专利名称：具有快速除污功能的完全可拆装的管壳式换热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种管壳式换热器。
背景技术：
目前，二级污水热泵发展迅速，但其核心部分换热器的除污问题一直不能 很好地解决(海水、湖水、河水热泵也存在同样的问题)，污水换热器除污是 污水源热泵研制需解决的问题之一 (引自黄国琦.城市污水源热泵的开发和
应用.流体机械，2005， 33 (6): 77 .)，大部分换热器都采用停机人工清洗的 方式来除污。总结起来，目前的二级污水换热器清除污物存在以下缺点1、 拆装清洗非常不方便，耗时耗工较多，增加了高额人工费用，且整体结构复杂， 易阻塞换热管，而采用高流速冲污又大大超出经济可行范围，如专利公开号为 CN 101122452A
公开日为2008年2月13日、名称为《管壳换热器换热管束 高压头强力轮替冲洗除污方法与装置》的发明专利就存在上述问题。2、循环 水或制冷剂走壳程与环境温度温差较大，热(冷)量损失多(引自朱聘冠编， 换热器原理及计算.北京:清华大学出版社，1985(4):257.)。
发明内容
本发明的目的是为解决目前的二级污水换热器清除污物存在拆装清洗不 方便，耗时耗工较多，增加了高额人工费用，且整体结构复杂，易阻塞换热管， 循环水或制冷剂走壳程与环境温度温差较大，热(冷)量损失多，而采用高流 速冲污又大大超出经济可行范围的问题，进而提供一种具有快速除污功能的完 全可拆装的管壳式换热器。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是本发明的管壳式换热器包括壳 体、换热管束、多个中间隔板和两个堵头隔板；所述管壳式换热器还包括转轴、 两个密封轴承和两个挡圈；所述壳体由循环水或制冷剂进水腔体、换热腔体和 循环水或制冷剂出水腔体组成，所述换热腔体位于循环水或制冷剂进水腔体和 循环水或制冷剂出水腔体之间，换热腔体分别与循环水或制冷剂进水腔体和循环水或制冷剂出水腔体可拆卸连接，换热腔体的顶端侧壁和底端侧壁上分别设 有污水进水口和污水出水口，所述两个堵头隔板分别设置在换热腔体内的两 端，两个堵头隔板之间的换热腔体内沿轴向设置有多个中间隔板，两个堵头隔 板与多个中间隔板上下交替设置，所述每个中间隔板由两个夹板和橡胶垫组 成，所述橡胶垫位于两个夹板的中间且三者可拆卸连接，所述每个堵头隔板由 两个堵头夹板和胶皮垫组成，所述胶皮垫位于两个堵头夹板的中间且三者可拆
卸连接，所述换热腔体由换热筒体、第一管板和第二管板组成；所述第一管板 设置在靠近循环水或制冷剂出水腔体一端的换热筒体上，所述第二管板设置在 靠近循环水或制冷剂进水腔体一端的换热筒体上，第一管板和第二管板分别与 换热筒体可拆卸连接，所述换热管束穿过两个堵头隔板和多个中间隔板分别装 在第一管板和第二管板上，每根换热管的两端分别装有轴向定位的挡圈，换热 管束与第一管板和第二管板可拆卸连接，所述转轴的侧壁上设有外螺纹，转轴 的一端穿过循环水或制冷剂出水腔体、第一管板、两个堵头隔板上的螺纹孔和 多个中间隔板上的螺纹孔装在第二管板上，转轴与两个堵头隔板和多个中间隔 板螺纹连接，转轴与循环水或制冷剂出水腔体之间及转轴与第一管板之间分别 装有密封轴承。 '
本发明的有益效果是 一、在壳体内除垢，不用拆装壳管式换热器，使得 部件使用寿命加长。二、具有自动清洗的功能，节省了劳力和费用。三、可大 大縮短除污耗时，除污时不用停机，设备的使用效率大大提高。四、整个设备 可完全拆装，当中间隔板夹层中的橡胶垫和/或者堵头隔板夹层中的胶皮垫老 化而不能很好地除污时可以除旧换新，保证壳管式换热器能高效工作，延长使 用寿命。五、循环水或制冷剂走管程，污水走壳程，打破了传统设计中污水走 管程、循环水或制冷剂走壳程的观念，减小了壳管式换热器与环境温差，降低 热(冷)量损失。
图1是本发明的整体结构主视图，图2是图1的A-A剖视图，图3是中 间隔板3的主视图，图4是图3的B部放大图，图5是图3的左视图，图6 是堵头隔板4的主视图，图7是图6的左视图，图8是具体实施方式
五的结构 示意图，图9是具体实施方式
六的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图1~图7说明本实施方式，本实施方式的管壳式 换热器包括壳体l、换热管束2、多个中间隔板3和两个堵头隔板4;所述管
