一种钛管换热器的制作方法

本发明涉及热交换设备，具体涉及一种钛管换热器。

背景技术：

1、管式换热器，又称管壳式或列管式换热器，是最典型的间壁式换热器，广泛应用于各个工业领域。其主要由壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行管束，管束两端固定于管板上，管束的壁面即为传热面。管式换热器的工作原理基于间壁换热原理，即两种流体分别在管内外流动，通过管壁的热量传递实现换热。流体在换热器内每通过管束一次称为一个管程，每通过壳体一次称为一个壳程，通过增加管程或壳程的数量，可以提高换热效率。

2、授权公告号为cn116929111b的中国专利文件，公开了一种烘干塔用的管束调节式换热器，包括壳体和换热管，换热管沿轴向设于壳体内，壳体内还设置有若干块折流板，壳体靠近前端的上表面连通有进液管,而靠近后端的下表面连通有出液管。进烟壳连接在壳体位于换热管的输入端，进烟壳的表面连通有进烟管，出烟壳连接在壳体位于换热管的输出端，出烟壳的表面连通有出烟管。在使用时，可通过进烟管向换热管内通入烟气，通过进液管向壳体内通入换热介质，两者利用换热管的管壁实现热交换的效果。

3、然而，在锅炉工作时，产生的烟气可能不稳定，当通入的烟气压力和流量较小时，烟气在换热管内的流动密度较小，对流传热系数较低，进而导致换热效率不佳。

技术实现思路

1、本发明提供一种钛管换热器，旨在解决相关技术中烟气压力和流量较小时换热效率不佳的问题。

2、本发明的钛管换热器，包括壳体、换热机构和增压机构，换热机构包括安装在所述壳体内并分设于所述壳体的两侧的管板、同轴设于所述壳体内且两端分别与两个所述管板连接的换热管束，换热管束包括进气换热管和出气换热管，两个所述管板相互背离的空间分别形成外接气腔和中间气腔，所述增压机构设于所述中间气腔内，所述增压机构包括冲击板、增压件、压力件和动力装置，所述冲击板可转动地贴合在所述管板上，所述冲击板上布设有与进气换热管一一对应的泄气孔；所述增压件包括支撑部以及成型在支撑部上的与所述进气换热管一一对应的封堵部，所述封堵部的自由端滑动贯穿所述冲击板并伸入进气换热管内；所述压力件包括可转动地设置于所述中间气腔内的转动件和连接所述转动件与所述支撑部的弹力件；所述动力装置安装于所述壳体上并与所述支撑部通过卡合机构连接，所述卡合机构用于在所述支撑部背离进气换热管移动时，将所述动力装置的动力传递至所述支撑部上，以使其转动。

3、其效果在于：通过封堵部的设置，可以使低压低流量的烟气受阻而积聚，从而提升进气换热管内烟气的压力和密度，使得烟气与进气换热管管壁之间的对流传热系数增加，这有助于在相同的热交换面积下，提高单位时间内传递的热量，从而提升了烟气的换热效率。通过冲击板的转动，实现泄气孔和进气换热管的对位，进而实现烟气的泄压，在泄压时，烟气可以将进气换热管内壁的杂质冲出，实现进气换热管的内部清理，减少了人工清理的负担。

4、优选地，所述卡合机构包括安装于所述动力装置输出端的花键轮和开设于所述支撑部上的花键槽，所述支撑部背离所述进气换热管移动时，所述花键槽能够与所述花键轮咬合。

5、优选地，所述转动件位于所述支撑部背离所述进气换热管的一侧，所述增压机构还包括滑动环板和直线驱动件，所述滑动环板沿所述进气换热管的轴向滑动安装于所述中间气腔内，所述转动件位于所述滑动环板内并转动嵌设在所述滑动环板上；所述直线驱动件安装于所述壳体上并用于控制所述滑动环板滑动。

6、其效果在于：直线驱动件通过控制滑动环板滑动，间接控制封堵部的滑动，由此控制封堵部在进气换热管内的插入深度，进而调节烟气在进气换热管内的极限压力，提升换热器的灵活性。直线驱动件还可控制封堵部从进气换热管、冲击板中完全脱出，避免对烟气的流动产生影响，如此使换热器具有多种工作模式，提升了换热器的适应性。

