本发明涉及换热器,尤其涉及一种壳管式换热器。
背景技术:
1、管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器,管壳式换热器由壳体、传热管束、管板、折流板和管箱等部件组成,壳体多为圆筒形,内部装有管束,管束两端固定在管板上,进行换热的冷热两种流体,一种在管内流动,称为管程流体,另一种在管外流动,称为壳程流体,为提高管外流体的传热分系数,通常在壳体内安装若干上下错位布置折流板,形成曲线流道,折流板可提高壳程流体速度,迫使流体按规定路程多次横向通过管束,增强流体湍流程度,(参考公开号为cn212362909u的中国专利申请提出了一种壳管式换热器),在空调应用领域,当热空气进入壳体内时,管束内部流动的是冷介质,热空气与管束的外壁接触,管内的冷介质吸收热空气中的热量,实现热量的交换;
2、当热空气进入壳体时,进入壳体内的热空气首先与管束的前端部分接触,通过前端部分的管束对热空气进行吸热,在一些大型空调应用中,会采用一些行程较长的换热器,由于换热器的行程较长,这导致管束的后端部分吸热效果逐渐递减,尽管壳体内安装有折流板,通过迫使热空气沿着曲线流道多次横向流过管束来增大交换面的有效面积,但是折流板的设置会加快热空气的流速,新进入的热空气会推动已经存在于壳体内的热空气快速向前移动,导致后端的管束没有发挥换热效果,造成换热效果差的问题。
3、为解决上述问题,本技术中提出一种壳管式换热器。
技术实现思路
1、本发明提出了一种壳管式换热器,解决了相关技术中热空气在壳体内快速流动,导致后端的管束没有发挥换热效果,造成换热效果差的问题。
2、本发明提出的一种壳管式换热器,包括换热器主体;
3、所述换热器主体包括圆筒壳体、管束、进气管与排气管,所述圆筒壳体内沿其轴线方向设置有管束,所述圆筒壳体连接在进气管与排气管之间;
4、所述管束上套设有对气体进行分流的气体分流组件,所述气体分流组件的侧面配合有限制气体流动的柔性分散组件,所述圆筒壳体上设置有驱动气体分流组件沿着管束移动的驱动件;
5、所述柔性分散组件具有第一位置状态与第二位置状态,当柔性分散组件位于第一位置状态时为展开姿态,气体分流组件连通在进气管的下方,且柔性分散组件在展开姿态下使气体呈连续的分散、聚拢流向行进;当柔性分散组件位于第二位置状态时,驱动件驱动气体分流组件沿着管束移动并推动柔性分散组件切换至收拢姿态以对管束外周刮拭。
6、作为本发明的进一步优化方案,所述气体分流组件包括分流筒、分隔板、分流板与分流孔,所述分流筒滑动套设在管束上,且分流筒由驱动件驱动沿着管束的轴线方向移动,所述分流筒内开设有空腔,且空腔贯通分流筒的顶部以及底部,所述分流筒内安装有竖直布置的分隔板,所述分隔板的底部与分流筒内的底部存在间距,所述分隔板将空腔分隔成相互连通的进气腔室与排气腔室,所述分流筒的一侧内壁安装有若干个竖直布置且倾斜的分流板,若干个所述分流板的长度由下至上依次递增,若干个所述分流板将排气腔室分隔成若干个排气区域,若干个排气区域的大小由下至上依次递增,若干个所述排气区域均设置有开设在分流筒一侧的分流孔,若干个排气区域的分流孔孔径大小由下至上依次递增,所述柔性分散组件连接在分流筒的一侧并与分流孔连通。
7、作为本发明的进一步优化方案,所述柔性分散组件包括锥形滤布与过气件,若干个所述锥形滤布两两之间均连接有过气件,若干个所述锥形滤布与过气件均滑动套设在管束上,靠近分流筒一侧的一个锥形滤布与其连接,一侧的一个锥形滤布与分流孔连通,所述锥形滤布的外周开设有密集排布的第一过气孔,远离分流筒一侧的另一个锥形滤布与圆筒壳体的另一端内壁连接。
8、作为本发明的进一步优化方案,所述过气件包括过气盘与第二过气孔,若干个所述锥形滤布两两之间均连接有过气盘,所述过气盘上沿其中心开设有两个对称设置的过气区域,所述过气盘的两个过气区域均开设有贯通且密集排布的第二过气孔。
