[实用新型]管壳式冷却净化器

说明书

本实用新型涉及机械设备中控制液压传动及润滑系统的油温和污染度的管壳式冷却净化器。

润滑系统、液压传动系统油液的温度和洁净度是影响机械设备可靠性的两个重要因素。油液的温度过高，会使其粘度下降，油膜的承载能力降低，润滑性能下降，加剧液压传动系统的泄漏和机械的磨损，而磨损产生的铁质颗粒是油液的主要污染物，它不仅造成液压系统阀口的堵塞和卡死，而且是造成污染磨损的最强颗粒，所以控制传动和润滑系统油液的温度和洁净度是提高机械设备可靠性的关键。

传统的液压系统经常采用冷却器来强化冷却，然而目前市场上的各种冷却器的体积都较大，而且传热效率较低，不适于机械系统的使用；以后采用了壳侧强化换热器，在传热管外侧加肋，以增大换热面积，为了进一步限制流体流动以强化壳侧换热，人们采用直挡流板或弓形挡流板，使壳侧介质的流动横穿管束，作曲折运动，使流体局部混合加强，紊流度加深，并与管壁充分接触，以实现增强换热。由于壳侧的流动非常复杂，几乎所有的研究都必须基于实验，这给研究工作带来很多的麻烦。

本实用新型的目的在于：提供一种管壳式冷却净化器，管壳式冷却净化器的油液流道中添加一定量的聚磁多孔介质，并在中心管或传热管中布置适当的磁场，以提高热交换效果，提高捕捉铁磁污染物能力的液压传动及润滑系统冷却的管壳式冷却净化器。

本实用新型的目的是这样实现的：一种管壳式冷却净化器，主要包括：壳体，壳体内装有传热管，中心管及在壳体的内周壁上设有挡流板，在中心管与传热管之间填有聚磁性多孔介质，在中心管及传热管内布置有永久磁铁。

本实用新型的目的还可以通过以下方案实现：

上述永久磁铁平行排列在中心管内，且相同的极面相对。

上述永久磁铁平行排列在传热管内，且相同的极面相对。

上述聚磁性多孔介质的最佳孔隙率在0.8-1之间。

上述挡流板可为直挡流板或螺旋挡流板。

上述螺旋挡流板的最佳螺旋角在30°～50°之间。

上述传热管用外低肋紫铜管制成。

永久磁铁相同的极面相对，使磁力线向外延伸，充分磁化聚磁性多孔介质，实现冷却和磁力净化一体化。

由于本实用新型在管壳式冷却净化器的油液流道中添加了一定量的聚磁性多孔介质和在中心管或传热管中布置了适当的磁场，使多孔介质起到以下作用：①将油液中的热量传递给冷却壁面，②增强对流的拢动，强化对流换热，③提高磁场的梯度，即提高捕捉油液中铁磁污染物的能力。

同时使磁场起到了以下的作用：①捕捉油液中的铁磁性污染颗粒，②提高冷却净化器的热交换效率，③将冷却水磁化，阻止在传热管内壁结垢，从而保持高传热性能，④冷却净化器用于采掘机械，磁化的水能提高灭尘能力。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

参见图1：一种管壳式冷却净化器，主要包括：壳体9，壳体9内装有传热管5，中心管13及在壳体9的内周壁上设有挡流板8，在中心管13与传热管5之间填有聚磁性多孔介质6，在中心管13及传热管5内布置有永久磁铁7。

上述永久磁铁7平行排列在中心管13内，且相同的极面相对。

上述永久磁铁7平行排列在传热管5内，且相同的极面相对。使磁力线向外延伸，充分磁化聚磁性多孔介质6。

上述聚磁性多孔介质6的最佳孔隙率在0.8-1之间。更小的孔隙率会导致流阻的速度上升。

上述挡流板8可为直挡流板或螺旋挡流板。

上述螺旋挡流板的最佳螺旋角在30°～50°之间。螺旋板的旋角和聚磁性多孔介质6的孔隙率是冷却净化器的重要结构要素。

上述传热管5用外低肋紫铜管制成。其它元件都采用不锈钢制造，避免对磁场的影响。另外中心管13中的永久磁铁7和管壁的缝隙允许冷却水流过，使中心管13可作传热管，同时使永久磁铁得到冷却。

组装时，将多个传热管5均匀分布在浮动头11的圆周上，与浮动头11相连，中心管13置于各传热管5中间并与浮动头11相连，各管之间填有一定量的聚磁性多孔介质6后，一并装入在壳体9内，然后装上压盖14、端盖3，上紧螺栓即可，冷却水通过端盖3上的进水口2，进入各传热管5，冷却壳体内的所有元件，然后由出水口1流出，油从壳体上的进油口10流经聚磁性多孔介质6，实现冷却和磁力净化。然后自出油口4流出，需清理壳体内的污物时，取下放油塞12即可。

本实用新型采用以上结构，经实验证明：冷却净化器的平均过滤比β₁₀＝6.09，比传统磁过滤器高341.3％，壳侧对流换热系数α比日本KAMUI公司的液压油冷却器高19.7％，比台湾TECHSPEED公司的液压油冷却器高31％，可见本实用新型在同领域中已具有世界领先地位。