一种波节管容积式换热器的制作方法

1.本申请涉及换热器技术领域，特别涉及一种波节管容积式换热器。


背景技术：

2.使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。换热设备广泛应用于炼油、化工、轻工、制药、机械、食品加工、动力以及原子能工业部门当中。
3.换热器主要包括罐体和换热部分，其换热部分一般通过热媒加热，热媒具有快速、节能、运行可靠等特点，广泛应用于一般工业及宾馆、饭店、医院、体育场所等集中供热。但是由于现有换热器的换热设备均为直管状设置，且直管固定安装在换热器罐体的内部，热媒在直管的内部传输。由于热媒中存在钙、镁等盐类矿物质，长时间使用后，热媒管的内壁面易结水垢，降低换热效率，影响换热效果。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种波节管容积式换热器，其具有自动清除波节管的水垢，提高换热效率的优点。
5.本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
6.一种波节管容积式换热器，包括罐体，所述罐体的顶壁设置有热水出口，所述罐体的底壁设置有排污口，所述罐体设置有壳体，所述壳体为两个，两个所述壳体以罐体轴线为中心对称设置，所述壳体呈中空设置，所述壳体和罐体相连通，所述壳体内部设置有管板，所述管板密封壳体和罐体的连通处，所述管板和壳体之间围成空腔，两个所述管板之间设置有波节管，所述管板开设有供波节管插入的插接孔，所述波节管的两端分别插接于插接孔内部并和空腔连通，靠近所述波节管进水口一侧的壳体开设有热媒进口；所述波节管包括多个直管段，相邻所述直管段之间设置有弧形管段，所述弧形管段的内径大于直管段的内径，所述弧形管段的内径从弧形管段的两端至弧形管段的中部逐渐增大。
7.通过采用上述技术方案，使用时，将冷水注入罐体的内部，热媒通过热媒进口注入壳体的内部，热媒在管板的遮挡作用下停留在空腔的内部，由于波节管和空腔相连通，随着空腔内部热媒的积聚，热媒进入波节管的内部，由于弧形管段的内径大于直管段的内径，等量的热媒在弧形管段内部的流速小于热媒在直管段内部的流速，使得弧形管段内部的压力大于直管段内部的压力，又由于波节管是由直管段和弧形管段相互交替设置的，使得热媒在波节管内部流动时呈周期性变换，使得热媒在流动的过程中不断的冲刷波节管的内壁，使得污垢不易沉积在波节管内部，由于弧形管段的内径从弧形管段的两端至弧形管段的中部逐渐增大，波节管各部分的曲率不断变化，使得污垢和波节管之间的线膨胀系数相差较大，使得污垢和波节管之间形成较大的拉脱力，从而实现自动清理，提高换热效率。
8.本申请进一步设置为：其中一个所述壳体的内部设置有分隔板，所述分隔板和管板垂直设置，所述分隔板将空腔分隔成上腔室和下腔室，所述波节管包括热媒进管段和热媒出管段，所述热媒进管段的进水口和上腔室相连通，所述热媒出管段的出水口和下腔室
相连通。
9.通过采用上述技术方案，将波节管的进水口和出水口设置于罐体的同侧，延长热媒在罐体内部的流动时间，从而延长热媒和冷媒的接触时间，提高热媒的利用率。
10.本申请进一步设置为：所述热媒进管段和热媒出管段之间设置有弯管段，所述弯管段设置于另一个空腔的内部。
11.通过采用上述技术方案，通过设置弯管段，实现对波节管的回转，实现将波节管的进水口和出水口设置于罐体的同侧。
12.本申请进一步设置为：所述波节管为多个，多个所述波节管沿罐体的径向方向并排设置。
13.通过采用上述技术方案，增大热媒和冷媒的接触面积，提高换热效率。
14.本申请进一步设置为：所述热媒进管段和热媒出管段均通过连接组件和管板可拆卸连接。
15.通过采用上述技术方案，便于实现对热媒进管段和热媒出管段的维修和更换。
16.本申请进一步设置为：所述连接组件包括固设于管板的固定管，所述热媒进管段和热媒出管段均转动连接有套管，所述套管能够套设于固定管的外部，所述套管和固定管螺纹连接。
17.通过采用上述技术方案，安装时，先将套管套设于固定管的外部，然后将套管和固定管螺纹连接，从而实现波节管和管板之间的可拆卸连接，便于更换波节管，操作方便。
