專利名稱：無垢均布紊流高效換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及換熱器領(lǐng)域，包括冷凝、冷卻、加熱領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
換熱器是生產(chǎn)、生活中常見的一種設(shè)備。換熱器的熱交換性能影響著生產(chǎn)成本、消費成本，同時也影響著碳排放和能源的消耗。UEF(The United Engineering Foundation) 報告指出，每年因污垢的影響造成的熱損失達到國內(nèi)產(chǎn)生總值⑶P的0. 4%。目前公知領(lǐng)域的換熱器主要為列管換熱器、套管換熱器、蛇管換熱器、U形管換熱器、夾套換熱器，列管換熱器又分單程列管換熱器、雙程列管換熱器、有補償圈的列管換熱器。這些換熱器為解決生產(chǎn)、生活中的各類問題作出了重要貢獻。但是，一個特別突出的特點是，都無法隨時除去污垢，傳熱效率隨著使用時間的推移，嚴(yán)重下降。為解決污垢問題，通常采用的辦法是定期檢修除垢，但需停產(chǎn)，損失較大，也需花去大量檢修費，并且污垢很快又會形成，無法實現(xiàn)無垢化換熱。而采用阻垢劑，成本高昂，并且對于許多液料也不能隨便加入阻垢劑。而對流體進行絮凝、沉淀預(yù)處理，不僅大幅度增加成本，而且也不能完全實現(xiàn)流體的無垢化。另外，現(xiàn)有換熱器，雖然采取了折流板等技術(shù)，但是換熱器殼體內(nèi)依然存在換熱死角、流體與傳熱管傳熱不充分的缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的污垢降低傳熱效率、 流體換熱不充分、能源耗費大的缺點。本實用新型創(chuàng)造解決所采用的技術(shù)方案是為解決上述技術(shù)問題，采用三大措施， 首先在關(guān)鍵部位的傳熱管內(nèi)外安裝除垢裝置，隨時機械除垢；其次，在流體入口及出口安裝均布器，將流體均布到換熱器的各個換熱區(qū)域；最后，在換熱器內(nèi)安裝紊流裝置，促進傳熱管內(nèi)外的流體與傳熱器充分碰撞傳熱。本實用新型所述的無垢均布紊流高效換熱器，包括由殼體010)、法蘭016)、換熱器蓋015)、傳熱列管020)、列管流體進口 011)、列管流體出口 012)、殼腔流體進口 014)、殼腔流體出口(213)組成的熱交換系統(tǒng)，其主要特點是傳熱列管O20)內(nèi)外分別有紊流除垢擋板021)和除垢器030)，殼腔有流體均布器(250)和紊流器040)，所述的換熱器由殼體(210)、法蘭(216)、換熱器蓋(215)、傳熱列管(220)、列管流體進口(211)、列管流體出口 012)、殼腔流體進口 014)、殼腔流體出口 013)、紊流除垢擋板021)、擋板拉桿 (222)、除垢器(230)、除垢器連栓(231)、傳動繩(235)、紊流器(240)、流體均布器(250)組成。本實用新型所述的傳熱管(220)外有一套環(huán)式除垢器030)，環(huán)型除垢器由除垢器連栓(231)連接，連栓由傳動繩(23 上下拉動，可隨時帶動各除垢器除去傳熱管外面的渣垢。[0009]本實用新型所述的傳熱管(220)內(nèi)設(shè)有紊流除垢擋板(221)，紊流除垢擋板為半月形狀且有內(nèi)壁卡緊彈片(223)，緊緊將紊流除垢擋板卡在傳熱管內(nèi)壁上，各紊流除垢擋板交錯設(shè)置，由擋板拉桿(222)連接固定位置，固定在相應(yīng)位置可使流經(jīng)傳熱管的流體產(chǎn)生紊流，充分與傳熱管壁碰撞接觸傳熱，拉動拉桿可移動紊流除垢擋板刮松傳熱管上污垢，使其為流體帶走本實用新型所述的無垢均布紊流高效換熱器殼腔進口處及出口處各設(shè)有流體均布器(250)，入口出的均布器保障流體均勻流到換熱器的每個角落，而出口處的均布器則保障換熱器末端的流體依然均勻不會偏向出口，以保障傳熱器的效率。本實用新型所述的流體均布器(250)由流體均布器底板(251)、流體均布器平衡壓板(252)組成。流體均布器底板設(shè)有粗大、數(shù)量少的流體通道，流體均布器平衡壓板上均勻設(shè)置若干較小的出口。所述的流體均布器平衡壓板位于換熱器進口一端的平衡壓板出口細孔可設(shè)為蛘式，出口一端的平衡壓板出口設(shè)為直通細孔。底板上固定有導(dǎo)行管(255)， 均布器平衡壓板沿導(dǎo)行管上下移動。