一种具有防泄漏特性适用于储热溶液储热换热器

文档序号:32951968发布日期:2023-01-14 14:02阅读:23来源:国知局
一种具有防泄漏特性适用于储热溶液储热换热器

1.本发明涉及换热器技术领域,具体为一种具有防泄漏特性适用于储热溶液储热换热器。


背景技术:

2.换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备,储热换热器就是在热量转换完成后,可以对热量进行储存,以便于后期的使用,储热换热器的正常使用,需要保证封闭性,避免出现泄漏的情况。
3.现有的储热换热器存在的缺陷是:
4.1、专利文件cn205940249u,公开了一种相变储热换热器及其系统,包括:立式的储热换热器罐体;多个储热材料封装体,用于封装相变储热介质并且立式密排于储热罐罐体内部,相变储热介质为相变温度180℃的熔盐,用于储热或放热;多孔密排喷淋装置,布置于所述储热材料封装体上方并用于将相变换热介质向所述储热材料封装体喷洒;以及相变换热装置,布置于所述多孔密排喷淋装置上方,用于产生蒸汽。储热材料封装管立式密排,增大了储热罐的填充率,采用180℃熔盐作为储热介质,提高储热效率的同时降低了制作成本。将蒸汽发生器/换热器排布于储热罐内部,形成储热换热一体系统,大幅减少了蒸汽发生器的换热管及罐体设备投入,
5.但是上述公开文件中的不具备保温结构,无法进行储存热量,同时无法保证装置的封闭性;
6.2、专利文件cn209434175u公开了一种分形微通道换热器,在基板上开设有n0组扇形分形单元通道,n0组扇形分形单元通道关于基板的中心呈圆周阵列均布,n0组扇形分形单元通道在基板上放射状布置,n0组扇形分形单元通道的出口端均与集液环槽连通,流体从流体入口进入经分形单元通道后进入集液环槽最终从流体出口流出,n0组扇形分形单元通道覆盖整个基板,流体可向换热器中的各个方向流动,流动的同时带走换热器内的热量,从而实现换热器内的均匀换热,避免局部高温,延长了电子芯片的使用寿命;较多的分叉管路提高了换热器的换热效率;散热单元中的支路通道可任意密排,大幅提升换热效率,
7.但是上述公开文件中的内部不具备增大接触面积的结构,装置的热量转为效率较低;
8.3、专利文件cn209344066u公开了仿生分形板式换热器,在基板上开设有分形单元通道,若干分形单元通道关于基板的中心呈圆周阵列均布,若干条分形单元通道的出口端均与集液环槽连通,流体从流体入口进入经分形单元通道后进入集液环槽最终从流体出口流出,若干分形单元通道覆盖整个基板,流体可向换热器中的各个方向流动,流动的同时带走换热器内的热量,从而实现换热器内的均匀换热,避免局部高温,延长了电子芯片的使用寿命;在分形单元通道中采用锐角作为分叉角度,流体在经过锐角转弯时遇到的流动阻力较小,降低了流体在通道内的流动阻力;且分叉管路覆盖整个基板,较多的分叉管路提高了换热器的换热效率,
9.但是上述公开文件中不具备过滤结构,溶液传输的过程中,杂质过多可能会堵塞装置;
10.4、专利文件cn207816059u公开了一种壳管联通储水即热式换热器,多支壳管的组合联通通过冷水联通直管或冷水联通弯管或者暖气管焊接联通;换热器壳管部分管腔内设置有暖气管,部分壳管管腔内设置有冷水吸热管;暖气管为握弯管焊接联通或通过暖气联通管焊接联通,暖气管一端与壳管管腔相通循环,改变热流体通道增强湍流度;冷水吸热管一端管口与管腔相通循环,而另一端与管接头焊接固连,改变冷流体通道使得冷流体的流动状态发生改变;冷水进管接头、冷水出管接头、暖气进管接头和暖气出管接头分别与冷、热两种流体管腔相通循环,构成部分壳管管腔为冷流体、部分壳管管腔为热流体,加长冷水管循环流程通道。冷水细管增多回程,换热效率提高,
11.但是上述公开文件中的不具备拦截防护结构,内部设备容易受到外界的影响发生损坏。


技术实现要素:

12.本发明的目的在于提供一种具有防泄漏特性适用于储热溶液储热换热器,以解决上述背景技术中提出的问题。
