專利名稱：換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種換熱器。
背景技術(shù)：
常用的換熱器一般有管束式換熱器、板式換熱器、螺旋板式換熱器等，主要用于化工場合的換熱、冷卻、加熱等，是不可缺少的設(shè)備。常規(guī)換熱器一般以水作為冷卻介質(zhì)，但存在結(jié)垢的問題，輕則降低換熱效率，重則堵塞換熱器。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題本發(fā)明提供一種換熱器，用以解決冷卻介質(zhì)在熱交換過程中容易結(jié)垢，導(dǎo)致熱交換效率降低，甚至堵塞換熱器的問題。(二)技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種換熱器，包括第一換熱管，所述第一換熱管的一端具有第一進水口，另一端具有第一出水口，還包括一振動發(fā)生器，所述振動發(fā)生器的輸出端與一振動傳遞機構(gòu)固定連接，所述振動傳遞機構(gòu)設(shè)置在所述第一換熱管中。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，所述振動傳遞機構(gòu)包括一芯軸，所述芯軸的一端與所述振動發(fā)生器的輸出端固定連接，另一端與一彈性固定件固定連接；所述芯軸的外壁上具有多個振動片。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，所述第一換熱管的內(nèi)壁與所述振動片對應(yīng)的位置處具有軸向凸起結(jié)構(gòu)，所述第一換熱管的內(nèi)壁不與所述振動片對應(yīng)的位置處具有軸向凹陷結(jié)構(gòu)。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，所述軸向凸起結(jié)構(gòu)與所述振動片的位置一一對應(yīng)。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，所述多個振動片均位于所述芯軸的橫截面上，并沿所述芯軸的長度方向均勻分布。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，還包括第二換熱管，設(shè)置在所述第一換熱管的外側(cè)；所述第二換熱管的一端具有第二進水口，另一端具有第二出水口 ；其中，所述第一進水口和第二出水口同側(cè)設(shè)置，所述第一出水口和第二進水口同側(cè)設(shè)置。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，所述第二換熱管的內(nèi)壁上具有多個隔擋片。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，所述隔擋片與所述軸向凹陷結(jié)構(gòu)的位置一一對應(yīng)。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，所述多個隔擋片均位于所述芯軸的橫截面上。如上所述的換熱器，優(yōu)選的是，所述振動發(fā)生器為超聲波發(fā)生器。(三)有益效果本發(fā)明所提供的換熱器，包括換熱管和振動發(fā)生器，該振動發(fā)生器的輸出端與一振動傳遞機構(gòu)固定連接，并將該振動傳遞機構(gòu)設(shè)置在換熱管中。通過振動發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動并將其傳遞給振動傳遞機構(gòu)，帶動振動傳遞機構(gòu)高頻振蕩，使得換熱管中的熱交換介質(zhì)在流動過程中產(chǎn)生紊流，破壞了熱交換介質(zhì)的層流狀態(tài)，能夠提高熱交換的效率，且阻止了熱交換介質(zhì)的結(jié)垢，由于不再出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，則進一步提高了熱交換的效率，并延長了熱換器的使用壽命。


圖1為本發(fā)明實施例中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1沿A-A方向的剖視圖；圖3為圖1沿B-B方向的剖視圖；圖4為本發(fā)明實施例中換熱器的應(yīng)用示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。需要說明的是，以下內(nèi)容中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不
