CN117433340B - 一种卧式壳管式换热器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种换热器，具体地说，涉及一种卧式壳管式换热器。其包括固定装置，固定装置包括固定机构，固定机构包括换热管，换热管的内部设有流通结构，流通结构用于容纳流体流通，换热管的内部设有交换结构，交换结构用于容纳流体流通，交换结构和流通结构中都有流体流通时，交换结构和流通结构中流体的热量进行充分交换，交换结构的内部设有清理装置。本发明在插管中有热流体流通时，通过热流体的压力使插管克服拉力弹簧的弹力移动，对插管进行缓冲，同时螺纹块再减缓热流体的流速，避免热流体的冲击力导致插管的使用寿命大大降低，并且在插管移动的过程中，刮擦件和钻头对插管的内壁进行清理，避免插管的内部出现堵塞的现象。

Description

一种卧式壳管式换热器

技术领域

本发明涉及一种换热器，具体地说，涉及一种卧式壳管式换热器。

背景技术

壳管式换热器是换热器的一种，用于将热流体的部分热量传递给冷流体，常见的壳管式换热器包括固定管板式、浮头式和“U”形管式，相较于其他两种换热器来说，“U”形管式可以适用于高温、高压和高温差的环境中，并且管间清洁更加快捷方便，但是由于“U”形管式的特殊形状，在弯曲部分的管内不易清洁，当管内出现结垢现象时，只能更换管体，并且如果流体的压力较大，会给管壁施加较大的冲击力，导致管壁破损泄露，这种情况下就只能从外侧堵住管壁，或者切除整个管体完成更换，这几种情况都会造成管体的浪费，因此，提出一种卧式壳管式换热器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种卧式壳管式换热器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了一种卧式壳管式换热器，包括固定装置，所述固定装置包括固定机构，所述固定机构包括换热管，所述换热管的内部设有流通结构，所述流通结构用于容纳流体流通，所述换热管的内部设有交换结构，所述交换结构用于容纳流体流通，所述交换结构和流通结构中都有流体流通时，所述交换结构和流通结构中流体的热量进行充分交换，所述交换结构的内部设有清理装置，所述交换结构中有流体流通时，所述清理装置对交换结构中的水垢进行清理。

作为本技术方案的进一步改进，所述流通结构包括隔板，所述隔板固定设置于换热管的内部，所述隔板将换热管分为交换腔和分离腔。

作为本技术方案的进一步改进，所述交换腔的内部设有若干定位板，若干所述定位板固定设置于换热管的内部。

作为本技术方案的进一步改进，所述换热管的一端固定连接有连接壳，所述连接壳的内部滑动连接有滑动板，所述换热管靠近分离腔位置的顶部位置设有出液口，所述连接壳的底端设有进液口。

作为本技术方案的进一步改进，所述交换结构包括分离板，所述分离板固定设置于分离腔的内部，所述分离板将分离腔分隔为进液腔和出液腔。

作为本技术方案的进一步改进，所述交换结构还包括交换机构，所述交换机构包括若干呈U形的插管，所述插管的两端套接有套管，所述套管的一端固定连接有热流管，两个所述热流管分别和进液腔、出液腔连通。

作为本技术方案的进一步改进，所述插管的两端固定连接有定位环，所述定位环的一端固定连接有拉力弹簧，所述拉力弹簧用于给插管提供一个拉力。

作为本技术方案的进一步改进，所述清理装置包括固定环，所述固定环固定设置于其中一个套管的内部，所述固定环的内部固定连接有固定块，所述固定块的一端转动连接有螺纹杆。

作为本技术方案的进一步改进，所述插管的内部的固定连接有螺纹块，所述插管的内部没有热流体流通时，所述螺纹块的侧壁和固定环的内壁贴合，所述螺纹杆和螺纹块螺纹连接，所述螺纹杆的一端固定连接有刮擦件，所述刮擦件的一端固定连接有钻头。

作为本技术方案的进一步改进，所述连接壳的一端固定连接有定位架，所述定位架的顶部固定设置有液压杆，所述液压杆的一侧设有辅助架，所述辅助架的一端和滑动板固定连接，所述辅助架和液压杆的活塞杆同步移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该卧式壳管式换热器中，在插管中有热流体流通时，通过热流体的压力使插管克服拉力弹簧的弹力移动，对插管进行缓冲，同时螺纹块再减缓热流体的流速，避免热流体的冲击力导致插管的使用寿命大大降低，并且在插管移动的过程中，刮擦件和钻头对插管的内壁进行清理，避免插管的内部出现堵塞的现象。