13.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种具有防泄漏特性适用于储热溶液储热换热器,包括外壳、第一隔板和导流板,所述外壳的内侧安装有保温层,所述保温层的内侧安装有隔热层,所述隔热层的内侧安装有第一隔板,所述隔热层的内侧安装有第二隔板,所述隔热层的内侧安装有三组等距排列的导流板,且三组导流板位于第一隔板和第二隔板之间,所述第一隔板和第二隔板之间贯穿安装有四组输送管,四组输送管均贯穿三组导流板的内侧,输送管的结构为“s”型弯曲,所述输送管的外侧安装有安装环,且安装环安装在隔热层的内壁上,所述外壳的顶壁贯穿安装有温度传感器,且温度传感器贯穿保温层和隔热层的内侧,且温度传感器位于第一隔板的一侧,所述温度传感器的顶部安装有温度表。
14.优选的,所述外壳的顶壁贯穿安装有第一输入管,所述外壳的顶壁贯穿安装有第二输入管,所述第一输入管和第二输入管的顶端通过螺栓均安装有一组过滤腔,两组所述过滤腔的内侧开设有螺纹接口,螺纹接口的内侧通过螺纹安装有封闭盖,所述封闭盖的底部安装有细过滤网,所述封闭盖的底部安装有粗过滤网,粗过滤网位于细过滤网的内侧,所述封闭盖的顶部安装有对接管。
15.优选的,所述外壳的底壁贯穿安装有第一输出管,第一输出管贯穿保温层和隔热层的底壁,所述外壳的底壁贯穿安装有第二输出管,第二输出管贯穿保温层和隔热层的底壁。
16.优选的,所述第一输出管的底端通过螺栓安装有一组排水阀,另一组排水阀通过螺栓安装在第二输出管的底端,两组所述排水阀的底端均安装有水流量计,所述水流量计的底端安装有排出口。
17.优选的,最左侧和最右侧的导流板开口设置在上方,中间的导流板的开口设置在下方;
18.所述第二输入管位于第一隔板和第二隔板之间,第一输入管位于第二隔板远离第
二输入管的一侧,第一输出管安装在第一隔板和第二隔板之间,第二输出管位于第一隔板远离第一输出管的一侧;
19.第二隔板与左侧的隔热层配合形成一个蓄水空间,第一隔板与右侧的隔热层配合形成一个储热水的空间,第一隔板、第二隔板和隔热层之间形成一个换热空间。
20.优选的,所述外壳的底部外侧安装有支撑垫,支撑垫的底部安装有支撑座,所述支撑座的底端安装有固定板。
21.优选的,所述固定板的底端安装有底板,所述底板的顶部安装有围栏板,所述底板的顶部安装有隔离杆,隔离杆安装在两组围栏板之间。
22.优选的,所述支撑座的正面安装有控制器。
23.优选的,该储热换热器工作步骤如下:
24.s1、首先通过螺栓将第一输入管上的对接管通过螺栓与低温溶液输送结构连接,然后第二输入管上的对接管与高温溶液输送结构连接,第一输出管底端的排出口通过螺栓与高温溶液输送结构连接,第二输出管底端的排出口通过螺栓与低温溶液输送结构连接,高温溶液和低温溶液分别通过对接管进入到过滤腔的内部,在溶液进入到过滤腔后,由粗过滤网和细过滤网对溶液中的杂质进行过滤,避免水中杂质过多,对储热换热器内部造成堵塞,
25.s2、低温溶液进入到第一输入管的内部,第一输入管将低温溶液传输到第二隔板与左侧的隔热层形成的蓄水空间,第二输入管引导高温溶液经过第一隔板、第二隔板和隔热层之间的换热空间,高温溶液将热量传输到输送管的内部,蓄水空间内的水过多时,会进入到输送管的内部,输送管引导低温水经过热水之间移动到第一隔板与右侧的隔热层形成的储热水空间,在低温水经过的过程中,吸收输送管传递的热量,温度上升;
26.s3、吸热完成的水进入到第一隔板与右侧的隔热层形成的储热水空间内,由温度传感器对储热水空间内的温度进行感应,使用者预先通过控制器设定温度,当储热水空间内部的水没有达到预设温度时,第二输出管底端的排水阀打开,将低温的水排出,循环传输重新进入到第一输入管的内部,第一输入管将水从重新传输到蓄水空间的内部,继续吸热;
27.s4、高温溶液进入到第一隔板和第二隔板,热量被不断吸走,温度降低,第一输出管底端的排水阀打开,使得高温水流出,新的高温水自动补充,保证高温溶液的温度保持不变,可以稳定的进行热量传输,在高温溶液排出的过程中,由水流量计对经过的水量进行监测。
28.优选的,在所述步骤s3中,还包括如下步骤:
29.s31、三组导流板安装在隔热层的内侧,在热水进入到后,需要从左侧一组导流板的上方经过,然后经过中间一组导流板的下方,在经过右侧一组导流板的上方,然后移动到第一输出管处,方便换热器传输热水;
30.在所述步骤s2中,还包括如下步骤:
31.s21、换热器的外壁有外壳、保温层和隔热层三层结构组成,通过隔热层隔离换热器内部与外界,降低热量的传输,通过保温层达到保温的效果,避免内部的热量出现大量流失的情况,从而达到蓄热的目的。
32.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
