中央真空热交换工艺与装置的制作方法

[0001]
本发明涉及化工车间设计领域，尤其涉及中央真空热交换工艺与装置。


背景技术：

[0002]
化工生产所用的车间由于内部生产设备较多，生产设备运行过程中产生大量的热量，若不及时将热量排出容易导致车间热量聚集，影响车间设备运行以及工作环境，现有技术采用中央空调调节温度的以维持化工车间内温度温定在一定区间内。
[0003]
专利号为cn105444242b公开了一种聚合车间高温热水供暖再利用装置，包括车间设备，所述热水室通过管道分别连接有热水泵和蒸汽锅炉，所述热水泵和蒸汽锅炉的排水口均通过管道连接有供水主管，所述供水主管通过管道分别连接有若干暖气片，所述暖气片通过管道连接有排水主管，所述排水主管连接有螺旋换热管所述蒸汽锅炉的进水口通过管道连接于换热室的内腔中，该供暖再利用装置将车间设备产生的热水通过热水泵传输到单位的供暖管道中，达到为单位进行供暖的需求，采用u形管和过滤网的结构对换热后的水进行过滤回收，储存在自来水池内，继续添加到车间设备内使用，实现水资源循环使用，节能环保。
[0004]
但是由于在封闭的化工车间所产生的热量的主要方式是设备运行中扩散到空气中的热量，仅经中央空调处理排放造成热量的损失，且热量直接排放到外部导致热量损失。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供中央真空热交换工艺与装置，以解决上述技术问题。
[0006]
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：中央真空热交换工艺，包括如下步骤
[0007]
s1.通过抽气的方式使气体由进气端口进入到换热箱的换热内胆中，换热内胆外侧固定连接换热外壳，使换热外壳与换热内胆之间保持真空状态，避免热量通过空气传递导致热量损失；
[0008]
s2.进入到换热内胆的气体经过s形铜管制成的蒸发器与内部的工质交换热量，蒸发器置于s形风道内，s形风道气体进入一端为工质进入压缩机的一端，使热量较高的空气与蒸发器内工质蒸发程度较高的一端接触，经初步换热后的气体与蒸发器内工质蒸发程度较低的一端接触，使进入到s形风道内的气体能够与蒸发器充分换热以实现冷却；
[0009]
s3.蒸发后的工质经压缩机压缩成高温高压状态进入到冷凝器中，冷凝器位于冷凝箱中，将空气中的热量储存到冷凝箱中化工生产中需要加热的原料，将冷凝箱通过输送管道与化工成产设备连接，以提供化工生产中原料加热所需要的热量；
[0010]
s4.经冷却后的气体由排气端口排回化工车间内，低温气体与车间中高温气体混合以降低车间温度。
[0011]
优选的，所述化工生产中需要加热的原料为油、化学溶液、水中的一种。
[0012]
中央真空热交换装置，包括换热箱，所述换热箱包括换热外壳，所述换热外壳内固
定连接有换热内胆，所述换热内胆一端与进气端口连通，换热内胆另一端与排气端口连通，所述进气端口处设置有吸风机构，所述换热内胆包括s形风道，所述s形风道内固定有沿s形风道轴线分布的蒸发器，所述蒸发器一端与s形风道外顶部固定的压缩机连通，所述压缩机与冷凝器连通，所述冷凝器通过节流阀与蒸发器另一端连通，所述冷凝器位于冷凝箱中，所述冷凝箱固定于换热外壳内。
[0013]
优选的，所述蒸发器包括若干根沿轴线平行分布的s形铜管，若干所述铜管的同一端通过连接管连通，所述连接管与压缩机连通。
[0014]
优选的，所述风道s形铜管的一侧通过固定杆与风道固定连接，所述风道内滑动连接有清理机构，所述清理机构包括与s形风道内齿轨滑动连接的滑块，所述滑块上固定连接有与s形铜管贴合的毛刷。
[0015]
优选的，所述滑块上转动连接有轴筒，所述轴筒与扇叶转动连接，所述轴筒外侧设置有插槽。
[0016]
优选的，所述s形风道底端设置有集尘槽，所述集尘槽底端通过集尘管连通，所述集尘管端部连接有集尘筒。
[0017]
优选的，所述排气端口处转动连接有滤板，所述滤板底端固定连接有扇叶，所述排气端口内位于滤板上贴合滑动连接有刮板，所述刮板端部固定于排气端口侧面固定的灰斗侧面。
[0018]
优选的，所述滤板顶面为凸面，所述刮板形状为底面与滤板上表面贴合的弧型。
[0019]
本发明的有益效果是：
[0020]
1、在真空状态下将车间内空气中的热量采用热泵原理与化工生产中所需要加热的物质进行热量交换，提供化工生产中原料加热所需的热量，利用化工生产设备运行中散发的热量加热化工生产所需原料，节约能源，同时能够避免热量直接排放加剧温室效应；
[0021]