2、该卧式壳管式换热器中，插管和套管的连接方式是套接，这样可以便于将插管拆除，如果插管出现破损现象时，不需要拆除整个热流管，避免浪费。

附图说明

图1为本发明的固定装置的结构示意图之一；

图2为本发明的固定装置的结构示意图之二；

图3为本发明的固定机构的结构示意图；

图4为本发明的交换机构的结构示意图；

图5为本发明的清理装置的结构示意图之一；

图6为本发明的清理装置的结构示意图之二；

图7为本发明的冷流体的流向示意图；

图8为本发明的热流体的流向示意图。

图中各个标号意义为：

1、固定装置；

11、固定机构；111、换热管；1111、引导口；1112、出液口；112、隔板；113、分离板；114、定位板；115、滑动板；116、定位架；117、液压杆；118、辅助架；119、连接壳；12、交换机构；121、热流管；122、套管；123、插管；124、定位环；125、拉力弹簧；

2、清理装置；

21、固定环；22、固定块；23、螺纹杆；24、螺纹块；25、刮擦件；26、钻头。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

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”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设备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。

实施例1

请参阅图1-图8所示，本实施例目的在于，壳管式换热器是换热器的一种，用于将热流体的部分热量传递给冷流体，常见的壳管式换热器包括固定管板式、浮头式和“U”形管式，相较于其他两种换热器来说，“U”形管式可以适用于高温、高压和高温差的环境中，并且管间清洁更加快捷方便，但是由于“U”形管式的特殊形状，在弯曲部分的管内不易清洁，当管内出现结垢现象时，只能更换管体，并且如果流体的压力较大，会给管壁施加较大的冲击力，导致管壁破损泄露，这种情况下就只能从外侧堵住管壁，或者切除整个管体完成更换，这几种情况都会造成管体的浪费，因此，提供了一种卧式壳管式换热器，包括固定装置1，首先，使冷流体在固定装置1的内部流通。

因此，固定装置1包括固定机构11，固定机构11包括换热管111，换热管111的内部设有流通结构，流通结构用于容纳流体流通，流通结构包括隔板112，隔板112固定设置于换热管111的内部，隔板112将换热管111分为交换腔和分离腔，在对热流体和冷流体的热量进行交换时，需要热流体和冷流体单独流通，并且在流通的过程中完成热量交换，所以交换腔作为热量交换的场所，在交换腔中冷流体直接流通，分离腔则作为热流体进入和流出换热管111的场所。

此外，由于热量交换的过程较为缓慢，冷流体在交换腔中的流速较快时，冷流体会出现吸收不到设定热量的现象，降低热交换效率，所以需要减缓交换腔中冷流体的流动速度，交换腔的内部设有若干定位板114，若干定位板114固定设置于换热管111的内部，换热管111的一端固定连接有连接壳119，连接壳119的内部滑动连接有滑动板115，换热管111靠近分离腔位置的顶部位置设有出液口1112，连接壳119的底端设有进液口，定位板114和滑动板115用于引导冷流体的流动方向，冷流体从进液口进入连接壳119的内部，然后再通过定位板114和滑动板115的引导，增加冷流体在交换腔中的流通时间，提高热交换效率。

在冷流体可以流通时，还需要设置热流体的通路，因此，换热管111的内部设有交换结构，交换结构用于容纳流体流通，交换结构和流通结构中都有流体流通时，交换结构和流通结构中流体的热量进行充分交换，交换结构包括分离板113，分离板113固定设置于分离腔的内部，分离板113将分离腔分隔为进液腔和出液腔，交换结构还包括交换机构12，交换机构12包括若干呈U形的插管123，插管123的两端套接有套管122，套管122的一端固定连接有热流管121，两个热流管121分别和进液腔、出液腔连通，隔板112和若干定位板114都与热流管121固定连接，插管123和滑动板115滑动连接，完成对热流管121的位置进行固定，此时将热流体引导至进液腔中，然后通过其中一个热流管121和套管122进入插管123的内部，然后经过另一个套管122和热流管121流通至出液腔中，在这个过程中，热流体的热量传递给交换腔的冷流体中，完成热量交换，并且插管123和套管122之间为套设连接，在插管123出现破损时，可以更换一个插管123，减少热流管121的浪费，进液腔和出液腔的一侧均设有引导口1111，引导口1111用于引导热流体流入或者流出。

然而，由于插管123呈U形，所以当热流体的压力较大时，会给插管123一个冲击力，经过长时间的使用之后会导致插管123从内部破损，因此，插管123的两端固定连接有定位环124，定位环124的一端固定连接有拉力弹簧125，拉力弹簧125用于给插管123提供一个拉力，在插管123中的热流体压力较大时，热流体进入插管123中时会给插管123提供一个较大的冲击力，此时插管123克服拉力弹簧125的弹力滑动，拉力弹簧125将插管123受到的冲击力低消部分，有效延长插管123的使用寿命。

