换热器及其排液装置的制作方法

本发明属于制冷制热设备领域，具体提供一种换热器及其排液装置。

背景技术：

现有技术中有的壳管式换热器主要包括壳体、管板、隔板、管束、折流板和管箱。其中，壳体的两端分别设置有管板，多根管束的两端分别穿过并固定到管板上。两个管箱分别设置在两个管板的外侧，使管箱与管板之间形成密闭的容腔，通常两个管箱中的一个上设置有上下两个进出液口。隔板水平地设置在管箱与管板之间，将上下两个进出液口隔开，使上下两个进出液口与多根管束、另一个管箱之间形成u形的第一通道。

进一步，被管束穿过的多个折流板等间距地设置在两个管板之间，使壳体与折流板之间构成迂回的第二通道。壳体在第二通道的两端分别设置有一个进出液口，用于使液体从其中一个进出液口流入第二通道，从另一个进出液口流出第二通道。

壳管式换热器在工作时，第一通道内通入第一液体，第二通道内通入第二液体，第一液体和第二液体通过管束进行热交换，实现对目标液体加热或制冷的目的。

上述的壳管式换热器通常还分为干式和满液式两种。对于满液式的壳管式换热器，其第一通道内通入的是水，第二通道内通入的是冷却剂。在满液式的壳管式换热器使用完后，隔板与管箱、管板构成的上部容腔经常会有部分水排不出来，对壳管式换热器造成腐蚀。该部分水主要存在于上部容腔内低于管束的空间。

相应地，本领域需要一种新的壳管式换热器来解决上述问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的壳管式换热器内隔板与管箱、管板构成的上部容腔内的积水对壳管式换热器造成腐蚀的问题，本发明提供了一种换热器的排液装置，所述换热器包括隔板，所述隔板将所述换热器的至少一部分隔成上容腔和下容腔，所述上容腔和所述下容腔均与外界连通；所述排液装置包括连通通道和悬浮机构，所述连通通道设置在所述隔板上，用于连通所述上容腔和所述下容腔；所述悬浮机构位于所述下容腔且与所述隔板或所述换热器的外壳相连接；所述悬浮机构设置成随着所述下容腔内液体的增加而浮起并与所述连通通道的下端相抵，从而将所述连通通道阻断。

在上述排液装置的优选技术方案中，所述排液装置还包括设置在所述隔板或所述外壳上的连接杆，所述连接杆沿其轴线方向与所述悬浮机构滑动连接，并且所述连接杆沿其轴线方向与所述连通通道的下端对准。

在上述排液装置的优选技术方案中，所述悬浮机构是悬浮球。

在上述排液装置的优选技术方案中，所述隔板在所述连通通道的下端处设置有圆形凹槽，所述圆形凹槽与所述悬浮球的顶端形状匹配。

在上述排液装置的优选技术方案中，所述排液装置包括多条所述连通通道，并且所述悬浮机构能够阻断所有所述连通通道。

此外，本发明还提供了一种换热器，所述换热器包括上述排液装置的优选技术方案中任一项所述的排液装置。

在上述换热器的优选技术方案中，所述换热器是壳管式换热器。

在上述换热器的优选技术方案中，所述壳管换热器的管束中的每一根管路都是v形管，所述v形管的一端通向所述上容腔，所述v形管的另一端通向所述下容腔。

在上述换热器的优选技术方案中，所述壳管换热器的两端都设置有所述排液装置。

在上述换热器的优选技术方案中，所述隔板为非平面结构，所述连通通道的上端位于所述隔板的最低点处。

本领域技术人员能够理解的是，在本发明的优选技术方案中，通过在隔板上设置连通通道，将换热器一端的上容腔和下容腔连通，使得换热器在不使用时，上容腔内的溶液能够通过连通通道流入下容腔，然后再通过与下容腔连通的排液口排出，避免了上容腔和下容腔内积聚的液体对换热器造成腐蚀。