33.1、本发明通过安装有外壳、保温层和隔热层,换热器的外壁有外壳、保温层和隔热
层三层结构组成,通过隔热层隔离换热器内部与外界,降低热量的传输,通过保温层达到保温的效果,避免内部的热量出现大量流失的情况,从而达到蓄热的目的,外壳位于最外侧,由封闭性好的金属罐体组成,保证装置的封闭性。
34.2、本发明通过安装有输送管,第二输入管引导高温溶液经过第一隔板、第二隔板和隔热层之间的换热空间,高温溶液将热量传输到输送管的内部,输送管为“s”型弯曲管,可以增大换热器与水的接触面积,加快装置热量交换效率。
35.3、本发明通过安装有细过滤网和粗过滤网,封闭盖对底部的细过滤网和粗过滤网进行固定,保证细过滤网和粗过滤网的稳定,在溶液进入到过滤腔后,由粗过滤网和细过滤网对溶液中的杂质进行过滤,避免水中杂质过多,对储热换热器内部造成堵塞。
36.4、本发明通过安装有围栏板和隔离杆,底板对围栏板和隔离杆进行固定,形成一个隔离围栏,将内部换热器与外界隔离开,避免装置受到外界的影响出现损坏,保证内部设备的安全。
附图说明
37.图1为本发明的立体结构示意图;
38.图2为本发明的外壳立体结构示意图;
39.图3为本发明的外壳剖面结构示意图;
40.图4为本发明的保温层结构示意图;
41.图5为本发明的第二隔板结构示意图;
42.图6为本发明的过滤腔结构示意图;
43.图7为本发明的排水阀结构示意图;
44.图8为本发明的工作流程图。
45.图中:1、外壳;2、保温层;3、隔热层;4、支撑垫;5、支撑座;6、固定板;7、第一输出管;8、第二输出管;9、排水阀;10、第一隔板;11、输送管;12、导流板;13、安装环;14、第二隔板;15、温度传感器;16、温度表;17、第一输入管;18、第二输入管;19、过滤腔;20、螺纹接口;21、封闭盖;22、对接管;23、细过滤网;24、粗过滤网;25、底板;26、围栏板;27、隔离杆;28、控制器;29、水流量计;30、排出口。
具体实施方式
46.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
47.在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的换热器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”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
48.在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设
置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体的连接;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。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
49.请参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8,本发明提供的一种实施例:一种具有防泄漏特性适用于储热溶液储热换热器,包括外壳1、第一隔板10和导流板12,所述外壳1的内侧安装有保温层2,所述保温层2的内侧安装有隔热层3,换热器的外壁有外壳1、保温层2和隔热层3三层结构组成,通过隔热层3隔离换热器内部与外界,降低热量的传输,通过保温层2达到保温的效果,避免内部的热量出现大量流失的情况,从而达到蓄热的目的。
50.进一步,所述隔热层3的内侧安装有第一隔板10,第一隔板10安装在隔热层3的内侧,使得第二隔板14与左侧的隔热层3配合形成一个蓄水空间,所述隔热层3的内侧安装有第二隔板14,第二隔板14安装在隔热层3的内侧,第一隔板10与右侧的隔热层3配合形成一个储热水的空间,第一隔板10、第二隔板14和隔热层3之间形成一个换热空间,所述隔热层3的内侧安装有三组等距排列的导流板12,且三组导流板12位于第一隔板10和第二隔板14之间,三组导流板12安装在隔热层3的内侧,在热水进入到后,需要从左侧一组导流板12的上方经过,然后经过中间一组导流板12的下方,在经过右侧一组导流板12的上方,然后移动到第一输出管7处,方便换热器传输热水,所述第一隔板10和第二隔板14之间贯穿安装有四组输送管11,四组输送管11均贯穿三组导流板12的内侧,输送管11的结构为“s”型弯曲,所述输送管11的外侧安装有安装环13,且安装环13安装在隔热层3的内壁上,低温溶液进入到第一输入管17的内部,第一输入管17将低温溶液传输到第二隔板14与左侧的隔热层3形成的蓄水空间,第二输入管18引导高温溶液经过第一隔板10、第二隔板14和隔热层3之间的换热空间,高温溶液将热量传输到输送管11的内部,输送管11为“s”型弯曲管,可以增大换热器与水的接触面积。