7、优选地，所述外接气腔包括相互分隔开的用于进入烟气的进气腔和用于排出烟气的出气腔，所述进气换热管与进气腔连通，所述出气换热管与出气腔连通，钛管换热器还包括设于所述出气腔内的升压机构，所述升压机构包括升压件和弹性件，所述升压件包括沿所述换热管束的轴向滑动设置于所述出气腔内的连接部和成型于所述连接部上的封闭部，所述封闭部与所述出气换热管一一对应并滑动插设于相应所述出气换热管内；所述弹性件连接所述连接部和所述壳体。

8、其效果在于：封闭部用于为烟气流动提供阻力，实现烟气增压换热的目的，提升换热效率。

9、优选地，所述升压机构还包括线性驱动件，所述线性驱动件安装于所述壳体上并通过伸缩杆与所述连接部相连，所述伸缩杆处于最长状态时，能够将所述线性驱动件上的动力传递至所述连接部上，以使其背离所述出气换热管滑动。

10、其效果在于：线性驱动件通过伸缩杆和弹性件实现封闭部在出气换热管内的滑动，进而调节出气换热管内的烟气压力的极限值，提升换热器的灵活性。线性驱动件也可通过伸缩杆使封闭部滑出出气换热管，避免影响烟气的流动，增加了换热器的工作模式。

11、优选地，钛管换热器还包括第一清理机构，所述第一清理机构包括套筒、螺纹件和清洁件，所述套筒转动安装在所述连接部上并沿换热管束的轴向延伸，所述螺纹件一端滑动穿设于所述套筒内，另一端延伸至两个所述管板之间并与所述管板转动连接，第一清理机构的清洁件与所述螺纹件螺纹连接并被所述出气换热管滑动贯穿，以便所述螺纹件转动时，第一清理机构的清洁件能够沿着所述出气换热管的轴向滑动，将所述出气换热管外壁的杂质刮除；所述壳体上设有能够驱动所述套筒转动的驱动组件。

12、优选地，钛管换热器还包括第二清理机构，所述第二清理机构设于所述进气换热管和所述进气腔之间，结构与所述第一清理机构相同，所述第二清理机构的清洁件用于刮除所述进气换热管外壁的杂质。

13、其效果在于：第一清理机构和第二清理机构实现了对换热管束外壁的自动清理，减少了人工清理的负担。

14、优选地，所述驱动组件包括传动齿轮、驱动齿轮和驱动电机，所述传动齿轮有两个并分别套装于所述第一清理机构和所述第二清理机构的套筒上；所述驱动电机安装于所述壳体上，所述驱动齿轮位于所述壳体内并与所述驱动电机的输出轴连接，初始状态时，所述驱动齿轮和所述传动齿轮间隔开，所述套筒背离进气换热管、出气换热管滑动时，所述传动齿轮能够与所述驱动齿轮啮合。

15、优选地，所述壳体内设有沿所述换热管束的轴向呈之字形布置的折流板。

16、采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：

17、本发明通过封堵部堵塞进气换热管的设置，使得低压低流量的烟气可以因受阻而积聚，从而提升烟气的压力和密度，使得烟气与进气换热管管壁之间的对流传热系数增加，这有助于在相同的热交换面积下，提高单位时间内传递的热量，从而提升了烟气的换热效率。通过冲击板的转动，实现泄气孔和进气换热管的对位，进而实现烟气的泄出，在泄气时，烟气的冲击力可以将进气换热管内壁的杂质带出，实现进气换热管的内部清理，省时省力。

技术特征：

1.一种钛管换热器，包括壳体（1）和换热机构，换热机构包括安装在壳体（1）内并分设于壳体（1）的两侧的管板（21）、同轴设于壳体（1）内且两端分别与两个管板（21）连接的换热管束（22），换热管束（22）包括进气换热管（222）和出气换热管（223），其特征在于，两个管板（21）相互背离的空间分别形成外接气腔和中间气腔（11），还包括设于中间气腔（11）内的增压机构，增压机构包括冲击板（31）、增压件（32）、压力件（33）和动力装置（34），冲击板（31）可转动地贴合在管板（21）上，冲击板（31）上布设有与进气换热管（222）一一对应的泄气孔（311）；增压件（32）包括支撑部（321）以及成型在支撑部（321）上的与进气换热管（222）一一对应的封堵部（322），封堵部（322）的自由端滑动贯穿冲击板（31）并伸入进气换热管（222）内；压力件（33）包括可转动地设置于中间气腔（11）内的转动件（331）和连接转动件（331）与支撑部（321）的弹力件（332）；动力装置（34）安装于壳体（1）上并与支撑部（321）通过卡合机构连接，卡合机构用于在支撑部（321）背离进气换热管（222）移动时，将动力装置（34）的动力传递至支撑部（321）上，以使其转动。

