專利名稱：防腐防結(jié)垢高效換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱器，特別地，涉及一種應(yīng)用污水源、海水、江水等水地源熱泵以及印染、造紙、石油、熱處理等工業(yè)流體換熱，余熱回收利用場合的換熱器。
背景技術(shù)：
目前，在污水源、海水、江水等水地源熱泵系統(tǒng)以及印染、造紙、石油、熱處理等工業(yè)流體進(jìn)行換熱和余熱回收利用場合，采用的各類現(xiàn)有的換熱器都存在一定的缺陷，如目前使用的碳鋼、不銹鋼等金屬換熱器，存在容易腐蝕，而且不易清洗，浪費金屬資源很嚴(yán)重，使用壽命又短的缺點，如采用拋管換熱器，存在占地面積大，換熱流體必須在一個大區(qū)域面積，才能保證換熱面積，涉及面積大容易遭到損壞，也不易清洗，安裝難度較大，檢修難度大 的缺點。采用石墨、陶瓷或玻璃換熱器存在可靠性差、像陶瓷和玻璃換熱器換熱效果差，所需要換熱器較大，不易清洗，容易結(jié)垢問題。還有現(xiàn)有的塑料換熱器，如一種塑料換熱器(見中國實用新型CN 201016624Y)存在結(jié)構(gòu)不適合工業(yè)液體與液體流體換熱，不易清洗，無法進(jìn)行低成本制造大體積換熱器，維修不易等缺點；如耐腐蝕塑料換熱器(見中國實用新型CN 201772812 U)和全塑料換熱器(見中國實用新型CN 87217501 U)存在如下缺點不易用于有固體顆粒雜質(zhì)的流體換熱，不易清洗，單個大換熱器需要成本較高(需要較大模具)，換熱器不可疊加安裝使用。如塑料換熱器及其制作方法(見中國發(fā)明CN101501436A)存在制作工藝復(fù)雜，可靠性差，不便于維修的缺點。綜上所述，現(xiàn)有在水源和工業(yè)工藝流體換熱和余熱利用采用的換熱器或多或少存在不耐腐蝕、不便清洗、維修困難，占地面積大，沒有自清洗、不可疊加安裝、制作困難等問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有換熱器存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種防腐防結(jié)垢高效換熱器。為了達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案以如下方式實現(xiàn)一種防腐防結(jié)垢高效換熱器，它主要由支架、除垢環(huán)、換熱盤管、換熱器進(jìn)口集管和換熱器出口集管等組成；所述換熱盤管、換熱器進(jìn)口集管和換熱器出口集管均由支架固定；所述換熱盤管由若干個換熱盤管單元疊加并叉排布置組成，每個換熱盤管單元通過兩層蛇形盤管錯位后由定位條定位制成，錯位間距為蛇形盤管直徑的1-10倍，所有換熱盤管單元的一端與換熱器進(jìn)口集管連接，另一端與換熱器出口集管連接，所有蛇形盤管的水平段上均套接若干除垢環(huán)。進(jìn)一步地，所述換熱盤管采用非金屬材料制成，所述非金屬材料包括高分子復(fù)合材料和改性導(dǎo)熱復(fù)合材料。進(jìn)一步地，所述定位條呈長條狀，一側(cè)具有若干等間距的U型槽，相鄰U型槽中間具有凸點；另一側(cè)具有若干錯位的等間距的位置與凸點相應(yīng)的U型槽，每個換熱盤管單元的兩層蛇形盤管分別插入該換熱盤管單元的定位條兩側(cè)的U型槽，每個熱盤管單元的定位條一側(cè)的凸點插入相鄰熱盤管單元的定位條無凸點側(cè)的U型槽內(nèi)，從而疊加組成換熱盤管。進(jìn)一步地，所述除垢環(huán)由圓環(huán)和徑向布置在圓環(huán)內(nèi)側(cè)的若干毛刺組成；圓環(huán)內(nèi)徑比蛇形盤管外徑大，外徑小于換熱盤管的管間距。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明換熱器的盤管和支架均采用非金屬材料，特別是采用高分子復(fù)合材料，降低了腐蝕的可能性，還有效防止了低溫情況下流體凝固脹破換熱盤管的可能性，也免除了采用金屬材料。