进一步，通过设置在下容腔中的悬浮球来控制连通通道的通断，以便使连通通道在换热器工作时被隔断，在换热器不工作是被打开。具体地，当下容腔内注入水时，悬浮球会随着水位的上升逐渐浮起，直至将连通通道的下端堵死。此时，连通通道被阻断。当下容腔内的水被排空时，悬浮球在重力的作用下回落至原来的位置，连通通道被打开，上容腔内的水能够通过连通通道进入下容腔。

附图说明

下面参照附图并结合壳管式换热器来描述本发明的优选实施方式，附图中：

图1是本发明图1是本发明的壳管式换热器的结构示意图；

图2是图1中a-a方向的剖视图；

图3是图2中b部的放大图；

图4是图3中的c向视图；

图5是隔板在管箱中设置的优选结构图。

附图标记列表：

1、壳体；2、管板；3、管束；4、折流板；5、管箱；51、第一进出液口；52、第二进出液口；6、第一进液管；7、第一出液管；8、第二进液管；9、第二出液管；10、隔板；101、连通通道；11、放水阀；12、悬浮球；13、连接杆。

具体实施方式

本领域技术人员应当理解的是，本节实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非用于限制本发明的保护范围。例如，虽然本发明的排液装置是以满液式的壳管式换热器进行说明的，但是本发明的排液装置还可以应用于其他任何可行的换热器，例如浮头式换热器、固定管板式换热器、u形管板换热器、板式换热器等，本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合，调整后的技术方案仍将落入本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明的壳管式换热器主要包括壳体1、管板2、管束3、折流板4、管箱5、第一进液管6、第一出液管7、第二进液管8、第二出液管9和隔板10。其中，壳体1的两端分别设置有一个管板2，管束3设置在壳体1内并且两端分别穿过管板2。每一个管板2远离壳体1的一侧都固定安装有一个管箱5，使两个管板2与两个管箱5之间分别构成一个密闭的容腔。其中，壳体1和两个管箱5共同构成壳管式换热器的外壳。

如图1所示，壳管式换热器左端的容腔内设置有一个水平或近似于水平的隔板10。隔板10将该容腔隔成了上容腔(图中未标示)和下容腔(图中未标示)。其中，下容腔的腔壁上设置有第一进液口51，其通过第一进液管6与外界连通。上容腔的腔壁上设置有第二进液口52，其通过第一出液管7与外界连通。此外，本领域技术人员也可以根据实际需要，将隔板10倾斜或竖直设置。

继续参阅图1和图2。管束3中的一部分将上容腔与壳管式换热器右端的容腔连通，管束3中的另一部分将下容腔与壳管式换热器右端的容腔连通。使得第一进液管6、下容腔、管束3、壳管式换热器右端的容腔、上容腔和第一出液管7构成第一通道。该第一通道用于通第一液体，在本发明的优选实施例中，第一液体是水。或者本领域技术人员还可以根据需要，使用其他液体替代水，例如液压油和水乙二醇。此外，本领域技术人员还可以根据需要，对第一进液管6和第一出液管7的顺序进行置换，使第一出液管7作为进液管，使第一进液管6作为出液管。

本领域技术人员能够理解的是，管束3的两端穿过管板2的目的是将壳管式换热器左端的上容腔和下容腔分别与壳管式换热器右端的容腔连通。所以在能够实现该功能的前提下，管束3的两端也可以不必穿过管板2，例如在管板2上设置多个与管束3对应的通孔，使管束3的两端在与管板2连接的同时分别与该通孔对准。

继续参阅图1，壳体1内设置有多个被管束3穿过的折流板4，折流板4在起到固定管束3作用的同时还与壳体1之间构成了一个迂回的通道。进一步，壳体1上还设置有第二进液管8和第二出液管9，该第二进液管8和第二出液管9分别连通上述迂回通道的两端，使得第二进液管8、第二出液管9和该迂回通道共同构成第二通道。该第二通道用于通第二液体，在本发明的优选实施例中，第二液体是冷却剂(例如氟利昂)。或者本领域技术人员还可以根据需要，使用其他液体替代冷却剂，例如液压油、水乙二醇、水等。此外，本领域技术人员还可以根据需要，对第二进液管8和第二出液管9的顺序进行置换，使第二出液管9作为进液管，使第二进液管8作为出液管。