2.根据权利要求1所述的钛管换热器，其特征在于，所述卡合机构包括安装于所述动力装置（34）输出端的花键轮（341）和开设于所述支撑部（321）上的花键槽（321a），所述支撑部（321）背离所述进气换热管（222）移动时，所述花键槽（321a）能够与所述花键轮（341）咬合。

3.根据权利要求1所述的钛管换热器，其特征在于，所述转动件（331）位于所述支撑部（321）背离所述进气换热管（222）的一侧，所述增压机构还包括滑动环板（35）和直线驱动件（36），所述滑动环板（35）沿所述换热管束（22）的轴向滑动安装于所述中间气腔（11）内，所述转动件（331）位于所述滑动环板（35）内并转动嵌设在所述滑动环板（35）上；所述直线驱动件（36）安装于所述壳体（1）上并用于控制所述滑动环板（35）滑动。

4.根据权利要求1所述的钛管换热器，其特征在于，所述外接气腔包括相互分隔开的用于进入烟气的进气腔（13）和用于排出烟气的出气腔（14），所述进气换热管（222）与进气腔（13）连通，所述出气换热管（223）与出气腔（14）连通，钛管换热器还包括设于所述出气腔（14）内的升压机构，所述升压机构包括：

5.根据权利要求4所述的钛管换热器，其特征在于，所述升压机构还包括线性驱动件（43），所述线性驱动件（43）安装于所述壳体（1）上并通过伸缩杆（431）与所述连接部（411）相连，所述伸缩杆（431）处于最长状态时，能够将所述线性驱动件（43）上的动力传递至所述连接部（411）上，以使其背离所述出气换热管（223）滑动。

6.根据权利要求5所述的钛管换热器，其特征在于，钛管换热器还包括第一清理机构，所述第一清理机构包括套筒（51）、螺纹件（52）和清洁件（53），所述套筒（51）转动安装在所述连接部（411）上并沿所述换热管束（22）的轴向延伸，所述螺纹件（52）一端滑动穿设于所述套筒（51）内，另一端延伸至两个所述管板（21）之间并与所述管板（21）转动连接，第一清理机构的清洁件（53）与所述螺纹件（52）螺纹连接并被所述出气换热管（223）滑动贯穿，以便所述螺纹件（52）转动时，第一清理机构的清洁件（53）能够沿着所述出气换热管（223）的轴向滑动，将所述出气换热管（223）外壁的杂质刮除；所述壳体（1）上设有能够驱动所述套筒（51）转动的驱动组件。

7.根据权利要求6所述的钛管换热器，其特征在于，钛管换热器还包括第二清理机构，所述第二清理机构设于所述进气换热管（222）和所述进气腔（13）之间，结构与所述第一清理机构相同，所述第二清理机构的清洁件（53）用于刮除所述进气换热管（222）外壁的杂质。

8.根据权利要求7所述的钛管换热器，其特征在于，所述驱动组件包括：

9.根据权利要求1所述的钛管换热器，其特征在于，所述壳体（1）内设有沿所述换热管束（22）的轴向呈之字形布置的折流板（23）。

技术总结本发明涉及热交换设备技术领域，具体公开了一种钛管换热器，增压机构设于中间气腔内并包括冲击板、增压件、压力件和动力装置，冲击板可转动地贴合在管板上，冲击板上布设有与进气换热管一一对应的泄气孔；增压件包括支撑部以及成型在支撑部上的与进气换热管一一对应的封堵部，封堵部的自由端滑动贯穿冲击板并伸入进气换热管内；压力件包括可转动地设置于中间气腔内的转动件和连接转动件与支撑部的弹力件；动力装置安装于壳体上并与支撑部通过卡合机构连接。本发明的钛管换热器，利用封堵部在进气换热管内的封堵作用，实现烟气的增压换热，提升了烟气的换热效率。技术研发人员：杨凯,赵妙妙,段阿宏受保护的技术使用者：宝鸡宝色冶金制品有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2