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一種套管換熱器結(jié)冰防凍裝置及其制造方法

文檔序號:9784273閱讀:1428來源:國知局
一種套管換熱器結(jié)冰防凍裝置及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱栗領域,更具體地說,涉及一種套管換熱器結(jié)冰防凍裝置及其制造 方法。
【背景技術】
[0002] 對于熱栗行業(yè)在冬季都會有不少機組在冬季機組會有凍壞現(xiàn)象發(fā)生。造成機組凍 壞的可能性有兩個:一是因為冬季室外環(huán)境溫度非常低,溫度低于水的結(jié)冰點,當機組使用 完停機、因故障停機或因斷電停機,由于此時水系統(tǒng)內(nèi)的水不能循環(huán),而水又沒有按廠家要 求排放掉,較長時間之后,就出現(xiàn)水系統(tǒng)的水結(jié)冰的可能,一旦結(jié)冰,熱栗熱水機組的水加 熱換熱器就容易被凍壞,導致整個機組損壞,損失非常嚴重;另外一個原因是,當進入冬季, 環(huán)境空氣溫度很低,通常在7°C以下,空氣源熱栗機組運行時,如果空氣的濕度較高,空氣換 熱器的翅片可能會結(jié)霜,針對此,通常設備廠家會通過對系統(tǒng)反向控制來除霜,反向運行 時,系統(tǒng)會從水中吸收熱量,導致水溫降低,如果水加熱換熱器內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)垢或局部堵塞, 部分通道內(nèi)的水不能循環(huán)流動,特別是水溫較低時,隨著水溫的逐漸下降,也有可能出現(xiàn)結(jié) 冰,這也會凍裂換熱器,使整個機組損壞,損失非常嚴重。
[0003] 中國專利申請,申請?zhí)?01510314711.0,公開日2015年6月10日,公開了套管式換 熱器,本發(fā)明公開一種套管式換熱器。具體說,是采用液體冷媒來對工作液進行冷卻的套管 式換熱器。它包括內(nèi)管,其特點是還包括外管,內(nèi)管的外徑小于外管的內(nèi)徑,內(nèi)管的外圓與 外管的內(nèi)圓間連有貫通內(nèi)外管全長的螺旋狀導流板條。內(nèi)管和外管的同一端間有連接座, 連接座上均有冷卻液進出口和沖洗液進出口,所述冷卻液進出口與內(nèi)管與外管間的間距相 通,沖洗液進出口與內(nèi)管內(nèi)腔相通。這種套管式換熱器,換熱面積大,換熱效率高。但此換熱 套管,對防凍上并未有太好的改善,結(jié)構(gòu)復雜,成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 1.要解決的技術問題
[0005] 針對現(xiàn)有技術中存在的換熱器容易結(jié)冰,結(jié)構(gòu)復雜,成本高的問題,本發(fā)明提供了 一種套管換熱器結(jié)冰防凍裝置及其制造方法,它可以實現(xiàn)不易結(jié)冰、防凍的效果,結(jié)構(gòu)簡 單,成本低。
[0006] 2.技術方案
[0007] 本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)。
[0008] -種套管換熱器結(jié)冰防凍裝置,包括同心的內(nèi)管和外套管組成的套管式換熱器, 內(nèi)管內(nèi)等間距設置有若干個充氣彈性球。
[0009] 更進一步的,所述的充氣彈性球為丁基橡膠球??梢员WC球的穩(wěn)定性,在各種環(huán)境 下不會損壞,氣密性和水密性好。
[0010] 更進一步的,所述的充氣彈性球內(nèi)部所充氣體為氮氣。氣體穩(wěn)定,不會因為溫度的 驟然升高和降低導致球體的體積不受控制而熱脹冷縮的變化。
[0011] 更進一步的,充氣彈性球與內(nèi)管粘連固定。連接穩(wěn)定,可操作性好。
[0012] 更進一步的,所述的充氣彈性球直徑為內(nèi)管直徑的一半。保證了彈性球不會過多 干擾管內(nèi)水的流動,運行無障礙。
[0013]更進一步的,所述的充氣彈性球的總體積為內(nèi)管內(nèi)體積的0.4倍。
[0014] -種套管換熱器結(jié)冰防凍裝置制造方法,步驟如下:
[0015] -、根據(jù)所需要套管換熱器的型號確定所需要內(nèi)管的長度;
[0016] 二、根據(jù)內(nèi)管(1)的長度和所需要設置的充氣彈性球的數(shù)量,計算出充氣彈性球在 內(nèi)管中的間隔距離s。
[0017] 三、準備長度大于內(nèi)管長度的一根導向軸,導向軸為直線形硬條;
[0018] 四、充氣彈性球上連接有圓形套環(huán),在導向軸的一側(cè),制作出若干個半圓形凹槽, 凹槽半徑與套環(huán)環(huán)絲半徑相同,每個凹槽的間隔距離為s;
[0019] 五、水平放置導向軸,將所需要設置的充氣彈性球沿導向軸將每一個充氣彈性球 上的套環(huán)卡入凹槽中;
[0020] 六、將充氣彈性球背離導向軸的一端涂敷膠水;
[0021] 七、步驟六設置有充氣彈性球的導向軸沿內(nèi)管內(nèi)側(cè)頂部伸入內(nèi)管中,當完全伸入 后,將導向軸下降,直到充氣彈性球底部與內(nèi)管內(nèi)側(cè)接觸,停止下降,保持此位置,待膠水凝 固后,此時充氣彈性球已經(jīng)與內(nèi)管內(nèi)側(cè)粘接,將導向軸繼續(xù)下降,套環(huán)與凹槽分離,抽出導 向軸,完成充氣彈性球在內(nèi)管的設置;