能理解為指示或暗示相對重要性。圖1所示為本發(fā)明實施例中換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2所示為圖1沿A-A方向的剖視圖；圖3所示為圖1沿B-B方向的剖視圖。結(jié)合圖1-圖3所示，本發(fā)明實施例中的換熱器包括第一換熱管4和振動發(fā)生器I,振動發(fā)生器I的輸出端與一振動傳遞機構(gòu)2固定連接，并將振動傳遞機構(gòu)2設(shè)置在第一換熱管4中。通過振動發(fā)生器I產(chǎn)生高頻振動并將其傳遞給振動傳遞機構(gòu)2，帶動振動傳遞機構(gòu)2高頻振蕩，使得換熱管4中的熱交換介質(zhì)在流動過程中產(chǎn)生紊流，破壞了熱交換介質(zhì)的層流狀態(tài)，能夠提高熱交換的效率，且阻止了熱交換介質(zhì)的結(jié)垢，由于不再出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，進一步提高了熱交換的效率，并延長了熱換器的使用壽命。其中，第一換熱管4的一端具有第一進水口 9，熱交換介質(zhì)通過第一進水口 9進入換熱管4中；第一換熱管4的另一端具有第一出水口 10,經(jīng)過熱交換后的熱交換介質(zhì)通過第一出水口 10排出。其中，在振動發(fā)生器I的帶動下，能夠高頻振蕩的振動傳遞機構(gòu)2的結(jié)構(gòu)有很多種，本實施例中的振動傳遞機構(gòu)2為一芯軸,如圖1所不,該芯軸2的一端與振動發(fā)生器I的輸出端固定連接，另一端可以與一彈性固定件13固定連接，用于限位芯軸2在一定的幅度范圍內(nèi)自由振蕩。并在芯軸2的外壁上設(shè)置多個振動片3，用于提高振蕩幅度，進而提高阻止熱交換介質(zhì)結(jié)垢的效率。其中，振動片3可以是以芯軸2為中心的對稱結(jié)構(gòu)，也可以是以芯軸2為中心的不對稱結(jié)構(gòu)。進一步地，可以設(shè)計第一換熱管4的內(nèi)壁與振動片3對應(yīng)的位置處具有軸向凸起結(jié)構(gòu)11，第一換熱管4的內(nèi)壁不與振動片3對應(yīng)的位置處具有軸向凹陷部分12，使得熱交換介質(zhì)在第一換熱管4中有時從中心向四周流動，有時由四周向中心流動，折流前進，提高熱交換效率，還可以進一步阻止熱交換介質(zhì)的結(jié)垢。當(dāng)然，與每個軸向凸起結(jié)構(gòu)11對應(yīng)的振動片3的個數(shù)可以為一個，也可以為多個。本實施例中設(shè)計軸向凸起結(jié)構(gòu)11與振動片3的位置一一對應(yīng)，使得熱交換介質(zhì)在第一換熱管4中交替從中心向四周流動和從四周向中心流動，如圖1中的箭頭方向所示，進一步提高熱交換效率。進一步地，優(yōu)選多個振動片3均位于芯軸2的橫截面上，進一步破壞熱交換介質(zhì)在流動過程中的層流狀態(tài)。并設(shè)計多個振動片3沿芯軸2的長度方向均勻分布，使得熱交換介質(zhì)在整個第一換熱管4中都具有高效的熱交換效率，不會在第一換熱管4的局部出現(xiàn)熱交換介質(zhì)結(jié)垢現(xiàn)象。通常換熱器由兩個換熱管組成，其中一個換熱管中流動高溫?zé)峤粨Q介質(zhì)，另一個換熱管中流動低溫?zé)峤粨Q介質(zhì)，并將一個換熱管設(shè)置在另一個換熱管的外側(cè)，從而實現(xiàn)兩個換熱管中熱交換介質(zhì)之間的熱交換。如圖1所示，本實施例中的另一個換熱管，即第二換熱管6，同樣設(shè)置在第一換熱管4的外側(cè)，其中，第二換熱管6的一端具有第二進水口 7，另一端具有第二出水口 8。且第一進水口 9和第二出水口 8同側(cè)設(shè)置，第一出水口 10和第二進水口 7同側(cè)設(shè)置，以增加兩個換熱管中熱交換介質(zhì)之間熱交換的時間，提高熱交換效率。優(yōu)選在第二換熱管6的內(nèi)壁上設(shè)置多個隔擋片5，使得第二換熱管6中的熱交換介質(zhì)在流動過程中產(chǎn)生紊流，破壞了熱交換介質(zhì)的層流狀態(tài)，能夠提高熱交換的效果，并與振動片3的高頻振蕩配合，阻止第二換熱管6中熱交換介質(zhì)的結(jié)垢，由于不再出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，則進一步提高了熱交換的效果，并延長了熱換器的使用壽命。相應(yīng)地，可以設(shè)計隔擋片5與軸向凹陷結(jié)構(gòu)12的位置一一對應(yīng)，即多個隔擋片5沿芯軸2的長度方向也均勻分布，使得熱交換介質(zhì)在第二換熱管6中交替從中心向四周流動和從四周向中心流動，如圖1中的箭頭方向所示，在整個第二換熱管6中都具有高效的熱交換效率，不會結(jié)垢，由于不會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，則進一步提高了熱交換效率。進一步地，優(yōu)選多個隔擋片5均位于芯軸2的橫截面上，以進一步破壞熱交換介質(zhì)在流動過程中的層流狀態(tài)。在實際使用過程中，本實施例中的熱換器可以采用圓筒形結(jié)構(gòu)。振動片3和隔擋片5均采用圓環(huán)形薄板，并將振動片3通過焊接的方式固定在芯軸2的外壁上，隔擋片5也通過焊接的方式固定在第二換熱管6的內(nèi)壁上。需要說明的是，以上各部件也可以采用合適的結(jié)構(gòu)沖壓而成，以減少焊接工作量。而振動發(fā)生器I采用超聲波發(fā)生器，具有功耗小，結(jié)構(gòu)簡單、效果好的特點。其中，第一換熱管4中的振動激蕩作用最強，用來走易于結(jié)垢的介質(zhì)。本實施例中的熱換器可以用做水冷換熱器，即冷卻水走第一換熱管4，被冷卻介質(zhì)走第二換熱管6，冷卻水在第一換熱管4內(nèi)折流前進，破壞了層流狀態(tài)，有利于傳熱效率的提高。另外第一換熱管4和第二換熱管6中的介質(zhì)在超聲波的震蕩作用下，介質(zhì)呈較為劇烈的震蕩運動狀態(tài)，增強了傳熱效率，也阻止了水垢在換熱管內(nèi)壁的附著。本實施例中的熱換器還可以用做蒸汽加熱器。