另一方面管材材料熱膨脹量大和較強韌性特點，也減緩了結(jié)垢的速度。該種換熱器可疊加安裝使用，節(jié)省安裝空間，檢修方便，占地面積小，更不易遭到損壞；該換熱器便于清洗，特別是換熱盤管有一定間隙，可以通過插入毛刷直接進(jìn)行清洗換熱盤管表面。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖I是本發(fā)明換熱器外形正視 圖2是本發(fā)明換熱器外形俯視 圖3是本發(fā)明換熱器外形左視 圖4是本發(fā)明換熱盤管單元正視 圖5是本發(fā)明換熱盤管單元側(cè)視 圖6是本發(fā)明換熱器的定位條 圖7是本發(fā)明換熱器的組合定位條圖 圖8是本發(fā)明換熱器進(jìn)出口集管外形 圖9是本發(fā)明換熱器除垢環(huán) 圖10是本發(fā)明換熱器疊加安裝 圖中支架I、除垢環(huán)2、換熱盤管3、換熱器進(jìn)口集管4、換熱器出口集管5、定位條
6、凸點7、U型槽8、圓環(huán)9、毛刺10。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。本發(fā)明的一種防腐防結(jié)垢高效換熱器，它主要由支架I、除垢環(huán)2、換熱盤管3、換熱器進(jìn)口集管4，換熱器出口集管5等幾個大部件組成，圖I、圖2、圖3分別是換熱器外形正視圖、俯視圖和左視圖。如圖4所示，所述換熱器的換熱盤管3采用非金屬材料制成，非金屬材料包括但不限于高分子復(fù)合材料以及改性導(dǎo)熱復(fù)合材料。所述的換熱盤管3由若干個換熱盤管單元疊加并叉排布置組成，每個換熱盤管單元通過兩層蛇形盤管錯位后由定位條6定位制成，蛇形盤管由一根非金屬材料管材彎成，錯位間距為換熱盤管3管材直徑的1-10倍，如圖5所示為換熱盤管單元的側(cè)視圖。換熱盤管3由多個換熱盤管單元疊加組合，形成叉排布置，這種組合安裝大大簡化換熱盤管3的安裝模式，也便于換熱器在現(xiàn)場安裝。每組換熱盤管3的一端進(jìn)口與換熱器進(jìn)口集管4連接，另一端與換熱器出口集管5連接。如圖6所示，在換熱盤管3每個單元中定位條6為非金屬材料，具有防腐功能，所述的定位條6呈長條狀，其上有凸點7和U型槽8兩種結(jié)構(gòu)。該定位條6有一定厚度保證強度，定位條6長度方向兩側(cè)為等間距錯位U型槽8，U型槽8空隙大于換熱盤管3管材外徑，能使每層蛇形盤管間隔定位；定位條6長度方向一側(cè)有保持一定間距的凸點7，該凸點7寬度為U型槽8空隙寬度。通過該定位條6使每組換熱盤管單元可以并列疊加放置，如圖7所示為換熱盤管單元，定位條6起到支撐和定位作用。如圖I所示，在所述的換熱盤管3的管材每一水平段串掛若干個除垢環(huán)2。在換熱器運行時，通過流體流動作用，使除垢環(huán)2能在換熱盤管3的管材上自由轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)毛刺刷洗管材表面，除去管材上的污垢，同時也將減薄管材表面的流體邊界層厚度，因此，此除垢環(huán)2起到減少換熱盤管5管外污垢熱 阻和換熱熱阻促進(jìn)換熱盤管3的換熱。如圖9所示，所述的除垢環(huán)2由圓環(huán)9和毛刺10組成。圓環(huán)9為非金屬材料或為防腐金屬材料制成，圓環(huán)9內(nèi)徑比換熱盤管3管材外徑大，除垢環(huán)2的圓環(huán)9外徑不大于換熱盤管3的最小管間距，以便于除垢環(huán)2能在換熱盤管3管材外自由轉(zhuǎn)動。圓環(huán)9內(nèi)側(cè)為布滿毛刺10，毛刺10為徑向布置，毛刺10為防腐的金屬或非金屬材料，除垢環(huán)2圓環(huán)9寬度有一定尺寸一方面保證毛刺著附在圓環(huán)上，一方面保證除垢環(huán)2有一定重量，以使除垢環(huán)2的毛刺10能有一定力度刷洗管材。如圖8所示，所述換熱器進(jìn)口集管4和換熱器出口集管5的接口型式可以為T型