如果流體由下而上流動，均布器底板在下、均布器平衡壓板在上自由輕壓；如果流體由上而下，則均布器底板在上、均布器平衡壓板在下，由彈簧將均布器平衡壓板上拉輕輕壓在底板上，底板流上來的液體受壓板重力或彈簧拉力壓迫分布到各處，然后由各處小孔流出，使流體得以均布，與各列管接觸換熱；如果流體橫向流動， 均布器壓板也由彈簧將均布器平衡壓板輕輕壓在底板上，底板流上來的液體受壓板重力或彈簧拉力壓迫分布到各處，然后由各處小孔流出，使流體得以均布，與各列管接觸換熱。本實用新型所述的無垢均布紊流高效換熱器殼腔內(nèi)設(shè)有流體紊流器(240)；紊流器板上有蛘式出口，流出的流體，不會直流，而是受出孔一側(cè)上面的蛘翹引導(dǎo)，射向斜面；紊流器上的各蛘式出口方向交錯使流出來的各流體相互交差沖擠，形成顯著的紊流，不僅與換熱器中的各傳熱管(220)外壁碰撞接觸傳熱，而且使流體內(nèi)部也能充分對流傳熱，達到換熱器高效換熱的目的。本實用新型所依據(jù)的科學(xué)原理1、物體中溫度高的分子或自由電子，因振動而與相鄰的分子碰撞，將熱能以動能方式傳遞給溫度較低的分子；2、導(dǎo)熱系數(shù)的數(shù)值與物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、密度、溫度等情況有關(guān)。本實用新型的有益效果是，換熱器的關(guān)鍵部位傳熱列管由傳熱效能好的耐腐蝕金屬薄管制成，內(nèi)外壁都有除垢器，可隨時機械除垢，不需拆卸即可保障流體的無垢高效熱交換。本技術(shù)不需隨時在流體中加入大量防垢劑，而是在管道及非傳熱的其它部位器壁上可涂上防垢、防腐劑。殼腔內(nèi)換熱流體可為非腐蝕性流體、腐蝕性流體、軟性流體、硬性流體， 傳熱列管內(nèi)傳熱流體可為非腐蝕性流體、低腐蝕性流體、軟性流體、低硬性流體。此實用新型，采用流體均布技術(shù)及紊流技術(shù)，使熱交換效率更高。此無垢均布紊流高效換熱器適用于海水淡化、化工、石油、制藥、飲料、食品行業(yè)的流體加熱、冷卻、冷凝。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是無垢均布紊流高效換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是無垢均布紊流高效換熱器傳熱管外除垢器示意圖。圖3是無垢均布紊流高效換熱器傳熱管內(nèi)紊流除垢擋板示意圖。[0019]圖4是無垢均布紊流高效換熱器流體均布器示意圖。圖5是無垢均布紊流高效換熱器流體紊流器示意圖。圖中210.換熱器殼體，211.列管流體進口，212.列管流體出口，213.殼腔流體出口，214.殼腔流體進口，215.換熱器蓋，216.法蘭，220.傳熱管，221.紊流除垢擋板，222. 擋板拉桿，223.內(nèi)壁卡緊彈片，230.除垢器，231.除垢器連栓，232.栓繩固定結(jié)，233.傳動滾輪，234.紊流器上行結(jié)，235.傳動繩，240.紊流器，241.流體紊流器蛘式出孔，250.流體均布器，251.流體均布器底板，252.流體均布器平衡壓板，253.流體均布器底板流體通道， 254.流體均布器平衡壓板流體出口，255.導(dǎo)行管。
具體實施方式
如
圖1所示，由殼體(210)、法蘭(216)、換熱器蓋(21 、傳熱列管Q20)組成，上下開設(shè)列管流體進出口，左右開設(shè)殼腔流體進出口。傳熱列管(220)外安裝除垢器030)， 傳熱列管O20)內(nèi)安裝紊流除垢擋板021)。各除垢器Q30)由連栓031)相連，固定在傳動繩(23 上，然后由傳動滾輪033)隨時拉動。紊流除垢擋板021)設(shè)成半月形并延長一截薄片為內(nèi)壁卡緊彈片023)，緊緊卡在傳熱列管里，各紊流除垢擋板(221)根據(jù)列管粗細、長度等情況非對稱交錯布置，并由拉桿固定。殼腔流體進出口處分別設(shè)流體均布器 (250) 0進口處的流體均布器(250)的流體均布器平衡壓板(25 出口為蛘式，以使均布出來的流體形成良好的紊流。流體均布器(250)由流體均布器底板(251)、流體均布器平衡壓板(25 和導(dǎo)行管(25 組成，流體均布底板流體通道(25 少而大，流體均布器平衡壓板流體出口通道(254)多而小，均勻分布。殼腔中部根據(jù)換熱器長度情況設(shè)置相應(yīng)的紊流器 040)，保障殼腔內(nèi)流體一直處于紊流狀態(tài)。紊流器(MO)為一薄板材上開小孔，出孔處設(shè)為蛘狀，各蛘翹交錯。本實用新型所述的高效傳熱管為多根列管，管外通常為易結(jié)垢流體，管內(nèi)通常為不易結(jié)垢流體。全部高效傳熱管投影截面與整個換熱器投影截面的比例根據(jù)兩種熱交換流體的情況及生產(chǎn)需要，在1 10——9 10之間。流體進口設(shè)于上端還是下端可根據(jù)生產(chǎn)的需要而定。通常腐蝕性、硬性的流體宜從殼體中流過，以便于隨時除垢。傳熱管為傳熱器中最關(guān)鍵部位，以熱導(dǎo)效率高的耐蝕材料制成，需隨時除垢，保障傳熱效果。殼體為非傳熱體，因此可用非耐腐蝕的材料制成，內(nèi)壁涂耐腐蝕的防垢材料，以降低材料成本。