除此之外，插管123经过长时间使用之后，在管壁的内侧可能出现结垢的现象，因此，交换结构的内部设有清理装置2，交换结构中有流体流通时，清理装置2对交换结构中的水垢进行清理，清理装置2包括固定环21，固定环21固定设置于其中一个套管122的内部，固定环21的内部固定连接有固定块22，固定块22的一端转动连接有螺纹杆23，插管123的内部的固定连接有螺纹块24，插管123的内部没有热流体流通时，螺纹块24的侧壁和固定环21的内壁贴合，螺纹杆23和螺纹块24螺纹连接，螺纹杆23的一端固定连接有刮擦件25，刮擦件25的一端固定连接有钻头26，为了使刮擦件25和钻头26可以沿着插管123的内壁移动，所以螺纹杆23为带有弹性的硬质材料，在插管123中没有热流体流通时，螺纹块24和固定环21配合将插管123的内壁封堵住，在热流体通入插管123的内部时，热流体首先会冲击到螺纹块24上，减弱热流体的冲击力，然后推动插管123克服拉力弹簧125的弹力滑动，此时可以热流体直接冲击到插管123的管壁上，避免插管123受损泄露，并且在插管123滑动的过程中，螺纹杆23和螺纹块24相对移动，刮擦件25和钻头26和插管123相对移动，逐渐靠近插管123的一端位置，在这个过程中螺纹杆23带动刮擦件25转动，在插管123中又没有热流体流通时，刮擦件25和钻头26一边旋转一边移动，完成对插管123内壁的清理，避免插管123的内部结垢。

但是在插管123使用的过程中，由于热流体的压强较低，不能使刮擦件25和钻头26移动至设定位置，最终会出现结垢的现象，因此，连接壳119的一端固定连接有定位架116，定位架116的顶部固定设置有液压杆117，液压杆117的一侧设有辅助架118，辅助架118的一端和滑动板115固定连接，辅助架118和液压杆117的活塞杆同步移动，在插管123出现结垢导致插管123堵住之后，液压杆117带动辅助架118移动，辅助架118带动滑动板115移动，滑动板115带动所有插管123同步移动，完成内部结垢的清理，从而避免插管123的内壁出现堵塞。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种卧式壳管式换热器，其特征在于：包括固定装置（1），所述固定装置（1）包括固定机构（11），所述固定机构（11）包括换热管（111），所述换热管（111）的内部设有流通结构，所述流通结构用于容纳流体流通，所述换热管（111）的内部设有交换结构，所述交换结构用于容纳流体流通，所述交换结构和流通结构中都有流体流通时，所述交换结构和流通结构中流体的热量进行充分交换，所述交换结构的内部设有清理装置（2），所述交换结构中有流体流通时，所述清理装置（2）对交换结构中的水垢进行清理；

所述流通结构包括隔板（112），所述隔板（112）固定设置于换热管（111）的内部，所述隔板（112）将换热管（111）分为交换腔和分离腔；

所述交换结构包括分离板（113），所述分离板（113）固定设置于分离腔的内部，所述分离板（113）将分离腔分隔为进液腔和出液腔；

所述交换结构还包括交换机构（12），所述交换机构（12）包括若干呈U形的插管（123），所述插管（123）的两端套接有套管（122），所述套管（122）的一端固定连接有热流管（121），两个所述热流管（121）分别和进液腔、出液腔连通；

所述清理装置（2）包括固定环（21），所述固定环（21）固定设置于其中一个套管（122）的内部，所述固定环（21）的内部固定连接有固定块（22），所述固定块（22）的一端转动连接有螺纹杆（23）；

所述插管（123）的内部的固定连接有螺纹块（24），所述插管（123）的内部没有热流体流通时，所述螺纹块（24）的侧壁和固定环（21）的内壁贴合，所述螺纹杆（23）和螺纹块（24）螺纹连接，所述螺纹杆（23）的一端固定连接有刮擦件（25），所述刮擦件（25）的一端固定连接有钻头（26）。

2.根据权利要求1所述的卧式壳管式换热器，其特征在于：所述交换腔的内部设有若干定位板（114），若干所述定位板（114）固定设置于换热管（111）的内部。

3.根据权利要求1所述的卧式壳管式换热器，其特征在于：所述换热管（111）的一端固定连接有连接壳（119），所述连接壳（119）的内部滑动连接有滑动板（115），所述换热管（111）靠近分离腔位置的顶部位置设有出液口（1112），所述连接壳（119）的底端设有进液口。

4.根据权利要求1所述的卧式壳管式换热器，其特征在于：所述插管（123）的两端固定连接有定位环（124），所述定位环（124）的一端固定连接有拉力弹簧（125），所述拉力弹簧（125）用于给插管（123）提供一个拉力。

5.根据权利要求3所述的卧式壳管式换热器，其特征在于：所述连接壳（119）的一端固定连接有定位架（116），所述定位架（116）的顶部固定设置有液压杆（117），所述液压杆（117）的一侧设有辅助架（118），所述辅助架（118）的一端和滑动板（115）固定连接，所述辅助架（118）和液压杆（117）的活塞杆同步移动。