一种内芯可更换式蓄热器及更换方法技术

本发明专利技术提供一种内芯可更换式蓄热器及更换方法，包括换热芯和外壳；外壳包括壳体、上压板和底板，上压板和底板分别设置在壳体两端构成用于装填蓄热材料的腔体，上压板与壳体可拆卸连接，上压板下表面设置有上压板密封圈，底板上表面设置有底板密封圈；换热芯设置在壳体内部，通过上压板施加的压力与上压板和底板连接，换热芯包括换热管和设置在其两端的分水器和集水器，分水器和上压板密封圈配合，与上压板形成进水密闭腔体，集水器和底板密封圈配合，与底板形成出水密闭腔体。实现方便快捷的将换热芯进行整体更换，从而通过简单快捷的方式实现蓄热器的维护、修理、除垢和升级等工作，节约相关工作时间与生产成本，降低相变材料对设备的腐蚀。

【技术实现步骤摘要】
一种内芯可更换式蓄热器及更换方法
本专利技术涉及新能源供热系统中的蓄热领域，具体为一种内芯可更换式蓄热器及更换方法。
技术介绍
蓄热系统是指采用适当的方式，利用特定的装置，将暂时不用或多余的热量通过一定的蓄热材料储存起来，需要时再释放出来加以利用的系统。蓄热器就是在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递从而进行热量储存的节能装置，蓄热器的工作分为蓄热和放热两个阶段。在蓄热阶段，热量由温度较高的流体传递给温度较低的蓄热材料，加热蓄热材料，进行热量存储；在放热阶段，热量由蓄热材料传递给温度较低的流体，提升流体温度至规定的指标，以满足工艺条件的需要。蓄热器，尤其是相变蓄热器，在使用中有一些不可避免的问题，一方面，相变材料在循环相变过程中会发生热物理性质的退化。同时,相变材料对基体材料的作用,相变材料相变过程中产生的应力使得基体材料容易破坏，并且它也会对附属设备会产生一定程度的腐蚀作用。而这些都会降低蓄热设备的工作效率。面对这些实际应用中存在的问题，传统形式的蓄热器只能通过控制换热频率、优化蓄热材料等方法来减少相变材料的老化，降低相变材料对设备的腐蚀作用，增加生产成本，且在问题形成并影响生产时，必须停机清理蓄热器内部和更换材料，清理和更换工作完成后，蓄热器才能继续工作，影响生产进度。另一方面，蓄热器在不断的发展与更新，当换热效率更高的换热管被专利技术之后，传统蓄热器只能通过替换整个设备来进行优化升级，这样做虽然提高了换热效率，却增加了与所提高效率不相符的生产成本。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种内芯可更换式蓄热器及更换方法，实现方便快捷的将蓄热器换热芯进行整体更换，从而通过简单快捷的方式实现蓄热器的维护、修理、除垢和升级等工作，节约相关工作时间与生产成本。本专利技术是通过以下技术方案来实现：一种内芯可更换式蓄热器，包括换热芯和外壳；所述外壳包括壳体、上压板和底板，上压板和底板分别设置在壳体两端构成用于装填蓄热材料的腔体，上压板与壳体可拆卸连接，上压板下表面设置有上压板密封圈，底板上表面设置有底板密封圈；所述换热芯设置在壳体内部，通过上压板施加的压力与上压板和底板连接，换热芯包括换热管和设置在其两端的分水器和集水器，分水器和上压板密封圈配合，与上压板形成进水密闭腔体，集水器和底板密封圈配合，与底板形成出水密闭腔体。优选的，壳体侧面上下两端分别设置有蓄热材料更换窗。进一步，蓄热材料更换窗采用玻璃材质制成。优选的，换热管与分水器和集水器均为螺纹连接。优选的，换热管外壁设置有螺旋翅片。优选的，上压板上方设置有与进水密闭腔体连接的热进水管。优选的，底板下方连接有半球形收集器，其输入端连接出水密闭腔体，输出端连接有弯头，半球形收集器外壁连接有支撑架。优选的，上压板上设置有手柄和用于与壳体连接的螺栓。根据上述任意一项装置的一种内芯可更换式蓄热器更换方法，包括如下步骤，步骤1，从外壳内取出蓄热材料；步骤2，取下上压板，再拿出整个换热芯；步骤3，放入需更换的换热芯，使更换的换热芯与底板和底板密封圈配合；步骤4，盖上上压板，使分水器与上压板密封圈配合，上压板对换热芯施加压力后，与壳体进行固定；步骤5，装填蓄热材料至外壳内。优选的，步骤1中，由靠近底板部位的蓄热材料更换窗从外壳内取出蓄热材料，步骤5中，由靠近上压板部位的蓄热材料更换窗装填蓄热材料至外壳内。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术通过将蓄热器分为外壳与换热芯两个独立部件，通过使用螺栓施加外压的方式对外壳与换热芯进行连接，在保证使用效果、使用寿命的基础上，实现方便快捷的将换热芯进行整体更换，通过将分水器、换热管和集水器相互固定连接，形成一体式换热芯，从而通过简单快捷的方式实现蓄热器的维护、修理、除垢和升级等工作，节约相关工作时间与生产成本，降低相变材料对设备的腐蚀作用，而且若今后专利技术出换热效率更高的换热管，只需要替换换热芯，无需替换整个设备，极大的节省了生产成本。进一步，将蓄热材料更换窗采用玻璃材质制成，因此蓄热材料更换窗可作为检查口使用，能够在生产及更换换热芯过程中，随时观察蓄热器内部情况，查看蓄热材料充注情况和工作状态，方便工作人员在出现问题时，能够及时发现和解决。进一步，通过将分水器和集水器与换热管螺纹连接，当出现个别换热管失效时，可进行单件更换，不影响换热芯的整体工作能力。进一步，换热管通过在外壁设置有螺旋翅片，以增大换热面积和管壁温度，增大换热效率。进一步，通过使用螺栓施加外压的方式，使换热芯与上压板和底板进行连接，在保证使用效果、使用寿命的基础上，方便更换换热芯。进一步，通过设置半球形收集器，使热水汇聚在集水器后流入半球形收集器，最后通过弯头流出，可有效防止热水的渗漏。进一步，通过在在上压板上设置有螺栓，用于连接上压板和壳体，在上紧过程中，使上压板对换热芯施加压力，从而保证了整体装置的密封性，上压板上设置有手柄，从而在更换换热芯的过程中，能够方便的将上压板进行取下和安装。附图说明图1为本专利技术所述蓄热器的主视图。图2为本专利技术所述蓄热器的左视图。图3为本专利技术所述蓄热器的俯视图。图4为本专利技术所述换热芯的主视图。图中：1为壳体，2为底板，3为上压板，4为热水进水管，5为蓄热材料更换窗，6为上压板密封圈，7为手柄，8为换热管，9为弯头，10为螺栓，11为底板密封圈，12为分水器，13为集水器，14为半球形收集器，15为支撑架。具体实施方式下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。实施例一：本专利技术的目的在于提供一种内芯可更换式蓄热器，包括换热芯和外壳。外壳为筒形结构，由壳体1、上压板3、底板2、半球形收集器14和支撑架15构成，壳体1、底板2、半球形收集器14和支撑架15通过焊接形成整体。上压板3上设置有热水进水管4和手柄7，手柄7沿上压板3中心对称设置，热水进水管4设置在上压板3中心，热水进水管4与上压板3采用螺纹连接。换热芯由分水器12，换热管8，集水器13组成，分水器12和集水器13分别固定密封设置在换热管8两端。分水器12设于换热芯一端，与换热管8焊接在一起，分水器12和上压板密封圈6配合，与上压板3形成进水密闭腔体，起到密封作用；通过热水进水管4流入的液体先进入该密闭腔体，再流入换热管8，使流入每支换热管8的液体流量更加均匀且稳定，增加换热效率。集水器13设于换热芯的另一端，与换热管8焊接在一起，集水器13和底板密封圈11配合，与底板2形成出水密闭腔体，起到密封作用，换热管8中的液体会先聚集在该密闭腔体，再经由出水管流出。换热管8采用换热性能良好的固体材质，并在管外侧焊有螺旋翅片，以增大换热面积和管壁温度，增大换热效率。热水经由热水进水管4、分水器12分流流入换热管8再汇聚在集水器13并流入半球形收集器14，最后通过90°的弯头9流出。壳体1圆周面上两端部位分别设置有蓄热材料更换窗5，蓄热材料由靠近上压板3部位的蓄热材料更换窗5装填，由靠近底板2部位的蓄热材料更换窗5流出。更换换热芯之前，先从下部蓄热材料更换窗5清空蓄热材料，换热芯更换完成后，再从上部蓄热材料更换窗5装填蓄热材料。因蓄热材料更换窗5采用玻璃材质，故更换窗还可作为检查口使用，以查看蓄热材料充注情况和工作状态。换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内芯可更换式蓄热器，其特征在于，包括换热芯和外壳；所述外壳包括壳体(1)、上压板(3)和底板(2)，上压板(3)和底板(2)分别设置在壳体(1)两端构成用于装填蓄热材料的腔体，上压板(3)与壳体(1)可拆卸连接，上压板(3)下表面设置有上压板密封圈(6)，底板(2)上表面设置有底板密封圈(11)；所述换热芯设置在壳体(1)内部，通过上压板(3)施加的压力与上压板(3)和底板(2)连接，换热芯包括换热管(8)和设置在其两端的分水器(12)和集水器(13)，分水器(12)和上压板密封圈(6)配合，与上压板(3)形成进水密闭腔体，集水器(13)和底板密封圈(11)配合，与底板(2)形成出水密闭腔体。

