本發(fā)明涉及換熱器，尤其涉及一種具有防沖功能的制堿冷凝器及防沖方法。

背景技術(shù)：

1、冷凝器是一種使用較為廣泛的一種換熱設(shè)備，目前冷凝器中大多設(shè)有防沖擋板結(jié)構(gòu)，尤其是管殼式冷凝器，其結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單緊湊，可以受到較高的壓力，但是其管束若受局部高溫使得其壁溫與殼體相差較大時(shí)，換熱管束與殼體之間將產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，對(duì)換熱管束不利。當(dāng)殼程進(jìn)口流體速度過快或者流體介質(zhì)是腐蝕氣體時(shí)，需要設(shè)置防沖擋板，以降低流體對(duì)換熱管束的沖擊。但是在一些情況下無需設(shè)置防沖擋板結(jié)構(gòu)，比如流體進(jìn)口流速較小或者流體介質(zhì)無腐蝕性的情況，如果設(shè)置防沖擋板，反而影響冷凝器的換熱效率，因此冷凝器的殼程入口是否需要設(shè)置防沖擋板，要嚴(yán)格按照gb/t151-2014《熱交換器》的標(biāo)準(zhǔn)。然而現(xiàn)有技術(shù)中冷凝器尚無法同時(shí)兼顧防沖和無需防沖功能的換熱器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、解決的技術(shù)問題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中冷凝器在使用過程中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種具有防沖功能的制堿冷凝器及防沖方法，該冷凝器根據(jù)流體工況調(diào)節(jié)防沖擋板組件處于不同的工作狀態(tài)，從而滿足不同流體流速對(duì)防沖功能的需求，提高冷凝器的適應(yīng)性。

2、技術(shù)方案：本發(fā)明所述的一種具有防沖功能的制堿冷凝器，制堿冷凝器包括冷凝器殼體以及沿著冷凝器殼體內(nèi)布設(shè)的多根換熱管，冷凝器殼體內(nèi)位于換熱管外側(cè)形成冷凝殼程，且冷凝器殼體側(cè)壁設(shè)置有殼程進(jìn)口端；

3、所述冷凝器殼體內(nèi)側(cè)位于殼程進(jìn)口端里端對(duì)應(yīng)設(shè)置有傳動(dòng)安裝座和防沖擋板組件；

4、所述防沖擋板組件包括對(duì)應(yīng)安裝在傳動(dòng)安裝座上的支撐板框，所述支撐板框內(nèi)滑動(dòng)伸縮連接有防沖板框，且防沖板框內(nèi)水平滑動(dòng)連接有防沖擋板；所述支撐板框底部中央設(shè)置有與殼程進(jìn)口端直徑適配的過液通道，所述防沖板框及防沖擋板上與過液通道對(duì)應(yīng)開設(shè)有若干個(gè)防沖孔；

5、所述冷凝器殼體側(cè)壁上與殼程進(jìn)口端對(duì)應(yīng)設(shè)置有流量傳感器，且冷凝器殼體側(cè)壁上與傳動(dòng)安裝座對(duì)應(yīng)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器，所述減速器與傳動(dòng)安裝座內(nèi)設(shè)置的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)防沖板框沿著支撐板框、防沖擋板沿著防沖板框打開或閉合；所述流量傳感器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)通控制。

6、優(yōu)選地，所述支撐板框包括支撐基板以及沿著支撐基板兩側(cè)邊垂直設(shè)置的第一側(cè)支撐板，兩塊第一側(cè)支撐板與支撐基板之間形成供防沖板框滑動(dòng)連接的限位導(dǎo)槽，第一側(cè)支撐板頂端向內(nèi)翻折形成限位扣邊，兩塊第一側(cè)支撐板一端內(nèi)側(cè)相對(duì)設(shè)置有限位塊；所述過液通道對(duì)應(yīng)設(shè)置在支撐基板中央。

7、優(yōu)選地，所述防沖板框包括防沖板體，所述防沖板體上均勻分布有多個(gè)第一防沖孔；

8、所述防沖板體兩側(cè)邊分別垂直設(shè)置有第二側(cè)支撐板，且兩塊第二側(cè)支撐板外壁寬度小于兩塊第一側(cè)支撐板內(nèi)壁間距；所述第二側(cè)支撐板外側(cè)沿著其長(zhǎng)度方向設(shè)置有卡接臺(tái)階，所述防沖板框滑動(dòng)連接在支撐板框內(nèi)且使得限位扣邊對(duì)應(yīng)扣合在卡接臺(tái)階上。

9、優(yōu)選地，兩塊第二側(cè)支撐板內(nèi)壁沿著其長(zhǎng)度方向分層設(shè)置有多道限位滑槽，限位滑槽一端為供防沖擋板卡入的敞口，且限位滑槽另一端為封閉端。

