一种具有防冲结构的均匀受热换热器及其使用方法与流程

本发明涉及换热器，尤其涉及一种具有防冲结构的均匀受热换热器及其使用方法。

背景技术：

1、换热器，用于热冷流体之间的热量传播，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。

2、在换热器热流体介质进口处，为防止热流体介质直接冲刷换热管束，常会设置一个遮挡保护装置。

3、目前，换热器常用的遮挡装置有两种设计：第一种设计是在热流体介质进口处与换热管束之间（靠近换热管束），设置一个带加强支承的钢板，称为防冲挡板；第二种设计是在热流体介质进口处与换热管束之间（靠近换热管束），设置2~3层错位布置的圆钢杆，称为防冲挡杆；

4、但是第一种防冲挡板结构，会导致热流体介质在进入壳程时在挡板下方位置形成一定的“死区”，导致防冲挡板正下方位置的的换热管束的受热不均，不仅会使换热管束产生一定的热应力，而且传热受到一定的影响，因此，需要解决换热器热流体介质进口处防冲挡板区域内介质流通不均匀的问题；

5、第二种防冲挡杆结构，可以有效的缓解热流体介质在防冲挡板下部形成“死区”现象，但是由于防冲杆两端是固定在两块折流板或支撑板之间，且通过双头机加工螺纹加螺母的紧固形式，由于要在折流板或支撑板上钻孔，还有在每根防冲杆两端加工螺纹段，这样会大大增加加工和组装时间，耗时较长，经济性差，另外，由于是螺栓结构固定，在热流体介质长时间来回冲击下，防冲杆和折流板管孔间产生振动，螺母易松动，且管孔对防冲杆产生剪切作用。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术防冲结构形成的死区、换热不均匀等问题，而提出的一种具有防冲结构的均匀受热换热器。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种具有防冲结构的均匀受热换热器，包括换热器本体，以及安装在换热器本体顶部的介质进口，所述换热器本体的内部分别设置有换热管束和折流板，所述换热管束贯穿在折流板的内部，所述折流板固定在换热器本体的内部，还包括：防冲机构，设置在换热器本体的内部，且位于介质进口的底部，用以对热流体介质均匀分散；缓冲机构，设置在介质进口的内部，用以对热流体介质进行缓冲作业：调节机构，设置在换热器本体的内部，用以对热流体介质出量进行自动调节。

4、优选的，所述防冲机构包括固定在换热器本体内部的若干个l型板和w型板，所述l型板和w型板的表面均固定连接有多个垫块，所述垫块的顶部固定连接有v型板，多个所述垫块之间的间距形成有条形槽。

5、优选的，所述缓冲机构包括固定在介质进口内部的支撑架，所述支撑架的中部通过轴承转动连接有锥形转动轴，所述锥形转动轴的底部固定连接有扇叶，所述锥形转动轴的顶部贯穿连接有缓冲板。

6、优选的，所述调节机构包括设置在支撑架和缓冲板之间的挤压组件，所述挤压组件的表面转动连接有联动组件，所述联动组件的端部连接有连接杆，所述连接杆的底部固定连接有滑动杆，所述滑动杆的端部贯穿v型板内且固定连接有锥形堵块。

7、优选的，所述挤压组件包括固定在支撑架顶部的定位筒，所述定位筒的内部滑动连接有移动齿条，所述移动齿条的顶部固定在缓冲板底部，所述移动齿条的表面啮合连接有连接齿轮，所述连接齿轮固定在联动组件的端部。

8、优选的，所述联动组件包括相连通在换热器本体和介质进口之间的连接管，所述连接管的内部通过轴承转动连接有旋转轴，所述旋转轴的一端固定在连接齿轮表面，所述旋转轴的另一端固定连接有收卷盘，所述收卷盘的表面转动连接有收卷绳，所述收卷绳的端部连接在连接杆上。

9、优选的，所述定位筒的顶部固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧端部固定连接在缓冲板的底部。

10、优选的，所述l型板和w型板的端部底部均固定连接有两个支撑钢板条，两个所述支撑钢板条端部分别固定连接在换热器本体和折流板内壁上。

11、一种具有防冲结构的均匀受热换热器的使用方法，主要包括以下步骤：

12、s1、首先通过介质进口用以连接热流体的管道，然后在热流体通过介质进口输送进入换热器本体内部，使其可以能将换热器本体内部换热管束进行换热，在折流板的作用下，使其能将热流体介质流动过程中进行扰动，以此来促进局部涡流的产生，进而减缓换热介质的流动速度，促进两种换热介质充分换热；

13、s2、当热流体在进入介质进口内部是，先通过缓冲机构的设置，使其能改变热流体介质流动方向，使其热流体能更加均匀向下四周流通，以此输送至防冲机构的表面，然后在防冲机构的作用下，使其能将热流体介质进行分散缓冲，以此来增加热流体介质扰流数量，从而更均匀的将热流体介质输送至换热管束的表面，进而来强化换热管束的换热效果，并在调节机构的设置下，使其能改变防冲机构的热流体介质的大小，防止因流量太快而导致的流量越大问题；

14、s3、在防冲机构工作时，通过间断性布置的l型板、w型板、垫块、v型板连接成一个整体，由于垫块也是间断性的布置，所以在垫块与l型板和w型板之间形成多个条形槽，这种形式不仅结构相对简单、安装方便，而且实现了在保护换热管束同时，还避免了出现传热死区问题，增大扰流效果，使换热更加均匀，强化换热。

