一种自动清垢的余热回收冷凝器的制作方法

1.本发明属于化工设备技术领域，具体是一种自动清垢的余热回收冷凝器。


背景技术：

2.在化工生产中，需要对物料进行降温，存在着压缩制冷循环的过程，在这一过程中，冷凝器的作用是将热的物料进行降温，热量被从物料中转移到另一种介质，如水或空气中以实现物料的冷却的装置。
3.从冷凝的原理上来看，冷凝器的主要是通过热传递的方式，将较高温度的物料中的热量转移到冷却介质中，从而实现热量的回收利用。然后再将冷却介质中的余热重复利用，可有效提升热量的利用率，实现节能减排的目的。
4.基于此，授权公告号为cn214333123u的中国专利提出了一种充分利用余热的管壳式冷凝器，其主要的技术方案是：包括壳体，所述壳体的上部设置有进料口，在壳体的下部设置有出料口，在壳体内部设置有冷凝管，所述冷凝管弯曲设置在壳体内，所述壳体中部设置有导流架，所述导流架设置在壳体进料口的正下方，所述导流架的顶部设置有倾斜向下的顶部分流板，在导流架的中部设置有水平放置的中部分流板，在顶部分流板和中部分流板上均设置有若干分流孔；所述冷凝管自壳体内部延伸至壳体外部；所述进料口处连接有进料管，所述进料管外部套装一保温套管，所述冷凝管连接保温套管，在保温套管的远离冷凝管的一端设置有排水口。
5.上述现有专利在壳体的上部和中部分别设置有顶部分流板和中部分流板，当物料自进料口处进入后，由于顶部分流板为倾斜向下的设置，因此物料进入后被分散到壳体横向的各处，避免物料只是竖直向下直接流入到壳体底部。当物料自顶部分流板分散到各处后之后，又被中部分流板阻挡，一部分自分流孔处直接落下，另一部分顺着分流板分流到各处，有效的增加了物料与冷凝管的接触面积，提高了冷凝效率。
6.但在长期使用时，冷凝器中高温侧在换热过程中遇冷，会在管壁上结垢，长期堆积下去，管壁厚度增加，降低换热效率，且可能导致物料流通不畅，现有的冷凝器在解决这一问题时，需要停止生产，通过化学药剂对冷凝水流通的管路进行冲洗，十分麻烦，而且是在结垢堆积一定程度后才去清除，清除效果有限，因此存在一定的改进空间。


