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专利号: 2017107185939
申请人: 浙江理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般热交换
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器,其特征在于:包括换热器壳体(1),所述的换热器壳体(1)内安装有热管换热部件(2)和自动清洗组件(3);其中:

所述的热管换热部件(2)安装在换热器壳体(1)内,并将换热器壳体(1)内部分隔为互不混合的下层热流通道(11)和上层冷流通道(12);所述热管换热组件(2)包括中间隔板(14),所述中间隔板(14)上开设有非均布阵列结构排布的通孔,所述的非均布阵列结构排布的通孔上竖直插入安装有非均布阵列结构排布的热管(13),且被所述中间隔板(14)分隔成位于下层热流通道(11)内的蒸发段和位于上层冷流通道(12)的冷凝段;

所述的位于下层热流通道(11)位置的换热器壳体(1)的两侧壁上分别开设有热定型废气进口(4)和热定型废气出口(6),且所述的热定型废气进口(4)和热定型废气出口(6)同轴心开设;所述的位于上层冷流通道(12)位置的换热器壳体(1)的两侧壁上分别开设有新风进口(5)和新风出口(7),且所述的新风进口(5)和新风出口(7)同轴心开设;所述热定型废气进口(4)、新风进口(5)位于换热器壳体(1)的同侧,所述热定型废气出口(6)、新风出口(7)位于换热器壳体(1)的同侧;所述的换热器壳体(1)内底面中心位置开设有圆形凹槽,所述的圆形凹槽的中心位置开设有中心圆形通孔(9);所述的中心圆形通孔(9)外侧的圆形凹槽上均布开设有第一周向圆形通孔(10);

所述的换热器壳体(1)内底面的圆形凹槽上安装有自动清洗组件(3);所述的自动清洗组件(3)包括活动清洗件(15),密封垫(16)和固定螺母(17);所述的活动清洗件(15)包括装配在圆形凹槽上的圆盘(18),所述的圆盘(18)上均布开设有与第一周向圆形通孔(10)位置对应的第二周向圆形通孔(19);所述的圆盘(18)中心位置安装有与第一步进电机(25)输出轴柔性相连且能穿过中心圆形通孔(9)的圆柱体(20),圆柱体(20)外表面加工有螺纹,所述的固定螺母(17)与圆柱体(20)外表面加工有螺纹螺合相连,所述的固定螺母(17)还与第二步进电机(28)输出轴连接;所述的圆形凹槽与圆盘(18)之间安装有密封垫(16),所述的密封垫(16)中心位置开设有供圆柱体(20)穿过用的通孔;所述的密封垫(16)上均布开设有与第一周向圆形通孔(10)位置对应的第三周向圆形通孔(8)。

2.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器,其特征在于:

所述的换热器壳体(1)底面中心位置的中心圆形通孔(9)的直径大于第一周向圆形通孔(10)的直径。

3.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器,其特征在于:

所述的活动清洗件(15)的圆盘(18)的直径小于换热器壳体(1)底面圆形凹槽的直径,所述圆盘(18)的高度小于换热器壳体(1)底面圆形凹槽的深度;所述的圆柱体(20)直径小于换热器壳体(1)底面中心圆形通孔(9)的直径,所述的圆柱体(20)长度大于换热器壳体(1)底面圆形凹槽上的中心圆形通孔(9)的深度。

4.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器,其特征在于:

所述的换热器壳体(1)底面中心位置的圆形凹槽上的第一周向圆形通孔(10)的孔径与活动清洗件(15)的圆盘(18)上第二周向圆形通孔(19)的孔径、密封垫(16)上的第三周向圆形通孔(8)的孔径均相同。

5.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器,其特征在于:

所述的换热器壳体(1)和中间隔板(14)采用焊接方式相连;且所述的换热器壳体(1)为铝合金换热器壳体。

6.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器,其特征在于:

所述的热定型废气进口(4)、新风进口(5)、热定型废气出口(6)、新风出口(7)处分别安装有热电偶(21)和压力传感器(22);所述的压力传感器(22)和热电偶(21)分别与信号处理装置(23)相连,所述的信号处理装置(23)与微处理器(24)相连,所述的微处理器(24)通过信号处理装置(23)分别与第一步进电机(25)、第二步进电机(28)和液压泵(26)相连;所述第一步进电机(25)与活动清洗件(15)的圆柱体(20)相连;所述的第二步进电机(28)与固定螺母(17)相连;所述液压泵(26)与清洗液瓶(27)相连。

7.一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器的自动清洗方法,其特征在于,包括如下步骤:当换热器开始工作前,所述活动清洗件(15)的圆盘(18)上的第二周向圆形通孔(19)与换热器壳体(1)底面上的第一周向圆形通孔(10)的位置错开而不能形成流道;所述固定螺母(17)初始时与圆柱体(20)外表面的螺纹相配合,拧紧在换热器壳体(1)的底面上,将活动清洗件(15)的圆盘(18)与换热器壳体(1)的底面压紧,在不要求清洗的工作状态下实现密封;

当换热器工作时,采用所述热电偶(21)分别测量热定型废气进口(4)与热定型废气出口(6)之间的温度差,新风进口(5)与新风出口(7)之间的温度差;采用所述压力传感器(22)分别测量热定型废气进口(4)与热定型废气出口(6)之间的压力差,新风进口(5)与新风出口(7)之间的压力差,并将压差信号和温差信号传递给微处理器(24);微处理器(24)得到温度差和压力差信号后,进行计算处理,并与预先设定的温度差标准值与压力差标准值进行比较分析;当实际温度差值小于最小温度差标准值或实际压力差值大于最大压力差标准值时,所述微处理器(24)向第二步进电机(28)发出执行信号,第二步进电机(28)转动,拧松固定螺母(17),带动活动清洗件(15)的圆柱体(20)上升;所述微处理器(24)向第二步进电机(28)发出执行信号,第二步进电机(28)转动,带动活动清洗件(15)的圆柱体(20)转动,使活动清洗件(15)的圆盘(18)的第二周向圆形通孔(19)与换热器壳体(1)底面上的第一周向圆形通孔(10)、密封垫(16)上的第三周向圆形通孔(8)的位置对齐形成流道;同时所述微处理器(24)向液压泵(26)发出执行命令,液压泵(26)启动,清洗液瓶(27)输送其内盛有的清洗液经液压泵(26)后流经换热器壳体(1)底面上的第一周向圆形通孔(10)和活动清洗件(15)的第二周向圆形通孔(19)后对下层热流通道(11)进行清洗,清洗下来的杂质污染物随热定型废气出口(6)流出换热器壳体(1);

在清洗的同时,所述微处理器(24)持续接受热电偶(21)和压力传感器(22)传递来的温度差和压力差信号,并与设定的标准值进行比较,当实际温度差值大于最大温度差标准值且实际压力差值小于最小压力差标准值时,所述微处理器(24)对液压泵(26)发送停止指令,液压泵(26)停止工作;所述微处理器(24)向第一步进电机(25)发出执行信号,第一步进电机(25)转动,带动活动清洗件(15)的圆柱体(20)转动,使活动清洗件(15)的圆盘(18)上的第二周向圆形通孔(19)与换热器壳体(1)底面上的第一周向圆形通孔(10)位置错开不能形成流道;同时,所述微处理器(24)向第二步进电机(28)发出执行信号,第二步进电机(28)转动,拧紧固定螺母(17),带动活动清洗件(15)的圆柱体(20)下降,将活动清洗件(15)的圆盘(18)与换热器壳体(1)的底面压紧,实现密封。

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