本发明专利技术涉及换热器技术领域，公开了一种螺旋排布的高效板式换热器，包括进液换热段、集中换热段、出液换热段和储热腔，用于连通储热腔和进液换热段的进液流速控制阀，用于限制热流体排出的出液流速控制阀。通过进液流速控制阀的作用，根据热流体流速的增加，改变调节阀门的开口闭合程度，防止突发热流体流量过大时对板式换热器内部的热流通管道产生冲击，尤其是削减对热流道的螺旋管道的冲击作用，提高该板式换热器的安全性；通过出液流速控制阀的作用，当通过的热流体的流速过低时，改变调节阀门进行封闭，使得热流体在尾端积攒并产生冲击作用，将容易沉降的固态物重新扬起，降低发生淤积的可能性，提高使用换热器使用寿命。提高使用换热器使用寿命。提高使用换热器使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
一种螺旋排布的高效板式换热器
[0001]本专利技术涉及换热器
，具体为一种螺旋排布的高效板式换热器。
技术介绍
[0002]换热器是在石油化工、能源、冶金、制冷、核能等工业领域中广泛使用的一种重要的换热设备。在传统板式换热器中，冷热两层流体通过换热板壁面进行热量交换。增加流体扰流度，达到传热强化的目的。传统板式换热器的换热板的设计，通常是在一维平面上进行设计，在尽量增加传热的基础上，降低阻力损失，使得间排布置的冷、热流体通道存在同一平面上进行一维导热，换热面积利用率低，因此公开号为CN108007244A的专利提供了一种螺旋推流通道板式换热器，其采用双螺旋形的冷、热流体通道来将一维导热向二维导热转换提高传热效率，且使得冷流体与热流体沿程间壁温差方向不断变化，使得换热面积增加提升热传驱动力。
[0003]但是该种板式换热器应用在化工厂的使用环境中，在该板式换热器在化工厂中使用时，由于化工反应的突变性，化工废热的产生通常不是均匀地产生，而是在短时间内发生剧烈反应产生大量的热流体，使得热流体会短时间迅速冲击双螺旋形的冷、热流体通道，由于螺旋形地流道对流体有一定的阻碍作用，突然进入的热流体流量过大，容易对流道产生“水锤效应”，容易造成螺旋的流道受到大量力的冲击导致损毁，降低板式换热器的安全性，并且由于螺旋管道的局限性，流体进入螺旋管道后受到流道的限制，流体中的不稳定流向更加明显，从而导致在换热器的流程内部，流体降速效果明显，使得在热流体出口部流体淤积明显，流体中的固态物容易产生沉降，导致热流体出口部阻塞，影响换热器的使用。
[0004]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
[0005](一)解决的技术问题
[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种螺旋排布的高效板式换热器，具备换热效率高、对流道的冲击较小安全性能高、减小淤积情况减少维护成本等优点，解决了容易产生水锤效应导致安全性能较低、流体在流道内速度降低容易造成固态物淤积的问题。
[0007](二)技术方案
[0008]为解决上述容易产生水锤效应导致安全性能较低、流体在流道内速度降低容易造成固态物淤积的技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种螺旋排布的高效板式换热器，包括进液换热段、集中换热段、出液换热段和储热腔，所述储热腔、所述进液换热段、所述集中换热段和所述出液换热段从上到下依次设置，且从上到下依次连通；所述储热腔用于暂存过多的热流体；所述储热腔底端设置有进液流速控制阀，所述储热腔通过进液流速控制阀与所述进液换热段之间连通；所述出液换热段底端设置有出液流速控制阀；所述进液流速控制阀用于根据热流体从所述储热腔进入所述进液换热段的流速，控制所述进液流速控制阀的阀门开口大小；所述出液流速控制阀，用于根据热流体从所述出液换热段排出的流速，
控制所述出液流速控制阀的阀门开口大小。
[0009]优选地，所述进液流速控制阀和所述出液流速控制阀均包括测速叶轮、测速控制器和调节阀门；所述测速叶轮用于检测经过的热流体流速；所述测速控制器用于根据所述测速叶轮的转速控制所述调节阀门的开口大小。
[0010]优选地，所述测速叶轮靠近所述测速控制器的一侧设置有定位销，所述测速控制器靠近所述测速叶轮的一侧内部设置有速度传感器，所述定位销随所述测速叶轮的转动同步转动，所述速度传感器根据所述定位销的转动频率测出所述测速叶轮的转速。
[0011]优选地，所述调节阀门包括固定阀芯、若干个调节扇和微型电机；若干所述调节扇圆周设置在所述固定阀芯外侧，所述微型电机设置在所述固定阀芯内部；若干所述调节扇贯穿入所述固定阀芯内部的一端设置有副锥齿轮，所述微型电机的输出端设置有主锥齿轮，所述副锥齿轮与所述主锥齿轮之间啮合。
[0012]优选地，所述微型电机通过齿轮啮合驱动若干所述调节扇进行角度调节，所述测速控制器通过控制微型电机调节所述调节扇的角度。
[0013]优选地，所述集中换热段包括若干螺旋换热板，所述螺旋换热板上设置有若干换热流道组，若干所述换热流道组均包含成对设置的热流道和冷流道，所述热流道和冷流道沿轴线螺旋设置；在任意垂直与轴线的截面，所述热流道和所述冷流道间距数值均保持一致。