權(quán)利要求1.一種無垢均布紊流高效換熱器，包括由殼體010)、法蘭016)、換熱器蓋015)、傳熱列管020)、列管流體進口 011)、列管流體出口 012)、殼腔流體進口 014)、殼腔流體出口(21 組成的熱交換系統(tǒng)，其特征是傳熱列管O20)內(nèi)外分別有紊流除垢擋板(221)和除垢器030)，殼腔有流體均布器(250)和紊流器040)，所述的換熱器由殼體010)、法蘭 (216)、換熱器蓋(215)、傳熱列管(220)、列管流體進口 (211)、列管流體出口 (212)、殼腔流體進口(214)、殼腔流體出口(213)、紊流除垢擋板(221)、擋板拉桿022)、除垢器Q30)、除垢器連栓(231)、傳動繩035)、紊流器040)、流體均布器(250)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無垢均布紊流高效換熱器，其特征是所述的傳熱管(220) 外有套環(huán)式除垢器(230)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的無垢均布紊流高效換熱器，其特征是各環(huán)型除垢器由除垢器連栓(231)連接，連栓由傳動繩(23 上下拉動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無垢均布紊流高效換熱器，其特征是所述的傳熱管(220) 內(nèi)設(shè)有紊流除垢擋板021)，各紊流除垢擋板交錯設(shè)置，由擋板拉桿(22 連接固定位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求4所述的無垢均布紊流高效換熱器，其特征是紊流除垢擋板為半月形狀，且有內(nèi)壁卡緊彈片023)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無垢均布紊流高效換熱器，其特征是殼腔進口處及出口處各設(shè)有流體均布器(250)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求6所述的無垢均布紊流高效換熱器，其特征是所述的流體均布器O50)由流體均布器底板051)、流體均布器平衡壓板(25 組成，底板上固定有導(dǎo)行管055)，均布器平衡壓板沿導(dǎo)行管上下移動，流體均布器底板設(shè)有粗大、數(shù)量少的流體通道，流體均布器平衡壓板上均勻設(shè)置若干較小的出口，所述的流體均布器平衡壓板位于換熱器進口一端的平衡壓板出口細孔可設(shè)為蛘式，出口一端的平衡壓板出口設(shè)為直通細孔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無垢均布紊流高效換熱器，其特征是殼腔內(nèi)設(shè)有流體紊流器(240)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求8所述的無垢均布紊流高效換熱器，其特征是所述的紊流器板上為蛘式出口，各蛘式出口方向交錯。
專利摘要本實用新型為一種無垢、均布、紊流的高效換熱器，其主要特征是采用了無垢技術(shù)、流體均布技術(shù)及紊流技術(shù)，使熱交換效率更高。傳熱列管(220)內(nèi)外有紊流除垢擋板(221)和除垢器(230)，可隨時機械除去傳熱列管(220)內(nèi)外壁上的污垢，不需拆卸檢修即可保障流體的高效無垢化熱交換。殼腔有流體均布器(250)，可實現(xiàn)換熱器內(nèi)無傳熱死角。殼腔內(nèi)還設(shè)有紊流器(240)，實現(xiàn)流體充分與傳熱列管碰撞傳熱，以及流體內(nèi)部對流傳熱。此無垢均布紊流高效換熱器適用于海水淡化、化工、石油、制藥、飲料、食品行業(yè)的流體加熱、冷卻、冷凝領(lǐng)域。
文檔編號F28G1/08GK202109793SQ20112003645
公開日2012年1月11日 申請日期2011年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月11日
發(fā)明者李宗發(fā) 申請人:李宗發(fā)