10、優(yōu)選地，所述防沖擋板包括沿著其寬度方向設(shè)置的多道弧形導(dǎo)流凸起，所述弧形導(dǎo)流凸起將防沖擋板分隔成多個(gè)分區(qū)，且相鄰分區(qū)板體上均勻分布有多個(gè)第二防沖孔、第三防沖孔，第二防沖孔與第三防沖孔呈垂直或平行設(shè)置。

11、優(yōu)選地，所述第一防沖孔、第二防沖孔和第三防沖孔均為尺寸r1.5×3mm的u型直槽防沖孔。

12、優(yōu)選地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪齒條機(jī)構(gòu)、絲桿絲套機(jī)構(gòu)或滑輪滑軌機(jī)構(gòu)。

13、本發(fā)明還公開了一種制堿冷凝器的防沖方法，包括以下步驟：

14、步驟1：流量傳感器監(jiān)測(cè)殼程進(jìn)口端通過的流體流量，并判斷流體流量是否超出預(yù)設(shè)流量數(shù)值；

15、步驟2：當(dāng)流量傳感器監(jiān)測(cè)流體流量數(shù)值小于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，則防沖板框及防沖擋板處于與支撐板框分離狀態(tài)；

16、步驟3：當(dāng)流量傳感器監(jiān)測(cè)流量數(shù)值大于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，則防沖板框及防沖擋板處于與支撐板框閉合狀態(tài)。

17、優(yōu)選地，當(dāng)流量傳感器監(jiān)測(cè)流體流量數(shù)值小于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，即防沖擋板組件處于非工作狀態(tài)，制堿冷凝器的殼程進(jìn)口端的流體為非高速流體，此時(shí)防沖擋板沿著限位滑槽遠(yuǎn)離防沖板框、防沖板框沿著支撐板框遠(yuǎn)離支撐板框使得過液通道直接與殼程進(jìn)口端連通，流體自殼程進(jìn)口端進(jìn)入并通過過液通道直接噴射進(jìn)入換熱管束區(qū)域。

18、優(yōu)選地，當(dāng)流量傳感器監(jiān)測(cè)流體流量數(shù)值大于第一預(yù)設(shè)數(shù)值且小于第二預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，即防沖擋板組件中防沖板框處于工作狀態(tài)、防沖擋板處于非工作狀態(tài)，制堿冷凝器的殼程進(jìn)口端的流體為高速流體或腐蝕性流體，此時(shí)流量傳感器通過控制機(jī)構(gòu)連通控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)減速器驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，驅(qū)動(dòng)防沖板框沿著支撐板框進(jìn)入限位導(dǎo)槽直至防沖板框一端抵觸在支撐板框的限位塊上，完成防沖板框與防沖板框閉合，而防沖擋板沿著限位滑槽遠(yuǎn)離防沖板框處于非工作狀態(tài)，防沖板框的防沖板體通過其第一防沖孔為自殼程進(jìn)口端進(jìn)入的流體提供一級(jí)防沖工況；

19、當(dāng)流量傳感器監(jiān)測(cè)流體流量數(shù)值大于第二預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，即防沖擋板組件中防沖板框、防沖擋板均處于工作狀態(tài)，制堿冷凝器的殼程進(jìn)口端的流體為超高速流體，此時(shí)流量傳感器通過控制機(jī)構(gòu)連通控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)減速器驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)工作，在防沖板框與支撐板框處于閉合狀態(tài)下，繼續(xù)驅(qū)動(dòng)防沖擋板沿著防沖擋板的限位滑槽進(jìn)入直至防沖擋板一端抵觸在限位滑槽的封閉端，完成防沖擋板與防沖板框閉合，防沖擋板及防沖板框的防沖板體通過其第一防沖孔、第二防沖孔和第三防沖孔配合為自殼程進(jìn)口端進(jìn)入的流體提供二級(jí)防沖工況。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有如下有益效果：

21、本發(fā)明的冷凝器根據(jù)流體工況調(diào)節(jié)防沖擋板組件處于不同的工作狀態(tài)，從而滿足不同流體流速對(duì)防沖功能的需求，提高冷凝器的適應(yīng)性。