15、与现有技术相比，本发明提供了一种具有防冲结构的均匀受热换热器，具备以下有益效果：

16、1、该具有防冲结构的均匀受热换热器，通过l型板、w型板、垫块、v型板和条形槽之间的配合下，使其在多组波段组合的防冲结构下，增强了热流体介质在进入换热器壳体内的扰动，通过此种方式的设置，实现在换热器热流体介质进口处保护换热管束的作用，避免了出现传热死区换热不均匀问题，进一步提高系统的稳定性以及经济效益。

17、2、该具有防冲结构的均匀受热换热器，通过支撑架、锥形转动轴、扇叶和缓冲板之间的配合下，使其在热流体介质流量过大时，能通过自身的摩擦力作用力下进行限速，通过此种方式的设置下，实现了可以自动调节热流体的流量，防止因流量不稳定造成不均匀问题，进一步提高了热流体的稳定性。

18、3、该具有防冲结构的均匀受热换热器，通过挤压组件、联动组件、连接杆和滑动杆之间的配合下，使其在缓冲板向下调节时，能同步带动锥形堵块进行向上移动，通过此种方式的设置，实现可以调节热流体的出量大小，避免因流量速度过快而导致的出量太大问题，进一步保证了出量的稳定性。

19、该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本发明在换热器热流体介质进口处保护换热管束的作用，避免了出现传热死区换热不均匀问题，并且可以自动调节热流体的流量，防止因流量不稳定造成不均匀问题，进一步提高系统的稳定性以及经济效益。

技术特征：

1.一种具有防冲结构的均匀受热换热器，包括换热器本体（1），以及安装在换热器本体（1）顶部的介质进口（2），所述换热器本体（1）的内部分别设置有换热管束（3）和折流板（4），所述换热管束（3）贯穿在折流板（4）的内部，所述折流板（4）固定在换热器本体（1）的内部，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的一种具有防冲结构的均匀受热换热器，其特征在于，所述防冲机构（5）包括固定在换热器本体（1）内部的若干个l型板（51）和w型板（52），所述l型板（51）和w型板（52）的表面均固定连接有多个垫块（53），所述垫块（53）的顶部固定连接有v型板（54），多个所述垫块（53）之间的间距形成有条形槽（55）。

3.根据权利要求1所述的一种具有防冲结构的均匀受热换热器，其特征在于，所述缓冲机构（6）包括固定在介质进口（2）内部的支撑架（61），所述支撑架（61）的中部通过轴承转动连接有锥形转动轴（62），所述锥形转动轴（62）的底部固定连接有扇叶（63），所述锥形转动轴（62）的顶部贯穿连接有缓冲板（64）。

4.根据权利要求1所述的一种具有防冲结构的均匀受热换热器，其特征在于，所述调节机构（7）包括设置在支撑架（61）和缓冲板（64）之间的挤压组件（71），所述挤压组件（71）的表面转动连接有联动组件（72），所述联动组件（72）的端部连接有连接杆（73），所述连接杆（73）的底部固定连接有滑动杆（74），所述滑动杆（74）的端部贯穿v型板（54）内且固定连接有锥形堵块（75）。

5.根据权利要求4所述的一种具有防冲结构的均匀受热换热器，其特征在于，所述挤压组件（71）包括固定在支撑架（61）顶部的定位筒（711），所述定位筒（711）的内部滑动连接有移动齿条（712），所述移动齿条（712）的顶部固定在缓冲板（64）底部，所述移动齿条（712）的表面啮合连接有连接齿轮（713），所述连接齿轮（713）固定在联动组件（72）的端部。

6.根据权利要求5所述的一种具有防冲结构的均匀受热换热器，其特征在于，所述联动组件（72）包括相连通在换热器本体（1）和介质进口（2）之间的连接管（721），所述连接管（721）的内部通过轴承转动连接有旋转轴（722），所述旋转轴（722）的一端固定在连接齿轮（713）表面，所述旋转轴（722）的另一端固定连接有收卷盘（723），所述收卷盘（723）的表面转动连接有收卷绳（724），所述收卷绳（724）的端部连接在连接杆（73）上。

7.根据权利要求5所述的一种具有防冲结构的均匀受热换热器，其特征在于，所述定位筒（711）的顶部固定连接有复位弹簧（714），所述复位弹簧（714）端部固定连接在缓冲板（64）的底部。

8.根据权利要求2所述的一种具有防冲结构的均匀受热换热器，其特征在于，所述l型板（51）和w型板（52）的端部底部均固定连接有两个支撑钢板条（56），两个所述支撑钢板条（56）端部分别固定连接在换热器本体（1）和折流板（4）内壁上。

9.一种具有防冲结构的均匀受热换热器的使用方法，包括权利要求2所述的一种具有防冲结构的均匀受热换热器，其特征在于，主要包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种具有防冲结构的均匀受热换热器及其使用方法，属于换热器领域。一种具有防冲结构的均匀受热换热器，包括换热器本体，以及安装在换热器本体顶部的介质进口，所述换热器本体的内部分别设置有换热管束和折流板，所述换热管束贯穿在折流板的内部，所述折流板固定在换热器本体的内部，还包括：防冲机构，设置在换热器本体的内部，且位于介质进口的底部，用以对热流体介质均匀分散；缓冲机构；本发明在换热器热流体介质进口处保护换热管束的作用，避免了出现传热死区换热不均匀问题，并且可以自动调节热流体的流量，防止因流量不稳定造成不均匀问题，进一步提高系统的稳定性以及经济效益。

技术研发人员：高保坤,林祥飞,徐杰
受保护的技术使用者：江苏申港锅炉有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20