壳式换热器还包括转轴12、两个密封轴承18和两个挡圈26;所述壳体1由循 环水或制冷剂进水腔体7、换热腔体5和循环水或制冷剂出水腔体6组成，所 述换热腔体5位于循环水或制冷剂进水腔体7和循环水或制冷剂出水腔体6 之间，换热腔体5分别与循环水或制冷剂进水腔体7和循环水或制冷剂出水腔 体6可拆卸连接，循环水或制冷剂进水腔体7的下端侧壁上设有循环水或制冷 剂进水口 28，循环水或制冷剂出水腔体6的上端侧壁上设有循环水或制冷剂 出水口 29，换热腔体5的顶端侧壁和底端侧壁上分别设有污水进水口 8和污 水出水口9，所述两个堵头隔板4分别设置在换热腔体5内的两端，两个堵头 隔板4之间的换热腔体5内沿轴向设置有多个中间隔板3，两个堵头隔板4与 多个中间隔板3上下交替设置，所述每个中间隔板3由两个夹板10和橡胶垫 11组成，所述橡胶垫11位于两个夹板10的中间且三者可拆卸连接，所述每 个堵头隔板4由两个堵头夹板13和胶皮垫14组成，所述胶皮垫14位于两个 堵头夹板13的中间且三者可拆卸连接，所述换热腔体5由换热筒体24、第一 管板15和第二管板16组成；所述第一管板15设置在靠近循环水或制冷剂出 水腔体6 —端的换热筒体24上，所述第二管板16设置在靠近循环水或制冷剂 进水腔体7 —端的换热筒体24上，第一管板15和第二管板16分别与换热筒 体24可拆卸连接，所述换热管束2穿过两个堵头隔板4和多个中间隔板3分 别装在第一管板15和第二管板16上，每根换热管17的两端分别装有轴向定 位的挡圈26，换热管束2与第一管板15和第二管板16可拆卸连接，所述转 轴12的侧壁上设有外螺纹，转轴12的一端穿过循环水或制冷剂出水腔体6、 第一管板15、两个堵头隔板4上的螺纹孔和多个中间隔板3上的螺纹孔装在 第二管板16上，转轴12与两个堵头隔板4和多个中间隔板3螺纹连接，转轴 12与循环水或制冷剂出水腔体6之间及转轴12与第一管板15之间分别装有 密封轴承18，换热管17为铜管。本发明也可以做成多管程。
具体实施方式
二结合图1和图3 图7说明本实施方式，本实施方式的 橡胶垫11上设有与穿过的换热管17数量相同的管孔19，所述两个夹板10上 位于橡胶垫11上的管孔19位置处设有换热管穿入孔20，所述穿过橡胶垫11 的管孔19内的换热管H的外壁与橡胶垫11的管孔19的内壁相接触；所述胶 皮垫14上设有与穿过的换热管17数量相同的管孔21 ，两个堵头夹板13上位于胶皮垫14的管孔21位置处设有孔22，所述穿过胶皮垫14的管孔21内的 换热管17的外壁与胶皮垫14的管孔21的内壁相接触，所述堵头隔板4的小 头端30上设有多个污水通过孔23。如此设置，结构简单，容易更换橡胶垫ll 和胶皮垫14。其它组成及连接关系与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图1说明本实施方式，本实施方式的转轴12的外 端设有手柄25。如此设置，方便转轴12转动。其它组成及连接关系与具体实 施方式一相同。
具体实施方式
四结合图l说明本实施方式，本实施方式的转轴12的一 端通过转轴支座27装在第二管板16上。如此设置，便于转轴12安装定位。 其它组成及连接关系与具体实施方式
一或四相同。
具体实施方式
五结合图8说明本实施方式，本实施方式是将本发明的技 术方案应用到污水换热站的一个实施例，在冬季，污水处理厂的二级出水由水 泵30打入到本发明的换热器31中，与循环水32进行换热。其中污水走壳程， 循环水走管程，二者进行逆流换热，污水将热量传给循环水32。在换热过程 中，定期进行换热器31内的自动除污。然后利用热泵机组将循环水32中的热 量供给热用户。
具体实施方式
六结合图9说明本实施方式，本实施方式是将本发明的技 术方案应用到污水换热站的另一个实施例，污水与制冷剂33直接换热，污水 处理厂的二级出水由水泵30打入到本发明的换热器31中，与制冷剂33进行 换热。其中污水走壳程，制冷剂33走管程，二者进行逆流换热，污水将热量 传给制冷剂33。在换热过程中，定期进行换热器31内的自动除污。从换热器 31中出来的制冷剂33再将热量传递给送往热用户的循环水，最后将热量送到 热用户。
在以上两种实施方案中，当管壳式换热器运行年限较长时，管壳式换热器 中的胶皮垫和橡胶垫磨损或老化。这时可以拆开管壳式换热器，更换胶皮垫和 橡胶垫，从而保障了管壳式换热器的高效运行，提高整个设备的使用寿命。
工作原理是污水走壳程，循环水或制冷剂走管程，除污时人工正向和反 向旋转转轴，通过转轴上的螺纹使得堵头隔板和多个中间隔板沿轴向移动。此 时通过胶皮垫和橡胶垫的往复移动对换热管束进行刮擦，这样就除去了附着在 换热管束外壁上的污垢。