2、换热箱设置为换热内胆与换热外壳连接的方式在换热内胆与换热外壳形成真空腔，避免换热内胆内的气体所含热量辐射到空气中导致热量损失，换热内胆中沿其轴线方向设置蒸发器与风道内的气体换热，且进气端口与蒸发器中工质的排出端口位于一侧、排气端口与蒸发器中工质的进入端口位于一侧，经初步换热后的气体与蒸发器内工质蒸发程度较低的一端接触，使进入到s形风道内的气体能够与蒸发器充分换热；
[0022]
3、蒸发器及内胆设置为s形，在一定的空间内延长蒸发器的长度及与空气的接触面，以延长气流在内胆中流动的时间，充分换热；
[0023]
4、在s形风道内设置滑动连接的清理机构，利用风道内流动的气体驱动扇叶转动，使清理机构在风道内往复运动，实现对蒸发器的不断清理，以避免因化工车间内空气的粉尘在降温过程中粘附在蒸发器上，造成蒸发器换热效率降低；
[0024]
5、在风道的底端及端部分别设置集尘槽、滤板，起到过滤空气中杂质的目的，使回流进入到车间内的空气洁净。
附图说明
[0025]
图1为本发明的结构示意图；
[0026]
图2为本发明换热外壳的剖视图；
[0027]
图3为本发明换热内胆的剖视图；
[0028]
图4为本发明齿轨、滑块的结构示意图；
[0029]
图5为本发明滑块的剖视图；
[0030]
图6为本发明排气筒的剖视图；
[0031]
附图标记：1、换热箱；101、换热外壳；102、进气端口；103、排气端口；104、换热内胆；1041、s形风道；1042、齿轨；1043、集尘槽；1044、集尘管；1045、集尘筒；105、架板；1051、转筒；1052、轴筒；1053、扇叶；1054、毛刷；1055、插槽；1056、第一齿轮；1057、第二齿轮；1058、扇轴；2、吸风机构；3、灰斗；4、压缩机；5、料箱；6、节流阀；7、输送管道；8、蒸发器；81、s形铜管；9、排气筒；901、滤板；902、刮板；903、扇轮；904、扇架；905、排灰口。
具体实施方式
[0032]
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
[0033]
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
[0034]
实施例1
[0035]
如图1-5所示，中央真空热交换工艺，包括如下步骤
[0036]
s1.通过抽气的方式使气体由进气端口102进入到换热箱1的换热内胆104中，换热内胆104外侧固定连接换热外壳101，使换热外壳101与换热内胆104之间保持真空状态，避免热量通过空气传递导致热量损失；
[0037]
s2.进入到换热内胆104的气体经过s形铜管81制成的蒸发器8与内部的工质交换热量，蒸发器8置于s形风道1041内，并且蒸发器8与s形风道1041形状相同，s形风道1041气体进入一端为工质进入压缩机4的一端，即s形风道1041的进气端口102与s形铜管81内工质的排出端口位于一侧，使首先进入到s形风道1041的热气流与s形铜管81内工质经初步蒸发后与温度较高的未交换气体接触，从而提高s形铜管81内气体的蒸发程度，实现热量重充分交换；
[0038]
s3.蒸发后的工质经压缩机4压缩成高温高压状态进入到冷凝器中，冷凝器位于冷凝箱中，将空气中的热量储存到冷凝箱中化工生产中需要加热的药液中，将冷凝箱通过输送管道7与化工成产设备连接，以提供化工生产中原料加热所需要的热量；
[0039]
s4.经冷却后的气体由排气端口103排回化工车间内，低温气体与车间中高温气体混合以降低车间温度。
[0040]
实施例2
[0041]
如图1-5所示，所述换热箱1包括换热外壳101，所述换热外壳101内固定连接有换热内胆104，所述换热内胆104一端与进气端口102连通，换热内胆104另一端与排气端口103连通，所述进气端口102处设置有吸风机构2，所述换热内胆104包括s形风道1041，所述s形风道1041内固定有沿s形风道1041轴线分布的蒸发器8，所述蒸发器8一端与s形风道1041外顶部固定的压缩机4连通，所述压缩机4与冷凝器连通，所述冷凝器通过节流阀6与蒸发器8另一端连通，所述冷凝器位于冷凝箱中，所述冷凝箱固定于换热外壳101内，所述蒸发器8包括若干根沿轴线平行分布的s形铜管81，若干所述铜管的同一端通过连接管连通，所述连接
管与压缩机4连通，所述风道s形铜管81的一侧通过固定杆与风道固定连接，所述风道内滑动连接有清理机构，所述清理机构包括与s形风道1041内齿轨1042滑动连接的滑块，所述滑块上固定连接有与s形铜管81贴合的毛刷1054，所述滑块上固定连接有轴筒1052，所述轴筒1052与扇叶1053转动连接，所述轴筒1052外侧设置有插槽1055。
