本發(fā)明涉及換熱器,特別涉及一種模塊化暖通換熱器。
背景技術(shù):
1、換熱器作為一種通用熱量交換設(shè)備,而廣泛應(yīng)用于化工、航空航天、微電子、冶金、通訊、電力等諸多領(lǐng)域?,F(xiàn)有換熱器按照工作原理,可分為:間壁式換熱器,也稱表面式換熱器,冷熱流體在固體介質(zhì)兩側(cè)流動(dòng),互不接觸,熱量通過(guò)固體在冷熱流體之間傳遞,管殼式、板式換熱器即為這種傳熱形式;二是混合式換熱器,冷熱流體相互接觸混合,實(shí)現(xiàn)熱量傳遞,也稱接觸式換熱器,常見(jiàn)于發(fā)電系統(tǒng)中的冷卻塔和除氧器;三是回?zé)崾綋Q熱器,通過(guò)冷熱流體周期性流過(guò)蓄熱體來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞,又稱再生式換熱器,例如回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。其中,以間壁式換熱器應(yīng)用較為廣泛。
2、現(xiàn)有的間壁式換熱器安裝和拆卸較為困難,尤其是管式換熱器的u形銅管出現(xiàn)變形或破裂必須進(jìn)行整體更換。針對(duì)該問(wèn)題,中國(guó)發(fā)明專利cn109210978a提出了一種組合式暖通熱交換器,具有第一柱狀散熱塊、第二柱狀散熱塊和第三柱狀散熱塊;第一柱狀散熱塊與第三柱狀散熱塊之間設(shè)置若干第二柱狀散熱塊,第一柱狀散熱塊、第二柱狀散熱塊和第三柱狀散熱塊相鄰之間均通過(guò)螺紋連接,第一柱狀散熱塊上端中部設(shè)置進(jìn)口管,第一柱狀散熱塊內(nèi)水平設(shè)置分散連接環(huán),分散連接環(huán)下端沿圓周方向設(shè)置若干導(dǎo)入口,第二柱狀散熱塊上沿圓周方向設(shè)置相對(duì)導(dǎo)入口的通孔;第三柱狀散熱塊下端中部設(shè)置出口管,第三柱狀散熱塊內(nèi)水平設(shè)置集中連接環(huán),集中連接環(huán)的上端沿圓周方向設(shè)置若干導(dǎo)出口。該組合式暖通熱交換器,省去銅管帶來(lái)的成本,方便人們部分組件的自由裝卸,可以提高整體熱交換器的使用壽命和使用效率。但該技術(shù)方案也存在如下的問(wèn)題:首先,該換熱器無(wú)法針對(duì)換熱需求情況的變化,對(duì)換熱器的換熱能力進(jìn)行合理分配;其次,當(dāng)換熱器出現(xiàn)故障時(shí),需要換熱器進(jìn)行停機(jī)檢修,無(wú)法在不停機(jī)狀態(tài)下完成故障的檢修或零部件的更換。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)上述缺陷,本發(fā)明旨在提供一種模塊化暖通換熱器,該換熱器包括總承系統(tǒng)和換熱單元,利用總承系統(tǒng)能夠連通不同數(shù)量的換熱單元,從而適應(yīng)換熱需求情況的變化;當(dāng)某個(gè)換熱單元發(fā)生故障而無(wú)法正常工作時(shí),可以將該換熱單元進(jìn)行拆除、更換或維修,而不影響其他換熱單元的正常工作。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種模塊化暖通換熱器,包括低溫液體進(jìn)口、低溫液體出口、高溫液體進(jìn)口、高溫液體出口;還包括總承系統(tǒng)和多個(gè)換熱單元;上述四種液體進(jìn)出口均開(kāi)設(shè)在總承系統(tǒng),總承系統(tǒng)包括多個(gè)連通組件;單個(gè)換熱單元包含互相換熱的次級(jí)流道,即次級(jí)低溫液體流道和次級(jí)高溫液體流道;次級(jí)低溫液體流道分別開(kāi)設(shè)有次級(jí)低溫液體進(jìn)口、次級(jí)低溫液體出口;次級(jí)高溫液體流道分別開(kāi)設(shè)有次級(jí)高溫液體進(jìn)口、次級(jí)高溫液體出口;總承系統(tǒng)通過(guò)多個(gè)連通組件分別依次與多個(gè)換熱單元的次級(jí)低溫液體進(jìn)口、次級(jí)低溫液體出口、次級(jí)高溫液體進(jìn)口、次級(jí)高溫液體出口連通。