权利要求
1、一种具有快速除污功能的完全可拆装的管壳式换热器，所述管壳式换热器包括壳体(1)、换热管束(2)、多个中间隔板(3)和两个堵头隔板(4)；其特征在于所述管壳式换热器还包括转轴(12)、两个密封轴承(18)和两个挡圈(26)；所述壳体(1)由循环水或制冷剂进水腔体(7)、换热腔体(5)和循环水或制冷剂出水腔体(6)组成，所述换热腔体(5)位于循环水或制冷剂进水腔体(7)和循环水或制冷剂出水腔体(6)之间，换热腔体(5)分别与循环水或制冷剂进水腔体(7)和循环水或制冷剂出水腔体(6)可拆卸连接，换热腔体(5)的顶端侧壁和底端侧壁上分别设有污水进水口(8)和污水出水口(9)，所述两个堵头隔板(4)分别设置在换热腔体(5)内的两端，两个堵头隔板(4)之间的换热腔体(5)内沿轴向设置有多个中间隔板(3)，两个堵头隔板(4)与多个中间隔板(3)上下交替设置，所述每个中间隔板(3)由两个夹板(10)和橡胶垫(11)组成，所述橡胶垫(11)位于两个夹板(10)的中间且三者可拆卸连接，所述每个堵头隔板(4)由两个堵头夹板(13)和胶皮垫(14)组成，所述胶皮垫(14)位于两个堵头夹板(13)的中间且三者可拆卸连接，所述换热腔体(5)由换热筒体(24)、第一管板(15)和第二管板(16)组成；所述第一管板(15)设置在靠近循环水或制冷剂出水腔体(6)一端的换热筒体(24)上，所述第二管板(16)设置在靠近循环水或制冷剂进水腔体(7)一端的换热筒体(24)上，第一管板(15)和第二管板(16)分别与换热筒体(24)可拆卸连接，所述换热管束(2)穿过两个堵头隔板(4)和多个中间隔板(3)分别装在第一管板(15)和第二管板(16)上，每根换热管(17)的两端分别装有轴向定位的挡圈(26)，换热管束(2)与第一管板(15)和第二管板(16)可拆卸连接，所述转轴(12)的侧壁上设有外螺纹，转轴(12)的一端穿过循环水或制冷剂出水腔体(6)、第一管板(15)、两个堵头隔板(4)上的螺纹孔和多个中间隔板(3)上的螺纹孔装在第二管板(16)上，转轴(12)与两个堵头隔板(4)和多个中间隔板(3)螺纹连接，转轴(12)与循环水或制冷剂出水腔体(6)之间及转轴(12)与第一管板(15)之间分别装有密封轴承(18)。
2、 根据权利要求1所述的具有快速除污功能的完全可拆装的管壳式换热 器，其特征在于所述橡胶垫(11)上设有与穿过的换热管(17)数量相同的管孔 (19)，所述两个夹板(10)上位于橡胶垫(11)上的管孔(19)位置处设有换热管穿入 孔(20)，所述穿过橡胶垫(11)的管孔(19)内的换热管(17)的外壁与橡胶垫(11)的 管孔(19)的内壁相接触；所述胶皮垫(14)上设有与穿过的换热管(17)数量相同的管孔(21)，两个堵头夹板(13)上位于胶皮垫(14)的管孔(21)位置处设有孔(22)， 所述穿过胶皮垫(14)的管孔(21)内的换热管(17)的外壁与胶皮垫(14)的管孔(21) 的内壁相接触，所述堵头隔板(4)的小头端(30)上设有多个污水通过孔(23)。
3、 根据权利要求1所述的具有快速除污功能的完全可拆装的管壳式换热 器，其特征在于所述转轴(12)的外端设有手柄(25)。
4、 根据权利要求1或3所述的具有快速除污功能的完全可拆装的管壳式 换热器，其特征在于所述转轴(12)的一端通过转轴支座(27)装在第二管板(16) 上。
全文摘要
具有快速除污功能的完全可拆装的管壳式换热器，它涉及一种管壳式换热器。针对目前的二级污水换热器清除污物存在拆装清洗不方便，耗时耗工较多，整体结构复杂，易阻塞换热管，热(冷)量损失多问题。换热腔体分别与循环水或制冷剂进、出水腔体可拆卸连接，换热腔体内的两个堵头隔板与多个中间隔板上下交替设置，中间隔板中的橡胶垫与两个夹板可拆卸连接，堵头隔板中的胶皮垫与两个堵头夹板可拆卸连接，转轴的一端穿过换热腔体的第一管板、堵头隔板和多个中间隔板装在换热腔体的第二管板上，转轴与两个堵头隔板和多个中间隔板螺纹连接。本发明的结构简单、拆装清洗方便、热(冷)量损失少，并能保证壳管式换热器能高效工作，延长其使用寿命。
文档编号F25B39/00GK101307968SQ20081006492
公开日2008年11月19日 申请日期2008年7月14日 优先权日2008年7月14日
发明者杨 姚, 姜益强, 朝 沈, 马最良 申请人:哈尔滨工业大学