本發(fā)明屬于換熱,尤其涉及一種節(jié)能鍋爐的熱交換器。
背景技術(shù):
1、隨著社會(huì)工業(yè)和制造業(yè)的快速發(fā)展,熱能的獲取與高效利用逐漸成為工業(yè)領(lǐng)域關(guān)注的焦點(diǎn)。尤其是在發(fā)電廠(chǎng)、化工生產(chǎn)、冶金加工等工業(yè)領(lǐng)域中,鍋爐作為核心熱能設(shè)備,其熱效率直接關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的能源利用率與經(jīng)濟(jì)成本控制。因此,人們對(duì)于鍋爐熱能轉(zhuǎn)換與控制系統(tǒng)的性能提出了更高的要求,尤其是在溫度控制、能量回收以及節(jié)能減排方面的需求日益增強(qiáng)。
2、在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生的大量高溫蒸汽具有較高的熱能,如果不能有效地進(jìn)行能量回收和合理利用,不僅會(huì)造成能源的浪費(fèi),還可能對(duì)后續(xù)管道和設(shè)備產(chǎn)生過(guò)熱損傷,甚至引發(fā)安全隱患。因此,開(kāi)發(fā)一種結(jié)構(gòu)合理、效率高、能耗低的熱交換裝置成為當(dāng)前技術(shù)研發(fā)的重要方向。為實(shí)現(xiàn)上述目的,板式熱交換器憑借其傳熱效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、操作靈活等優(yōu)點(diǎn),在節(jié)能型鍋爐系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用,能夠有效將鍋爐產(chǎn)生的蒸汽熱量轉(zhuǎn)移至需要加熱的流體中,從而實(shí)現(xiàn)熱能的再利用與整體系統(tǒng)能效的提升。
3、現(xiàn)有技術(shù)中公開(kāi)了部分換熱技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)明專(zhuān)利,其中公開(kāi)號(hào)為cn112524980b的發(fā)明專(zhuān)利,公開(kāi)了一種高效節(jié)能鍋爐的板式熱交換方法,包括鍋爐,所述鍋爐的頂部固定連接有導(dǎo)氣閥門(mén),所述導(dǎo)氣閥門(mén)的外端固定連接有濾化箱,所述濾化箱的外端固定連接有通管。該高效節(jié)能鍋爐的板式熱交換器,通過(guò)在板片的外部開(kāi)設(shè)對(duì)稱(chēng)分布的半圓形槽口,且在板片外側(cè)半圓形槽口的內(nèi)部活動(dòng)連接對(duì)稱(chēng)分布的限位桿,并在板片的頂部活動(dòng)連接密閉壓板,同時(shí)在限位桿的外部活動(dòng)連接高壓外殼和封蓋,利用高壓外殼和封蓋為板片提供密閉的空間,進(jìn)而能夠保證了該裝置在運(yùn)行的過(guò)程中,不會(huì)被未接空氣中的灰塵污染,從而解決了以往裝置裸露在外,容易使得板片內(nèi)部的墊片氧化的問(wèn)題。
4、現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn),現(xiàn)有技術(shù)中的板式熱交換器仍存在一些不容忽視的缺陷和不足,特別是在冷水輸入與熱交換效率方面的問(wèn)題較為突出,當(dāng)前熱交換系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,當(dāng)冷水通過(guò)輸入管道進(jìn)入熱交換器內(nèi)部時(shí),往往直接沖擊內(nèi)部彎折或轉(zhuǎn)向的管道部位,這種劇烈的流體沖擊形成了典型的“水錘效應(yīng)”,水錘現(xiàn)象會(huì)對(duì)管道產(chǎn)生周期性的壓力波動(dòng),長(zhǎng)期作用下易引起管道的疲勞損傷、連接部位的松動(dòng),甚至出現(xiàn)開(kāi)裂、漏水等結(jié)構(gòu)性破壞,從而大大降低了換熱器系統(tǒng)的使用壽命和運(yùn)行穩(wěn)定性;