3、進(jìn)一步,連通組件包括四個(gè)流道,流道包含低溫液體進(jìn)口流道、低溫液體出口流道、高溫液體進(jìn)口流道、高溫液體出口流道;低溫液體進(jìn)口流道連通低溫液體進(jìn)口和次級(jí)低溫液體進(jìn)口;低溫液體出口流道連通次級(jí)低溫液體出口和低溫液體出口;高溫液體進(jìn)口流道連通高溫液體進(jìn)口和次級(jí)高溫液體進(jìn)口;高溫液體出口流道連通次級(jí)高溫液體出口和高溫液體出口;流道和上述各個(gè)次級(jí)流道進(jìn)出口的結(jié)合處為密封面,流道的密封面采用內(nèi)錐面,上述各個(gè)次級(jí)流道進(jìn)出口的密封面采用外錐面,內(nèi)外錐面的錐度相同,并能形成緊密配合。
4、進(jìn)一步,連通組件還包括清理部件;清理部件包含圓環(huán)外殼、清潔箱、活塞;在密封面處,沿流道的周向方向均勻開(kāi)設(shè)有多個(gè)圓孔;圓環(huán)外殼環(huán)繞設(shè)置于所有圓孔的外層,并將所有圓孔完全遮蓋,圓環(huán)外殼與流道的外表面形成環(huán)形管路;清潔箱為密閉箱體,其內(nèi)部裝有清潔液體;清潔箱位于圓環(huán)外殼的上方,并連通圓環(huán)外殼,二者連通處設(shè)有單向流通構(gòu)件;清潔箱的上半部分連通活塞,活塞設(shè)置于換熱單元和清潔箱之間;當(dāng)所有密封面緊密結(jié)合時(shí),換熱單元先接觸活塞并將其壓縮。
5、進(jìn)一步,單向流通構(gòu)件包含堵塞體、復(fù)位彈簧;清潔箱與圓環(huán)外殼連通處的內(nèi)孔為鉛垂內(nèi)孔,鉛垂內(nèi)孔對(duì)應(yīng)此處清潔箱上開(kāi)設(shè)的圓孔為清潔圓孔;鉛垂內(nèi)孔的直徑大于清潔圓孔的直徑;堵塞體設(shè)置于鉛垂內(nèi)孔內(nèi)部,并將清潔圓孔完全封閉,但堵塞體無(wú)法封閉鉛垂內(nèi)孔;堵塞體與鉛垂內(nèi)孔內(nèi)表面之間設(shè)置有復(fù)位彈簧;當(dāng)活塞被壓縮時(shí),清潔箱體內(nèi)部壓力增大,增大的壓力推動(dòng)堵塞體沿鉛垂內(nèi)孔的軸線方向移動(dòng)并逐步遠(yuǎn)離清潔圓孔處,此時(shí)復(fù)位彈簧處于壓縮狀態(tài)。
6、進(jìn)一步,清潔箱內(nèi)部下半部分為清潔液體,其內(nèi)部上半部分為空氣。
7、進(jìn)一步,清理部件還包括補(bǔ)充管路、液體控制閥、氣體控制閥;補(bǔ)充管路一端對(duì)應(yīng)連通清潔箱的下半部,另一端對(duì)應(yīng)連通低溫液體進(jìn)口或高溫液體進(jìn)口;補(bǔ)充管路設(shè)置有液體控制閥;氣體控制閥設(shè)置在清潔箱的上半部分;當(dāng)活塞由壓縮狀態(tài)恢復(fù)至常規(guī)狀態(tài)時(shí),清潔箱內(nèi)部形成負(fù)壓,并通過(guò)液體控制閥和氣體控制閥分別吸入清潔液體和空氣,清潔液體從清潔箱的下半部流入,空氣從清潔箱的上半部流入;此時(shí),控制液體控制閥的流量小于氣體控制閥的流量,使得清潔箱內(nèi)部的下半部分為清潔液體,清潔箱內(nèi)部的上半部分為空氣。