如图2至图4所示，本发明的排液装置主要包括连通通道101、悬浮球12和连接杆13。其中，连通通道101沿隔板10的厚度方向设置在隔板10上，连接杆13的上端与隔板10固定连接，该连接可以是任意可行的连接，例如，螺纹连接、焊接、螺栓连接等。并且，连接杆13优选地与隔板10垂直连接。悬浮球12可滑动地与连接杆13连接。

当下容腔内注入水时，悬浮球12会随着水位的上升沿连接杆13的轴线方向逐渐浮起，直至将连通通道101的下端堵死。此时，连通通道101被阻断。当下容腔内的水被排空时，悬浮球12在重力的作用下回落至原来的位置，连通通道101被打开，上容腔内的水能够通过连通通道101进入下容腔。

本领域技术人员能够理解的是，当壳管式换热器需要正常工作时，使连通通道101阻断，防止第一通道被短路。当壳管式换热器不工作尤其是长时间不工作时，使连通通道101打开，以便壳管式换热器左端上容腔中的水能够通过连通通道101流进下容腔，然后再通过与下容腔连通的放水阀15排出。有效地防止了壳管式换热器在不使用时，上容腔和下容腔中的水对壳管式换热器造成腐蚀。

本领域技术人员还能够理解的是，在悬浮球12能够实现将连通通道101阻断和打开的功能的前期下，连接杆13还可以被连接到管板2或管箱5上。此外本领域技术人员还可以根据需要，使连接杆13的一端与悬浮球12固定连接，使连接杆13的另一端与管板2、管箱5或隔板10枢转连接，并且使连通通道101位于悬浮球12绕连接杆13枢转端转动的旋转路径上，以便悬浮球12在下容腔内水位上升时能够将连通通道101阻断。

如图3和图4所示，在本发明的优选实施方案中，隔板10上设置有多条相邻的连通通道101，该多条连通通道101的下端设置有圆形凹槽(图中未标示)。并且该多条连通通道101在水平方向上的投影都位于该圆形凹槽内，以便通过一个悬浮球12就能够实现多条连通通道101都被阻断的目的。上述结构在增加上容腔和下容腔之间流通能力的同时还减少了悬浮球12的设置。

进一步，本领域技术人员还可以根据需要，在图3中所示圆形凹槽的下端设置弹性密封圈，以便通过悬浮球12与弹性密封圈的接触，能够有效隔断该多条连通通道101。

本领域技术人员能够理解的是，在实现将多条连通通道101阻断和打开的前提下，悬浮球12可以被任意可行的悬浮机构替代，例如矩形悬浮块、浮球单向阀、悬浮活塞等。

如图5所示的，在本发明上述的每一个实施方案中，水平设置的隔板10被设置成如下结构：竖直方向上的高度沿边缘向连通通道101逐渐降低。或者，本领域技术人员还可以根据需要，将隔板10设置成其他形式的非平面结构，并使连通通道101的上端位于隔板10的最低点处。以便上容腔中所有的水都能够从连通通道101流入下容腔，防止上容腔中出现水积聚的现象。

综上所述，通过本发明的排液装置能够使图1中壳管式换热器左端上容腔中的水在壳管式换热器不使用时及时流进下容腔，然后再从与下容腔连通的放水阀11及时流向外界。因此，本发明的排液装置能够防止壳管式换热器在不使用时，上容腔和下容腔中的水对壳管式换热器造成腐蚀。

此外，本领域技术人员还可以根据需要，将管束3中的每一根管路都设置成v形管，使每一根v形管的一端与上容腔连通，另一端与下容腔连通。或者，本领域技术人员还可以根据需要，在壳管式换热器的两端分别设置一个排液装置。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。