【技术特征摘要】
1.一种内芯可更换式蓄热器，其特征在于，包括换热芯和外壳；所述外壳包括壳体(1)、上压板(3)和底板(2)，上压板(3)和底板(2)分别设置在壳体(1)两端构成用于装填蓄热材料的腔体，上压板(3)与壳体(1)可拆卸连接，上压板(3)下表面设置有上压板密封圈(6)，底板(2)上表面设置有底板密封圈(11)；所述换热芯设置在壳体(1)内部，通过上压板(3)施加的压力与上压板(3)和底板(2)连接，换热芯包括换热管(8)和设置在其两端的分水器(12)和集水器(13)，分水器(12)和上压板密封圈(6)配合，与上压板(3)形成进水密闭腔体，集水器(13)和底板密封圈(11)配合，与底板(2)形成出水密闭腔体。2.根据权利要求1所述的一种内芯可更换式蓄热器，其特征在于，壳体(1)侧面上下两端分别设置有蓄热材料更换窗(5)。3.根据权利要求2所述的一种内芯可更换式蓄热器，其特征在于，蓄热材料更换窗(5)采用玻璃材质制成。4.根据权利要求1所述的一种内芯可更换式蓄热器，其特征在于，换热管(8)与分水器(12)和集水器(13)均为螺纹连接。5.根据权利要求1所述的一种内芯可更换式蓄热器，其特征在于，换热管(8)外壁设置有螺旋翅片。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，刘凯，翟建国，王新轲，
申请(专利权)人：中国建筑西北设计研究院有限公司，西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61