管2再被拉伸的过程中，由于长度一定，也会向内移动，进而向内挤压连接杆309，使其压缩弹簧二310向内移动，进而来保证循环管2的拉伸，而在顶端滑块302逐渐移动至立柱301内部中空的顶端，被凹槽305重新限位过程中，随着弹簧一303被拉伸产生的作用力逐渐变大，会使底部的滑块302脱离凹槽305的限位并向上移动至顶端滑块302的初始位置处，并也被凹槽305重新限位，以此类推，进而能够带动循环管2进行从上至下的依次拉伸，并恢复至初始螺旋状态，而在循环管2被拉伸的过程中，循环管2的形变就会使其外壁的结块产生破裂并脱落。 [0051] 而在完成循环管2从上至下的依次拉伸后，可以在对立柱301底部的通电螺线管311进行通电，使循环管2再被从下至上依次拉伸，如此重复，直至循环管2外壁的结块有效脱离，进而实现了在不停机，且循环管2保持使用的情况下，来使循环管2外壁的结块脱离，来保证热交换的效果，同时逐步依次对循环管2拉伸的方式，在不占用过多罐体1高度空间的前提下就能够实现，因此符合为了提高导热面积而使循环管2更多地处于罐体1内部的条件，相较于简单的对循环管2进行直接的拉伸处理，就必须在循环管2的上下两侧留有更多的空间，这样就违背了为了增大循环管2在罐体1内部的导热长度，而将循环管2设计呈螺旋状的前提。 [0052] 而在罐体1内部脱落的结块达到一定量后，通过电机41带动旋流盘42进行旋转，进而时罐体1左侧内部的水体进行旋流，在旋流的作用下，结块会集中进入到罐体1左侧的内部，并在向心力的作用下向中央进行移动，而利用旋流盘42带动水体的旋流方向与矩形槽45上导向板46倾斜方向一致的设计，向中央移动的结块伴随着水体的转动，能够更好地进入到集污管44内部的底部，而旋流盘42旋转的同时，也会带动顶端的螺旋杆43进行同步旋转，因此当集污管44底部内部的结块逐渐增多，密度逐渐变大时，就会在螺旋杆43的作用下被向上输送，并在到达集污管44顶部孔径变小处时，密度进一步增大，同时配合螺旋杆43外圈与集污管44顶部内壁的相贴附，能够对结块更好地向上推动，并最终从排污管5排出，来实现了结块的排除，同时也不会影响热交换的正常进行，且不需要对罐体1内部的水体进行排空。 [0053] 对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。 |
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