[0022] 八、將內(nèi)管按照現(xiàn)有的制造流程將套管安裝,彎折,完成整體套管換熱器的制造。 [0023]更進一步的,導向軸為鋼條或者PVC條。
[0024]更進一步的,凹槽一端設置卡扣,卡扣與凹槽端通過彈簧連接。
[0025] 3.有益效果
[0026] 相比于現(xiàn)有技術,本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0027] (1)該套管換熱器結(jié)冰防凍裝置防止套管換熱器因管內(nèi)結(jié)冰,造成水體積膨大使 套管換熱器凍裂,使整個機組損壞,在熱栗主機斷電情況依然具有結(jié)冰防凍功能,為熱栗主 機起到最后一道防凍功能;
[0028] (2)使用了丁基橡膠球在水體結(jié)冰時會體積收縮避免水體結(jié)冰體積增大造成套管 換熱器凍裂,結(jié)構(gòu)簡單,通過簡單的彈性球的設置,使得水管不會發(fā)生形變而破損;
[0029] (3)橡膠球材質(zhì)為丁基橡膠,丁基橡膠是合成橡膠的一種由異丁烯和少量異戊二 烯合成,具有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,氣密性和水密性好,適應換熱器的水和熱環(huán) 境;
[0030] (4)通過導向軸,可以準確的將充氣彈性球安裝在內(nèi)管的相應位置,精確簡單;
[0031] (5)通過卡扣將套環(huán)穩(wěn)定的安裝在凹槽中,在進行安裝時,不發(fā)生移動,安裝精確, 可控性好。
【附圖說明】
[0032] 圖1為本發(fā)明豎直剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0033] 圖2為本發(fā)明水平剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0034] 圖3為本發(fā)明充氣彈性球連接導向軸示意圖;
[0035]圖4為本發(fā)明導向軸凹槽部位放大示意圖。
[0036] 圖中標號說明:
[0037] 1、內(nèi)管;2、外套管;3、充氣彈性球;4、套環(huán);5、導向軸;6、凹槽;7、卡扣。
【具體實施方式】
[0038]下面結(jié)合說明書附圖和具體的實施例,對本發(fā)明作詳細描述。
[0039] 實施例1
[0040] 如圖1,一種套管換熱器結(jié)冰防凍裝置所示包括內(nèi)管1、外套管2,其中所述的套管 式換熱器由同心的內(nèi)管1和外套管2組成,流體分別在內(nèi)管和外套管環(huán)隙中流動的同時進行 傳熱,所述內(nèi)管1為水管,內(nèi)部充水,外套管2為氟管,內(nèi)管和外套管環(huán)隙兩者之間充入氟。
[0041] 如圖2所示內(nèi)管1內(nèi)等間距設置有若干個充氣彈性球3。本實施例中每四分之一盤 管距離設置有一個充氣彈性球3,所述的橡膠球所述的充氣彈性球3直徑為套管換熱器內(nèi)管 直徑的一半,充氣彈性球3材質(zhì)為丁基橡膠,丁基橡膠是合成橡膠的一種由異丁烯和少量異 戊二烯合成,具有良好的化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,最突出的是氣密性和水密性,充氣彈性球 3內(nèi)部中空,充氣彈性球3內(nèi)部所充氣體為氮氣,氣體穩(wěn)定,不會因為溫度的驟然升高和降低 導致球體的體積不受控制而熱脹冷縮的變化。
[0042] 充氣彈性球3粘連放置于內(nèi)管1中;該充氣彈性球3在水體結(jié)冰時會體積收縮,這樣 可以避免水體結(jié)冰,內(nèi)部水的體積增大造成的水管內(nèi)部壓力過大,避免了套管換熱器凍裂。 由于一般自來水系統(tǒng)壓力為2bar左右,所述的丁基橡膠球所充氣壓力為2bar,丁基橡膠球 安全壓力為5bar,在內(nèi)管1內(nèi)部水結(jié)冰時候,管內(nèi)的水由于結(jié)冰體積會增大,而充氣彈性球3 由于具有彈性,被四周包圍的冰所擠壓,體積會變小,整體的體積保持均衡,保證了管內(nèi)的 總體積不發(fā)生改變,有效保證了換熱器的安全性和穩(wěn)定性。
[0043] 套管換熱器結(jié)冰防凍裝置的制造方法步驟如下:
[0044] -、根據(jù)所需要套管換熱器的型號確定所需要內(nèi)管1的長度;
[0045]二、根據(jù)內(nèi)管1的長度和所需要設置的充氣彈性球3的數(shù)量,計算出充氣彈性球3在 內(nèi)管1中的間隔距離;本實施例中內(nèi)管每四分之一盤管距離設置有一個充氣彈性球3,先計 算出盤管一圈的周長,后根據(jù)充氣彈性球3間隔距離為周長的四分之一,計算出充氣彈性球 3間隔距|^|S。
[0046] 三、如圖3、圖4所示,準備長度大于內(nèi)管長度的一根導向軸5,本處長度為導向軸5 長度的1.2倍,導向軸5為直線形,可以為鋼條或者為PVC硬條,本處選用鋼條;
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