8、進(jìn)一步,連通組件還包括自動(dòng)封閉部件,自動(dòng)封閉部件包括上擋板、下?lián)醢?、支撐彈簧、頂桿;上擋板固定連接在流道內(nèi)部的上半部分;下?lián)醢逦挥诹鞯纼?nèi)部的下半部分,并與上擋板直接接觸;上擋板和下?lián)醢迥軌蛲耆忾]流道;流道內(nèi)表面與下?lián)醢逯g設(shè)置有支撐彈簧;頂桿正對(duì)下?lián)醢?,頂桿分別設(shè)置在次級(jí)低溫液體進(jìn)出口和次級(jí)高溫液體進(jìn)出口的前端,并平行于兩種進(jìn)口的軸線方向。
9、進(jìn)一步,換熱單元還包含單元箱體、中間軟管、常規(guī)間壁式換熱器;次級(jí)低溫液體進(jìn)口、次級(jí)低溫液體出口、次級(jí)高溫液體進(jìn)口、次級(jí)高溫液體出口均開(kāi)設(shè)在單元箱體;常規(guī)間壁式換熱器設(shè)置于單元箱體的內(nèi)部;常規(guī)間壁式換熱器的基礎(chǔ)低溫液體進(jìn)口、基礎(chǔ)低溫液體出口、基礎(chǔ)高溫液體進(jìn)口、基礎(chǔ)高溫液體出口通過(guò)中間軟管分別依次連通次級(jí)低溫液體進(jìn)口、次級(jí)低溫液體出口、次級(jí)高溫液體進(jìn)口、次級(jí)高溫液體出口。
10、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明至少具有如下有益效果:
11、1.?本模塊化暖通換熱器可以根據(jù)供熱情況的變化,適應(yīng)性調(diào)整總承系統(tǒng)所連通換熱單元的數(shù)量,從而實(shí)現(xiàn)了資源的合理分配和使用;同時(shí),當(dāng)某個(gè)換熱單元發(fā)生故障而無(wú)法正常工作時(shí),可以將該換熱單元進(jìn)行拆除、更換或維修,而不影響其他換熱單元的正常工作,從而保證本模塊化暖通換熱器的正常使用。
12、2.?本模塊化暖通換熱器采用了清理部件,當(dāng)總承系統(tǒng)和換熱單元進(jìn)行連通時(shí),清理部件能夠?qū)Χ呙芊饷嫣庍M(jìn)行自動(dòng)清理,保證密封面處無(wú)雜質(zhì)、異物;清理部件對(duì)密封面處的清理采用了先噴清潔液體,后噴空氣的方式,利用清潔液體將密封面處的雜質(zhì)、異物排出,之后利用空氣將密封面處絕大部分的清潔液體排出,從而保證密封面的干凈、整潔;當(dāng)總承系統(tǒng)和換熱單元脫離后,清潔部件可以自行補(bǔ)充清潔液體和空氣。
13、3.?本模塊化暖通換熱器包括自動(dòng)封閉部件,當(dāng)換熱單元和總承系統(tǒng)進(jìn)行連通時(shí),自動(dòng)封閉部件處于打開(kāi)狀態(tài);當(dāng)換熱單元從總承系統(tǒng)進(jìn)行取下時(shí),自動(dòng)封閉部件處于關(guān)閉狀態(tài);通過(guò)自動(dòng)封閉部件實(shí)現(xiàn)總承系統(tǒng)和換熱單元的拆裝時(shí),流道和次級(jí)流道可以自動(dòng)連通或斷開(kāi),便于換熱單元的更換和維修。
14、4.?本模塊化暖通換熱器的換熱單元通過(guò)設(shè)置單元箱體,可以將不同型號(hào)的常規(guī)間壁式換熱器設(shè)置在它的內(nèi)部,直接利用常規(guī)間壁式換熱器作為一個(gè)基礎(chǔ)換熱單元,無(wú)須針對(duì)常規(guī)間壁式換熱器進(jìn)行適配性設(shè)計(jì),極大提高了本實(shí)施例的適配性和使用靈活性。