5、此外,在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中,冷水通過(guò)管道以整股水流的形式進(jìn)入熱交換單元,其流動(dòng)路徑及接觸區(qū)域相對(duì)固定,這種流動(dòng)狀態(tài)限制了流體內(nèi)部的擾動(dòng)與混合過(guò)程,導(dǎo)致水流中內(nèi)層與外層之間的換熱效率明顯差異,具體表現(xiàn)為水流靠近管壁的一側(cè)能夠快速吸收熱量,而中央水體由于缺乏充分?jǐn)_動(dòng),溫度升高緩慢,從而在水體內(nèi)部形成明顯的徑向溫差,此類(lèi)溫差的存在不僅降低了整體的換熱效率,還會(huì)導(dǎo)致局部過(guò)熱或局部熱量浪費(fèi),進(jìn)一步削弱了熱交換器在節(jié)能方面的作用,因此,亟需一種新型的熱交換結(jié)構(gòu),能夠有效緩解水錘沖擊,并改善流體流動(dòng)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)更均勻、充分的熱量交換,提高整體熱利用率。
6、基于此,本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種節(jié)能鍋爐的熱交換器,以解決上述問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于:為了解決上述背景技術(shù)中的問(wèn)題,而提出的一種節(jié)能鍋爐的熱交換器。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
3、一種節(jié)能鍋爐的熱交換器,包括鍋爐體和換熱器,所述換熱器上設(shè)有進(jìn)氣頭和進(jìn)水頭,換熱器下設(shè)有出氣頭和出水頭,進(jìn)水頭上安裝有連接頭,進(jìn)水頭下連通有設(shè)在換熱器內(nèi)部的換熱管,進(jìn)水頭內(nèi)壁開(kāi)設(shè)有活動(dòng)槽,活動(dòng)槽內(nèi)滑動(dòng)連接有密封環(huán)板,所述密封環(huán)板上貫穿連接有旋轉(zhuǎn)分流機(jī)構(gòu),旋轉(zhuǎn)分流機(jī)構(gòu)連接在進(jìn)水頭內(nèi),所述進(jìn)水頭內(nèi)壁連接有四個(gè)第一磁塊,所述進(jìn)水頭內(nèi)壁連接有四個(gè)擺動(dòng)擾流機(jī)構(gòu),所述旋轉(zhuǎn)分流機(jī)構(gòu)下連接有連接軸,連接軸的底端連接有設(shè)在換熱管折彎處的沖擊緩沖機(jī)構(gòu)。
4、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
5、所述鍋爐體上連通有蒸汽管道,所述蒸汽管道的一端設(shè)有汽水分離器,汽水分離器的側(cè)面連通有中間管,中間管的底端與進(jìn)氣頭連通,換熱器下連接有支撐座。
6、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
7、所述旋轉(zhuǎn)分流機(jī)構(gòu)包括連接圈和連接在進(jìn)水頭內(nèi)壁的驅(qū)動(dòng)組件,所述驅(qū)動(dòng)組件的輸出軸固定連接有旋轉(zhuǎn)軸,旋轉(zhuǎn)軸的底端連接有連接板,連接板位于連接圈內(nèi)部,連接板的外弧面與連接圈的內(nèi)弧面之間連接有螺旋隔板。
8、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
9、所述連接圈貫穿連接在密封環(huán)板上,連接板設(shè)為圓形,所述旋轉(zhuǎn)軸與連接板之間為偏心位置連接,所述連接板連接于連接軸的頂端,所述連接板下連接有第二磁板。
10、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
11、所述旋轉(zhuǎn)軸外套設(shè)有軸承,軸承的側(cè)面連接有固定桿,固定桿固定連接在進(jìn)水頭內(nèi)壁,密封環(huán)板隨著連接圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程始終位于活動(dòng)槽內(nèi)。
12、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
13、所述擺動(dòng)擾流機(jī)構(gòu)包括固定連接在進(jìn)水頭內(nèi)壁的連接架,所述連接架的側(cè)面貫穿設(shè)有連接銷(xiāo)軸,連接銷(xiāo)軸外鉸接有連接座,所述連接座的側(cè)面固定連接有擺動(dòng)板,擺動(dòng)板靠近進(jìn)水頭內(nèi)壁的一側(cè)連接有第二磁塊,第二磁塊與第一磁塊相靠近的一側(cè)具有相反的磁性。
14、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