22、本發(fā)明還具有其他有益效果在說明書實(shí)施例部分陳述，在此不做贅述。

技術(shù)特征：

1.一種具有防沖功能的制堿冷凝器，其特征在于，制堿冷凝器（100）包括冷凝器殼體（1）以及沿著冷凝器殼體（1）內(nèi)布設(shè)的多根換熱管（2），冷凝器殼體（1）內(nèi)位于換熱管（2）外側(cè)形成冷凝殼程，且冷凝器殼體（1）側(cè)壁設(shè)置有殼程進(jìn)口端（8）；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有防沖功能的制堿冷凝器，其特征在于，所述支撐板框（10）包括支撐基板（101）以及沿著支撐基板（101）兩側(cè)邊垂直設(shè)置的第一側(cè)支撐板（103），兩塊第一側(cè)支撐板（103）與支撐基板（101）之間形成供防沖板框（11）滑動(dòng)連接的限位導(dǎo)槽（105），第一側(cè)支撐板（103）頂端向內(nèi)翻折形成限位扣邊（104），兩塊第一側(cè)支撐板（103）一端內(nèi)側(cè)相對(duì)設(shè)置有限位塊（106）；所述過液通道（102）對(duì)應(yīng)設(shè)置在支撐基板（101）中央。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有防沖功能的制堿冷凝器，其特征在于，所述防沖板框（11）包括防沖板體（111），所述防沖板體（111）上均勻分布有多個(gè)第一防沖孔（112）；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有防沖功能的制堿冷凝器，其特征在于，兩塊第二側(cè)支撐板（113）內(nèi)壁沿著其長(zhǎng)度方向分層設(shè)置有多道限位滑槽（115），限位滑槽（115）一端為供防沖擋板（12）卡入的敞口，且限位滑槽（115）另一端為封閉端（116）。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有防沖功能的制堿冷凝器，其特征在于，所述防沖擋板（12）包括沿著其寬度方向設(shè)置的多道弧形導(dǎo)流凸起（121），所述弧形導(dǎo)流凸起（121）將防沖擋板（12）分隔成多個(gè)分區(qū)，且相鄰分區(qū)板體上均勻分布有多個(gè)第二防沖孔（122）、第三防沖孔（123），第二防沖孔（122）與第三防沖孔（123）呈垂直或平行設(shè)置。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有防沖功能的制堿冷凝器，其特征在于，所述第一防沖孔（112）、第二防沖孔（122）和第三防沖孔（123）均為尺寸r1.5×3mm的u型直槽防沖孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有防沖功能的制堿冷凝器，其特征在于，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)為齒輪齒條機(jī)構(gòu)、絲桿絲套機(jī)構(gòu)或滑輪滑軌機(jī)構(gòu)。

8.一種制堿冷凝器的防沖方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求7所述的防沖擋板組件（4），包括以下步驟：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制堿冷凝器的防沖方法，其特征在于：當(dāng)流量傳感器（7）監(jiān)測(cè)流體流量數(shù)值小于預(yù)設(shè)數(shù)值時(shí)，即防沖擋板組件（4）處于非工作狀態(tài)，制堿冷凝器的殼程進(jìn)口端（8）的流體為非高速流體，此時(shí)防沖擋板（12）沿著限位滑槽（115）遠(yuǎn)離防沖板框（11）、防沖板框（11）沿著支撐板框（10）遠(yuǎn)離支撐板框（10）使得過液通道（102）直接與殼程進(jìn)口端（8）連通，流體自殼程進(jìn)口端（8）進(jìn)入并通過過液通道（102）直接噴射進(jìn)入換熱管束區(qū)域。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制堿冷凝器的防沖方法，其特征在于：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種具有防沖功能的制堿冷凝器及防沖方法，屬于換熱器技術(shù)領(lǐng)域，包括冷凝器殼體和多根換熱管，冷凝器殼體內(nèi)形成冷凝殼程，其側(cè)壁設(shè)置有殼程進(jìn)口端；冷凝器殼體內(nèi)側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有傳動(dòng)安裝座和防沖擋板組件，防沖擋板組件包括支撐板框以及滑動(dòng)伸縮連接的防沖板框，防沖板框內(nèi)水平滑動(dòng)連接有防沖擋板，防沖板框及防沖擋板上設(shè)有多個(gè)防沖孔；冷凝器殼體側(cè)壁上與殼程進(jìn)口端對(duì)應(yīng)設(shè)置有流量傳感器，且冷凝器殼體側(cè)壁上與傳動(dòng)安裝座對(duì)應(yīng)設(shè)置有驅(qū)動(dòng)電機(jī)和減速器，流量傳感器與驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)通控制。本發(fā)明的制堿冷凝器根據(jù)流體工況調(diào)節(jié)防沖擋板組件處于不同的工作狀態(tài)，從而滿足不同流體流速對(duì)防沖功能的需求，提高冷凝器的適應(yīng)性。

技術(shù)研發(fā)人員：張緯國(guó),李伯奎,楊幸雨,葛寇文,吳王豪,趙子堯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：淮陰工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9