技术实现要素：

7.本发明针对现有技术不足，提供一种自动清垢的余热回收冷凝器，这种自动清垢的余热回收冷凝器能够在冷凝器运行的过程中自动清除换热管道上高温侧因遇冷而产生的水垢或结晶，在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理结垢。
8.为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：一种自动清垢的余热回收冷凝器，包括冷却水腔以及位于所述冷却水腔两侧的第一物料腔和第二物料腔，所述第一物料腔和所述第二物料腔之间连接有穿过所述冷却水腔的若干换热管，进液主管道
由第一电磁换向阀控制连通第一进液管道或第二进液管道，出液主管道由第二电磁换向阀控制连通第一出液管道或第二出液管道，所述第一物料腔连通所述第一进液管道和所述第一出液管道；所述第二物料腔连通所述第二进液管道和所述第二出液管道，若干所述换热管内滑动设置有刷体组件，所述刷体组件包括中心轴，装载桩套设于所述中心轴上，且所述装载桩外周设置有若干束所述刷毛，所述中心轴两端伸出所述装载桩，所述装载桩的内壁开设有螺旋槽，所述中心轴上固定有与所述螺旋槽配合的凸柱，所述刷毛与所述换热管内壁相抵，至少一所述换热管位于所述第一物料腔内的一端设置有电信号触发组件，所述电信号触发组件包括防水壳体，所述防水壳体内设置有轻触开关，所述防水壳体上设有滑槽，所述滑槽内设有复位弹性件以及活动件，所述活动件侧向延伸有与所述轻触开关配合的延伸杆，所述轻触开关连接有控制装置，物料从所述第二进液管道进液经所述换热管至所述第一出液管道出液，所述控制装置在每次收到轻触开关电信号时，延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向，并在延时设定的时间后再换向。这种自动清垢的余热回收冷凝器，在使用时，高温的物料从进液主管道进入，经过与冷却水的换热之后从出液主管道排出，工作过程为：物料从所述第二进液管道进液经所述换热管至所述第一出液管道出液，在此过程中物料推动刷体组件移动，在刷体组件移动的过程中对换热管内壁进行刷洗，防止在内壁结垢，刷体组件在移动到第一物料腔侧时，推动活动件按压电信号触发组件内的轻触开关，轻触开关为控制装置提供电信号，在控制装置接到电信号之后，经过延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向，在换向之后，物料从所述第一进液管道进液经所述换热管至所述第二出液管道出液，同时也推动刷体组件反向刷洗换热管的内壁，在经过一段时间的延时之后，控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀再换向，物料从所述第二进液管道进液经所述换热管至所述第一出液管道出液，如此循环的对换热管道上的结垢自动刷洗，刷体组件整体进行往复移动的过程中，会不断地与换热管两端进行碰撞，碰撞的作用端是中心轴，每当中心轴受到碰撞时，装载桩就会相对中心轴滑动一定距离，而由于中心轴上的凸柱与装载桩的螺旋槽配合，装载桩移动会相对中心轴扭转，并且由于撞击力度不同，扭转的角度也不相同，这样在刷体组件进行往复移动的过程中，刷毛不断切换与换热管内壁的接触位置，使得对于换热管内壁的各个部位都可以得到刷洗，在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理水垢。
9.若干所述换热管均穿过并固定于所述冷却水腔的两侧壁上，所述换热管位于所述冷却水腔外侧的两端侧壁均设置有开口，所述装载桩外周设置有挡环，所述刷体组件滑动至所述换热管的端部时，所述挡环与其所在位置的所述开口之间形成流道。设置挡环可以增加物料对刷体组件的推力，以防刷体组件无法被物料推动，挡环可以是完全的挡住换热管截面，也可以是与换热管之间存在较大间隙。
10.所述装载桩上设置有环形槽，所述挡环卡设于所述环形槽内。采用该结构方便挡环的组装。
11.所述装载桩由第一装载桩（a）和第二装载桩（b）拼合而成，所述环形槽靠近拼合位置。采用该结构进一步方便挡环的组装。
12.所述螺旋槽内均匀分布有若干凸筋，相邻所述凸筋之间具有大于等于所述凸柱的容纳部。凸筋之间的间隙用于限位凸柱，在非撞击时防止装载桩相对中心轴扭转。
13.所述中心轴两端设置有限位环。设置限位环用于防止装载桩滑出中心轴的范围。
14.上述技术方案中，优选的，所述冷却水腔连接有进水管道和出水管道。
15.上述技术方案中，优选的，所述第一物料腔和第二物料腔上均设置有过滤托盘，两所述过滤托盘分别抵靠所述第一出液管道和所述第二出液管道，所述过滤托盘上设置有网孔面，所述网孔面上铺设有对冷却液过滤的滤板。
16.上述技术方案中，优选的，所述第一物料腔和第二物料腔两侧均设置有排渣口，所述过滤托盘由所述排渣口插入。
17.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1、能够自动循环的对换热管道上的结垢自动刷洗，在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理结垢；2、采用该结构使得刷体组件在被物料推动的过程中能够旋转，使得换热管内壁被刷洗的更加干净；3、在物料从两个方向进行换热管时，由于物料对刷体组件的推力会间接推动导向杆，故能够使得刷体组件在两个方向旋转并移动的过程中每一根刷毛所刷洗的位置是不同的，且由于物料对刷体组件的推力的变化能够使得每一根刷毛的刷洗路径范围轴向扩大，使得换热管内壁被刷洗的更加干净。
附图说明
18.图1为本发明实施例的结构示意图。
19.图2为本发明实施例的内部结构示意图。
20.图3为图2的局部放大图。
21.图4为本发明实施例中刷体组件的结构示意图。
22.图5为本发明实施例中刷体组件的分解结构示意图。
23.图6为图5的局部放大图。
