一种列管式冷凝器 |
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| 申请号 | CN202311757055.2 | 申请日 | 2023-12-20 | 公开(公告)号 | CN117433327B | 公开(公告)日 | 2024-03-08 |
| 申请人 | 宝鸡宏顺达钛业有限公司; | 发明人 | 王红强; 马国鑫; 赵晓扬; 赵巨良; 席亚锋; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及换热器技术领域，具体公开了一种列管式 冷凝器 ，包括： 外壳 、转动轴、第一分隔套、第二分隔套、第一螺旋 叶片 和第二螺旋叶片，所述外壳的两端设有第一端盖和第二端盖，所述转动轴转动配合在所述外壳内，所述转动轴上设有第一环槽和第二环槽，所述第一环槽的外壁上设有密封板，所述第一分隔套滑动配合在第一环槽上，所述第二分隔套滑动配合在第二环槽上，所述第一螺旋叶片和所述第二螺旋叶片均是空心结构，所述第一螺旋叶片的两端均与所述转动轴固定连接，所述第二螺旋叶片的两端分别与所述第一分隔套和所述第二分隔套固定连接；本发明的列管式冷凝器能够通过第一螺旋叶片和第二螺旋叶片之间的搓动从而去除 水 垢。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种列管式冷凝器，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 一种列管式冷凝器技术领域[0001] 本发明涉及换热器技术领域，具体涉及一种列管式冷凝器。 背景技术[0002] 列管式冷凝器是一种重要的换热设备，其内部由多个冷凝管阵列排布组成，它具有结构简单，热效率高的优点，因此广泛用于化工生产中气体和液体的分离以及制冷的流 程中作为中间介质进行热交换。 [0003] 相关技术中，在对流体进行换热过程中，当管束内部的流体与外部的流体温差较大时，由于热膨胀的不同，产生温差，致使管束壳壁发生形变，容易从管板上脱落或产生缝 隙，致使两种流体发生混合；且现有的防冲装置基本均为平板式结构，其在对流体进行防冲 时，流体的扩散趋向较乱，使得管束壳壁及焊接处是能够受到较大的冲击力度，时间长了容 易对设备造成损坏。 [0004] 中国专利文件CN116255847B公开了一种列管式换热器，该列管式换热器在外壳外弧面上设有降温辊，通过降温辊对外壳进行散热，减小外壳表面因处于长时间的高温状态 下力学性能的降低，防止外壳发生形变。但是，换热器在长期使用的过程中，冷却水容易产 生水垢，并附着在换热管的外壁上，影响换热管的换热效率。 发明内容[0005] 本发明提供一种列管式冷凝器，旨在解决相关技术中换热管外壁易附着有水垢的问题。 [0006] 本发明的列管式冷凝器，包括：外壳、转动轴、第一分隔套、第二分隔套、第一螺旋叶片和第二螺旋叶片； [0007] 一种列管式冷凝器，其特征在于，包括： [0008] 外壳，所述外壳的两端设有第一端盖和第二端盖，所述外壳的侧壁上设有第一进口、第二进口、第一出口和第二出口； [0009] 转动轴，所述转动轴转动配合在所述外壳内，所述第一端盖上设有支撑板，所述支撑板上设有驱动件，所述驱动件与所述转动轴连接，所述驱动件用于驱动所述转动轴转动， 所述转动轴上固定连接有第一环槽和第二环槽，所述第一环槽的外壁上设有密封板，所述 密封板位于所述第一进口（14）和所述第一出口之间，所述密封板与所述第一环槽之间以及 所述密封板与所述外壳之间均设有密封垫圈，所述密封板与所述第一端盖之间形成第一环 腔； [0010] 第一分隔套和第二分隔套，所述第一环槽上滑动配合有所述第一分隔套，所述密封板和所述第一分隔套之间通过弹性件连接，所述弹性件能够防止所述第一分隔套脱离所 述第一环槽，所述第二环槽上滑动配合有所述第二分隔套，所述外壳的内壁上设有沿其轴 向延伸的限位凸起，所述第一分隔套和所述第二分隔套上均设有限位槽，所述限位槽与所 述限位凸起配合，所述限位凸起用于限制所述第一分隔套和所述第二分隔套相对所述外壳 转动，所述密封板与所述第一分隔套之间形成第二环腔，所述第一分隔套与所述第二分隔 套之间形成第三环腔，所述第二分隔套与所述第二端盖之间形成第四环腔，所述第一环腔 与所述第一进口和所述第一环槽的槽内空间连通，所述第一环腔、所述第二环腔、所述第三 环腔和所述第四环腔内的介质均无法直接流动至其他环腔中； [0011] 第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，所述第一螺旋叶片和所述第二螺旋叶片均是空心结构，热媒能够从所述第一螺旋叶片和所述第二螺旋叶片的空心结构流过，所述第一螺旋 叶片的两端分别与所述第一环槽和所述第二环槽连接，所述第一螺旋叶片的一端与所述第 一环槽的槽内空间连通，其另一端与所述第二环槽的槽内空间连通，所述第二环槽的槽内 空间与所述第四环腔连通，所述第二螺旋叶片的两端分别与所述第一分隔套和所述第二分 隔套连接，所述第二螺旋叶片的一端连通所述第二环腔，其另一端连通所述第四环腔，所述 第二环腔连通所述第一出口，所述第三环腔分别与所述第二进口和所述第二出口连通。 [0012] 优选的，所述第一环槽的外壁上设有环形滑槽，所述密封板转动配合在所述环形滑槽内，所述环形滑槽能够阻止所述密封板沿所述第一环槽的轴向移动。 [0013] 优选的，所述第二出口处设有滤网。 [0014] 优选的，所述外壳包括第一段、第二段和第三段，所述第一段与所述第二段之间法兰连接，所述第二段与所述第三段之间法兰连接。 [0015] 优选的，所述第一端盖和所述第二端盖与所述外壳之间法兰连接。 [0016] 优选的，所述外壳的底端设有支撑柱。 [0017] 有益效果： [0018] 本发明的列管式冷凝器中将传统列管式冷凝器内部的管路结构改为螺旋式结构，热流可从第一进口进入，并从第一出口排出，冷却水可从第二进口进入第三环腔，第三环腔 内充满冷却水，并从第二出口排出。转动轴转动可带动第一螺旋叶片转动，从而使第一螺旋 叶片与第二螺旋叶片贴合，当第一螺旋叶片与第二螺旋叶片接触后第一螺旋叶片会沿着第 二螺旋叶片滑动，使得第一螺旋叶片和第二螺旋叶片之间产生搓动效果，可以将第一螺旋 叶片和第二螺旋叶片上附着的水垢清除，转动轴反向转动可使第一螺旋叶片的另一面与第 二螺旋叶片的另一面贴合，并刮除二者上附着的水垢，防止水垢影响换热效率。 附图说明 [0019] 图1是本发明实施例的列管式冷凝器结构示意图。 [0020] 图2是本发明实施例的外壳剖视图。 [0021] 图3是本发明实施例的转动轴、第一螺旋叶片、第二螺旋叶片配合示意图。 [0022] 图4是本发明实施例的转动轴结构示意图。 [0023] 图5是图4中A处放大图。 [0024] 图6是本发明实施例的第一分隔套结构示意图。 [0025] 图7是本发明实施例的第二分隔套结构示意图。 [0026] 图8是图2中B处的放大图。 [0027] 图9是图2中C处的放大图。 [0028] 附图标记： [0029] 101、第一段；102、第二段；103、第三段；2、转动轴；201、第一环槽；2011、环形滑槽；202、第二环槽；3、密封板；4、第一分隔套；5、第二分隔套；6、第一螺旋叶片；7、第二螺旋叶 片；8、弹性件；9、第一端盖；10、第二端盖；11、限位凸起；12、限位槽；13、驱动件；14、第一进口；15、第二进口；16、第一出口；17、第二出口；18、滤网；19、支撑柱；20、第一环腔；21、第二环腔；22、第三环腔；221、第一螺旋通道；222、第二螺旋通道；23、第四环腔。 具体实施方式[0030] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0031] 如图1至图7所示，本发明的列管式冷凝器，包括：外壳、转动轴2、第一分隔套4、第二分隔套5、第一螺旋叶片6和第二螺旋叶片7。 [0032] 具体地，如图1和图2所示，外壳均具有第一段101、第二段102和第三段103，第一段101与第二段102之间法兰连接，第二段102与第三段103之间法兰连接，外壳的两端分别设 有第一端盖9和第二端盖10，第一端盖9和第二端盖10均与外壳之间法兰连接。外壳的侧壁 上还设有第一进口14、第二进口15、第一出口16和第二出口17。外壳的底部还设有支撑柱 19，支撑柱19的底端支撑在地面上。 [0033] 如图1至图5所示，转动轴2的一端穿过第一端盖9并伸入外壳内，转动轴2与外壳同轴分布，转动轴2与第一端盖9和外壳之间转动配合，第一端盖9上设有支撑板，支撑板上设 有驱动件13，驱动件13是电机，其输出端与转动轴2固定连接，驱动件13可以驱动转动轴2转 动。转动轴2上还分别固定连接有第一环槽201和第二环槽202，第一环槽201和第二环槽202 的内端均与转动轴2密封连接，从而使第一环槽201和第二环槽202的两侧不互通，第一环槽 201的外壁上设有环形滑槽2011，环形滑槽2011内设有密封板3，密封板位于第一进口14和 第一出口16之间，密封板3的内端与外端均设有密封垫圈，密封板3的内端与环形滑槽2011 转动配合，其外端与外壳的内壁贴合。密封板3与第一端盖9之间形成第一环腔20，第一环腔 20与第一进口14和第一环槽201连通。 [0034] 如图2、图3、图6、图7和图8所示，第一分隔套4和第二分隔套5分别滑动配合在第一环槽201和第二环槽202上，第一分隔套4与密封板3之间形成第二环腔21，第一分隔套4与第 二分隔套5之间形成第三环腔22，第二分隔套5与第二端盖10之间形成第四环腔23、第一环 腔20、第二环腔21、第三环腔22和第四环腔23之间均无法直接连通，每个环腔内的介质均无 法直接流动至其他环腔中。