[0042]
在换热时，车间内带有热量的气体经吸气机构中设置的风机驱动进入到换热外壳101内的换热内胆104中，换热内胆104设置为s形风道1041，使气体经s形风道1041流动，在s形风道1041内设置蒸发器8，蒸发器8中工质的排出一端连接压缩机4，蒸发器8内部的工质经过蒸发器8与蒸发器8外部空气换热后蒸发，经压缩机4压缩形成高温高压的工质，高温高压工质经架板105上固定的料箱5中的冷凝器与料箱5中用于化工生产所需原换热，实现加热原料的目的，经换热后的工质经节流阀6回流进入到蒸发器8中，利用热泵原理，将车间内散失的热量通过收集重复利用到原料的加热中，以改善化工车间的温度环境，同时利用化工车间的热量加热化工生产原料，避免热量的流失加剧温室效应，考虑到化工车间中一般会产生灰尘，在s形风道1041内固定连接齿轨1042，在齿轨1042上设置滑动连接的滑块，滑块上固定连接毛刷1054，并在滑块上通过转筒1051转动连接轴筒1052用以连接扇轴1058的轴筒1052，扇轴1058与扇叶1053固定连接，扇轴1058位于轴筒1052内的部分固定连接有第一齿轮1056，第一齿轮1056与第二齿轮1057啮合，当扇叶1053在气流驱动下转动时，能够使第二齿轮1057转动，从而使第二齿轮1057相对于其啮合的齿轨1042滚动，实现滑块的定向移动，在滑块移动到齿轨1042端部时，由换热内胆104内设置的与插槽1055插接的驱动结构驱动轴筒1052相对于滑块转动，由于此时第一齿轮1056与第二齿轮1057相对转动，因此需要将第一齿轮1056、第二齿轮1057的上的齿设置为弧型，使第一齿轮1056、第二齿轮1057能够沿其中心的连线转动，外置的驱动转筒1051转动的装置应当设置为可伸缩的结构，使其端部能够插入到插槽1055中并与插槽1055径向固定，在驱动装置轴向转动带动扇轮903转动使扇叶1053转动180
°
，从而能够在气流驱动下使扇叶1053反向转动，能够将滑块由齿轨1042一端移动到齿轨1042另一端，如此往复可使滑块上固定连接的毛刷1054将s形铜管81表面清洁，避免灰尘在冷却中粘附在蒸发器8上导致换热效率低。
[0043]
实施例3
[0044]
如图1-6所示，中央真空热交换装置，包括换热箱1，所述换热箱1包括换热外壳101，所述换热外壳101内固定连接有换热内胆104，所述换热内胆104一端与进气端口102连通，换热内胆104另一端与排气端口103连通，所述进气端口102处设置有吸风机构2，所述换热内胆104包括s形风道1041，所述s形风道1041内固定有沿s形风道1041轴线分布的蒸发器8，所述蒸发器8一端与s形风道1041外顶部固定的压缩机4连通，所述压缩机4与冷凝器连通，所述冷凝器通过节流阀6与蒸发器8另一端连通，所述冷凝器位于冷凝箱中，所述冷凝箱固定于换热外壳101内，所述s形风道1041底端设置有集尘槽1043，所述集尘槽1043底端通过集尘管1044连通，所述集尘管1044端部连接有集尘筒1045，所述排气端口103处转动连接有滤板901，所述滤板901底端固定连接有扇轮903，所述排气端口103内位于滤板901上贴合滑动连接有刮板902，所述刮板902端部固定于排气端口103侧面固定的灰斗3侧面，所述滤板901顶面为凸面，所述刮板902形状为底面与滤板901上表面贴合的弧型。
[0045]
s形风道1041内冷却的气体中带有灰尘的在冷却中易于聚集成大颗粒掉落在s形风道1041内，气流无法吹动，在s型风道底部设置集尘槽1043，集尘槽1043之间由集尘管
1044连通，集尘管1044端部连接集尘筒1045，避免灰尘积累在s形风管内部无法排出，经气流流动的小颗粒经过排气端口103处连接的排气管内的滤板901时，能够将气体中的颗粒过滤下来，使洁净气体排出，灰尘位于滤板901上方，为避免滤板901堵塞，在滤板901底部固定连接扇轮903，滤板901与扇轮903固定连接，扇轮903与扇架904转动连接，扇架904与排气筒9固定，在气流驱动下能够使扇轮903带动滤板901转动，从而使滤板901相对于刮板902转动，将滤板901表面的灰尘刮掉并沿刮板902侧面进由排灰口905进入到灰斗3中，实现灰尘收集。
[0046]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0047]
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。