9、作为本发明的进一步优化方案,所述换热器主体还包括第一过流筒与第二过流筒,所述圆筒壳体的一端安装有第一过流筒,另一端安装有第二过流筒,所述第一过流筒的中部安装有横向设置的固定板,且固定板将第一过流筒内分隔成独立设置的进液腔室与排液腔室,所述第一过流筒的底部连接有与进液腔室连通的进液管,所述第一过流筒的顶部连接有与排液腔室连通的排液管;
10、所述管束包括第一换热管与第二换热管,所述圆筒壳体内由下至上设置有若干个横向布置的多个第一换热管与多个第二换热管,多个所述第一换热管、第二换热管的两端分别与第一过流筒以及第二过流筒连接,多个所述第一换热管的两端分别与进液腔室以及第二过流筒连通,多个所述第二换热管的两端分别与排液腔室以及第二过流筒连通。
11、作为本发明的进一步优化方案,所述圆筒壳体的另一端内壁安装有套设在第一换热管与第二换热管上的缓冲组件,且缓冲组件的端部延伸至第二过流筒内与第一换热管正对,所述缓冲组件用于柔性分散组件收拢时对其缓冲。
12、作为本发明的进一步优化方案,所述缓冲组件包括固定盘、缓冲件、连接杆与缓冲扰流件,所述圆筒壳体的另一端内壁安装有套设在第一换热管与第二换热管上的固定盘,所述固定盘靠近柔性分散组件的一侧安装有滑动套设在第一换热管与第二换热管上的缓冲件,所述缓冲件的侧面安装有滑动穿过固定盘以及第二过流筒并伸入其中的连接杆,所述连接杆的端部安装有置于第二过流筒内并与第一换热管正对的缓冲扰流件。
13、作为本发明的进一步优化方案,所述缓冲件包括弹簧与顶盘,所述固定盘靠近柔性分散组件的一侧安装有若干个周向布置的弹簧,所述顶盘安装在若干个所述弹簧的端部并滑动套接在第一换热管与第二换热管上,所述连接杆远离缓冲扰流件的一端与顶盘连接,另一个所述锥形滤布与顶盘连接。
14、作为本发明的进一步优化方案,所述缓冲扰流件包括缓冲盘、轴流桨叶与导流孔,所述连接杆的端部安装有位于第二过流筒内并对第一换热管正对的缓冲盘,所述缓冲盘远离连接杆的一侧转动连接有轴流桨叶,所述缓冲盘上开设有若干个贯通且位于其上部位置的导流孔,若干个所述导流孔在缓冲盘上呈弧形间隔布置。
15、作为本发明的进一步优化方案,所述驱动件包括气缸,所述第一过流筒远离圆筒壳体的一端安装有气缸,所述气缸的驱动端与分流筒连接;
16、所述圆筒壳体内的底部由其两端向排气管倾斜。
17、本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果:
18、当柔性分散组件位于展开姿态时,气体分流组件与进气管连通,热空气顺着进气管进入气体分流组件内,可通过气体分流组件将进入其中的热空气均匀分散至柔性分散组件内,热空气在圆筒壳体内往复进出柔性分散组件,通过展开姿态下的柔性分散组件限制热空气呈连续的分散、聚拢流向行进,然后通过排气管排出,改变了传统通过设置折流板使得热空气呈曲线流道的形式前进方式,热空气往复进出柔性分散组件呈连续的分散、聚拢流向可延长其与管束接触的时间,从而保证换热的效果,该结构通过改变热空气流动路径,延长了热空气与管束的接触时间,从而提高了换热效率,有效解决了长行程换热器主体后端的管束吸热效果递减的问题;
19、由于热空气与管束接触时,管束内的冷却介质吸收热量,管束的外壁会凝结有液态水,为此,当柔性分散组件位于收拢姿态时,驱动件驱动气体分流组件沿着管束的轴线方向移动,并推动柔性分散组件逐渐收拢,柔性分散组件在管束上滑动收拢时,可对管束上形成的液态水进行刮拭,防止液态水在管束表面形成水垢,实现对管束表面液态水的及时清理,该结构通过驱动件驱动柔性分散组件沿着管束轴线方向移动并收拢,实现了对管束外壁凝结液态水的刮拭清理,有效防止了水垢的形成,保持了管束的清洁,确保了后续的换热效果。