[0014]优选地，所述进液换热段顶端设置有热进口，所述进液换热段一侧设置有冷出口，所述进液换热段内部设置有若干进液换热板，所述进液换热板正背两面分别设置有若干热进液管和若干冷出液弯管；所述热进液管用于分别将所述热流道和所述热进口之间连通；所述冷出液弯管均为“L”型弯管，所述冷出液弯管用于分别将所述冷流道和所述冷出口之间连通。
[0015]优选地，所述出液换热段底端设置有热出口，所述出液换热段一侧设置有冷进口，所述出液换热段内部设置有若干出液换热板，所述出液换热板正背两面分别设置有若干热出液管和若干冷进液弯管；所述热出液管用于分别将所述热流道和所述热出口之间连通；所述冷进液弯管均为“L”型弯管，所述冷进液弯管用于分别将所述冷流道和所述冷进口之间连通。
[0016]优选地，所述热流道内部间隔设置有压力传感器，所述压力传感器用于检测热流道的内壁所受的压力；所述压力传感器的压力数据实时反馈给进液流速控制阀的测速控制器，进液流速控制阀的流速控制器还根据压力的变化控制所述调节阀门的开口大小。
[0017](三)有益效果
[0018]与现有技术相比，本专利技术提供了一种螺旋排布的高效板式换热器，具备以下有益效果：
[0019]1、该种螺旋排布的高效板式换热器，通过流速控制阀的作用，在大量热流体进入该板式换热器时，根据热流体流速的增加，改变调节阀门的开口闭合程度，从而使得进入换热段的热流通管道的热流体流量和流速保证在安全的范围内，防止突发热流体流量过大时对板式换热器内部的热流通管道产生冲击，尤其是削减对热流道的螺旋管道的冲击作用，降低对热流道的损耗，使得热流体涌入时对热流通管道的水锤效应被显著缩减，提高该板式换热器的安全性，并且有效延长管热流通管道的使用寿命。
[0020]2、该种螺旋排布的高效板式换热器，通过出液流速控制阀的作用，在热流体即将流出该板式换热器时，对热流体的流速进行检测，当检测的热流体的流速过低时，改变调节阀门进行封闭，使得热流体在尾端积攒，并且在前端进入的热流体的作用下，提高热流体在热流通管道的内部的流速，使得热流体在热出口处进行积攒，并且将容易产生沉降的部分流体重新受到冲击的作用，将容易沉降的固态物重新扬起，从而减少热流道尾端淤积，进而延长因为管道淤积产生的疏通时间，减少维护成本，降低发生淤积的可能性，提高使用换热器使用寿命。
[0021]3、该种螺旋排布的高效板式换热器，在集中换热段内部，热流道和冷流道沿轴线螺旋设置且成对设置，使得冷流体与热流体受到螺旋交错的热流道和冷流道的导流作用，将板式换热器常见的平面一维导热向二维导热扩展，从而提升有效传热面积利用率；并且由于冷流体和热流体之间沿各自流道的间壁流动，使得冷热流体在流动过程中，传热方向虽然在不断改变，传热间本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种螺旋排布的高效板式换热器，包括进液换热段(1)、集中换热段(2)、出液换热段(3)和储热腔(4)，其特征在于：所述储热腔(4)、所述进液换热段(1)、所述集中换热段(2)和所述出液换热段(3)从上到下依次设置，且从上到下依次连通；所述储热腔(4)用于暂存过多的热流体；所述储热腔(4)底端设置有进液流速控制阀(5)，所述储热腔(4)通过进液流速控制阀(5)与所述进液换热段(1)之间连通；所述出液换热段(3)底端设置有出液流速控制阀(6)；所述进液流速控制阀(5)用于根据热流体从所述储热腔(4)出口流出的热流体的流速，控制所述进液流速控制阀(5)的阀门开口大小；所述出液流速控制阀(6)，用于根据热流体从所述出液换热段(3)排出的流速，控制所述出液流速控制阀(6)的阀门开口大小。2.根据权利要求1所述的一种螺旋排布的高效板式换热器，其特征在于：所述进液流速控制阀(5)和所述出液流速控制阀(6)均包括从上往下依次设置的测速叶轮(501)、测速控制器(502)和调节阀门(503)；进液流速控制阀(5)和出液流速控制阀(6)内部的测速控制器(502)分别与总控制器之间电连接；所述测速叶轮(501)用于检测经过的热流体流速；所述测速控制器(502)用于根据所述测速叶轮(501)的转速控制所述调节阀门(503)的开口大小。3.根据权利要求2所述的一种螺旋排布的高效板式换热器，其特征在于：所述测速叶轮(501)靠近所述测速控制器(502)的一侧设置有定位销(504)，所述测速控制器(502)靠近所述测速叶轮(501)的一侧内部设置有速度传感器(505)，所述定位销(504)随所述测速叶轮(501)的转动同步转动，所述速度传感器(505)根据所述定位销(504)的转动频率测出所述测速叶轮(501)的转速。4.根据权利要求2所述的一种螺旋排布的高效板式换热器，其特征在于：所述调节阀门(503)包括固定阀芯(506)、若干个调节扇(507)和微型电机(508)；若干所述调节扇(507)圆周设置在所述固定阀芯(506)外侧，所述微型电机(508)设置在所述固定阀芯(506)内部；若干所述调节扇(507)贯穿入所述固定阀芯(506)内部的一端设置有副锥齿轮，所述微型电机(508)的输出端设置有主锥齿轮，所述副锥齿轮与所述主锥齿轮之间啮合。5.根据权利要求4所述的一种螺旋排布的高效...
【专利技术属性】
技术研发人员：张俊，易海华，刘勇，
申请(专利权)人：深圳市卓益节能环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。