18.本申请进一步设置为：所述波节管的外部设置有扰流板，所述扰流板沿波节管的径向方向设置。
19.通过采用上述技术方案，通过设置扰流板，一方面，扰流板能够将波节管产生的热量传导至热媒，增大冷媒和热媒之间的接触面积，提高热传导效率；另一方面，冷媒在罐体内部流动的过程中会作用有扰流板，使得扰流板产生晃动，减少污垢在波节管外壁的积聚。
20.本申请进一步设置为：所述扰流板为多个，多个所述扰流板沿热媒的流动方向等间隔设置，所述扰流板的截面和冷媒的流动方向垂直设置。
21.通过采用上述技术方案，增大冷媒和热媒之间的接触面积，提高热传导效率。
22.本申请进一步设置为：所述扰流板包括第一半板和第二半板，所述第一半板和第二半板相对设置，所述第一半板朝向第二半板的一侧设置有插接块，所述第二半板对应开设有供插接块插入的插接槽，所述第二半板设置有用于限制插接块位置的限位组件。
23.通过采用上述技术方案，实现第一半板和第二半板之间的可拆卸连接，从而实现扰流板和波节管之间的可拆卸连接，便于更换扰流板。
24.本申请进一步设置为：所述限位组件包括限位柱和压缩弹簧，所述插接槽的侧壁开设有安装腔，所述限位柱的端部和安装腔底壁之间预留有活动空间，所述压缩弹簧设置活动空间的内部，当压缩弹簧处于自然状态时，所述限位柱的端部设置于插接槽的内部，插接块对应开设有供限位柱插入的限位孔。
25.通过采用上述技术方案，当插接块插接于插接槽的内部时，插接块作用于限位柱，使得限位柱收缩至安装腔的内部，当限位孔和安装腔的开口端对转时，压缩弹簧带动限位柱回复原位，使得限位柱插接于限位孔的内部，实现对插接块的位置限定。
26.综上所述，本申请具有以下有益效果：
27.第一、由于弧形管段的内径大于直管段的内径，等量的热媒在弧形管段内部的流速小于热媒在直管段内部的流速，热媒在波节管的直管段和弧形管段内部交替流动呈周期性变换，使得热媒在流动的过程中不断的冲刷波节管的内壁，使得污垢不易沉积在波节管内部，污垢和波节管之间形成较大的拉脱力，从而实现自动清理，提高换热效率；
28.第二、通过将波节管的进水口和出水口设置于罐体的同侧，以及在波节管的外部增设扰流板，能够延长热媒在罐体内部的流动时间，从而延长热媒和冷媒的接触时间，提高热媒的利用率；
29.第三、通过扰流板的截面和冷媒的流动方向垂直设置，冷媒在罐体内部流动的过程中会作用有扰流板，使得扰流板产生晃动，减少污垢在波节管外壁的积聚。
附图说明
30.图1是本申请实施例的整体结构示意图；
31.图2是本申请实施例显示管板、波节管、扰流板之间的连接关系示意图；
32.图3是图2的俯视图一；
33.图4是图3中的a
‑
a向剖视图；
34.图5是图4中的b部放大图；
35.图6是图2的俯视图二；
36.图7是图6中的c
‑
c向剖视图；
37.图8是图7中的d部放大图。
38.图中，1、罐体；11、热水出口；12、阀门；13、第一安装管；14、第二安装管；141、冷水进口；15、壳体；151、空腔；1511、上腔室；1512、下腔室；152、热媒进口；153、热媒出口；21、管板；211、插接孔；22、分隔板；3、波节管；31、热媒进管段；311、直管段；312、弧形管段；32、热媒出管段；33、弯管段；4、连接组件；41、固定管；42、套管；5、扰流板；51、条形过孔；52、第一半板；521、插接块；5211、限位孔；53、第二半板；531、插接槽；532、安装腔；6、限位组件；61、限位柱；62、压缩弹簧。
具体实施方式
39.以下结合附图对本申请作进一步详细说明。
40.参照图1，为本申请公开的一种波节管容积式换热器，包括罐体1，罐体1呈竖向设置，罐体1为圆柱状设置。罐体1于其顶壁中心处开设有热水出口11，罐体1的底壁开设有排污口，罐体1于排污口处设置有能够启闭排污口的阀门12。
41.参照图1，罐体1侧壁靠近底壁的一侧开设有人孔和操作孔，操作孔和人孔相对设置，操作孔中心和人孔中心处于一条直线上，该直线和罐体1轴线垂直设置。罐体1外壁于人孔的边缘处焊接有第一安装管13，第一安装管13轴线和罐体1轴线垂直设置，第一安装管13为具有两端开口的圆管状结构。