51.进一步,所述外壳1的顶壁贯穿安装有温度传感器15,且温度传感器15贯穿保温层2和隔热层3的内侧,且温度传感器15位于第一隔板10的一侧,所述温度传感器15的顶部安装有温度表16,温度传感器15固定在外壳1的顶壁,保证温度传感器15的稳定,温度传感器15固定在外壳1上方,=由温度传感器15对储热水空间内的温度进行感应,使用者预先通过控制器28设定温度,当储热水空间内部的水没有达到预设温度时,第二输出管8底端的排水阀9打开,将低温的水排出,循环传输重新进入到第一输入管17的内部,第一输入管17将水从重新传输到蓄水空间的内部,继续吸热。
52.进一步,所述外壳1的顶壁贯穿安装有第一输入管17,所述外壳1的顶壁贯穿安装有第二输入管18,所述第一输入管17和第二输入管18的顶端通过螺栓均安装有一组过滤腔19,两组所述过滤腔19的内侧开设有螺纹接口20,螺纹接口20的内侧通过螺纹安装有封闭盖21,封闭盖21通过螺纹接口20安装在过滤腔19的顶部,方便使用者对换热器进行组装,封闭盖21对底部的细过滤网23和粗过滤网24进行固定,保证细过滤网23和粗过滤网24的稳定,所述封闭盖21的底部安装有细过滤网23,所述封闭盖21的底部安装有粗过滤网24,粗过滤网24位于细过滤网23的内侧,所述封闭盖21的顶部安装有对接管22,通过螺栓将第一输入管17上的对接管22通过螺栓与低温溶液输送结构连接,然后第二输入管18上的对接管22与高温溶液输送结构连接,高温溶液和低温溶液分别通过对接管22进入到过滤腔19的内
部,在溶液进入到过滤腔19后,由粗过滤网24和细过滤网23对溶液中的杂质进行过滤,避免水中杂质过多,对储热换热器内部造成堵塞。
53.进一步,所述外壳1的底壁贯穿安装有第一输出管7,第一输出管7贯穿保温层2和隔热层3的底壁,所述外壳1的底壁贯穿安装有第二输出管8,第二输出管8贯穿保温层2和隔热层3的底壁,所述第一输出管7的底端通过螺栓安装有一组排水阀9,另一组排水阀9通过螺栓安装在第二输出管8的底端,两组所述排水阀9的底端均安装有水流量计29,所述水流量计29的底端安装有排出口30,外壳1对底端的第一输出管7和第二输出管8进行固定,第一输出管7输出散热完成的高温溶液,方便后续溶液的补充,第二输出管8输出吸热完成的溶液,进行热量的再利用,第一输出管7和第二输出管8需要排出溶液时,排水阀9打开使得溶液受重力影响排出,溶液排出的过程中,会经过水流量计29的内侧,由水流量计29对经过的溶液进行监测。
54.进一步,所述外壳1的底部外侧安装有支撑垫4,支撑垫4的底部安装有支撑座5,所述支撑座5的底端安装有固定板6,所述支撑座5的正面安装有控制器28,所述固定板6的底端安装有底板25,所述底板25的顶部安装有围栏板26,所述底板25的顶部安装有隔离杆27,隔离杆27安装在两组围栏板26之间,底板25对顶部的固定板6进行固定,固定板6对顶部的支撑座5进行固定,支撑座5对顶部的支撑垫4进行支撑,支撑垫4对外壳1进行固定,保证支撑垫4的稳定,底板25对围栏板26和隔离杆27进行固定,形成一个隔离围栏,将内部换热器与外界隔离开,避免装置受到外界的影响出现损坏,保证内部设备的安全。
55.进一步,最左侧和最右侧的导流板12开口设置在上方,中间的导流板12的开口设置在下方;
56.所述第二输入管18位于第一隔板10和第二隔板14之间,第一输入管17位于第二隔板14远离第二输入管18的一侧,第一输出管7安装在第一隔板10和第二隔板14之间,第二输出管8位于第一隔板10远离第一输出管7的一侧;
57.第二隔板14与左侧的隔热层3配合形成一个蓄水空间,第一隔板10与右侧的隔热层3配合形成一个储热水的空间,第一隔板10、第二隔板14和隔热层3之间形成一个换热空间。