第一分隔套4与密封板3之间通过弹性件8弹性连接，弹性件8是 弹簧，弹簧可以限制第一分隔套4沿着第一环槽201的轴向远离密封板3时的最大距离，从而 防止第一分隔套4脱离第一环槽201。外壳的内壁上设有沿外壳轴向延伸的限位凸起11，第 一分隔套4和第二分隔套5的外侧壁上均设有限位槽12，限位凸起11与限位槽12之间滑动配 合，从而限制第一分隔套4和第二分隔套5的转动，使得第一分隔套4和第二分隔套5只能沿 外壳的轴向移动。 [0035] 如图2、图3和图9所示，第一螺旋叶片6和第二螺旋叶片7的结构相同，二者均是中空结构，第一螺旋叶片6的一端与第一环槽201固定连接，其另一端与第二环槽202固定连 接，第一螺旋叶片6分别与第一环槽201的槽内空间和第二环槽202的槽内空间连通，第二环 槽202的槽内空间与第四环腔23连通。第二螺旋叶片7的两端分别与第一分隔套4和第二分 隔套5固定连接，第二螺旋叶片7的两端分别连通第二环腔21和第四环腔23，第二环腔21还 与第一出口16连通。第三环腔22分别与第二进口15和第二出口17连通，第二出口17处还设 有滤网18。第一螺旋叶片6与第二螺旋叶片7将第三环腔22分为第一螺旋通道221和第二螺 旋通道222。第一螺旋叶片6和第二螺旋叶片7的内端与转动轴2之间具有间隙。 [0036] 限位凸起11的两端均设有挡块，挡块能够与第一分隔套4止抵，从而使第一分隔套只能沿着限位凸起11移动，进而使第一分隔套 4 保持在第一环槽 201上，由于第一分隔套 4与第二分隔套5之间通过第二螺旋叶片7固定连接，因此当第一分隔套4的位移被限制后， 第二分隔套5的位移同样被限制，实现第二分隔套 5 保持在 202 第二环槽上。 [0037] 根据本发明实施例的列管式冷凝器，热水从第一进口14进入第一环腔20内，再通过第一环槽201进入第一螺旋叶片6中，并在第一螺旋叶片6的中空结构内流动至第四环腔 23内，第四环腔23内的热水从第四环腔23流动至第二螺旋叶片7中，并在第二螺旋叶片7的 中空结构内流向第二环腔21，然后从第一出口16排出。冷却水从第二进口15进入第三环腔 22内，第三环腔22内充满冷却水，冷却水可通过第二出口17排出第三环腔22，此过程中冷水 可沿着第一螺旋通道221、第二螺旋通道222以及第一螺旋叶片6和第二螺旋叶片7与转动轴 2之间的间隙流动。驱动件13驱动转动轴2转动，转动轴2转动带动第一环槽201和第二环槽 202转动，进而带第一螺旋叶片6转动，此过程中第一分隔套4和第二分隔套5与外壳之间相 对静止，从而保证第二螺旋叶片7与外壳之间相对静止，第一螺旋叶片6可以靠近第二螺旋 叶片7，使得第一螺旋叶片6能够与第二螺旋叶片7贴合，第一螺旋通道221宽度减小，第二螺 旋通道222宽度增大，当第一螺旋叶片6与第二螺旋叶片7接触后第一螺旋叶片6会沿着第二 螺旋叶片7滑动，使得第一螺旋叶片6和第二螺旋叶片7之间产生搓动效果，可以将第一螺旋 叶片6和第二螺旋叶片7上附着的水垢清除，然后驱动件13驱动转动轴2反向转动，使得第一 螺旋叶片6反向转动，第一螺旋叶片6与第二螺旋叶片7分开时，第一螺旋通道221宽度增大， 第二螺旋通道222宽度减小，第一螺旋通道221内形成负压，并通过第一螺旋通道221与转动 轴2之间的间隙将第二螺旋通道222内的冷水吸入第一螺旋通道221内，从而可以增加第一 螺旋通道221内水流的流速，从而将水垢冲走。第一螺旋叶片6反向转动，使得第一螺旋叶片 6的另一面与第二螺旋叶片7的另一面贴合，第一螺旋叶片6的另一面和第二螺旋叶片7的另 一面同理可以清除附着在二者上的水垢。水垢随着水流流至第二出口17，并在滤网18的阻 拦下聚集在滤网18处，当水垢聚集一定量时，可人工将滤网18取出。 [0038] 本发明实施例的列管式冷凝器热流管路呈螺旋叶片状，提高了热流和冷流在外壳内的行程，提高了冷却效果；同时具有更强的韧性，第一螺旋叶片6和第二螺旋叶片7因温度 变化而扩张或伸缩时，第一环槽201、第二环槽202、第一分隔套4和第二分隔套5能够沿着外 壳的轴向移动，从而对第一螺旋叶片6和第二螺旋叶片7进行补偿，防止第一螺旋叶片6和第 二螺旋叶片7因受热膨胀导致装置受损。 [0039] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0040] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三 个等，除非另有明确具体的限定。 |
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