42.参照图1，罐体1于外壁于操作孔边缘处焊接有第二安装管14，第二安装管14轴线和第一安装管13轴线重合，第二安装管14为具有两端开口的圆筒状结构。第一安装管13远离罐体1一侧的开口处和第二安装管14远离罐体1一侧的开口处均设置有壳体15，壳体15和第一安装管13之间以及壳体15和第二安装管14之间均通过法兰可拆卸连接。
43.结合图1和图2，壳体15呈中空设置，壳体15和罐体1相连通，两个壳体15以罐体1轴线为中心对称设置。两个壳体15内部均焊接有管板21，管板21呈圆形设置，管板21密封壳体15和罐体1的连通处，位于管板21和罐体1之间的第二安装管14开设有冷水进口141。通过冷水进口141将冷媒注入罐体1的内部，冷媒在管板21的遮挡作用下，进入罐体1内部。
44.结合图3和图4，管板21和壳体15内壁之间围成密闭的空腔151，位于第二安装管14远离罐体1一侧的壳体15开设有热媒进口152和热媒出口153，热媒进口152和热媒出口153均和空腔151相连通。
45.参照图4，空腔151内部设置有能够将热媒进口152和热媒出口153分隔的分隔板22，分隔板22和管板21垂直设置，分隔板22的一侧焊接于管板21的中心处、另一侧焊接于壳体15的内壁。分隔板22将空腔151分隔成上腔室1511和下腔室1512，其中热媒进口152和上腔室1511相连通，热媒出口153和下腔室1512相连通。
46.结合图4和图5，两个管板21均开设有多个插接孔211，多个插接孔211于管板21上均分为两排，其中一排插接孔211连通上腔室1511和罐体1、另一排插接孔211连通下腔室1512和罐体1。
47.结合图2和图5，两个管板21之间设置有多个波节管3，多个波节管3沿罐体1的径向方向并排设置，多个波节管3的排布方向和罐体1轴线垂直设置，波节管3的数量和每排设置的插接孔211数量相等。
48.结合图2和图4，波节管3包括热媒进管段31和热媒出管段32以及弯管段33，热媒进管段31和热媒出管段32以及弯管段33三者相连通，且热媒进管段31和热媒出管段32以及弯管段33三者构成的整体呈u型设置，u型的开口端朝向设置有分隔板22一侧的壳体15。热媒进管段31的进水口端插接于管板21的插接孔211并和上腔室1511连通，热媒进管段31的出水口端穿设于另一个管板21的插接孔211并和弯管段33连通，弯管段33远离热媒进管段31的一端穿设于管板21的另一排插接孔211并和热媒出管段32连通，热媒出管段32远离弯管段33的一端插接于设置有分隔板22一侧管板21的插接孔211并和下腔室1512连通。通过热媒进口152向上腔室1511内部注入热媒，随着热媒在上腔室1511内部的积聚，热媒通过插接孔211依次通过热媒进管段31、弯管段33、热媒出管段32进入下腔室1512，并通过下腔室1512的热媒出口153排出。
49.结合图2和图5，热媒进管段31和热媒出管段32均通过连接组件4和管板21可拆卸连接。连接组件4的组数和设置于同一管板21上的插接孔211数量相等。由于热媒进管段31和管板21的连接结构和连接关系与热媒出管段32和管板21的连接结构和连接关系相同，本实施例以热媒进管段31和管板21的连接为例，对热媒出管段32和管板21的连接不做赘述。
50.参照图5，连接组件4包括固设于管板21背向分隔板22一侧的固定管41和设置于热媒进管段31的套管42，固定管41轴线和插接孔211轴线重合，固定管41焊接于插接孔211的边缘处。套管42为具有两端开口的圆管状设置，套管42的一端套设于热媒进管段31的外部，且套管42和热媒进管段31转动连接，当热媒进管段31插接于插接孔211的内部时，套管42套设于固定管41的外部，套管42和固定管41螺纹连接。
51.参照图2，热媒进管段31和热媒出管段32均包括多个直管段311，相邻直管段311之间设置有弧形管段312，弧形管段312中心和直管段311中心处于一条直线上，该直线和罐体1轴线垂直。弧形管段312的内径从弧形管段312的两端至弧形管段312的中部逐渐增大，且