24.图7为本发明实施例中电信号触发组件的剖视结构示意图。
25.图8为本发明实施例中物料流通状态的结构示意图。
26.图9为本发明实施例中另一物料流通状态的结构示意图。
具体实施方式
27.下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：参见图1至图9，一种自动清垢的余热回收冷凝器，包括冷却水腔1以及位于冷却水腔1两侧的第一物料腔2和第二物料腔3，第一物料腔2和第二物料腔3之间连接有穿过冷却水腔1的四根换热管4，进液主管道5由第一电磁换向阀61控制连通第一进液管道51或第二进液管道52，出液主管道7由第二电磁换向阀62控制连通第一出液管道71或第二出液管道72，第一物料腔2连通第一进液管道51和第一出液管道71；第二物料腔3连通第二进液管道52和第二出液管道72，四根换热管4内滑动设置有刷体组件8，刷体组件8包括中心轴81，装载桩82套设于中心轴81上，且装载桩82外周设置有若干束刷毛83，中心轴81两端伸出装载桩82，装载桩82的内壁开设有螺旋槽821，中心轴81上固定有与螺旋槽821配合的凸柱811，刷毛83与换热管4内壁相抵，至少一换热管4位于第一物料腔2内的一端设置有电信号触发组件9，电信号触发组件9包括防水壳体91，防水壳体91内设置有轻触开关92，防水壳体91上设有滑槽911，滑槽911内设有复位弹性件93以及活动件94，活动件94侧向延伸有与轻触开关92配合的延伸杆95，非必要的，滑
槽911与活动件94之间可设有密封圈，轻触开关92连接有控制装置，物料从第二进液管道52进液经换热管4至第一出液管道71出液，控制装置在每次收到轻触开关92电信号时，延时或非延时的由控制装置控制第一电磁换向阀61和第二电磁换向阀62完成换向，并在延时设定的时间后再换向。
28.这种自动清垢的余热回收冷凝器，在使用时，高温的物料从进液主管道进入，经过与冷却水的换热之后从出液主管道排出，工作过程为：物料从第二进液管道进液经换热管至第一出液管道出液，在此过程中物料推动刷体组件移动，在刷体组件移动的过程中对换热管内壁进行刷洗，防止在内壁结垢，刷体组件在移动到第一物料腔侧时，推动活动件按压电信号触发组件内的轻触开关，轻触开关为控制装置提供电信号，在控制装置接到电信号之后，经过延时或非延时的由控制装置控制第一电磁换向阀和第二电磁换向阀完成换向，在换向之后，物料从第一进液管道进液经换热管至第二出液管道出液，同时也推动刷体组件反向刷洗换热管的内壁，在经过一段时间的延时之后，控制装置控制第一电磁换向阀和第二电磁换向阀再换向，物料从第二进液管道进液经换热管至第一出液管道出液，如此循环的对换热管道上的结垢自动刷洗，刷体组件整体进行往复移动的过程中，会不断地与换热管两端进行碰撞，碰撞的作用端是中心轴，每当中心轴受到碰撞时，装载桩就会相对中心轴滑动一定距离，而由于中心轴上的凸柱与装载桩的螺旋槽配合，装载桩移动会相对中心轴扭转，并且由于撞击力度不同，扭转的角度也不相同，这样在刷体组件进行往复移动的过程中，刷毛不断切换与换热管内壁的接触位置，使得对于换热管内壁的各个部位都可以得到刷洗，在使用的过程中始终能够保持几乎无垢的状态，有效提升换热效率，并且无需拆开以清理水垢。
29.在每根换热管4位于第一物料腔2内的一端均设置有电信号触发组件9的情况下，设置为每个电信号触发组件9内的轻触开关92均被按压后开始执行延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向；在只有一根换热管4位于第一物料腔2内的一端均设置有电信号触发组件9的情况下，设置为电信号触发组件9内的轻触开关92均被按压后开始执行延时或非延时的由所述控制装置控制所述第一电磁换向阀和所述第二电磁换向阀完成换向。延时可减少换向的频率，并且在只设有一个电信号触发组件9的情况下可保证其余未设有电信号触发组件9的换热管4中的刷体组件8也能够移动至与电信号触发组件9所在侧的端部。
30.本实施例中，四根换热管4均穿过并固定于冷却水腔1的两侧壁上，换热管4位于冷却水腔1外侧的两端侧壁均设置有开口41，装载桩82外周设置有挡环822，刷体组件8滑动至换热管4的端部时，挡环822与其所在位置的开口41之间形成流道。设置挡环可以增加物料对刷体组件的推力，以防刷体组件无法被物料推动，挡环可以是完全的挡住换热管截面，也可以是与换热管之间存在较大间隙。
31.本实施例中，装载桩82上设置有环形槽823，挡环822卡设于环形槽823内。采用该结构方便挡环的组装。
32.本实施例中，装载桩82由第一装载桩8a和第二装载桩8b拼合而成，环形槽823靠近拼合位置，其拼合的方式可以是螺纹连接，卡扣连接或者超声波焊接。采用该结构进一步方便挡环的组装。
33.本实施例中，螺旋槽821内均匀分布有若干凸筋824，相邻凸筋824之间具有大于等
于凸柱811的容纳部。凸筋之间的间隙用于限位凸柱，在非撞击时防止装载桩相对中心轴扭转。
34.本实施例中，中心轴81两端设置有限位环812。设置限位环用于防止装载桩82滑出中心轴81的范围。
35.本实施例中，冷却水腔1连接有进水管道11和出水管道12，通过进水管道11和出水管道12可对冷却水腔1内的冷却水进行替换，以提高换热效率。
36.本实施例中，第一物料腔2和第二物料腔3上均设置有过滤托盘13，两过滤托盘13分别抵靠第一出液管道71和第二出液管道72，过滤托盘13上设置有网孔面131，网孔面131上铺设有对冷却液过滤的滤板。通过滤板能够过滤掉结垢或杂质。
37.本实施例中，第一物料腔2和第二物料腔3两侧均设置有排渣口14，过滤托盘13由排渣口14插入。通过将过滤托盘13从排渣口14拔出能够方便的更换或清洗滤板。
38.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。