[发明专利]拉阀式换热表面实时在线清洁换热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种换热表面在线清洁换热装置。

背景技术

城市污水和地表水(如江河湖海水)等都可作为热泵的低位冷热源而加以利用，它们都属于开式水源，水质较差，含有大量微生物、溶解质和悬浮物；而且地表水在我国绝大部分地区的冬季水温都很低，甚至水面出现封冻现象。因此城市污水和地表水在热能利用过程中存在如下两个现象：一是显热换热时，换热面上容易生长污垢；二是潜热换热时换热面上冻结冰层。无论是污垢还是冰层，它们的存在导致了如下两个缺点：一是增加了换热热阻，降低了换热效率，增大了换热面积和投资；二是增加了流道的粗糙度，增加了流动阻力，增大了水泵能耗和运行费用。要解决上述两个问题，必须即时地清除换热面上的污垢和冰层。目前除垢的方法主要有化学除垢(对于开式水源必然造成水体二次污染)、物理除垢(如超声波除垢等)、机械除垢(如毛刷、胶球冲刷等)；除冰的方法主要有热融法、机械除冰(包括压碾法、刮削法两种)等。就机械除垢和除冰而言，目前主要存在的问题和难点是：机械装置要求精度高、结构复杂、体积庞大，流通面积太大导致流速和传热系数减小。当换热面单元(如一根换热管、一片换热板等)较多时，很难实现机械联动，因此无法应用于大面积的换热器中。

发明内容

本发明的目的是提供一种拉阀式换热表面实时在线清洁换热装置，它可解决机械除垢、除冰，机械装置要求精度高、结构复杂、体积庞大，流通面积太大导致流速和传热系数减小，难以实现机械联动的问题。

本发明的拉阀式换热表面实时在线清洁换热装置的第一种技术方案是：本发明包括壳体、驱动装置；所述壳体包括左腔、壳腔和右腔，所述壳腔内设置换热管簇，由壳体和换热管簇构成横截面为矩形的管壳式换热器；本发明还包括传动装置，所述传动装置包括拉阀、左转向传动轮组、右转向传动轮组、主动传动轮组、从动传动轮组；所述拉阀由镂空阀体和拉索组成，所述左腔内和右腔内由上至下分别设置有一组左转向传动轮组和一组右转向传动轮组，所述主动传动轮组和从动传动轮组固装在右腔内，主动传动轮组与设置在壳体外的驱动装置传动连接，所述每根换热管内装有镂空阀体，装在每列换热管内的镂空阀体通过拉索串连并绕过相应的左转向传动轮组、右转向传动轮组以及从动传动轮组和主动传动轮组构成封闭拉阀。本发明的拉阀式换热表面实时在线清洁换热装置的第二种技术方案是：本发明包括壳体、驱动装置；所述壳体包括左腔、壳腔和右腔，所述壳腔内设置换热管簇，由壳体和换热管簇构成横截面为矩形的管壳式换热器；本发明还包括传动装置，所述传动装置包括拉阀、左转向滑轮组、右转向滑轮组、第一绞轮组、第二绞轮组、第一转向滑轮总成、第二转向滑轮总成；所述壳体还包括左分隔板和右分隔板；所述左分隔板沿垂直于换热管簇的方向设置在左腔内，且把左腔分隔成左分程腔和左传动腔，所述右分隔板沿垂直于换热管簇的方向设置在右腔内且把右腔分隔成右分程腔和右传动腔，所述拉阀由镂空阀体和拉索组成，所述拉索是绳索或钢索，所述一组左转向滑轮组设置在左传动腔内，所述一组右转向滑轮组、第一绞轮组、第一转向滑轮组设置在右传动腔内，所述第二绞轮组和第二转向滑轮组设置在右传动腔内或设置在左传动腔内，第一绞轮组或第二绞轮组与设置在壳体外的驱动装置传动连接，第一转向滑轮组位于第一绞轮组的上方，第二转向滑轮组位于第二绞轮组的下方，所述装在每一列换热管上的拉阀的两端分别与第一绞轮组和第二绞轮组固接，且装在每一列换热管上的绳索或钢索与镂空阀体串连并绕过第一转向滑轮组、第二转向滑轮组、左转向滑轮组、右转向滑轮组构成开式拉阀；所述驱动装置是转动手柄。

本发明具有以下有益效果：一、本发明是依靠简易的拉阀沿换热管内做轴向运动进行在线除垢、除冰的，拉阀所要求的机械精度不高，制造加工简易、体积小，通过拉索和滑轮可以保证其可靠的运行。二、换热管直径可以和传统管壳式换热器的换热管直径相同，因此本发明比其它传统机械除垢、除冰换热装置具有更合理的体积面积比和性价比。三、镂空阀体通过拉索串连，拉索通过左、右转向滑轮组转向，从而保证所有换热管均可利用拉阀进行除垢、除冰，实现了大型换热器的机械联动运行。四、采用管壳式换热器，易于拆装和更换拉索，维护简单。五、阀体采用镂空形式，不影响换热管内水的正常流动及管壳式换热器的正常运行，可以做到实时在线除垢、除冰。六、本发明具有除垢与除冰一体化的功能，既可用于显热换热，也可用于凝固相变换热，既可用于水质极其恶劣的城市污水，也可用于水温偏低的地表水，适用面广。

附图说明