58.进一步,该储热换热器工作步骤如下:
59.s1、首先通过螺栓将第一输入管17上的对接管22通过螺栓与低温溶液输送结构连接,然后第二输入管18上的对接管22与高温溶液输送结构连接,第一输出管7底端的排出口30通过螺栓与高温溶液输送结构连接,第二输出管8底端的排出口30通过螺栓与低温溶液输送结构连接,高温溶液和低温溶液分别通过对接管22进入到过滤腔19的内部,在溶液进入到过滤腔19后,由粗过滤网24和细过滤网23对溶液中的杂质进行过滤,避免水中杂质过多,对储热换热器内部造成堵塞,
60.s2、低温溶液进入到第一输入管17的内部,第一输入管17将低温溶液传输到第二隔板14与左侧的隔热层3形成的蓄水空间,第二输入管18引导高温溶液经过第一隔板10、第二隔板14和隔热层3之间的换热空间,高温溶液将热量传输到输送管11的内部,蓄水空间内的水过多时,会进入到输送管11的内部,输送管11引导低温水经过热水之间移动到第一隔板10与右侧的隔热层3形成的储热水空间,在低温水经过的过程中,吸收输送管11传递的热量,温度上升;
61.s3、吸热完成的水进入到第一隔板10与右侧的隔热层3形成的储热水空间内,由温度传感器15对储热水空间内的温度进行感应,使用者预先通过控制器28设定温度,当储热水空间内部的水没有达到预设温度时,第二输出管8底端的排水阀9打开,将低温的水排出,循环传输重新进入到第一输入管17的内部,第一输入管17将水从重新传输到蓄水空间的内部,继续吸热;
62.s4、高温溶液进入到第一隔板10和第二隔板14,热量被不断吸走,温度降低,第一输出管7底端的排水阀9打开,使得高温水流出,新的高温水自动补充,保证高温溶液的温度保持不变,可以稳定的进行热量传输,在高温溶液排出的过程中,由水流量计29对经过的水量进行监测。
63.在所述步骤s3中,还包括如下步骤:
64.s31、三组导流板12安装在隔热层3的内侧,在热水进入到后,需要从左侧一组导流板12的上方经过,然后经过中间一组导流板12的下方,在经过右侧一组导流板12的上方,然后移动到第一输出管7处,方便换热器传输热水;
65.在所述步骤s2中,还包括如下步骤:
66.s21、换热器的外壁有外壳1、保温层2和隔热层3三层结构组成,通过隔热层3隔离换热器内部与外界,降低热量的传输,通过保温层2达到保温的效果,避免内部的热量出现大量流失的情况,从而达到蓄热的目的。
67.工作原理:首先通过螺栓将第一输入管17上的对接管22通过螺栓与低温溶液输送结构连接,然后第二输入管18上的对接管22与高温溶液输送结构连接,第一输出管7底端的排出口30通过螺栓与高温溶液输送结构连接,第二输出管8底端的排出口30通过螺栓与低温溶液输送结构连接,高温溶液和低温溶液分别通过对接管22进入到过滤腔19的内部,在溶液进入到过滤腔19后,由粗过滤网24和细过滤网23对溶液中的杂质进行过滤,避免水中杂质过多,对储热换热器内部造成堵塞,低温溶液进入到第一输入管17的内部,第一输入管17将低温溶液传输到第二隔板14与左侧的隔热层3形成的蓄水空间,第二输入管18引导高温溶液经过第一隔板10、第二隔板14和隔热层3之间的换热空间,高温溶液将热量传输到输送管11的内部,蓄水空间内的水过多时,会进入到输送管11的内部,输送管11引导低温水经过热水之间移动到第一隔板10与右侧的隔热层3形成的储热水空间,在低温水经过的过程中,吸收输送管11传递的热量,温度上升,吸热完成的水进入到第一隔板10与右侧的隔热层3形成的储热水空间内,由温度传感器15对储热水空间内的温度进行感应,使用者预先通过控制器28设定温度,当储热水空间内部的水没有达到预设温度时,第二输出管8底端的排水阀9打开,将低温的水排出,循环传输重新进入到第一输入管17的内部,第一输入管17将水从重新传输到蓄水空间的内部,继续吸热,高温溶液进入到第一隔板10和第二隔板14,热量被不断吸走,温度降低,第一输出管7底端的排水阀9打开,使得高温水流出,新的高温水自动补充,保证高温溶液的温度保持不变,可以稳定的进行热量传输,在高温溶液排出的过程中,由水流量计29对经过的水量进行监测。
68.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
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