弧形管段312的内径大于直管段311的内径，等量的热媒在弧形管段312内部的流速小于热媒在直管段311内部的流速，使得弧形管段312内部的压力大于直管段311内部的压力，热媒在波节管3内部流动时呈周期性变换，使得热媒在流动的过程中不断的冲刷波节管3的内壁。
52.结合图2和图6，波节管3的外部设置有扰流板5，扰流板5呈圆形设置，扰流板5沿波节管3的径向方向设置，扰流板5为多个，多个扰流板5沿热媒的流动方向等间隔设置，且扰流板5的截面和冷媒的流动方向垂直设置。
53.结合图6和图7，扰流板5的径向方向跨设于多个波节管3的外径，扰流板5对应开设有供波节管3穿过的过孔，多个过孔之间相互连通构成条形过孔51，条形过孔51沿扰流板5的径向方向设置。
54.结合图1和图7，扰流板5包括第一半板52和第二半板53，第一半板52和第二半板53相对设置，第一半板52和第二半板53的连接处和罐体1轴线处于同一竖直平面内。
55.结合图7和图8，第一半板52朝向第二半板53的一侧沿其径向方向延伸有插接块521，插接块521为两个，两个插接块521分别设置于波节管3的两侧，第二半板53对应开设有供插接块521插入的插接槽531，插接槽531的数量和插接块521数量相等。
56.参照图8，第二半板53设置有用于限制插接块521位置的限位组件6。限位组件6包括限位柱61和压缩弹簧62，插接槽531的侧壁开设有安装腔532，安装腔532和插接槽531相连通，限位柱61的一段设置于安装腔532的内部、另一端延伸至插接槽531的内部，且限位柱61位于插接块521的运动轨迹上。限位柱61的端部和安装腔532底壁之间预留有活动空间，使得限位柱61能够完全收纳于安装腔532的内部，压缩弹簧62设置活动空间的内部，压缩弹簧62的一端和限位柱61固定连接、另一端和安装腔532底壁固定连接，当压缩弹簧62处于自然状态时，限位柱61的端部设置于插接槽531的内部。
57.参照图8，插接块521对应开设有供限位柱61插入的限位孔5211。当限位孔5211和安装腔532开口对准时，限位柱61能够插接于限位孔5211的内部，实现对插接块521的位置限定。限位柱61于其与插接块521的接触端设置为弧面，便于插接块521挤压限位柱61并将限位柱61推动至安装腔532的内部，同时便于将插接块521反向抽出，解除第一半板52和第二半板53之间的连接。
58.本实施例的实施原理为：使用时，将冷水通过冷水进口141注入罐体1的颞部，热媒经过热媒进口152注入上腔室1511的内部，随着热媒在上腔室1511内部的积聚，热媒通过插接孔211依次通过热媒进管段31、弯管段33、热媒出管段32进入下腔室1512，并通过下腔室1512的热媒出口153排出。由于通过热媒进管段31进水口的热媒量一定，波节管3上弧形管段312的内径大于直管段311的内径，等量的热媒在弧形管段312内部的流速小于热媒在直管段311内部的流速，使得弧形管段312内部的压力大于直管段311内部的压力，又由于直管段311和弧形管段312相互交替设置，使得热媒在波节管3内部流动时呈周期性变换，使得热媒在流动的过程中不断的冲刷波节管3的内壁，使得污垢不易沉积在波节管3内部，同时弧形管段312的内径从弧形管段312的两端至弧形管段312的中部逐渐增大，使得波节管3各部分的曲率不断变化，使得污垢和波节管3之间的线膨胀系数相差较大，使得污垢和波节管3之间形成较大的拉脱力，从而实现自动清理，提高换热效率。
59.扣合第一半板52和第二半板53，使得第一半板52和第二半板53围合在多个波节管
3的外部构成扰流板5，扰流板5和冷媒的流动方向垂直设置，使得冷媒在罐体1内部流动的过程中冷媒不断的作用于扰流板5，扰流板5在波节管3和冷媒的作用下形成规则振动，使得水垢脱离波节管3，从而减少污垢吸附在波节管3上的时间，能够自动清除波节管3外壁的水垢，提高换热效率。
60.本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。