或一字型。如圖I所示，所述換熱盤管3的每組換熱盤管一端與換熱器進(jìn)口集管4連接、另一端與換熱器出口集管5連接，進(jìn)出口集管4、5設(shè)置在換熱器一端。進(jìn)出口集管4、5根據(jù)需要調(diào)整位置，可以使兩層換熱器疊加安裝，如圖10所示。同時為保證上下兩層進(jìn)出口集管
4、5錯位接管也不無需增加底層換熱器長度。同時由于換熱器兩集管中間為空隙，可以作為檢修空間使用，減少了換熱器排列放置時集管端部要留出較大檢修空間。上述實施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種防腐防結(jié)垢高效換熱器，其特征在于，它主要由支架(I)、除垢環(huán)(2)、換熱盤管(3)、換熱器進(jìn)口集管(4)和換熱器出口集管(5)等組成；所述換熱盤管(3)、換熱器進(jìn)口集管(4)和換熱器出口集管(5)均由支架(I)固定；所述換熱盤管(3)由若干個換熱盤管單元疊加并叉排布置組成，每個換熱盤管單元通過兩層蛇形盤管錯位后由定位條(6)定位制成，錯位間距為蛇形盤管直徑的1-10倍，所有換熱盤管單元的一端與換熱器進(jìn)口集管(4)連接，另一端與換熱器出口集管(5)連接，所有蛇形盤管的水平段上均套接若干除垢環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述防腐防結(jié)垢高效換熱器，其特征在于，所述換熱盤管(3)采用非金屬材料制成，所述非金屬材料包括高分子復(fù)合材料和改性導(dǎo)熱復(fù)合材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述防腐防結(jié)垢高效換熱器，其特征在于，所述定位條(6)呈長條狀，一側(cè)具有若干等間距的U型槽(8)，相鄰U型槽(8)中間具有凸點(7);另一側(cè)具有若干錯位的等間距的位置與凸點(7)相應(yīng)的U型槽(8)，每個換熱盤管單元的兩層蛇形盤管分別插入該換熱盤管單元的定位條(6 )兩側(cè)的U型槽(8 )，每個熱盤管單元的定位條(6 ) 一側(cè)的凸點(7)插入相鄰熱盤管單元的定位條(6)無凸點(7)側(cè)的U型槽(8)內(nèi)，從而疊加組成換熱盤管(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述防腐防結(jié)垢高效換熱器，其特征在于，所述除垢環(huán)(2)由圓環(huán)(9)和徑向布置在圓環(huán)(9)內(nèi)側(cè)的若干毛刺(10)組成；圓環(huán)(9)內(nèi)徑比蛇形盤管外徑大，夕卜徑小于換熱盤管(3)的管間距。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防腐防結(jié)垢高效換熱器，它主要由支架，除垢環(huán)、換熱盤管、換熱器進(jìn)口集管和換熱器出口集管組成；換熱盤管由若干個換熱盤管單元疊加并叉排布置組成，每個換熱盤管單元通過兩層蛇形盤管錯位后由定位條定位制成，換熱盤管采用非金屬材料制成，非金屬材料包括但不限于高分子復(fù)合材料以及改性導(dǎo)熱復(fù)合材料。在所述的換熱盤管管材每一水平段串掛若干個除垢環(huán)；本發(fā)明有效防止了換熱器在不同介質(zhì)中使用的腐蝕性，采用除垢環(huán)將減緩污垢在換熱盤管管材外結(jié)垢的時間，同時提高了換熱器的換熱效果，該換熱器還具有結(jié)構(gòu)緊湊，可以疊加安裝，檢修空間小等特點，可以廣泛用于不同流體之間的換熱場合。
文檔編號F28D1/04GK102654363SQ20121011018
公開日2012年9月5日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者陳建偉 申請人:陳建偉