15、所述擺動(dòng)板上表面對(duì)應(yīng)第二磁板的位置連接有第一磁板,所述第一磁板與第二磁板相靠近的一側(cè)具有相反的磁性。
16、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
17、所述沖擊緩沖機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)輪,旋轉(zhuǎn)輪連接在連接軸的底端,二者之間的連接位置偏離旋轉(zhuǎn)輪的軸線(xiàn)位置,所述旋轉(zhuǎn)輪外滑動(dòng)連接有移動(dòng)框,所述移動(dòng)框設(shè)為矩形。
18、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
19、所述移動(dòng)框的側(cè)面連接有中間桿,中間桿的底端固定連接有緩沖板,緩沖板下鉸接有銷(xiāo)軸組件,銷(xiāo)軸組件連接在換熱管內(nèi)壁。
20、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步描述:
21、所述緩沖板采用伸縮板設(shè)置,緩沖板滑動(dòng)連接在換熱管內(nèi)壁,緩沖板為傾斜設(shè)置,所述緩沖板設(shè)在換熱管的折彎處。
22、綜上所述,由于采用了上述技術(shù)方案,本發(fā)明的有益效果是:
23、1、本發(fā)明中,采用連接板、螺旋隔板、連接圈、驅(qū)動(dòng)組件、活動(dòng)槽和密封環(huán)板,當(dāng)驅(qū)動(dòng)組件啟動(dòng)時(shí),它能夠精確控制旋轉(zhuǎn)軸、連接板和連接軸的轉(zhuǎn)動(dòng),特別地,旋轉(zhuǎn)軸與連接板之間采用偏心設(shè)置,這一設(shè)計(jì)使得連接板、螺旋隔板、連接圈和密封環(huán)板能夠在活動(dòng)槽內(nèi)靈活動(dòng)作,通過(guò)這種獨(dú)特的設(shè)計(jì),進(jìn)入進(jìn)水頭和換熱管內(nèi)的水流首先被螺旋隔板有效分隔,同時(shí),螺旋隔板、連接板和連接圈組成的通水板在水平方向上進(jìn)行規(guī)律的晃動(dòng),使得流經(jīng)通水板的水流被分成多股細(xì)小水流,這些細(xì)小水流呈螺旋狀進(jìn)入進(jìn)水頭和換熱管內(nèi),確保了水流在換熱管內(nèi)部能夠被充分分割和內(nèi)外流轉(zhuǎn),更重要的是,這種設(shè)計(jì)使得水流與換熱管壁之間能夠?qū)崿F(xiàn)充分且均勻的接觸,從而大大提高了換熱效率,同時(shí),由于水流的均勻分布和螺旋流動(dòng),有效減少了水錘沖擊,延長(zhǎng)了管道的使用壽命。
24、2、本發(fā)明中,采用第二磁板、第一磁板、第一磁塊、第二磁塊和擺動(dòng)板,當(dāng)連接板在驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),第二磁板隨之旋轉(zhuǎn),進(jìn)而與第一磁板之間產(chǎn)生磁力互動(dòng),這種磁力互動(dòng)巧妙地控制了擺動(dòng)板的擺動(dòng)動(dòng)作,擺動(dòng)板的設(shè)計(jì)不僅獨(dú)特而且實(shí)用,它能夠?qū)ο蛳铝鲃?dòng)的水流進(jìn)行有效引導(dǎo),使得水流以多角度的方式流入換熱管內(nèi),這種多角度的水流流入方式不僅增加了水流的擾動(dòng)性,還有效地沖擊了換熱管內(nèi)壁上可能粘附的雜物,從而大大降低了水垢的成型幾率。
25、3、本發(fā)明中,采用連接軸、旋轉(zhuǎn)輪、移動(dòng)框和緩沖板,當(dāng)連接軸啟動(dòng)并轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),它通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)巧妙地?cái)D壓移動(dòng)框,使其產(chǎn)生平滑的移動(dòng)動(dòng)作,在這一過(guò)程中,移動(dòng)框的移動(dòng)進(jìn)一步控制了緩沖板圍繞銷(xiāo)軸組件進(jìn)行精確的轉(zhuǎn)動(dòng),值得一提的是,緩沖板不僅設(shè)計(jì)精巧,而且自身具備一定的彈性特性,這種彈性特性使得緩沖板能夠?qū)ι戏搅飨碌乃鬟M(jìn)行有效的沖擊和緩沖,從而顯著降低水錘現(xiàn)象對(duì)換熱管折彎處造成的沖擊和潛在損害。