蒸汽走第二換熱管6，被加熱的水走第一換熱管4，這樣不僅傳熱效率高，而且由于第一換熱4中振動激蕩作用最強，不會出現(xiàn)結(jié)垢，堵塞換熱器的現(xiàn)象。如圖4所示，去掉第二換熱管，本實施例中的熱換器還可以用做冷凝器換熱單元14，進一步地，可以將多個冷凝器單元14組合在一起，放置在一個密封殼體15中，構(gòu)成大的冷凝冷卻器，可以用于蒸汽等氣相液體的冷凝，如電廠發(fā)電機用的冷凝器。其中，冷卻水走第一換熱管4，被冷凝氣體走密封殼體15。由以上實施例可以看出，本發(fā)明所提供的換熱器，包括換熱管和振動發(fā)生器，該振動發(fā)生器的輸出端與一振動傳遞機構(gòu)固定連接，并將該振動傳遞機構(gòu)設(shè)置在換熱管中。通過振動發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動并將其傳遞給振動傳遞機構(gòu),帶動振動傳遞機構(gòu)高頻振蕩,使得換熱管中的熱交換介質(zhì)在流動過程中產(chǎn)生紊流，破壞了熱交換介質(zhì)的層流狀態(tài)，能夠提高熱交換的效率，且阻止了熱交換介質(zhì)的結(jié)垢，由于不再出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，則進一步提高了熱交換的效率，并延長了熱換器的使用壽命。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和替換，這些改進和替換也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種換熱器，包括第一換熱管，所述第一換熱管的一端具有第一進水口，另一端具有第一出水口，其特征在于，還包括一振動發(fā)生器，所述振動發(fā)生器的輸出端與一振動傳遞機構(gòu)固定連接，所述振動傳遞機構(gòu)設(shè)置在所述第一換熱管中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱器，其特征在于，所述振動傳遞機構(gòu)包括一芯軸，所述芯軸的一端與所述振動發(fā)生器的輸出端固定連接，另一端與一彈性固定件固定連接；所述芯軸的外壁上具有多個振動片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的換熱器，其特征在于，所述第一換熱管的內(nèi)壁與所述振動片對應(yīng)的位置處具有軸向凸起結(jié)構(gòu)，所述第一換熱管的內(nèi)壁不與所述振動片對應(yīng)的位置處具有軸向凹陷結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的換熱器，其特征在于，所述軸向凸起結(jié)構(gòu)與所述振動片的位置——對應(yīng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的換熱器，其特征在于，所述多個振動片均位于所述芯軸的橫截面上，并沿所述芯軸的長度方向均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的換熱器，其特征在于，還包括第二換熱管，設(shè)置在所述第一換熱管的外側(cè)；所述第二換熱管的一端具有第二進水口，另一端具有第二出水口 ；其中，所述第一進水口和第二出水口同側(cè)設(shè)置，所述第一出水口和第二進水口同側(cè)設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的換熱器，其特征在于，所述第二換熱管的內(nèi)壁上具有多個隔擋片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的換熱器，其特征在于，所述隔擋片與所述軸向凹陷結(jié)構(gòu)的位置——對應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的換熱器，其特征在于，所述多個隔擋片均位于所述芯軸的橫截面上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述的換熱器，其特征在于，所述振動發(fā)生器為超聲波發(fā)生器。
全文摘要
本發(fā)明屬于熱交換技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種換熱器，包括換熱管和振動發(fā)生器，該振動發(fā)生器的輸出端與一振動傳遞機構(gòu)固定連接，并將該振動傳遞機構(gòu)設(shè)置在換熱管中。通過振動發(fā)生器產(chǎn)生高頻振動并將其傳遞給振動傳遞機構(gòu)，帶動振動傳遞機構(gòu)高頻振蕩，使得換熱管中的熱交換介質(zhì)在流動過程中產(chǎn)生紊流，破壞了熱交換介質(zhì)的層流狀態(tài)，能夠提高熱交換的效率，且阻止了熱交換介質(zhì)的結(jié)垢，由于不再出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，則進一步提高了熱交換的效率，并延長了熱換器的使用壽命。
文檔編號F28D7/00GK103148719SQ201310109059
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月29日
發(fā)明者王利民, 劉和平 申請人:北京中衡國通能源科技有限責(zé)任公司