本發明屬于換熱,尤其涉及一種節能鍋爐的熱交換器。
背景技術:
1、隨著社會工業和制造業的快速發展,熱能的獲取與高效利用逐漸成為工業領域關注的焦點。尤其是在發電廠、化工生產、冶金加工等工業領域中,鍋爐作為核心熱能設備,其熱效率直接關系到整個生產過程的能源利用率與經濟成本控制。因此,人們對于鍋爐熱能轉換與控制系統的性能提出了更高的要求,尤其是在溫度控制、能量回收以及節能減排方面的需求日益增強。
2、在實際應用過程中,鍋爐運行中產生的大量高溫蒸汽具有較高的熱能,如果不能有效地進行能量回收和合理利用,不僅會造成能源的浪費,還可能對后續管道和設備產生過熱損傷,甚至引發安全隱患。因此,開發一種結構合理、效率高、能耗低的熱交換裝置成為當前技術研發的重要方向。為實現上述目的,板式熱交換器憑借其傳熱效率高、結構緊湊、操作靈活等優點,在節能型鍋爐系統中得到了廣泛應用,能夠有效將鍋爐產生的蒸汽熱量轉移至需要加熱的流體中,從而實現熱能的再利用與整體系統能效的提升。
3、現有技術中公開了部分換熱技術領域的發明專利,其中公開號為cn112524980b的發明專利,公開了一種高效節能鍋爐的板式熱交換方法,包括鍋爐,所述鍋爐的頂部固定連接有導氣閥門,所述導氣閥門的外端固定連接有濾化箱,所述濾化箱的外端固定連接有通管。該高效節能鍋爐的板式熱交換器,通過在板片的外部開設對稱分布的半圓形槽口,且在板片外側半圓形槽口的內部活動連接對稱分布的限位桿,并在板片的頂部活動連接密閉壓板,同時在限位桿的外部活動連接高壓外殼和封蓋,利用高壓外殼和封蓋為板片提供密閉的空間,進而能夠保證了該裝置在運行的過程中,不會被未接空氣中的灰塵污染,從而解決了以往裝置裸露在外,容易使得板片內部的墊片氧化的問題。
4、現有技術缺點,現有技術中的板式熱交換器仍存在一些不容忽視的缺陷和不足,特別是在冷水輸入與熱交換效率方面的問題較為突出,當前熱交換系統在運行過程中,當冷水通過輸入管道進入熱交換器內部時,往往直接沖擊內部彎折或轉向的管道部位,這種劇烈的流體沖擊形成了典型的“水錘效應”,水錘現象會對管道產生周期性的壓力波動,長期作用下易引起管道的疲勞損傷、連接部位的松動,甚至出現開裂、漏水等結構性破壞,從而大大降低了換熱器系統的使用壽命和運行穩定性;
5、此外,在現有結構中,冷水通過管道以整股水流的形式進入熱交換單元,其流動路徑及接觸區域相對固定,這種流動狀態限制了流體內部的擾動與混合過程,導致水流中內層與外層之間的換熱效率明顯差異,具體表現為水流靠近管壁的一側能夠快速吸收熱量,而中央水體由于缺乏充分擾動,溫度升高緩慢,從而在水體內部形成明顯的徑向溫差,此類溫差的存在不僅降低了整體的換熱效率,還會導致局部過熱或局部熱量浪費,進一步削弱了熱交換器在節能方面的作用,因此,亟需一種新型的熱交換結構,能夠有效緩解水錘沖擊,并改善流體流動狀態,實現更均勻、充分的熱量交換,提高整體熱利用率。
6、基于此,本發明設計了一種節能鍋爐的熱交換器,以解決上述問題。
技術實現思路
1、本發明的目的在于:為了解決上述背景技術中的問題,而提出的一種節能鍋爐的熱交換器。
2、為了實現上述目的,本發明采用了如下技術方案:
3、一種節能鍋爐的熱交換器,包括鍋爐體和換熱器,所述換熱器上設有進氣頭和進水頭,換熱器下設有出氣頭和出水頭,進水頭上安裝有連接頭,進水頭下連通有設在換熱器內部的換熱管,進水頭內壁開設有活動槽,活動槽內滑動連接有密封環板,所述密封環板上貫穿連接有旋轉分流機構,旋轉分流機構連接在進水頭內,所述進水頭內壁連接有四個第一磁塊,所述進水頭內壁連接有四個擺動擾流機構,所述旋轉分流機構下連接有連接軸,連接軸的底端連接有設在換熱管折彎處的沖擊緩沖機構。
4、作為上述技術方案的進一步描述:
5、所述鍋爐體上連通有蒸汽管道,所述蒸汽管道的一端設有汽水分離器,汽水分離器的側面連通有中間管,中間管的底端與進氣頭連通,換熱器下連接有支撐座。
6、作為上述技術方案的進一步描述:
7、所述旋轉分流機構包括連接圈和連接在進水頭內壁的驅動組件,所述驅動組件的輸出軸固定連接有旋轉軸,旋轉軸的底端連接有連接板,連接板位于連接圈內部,連接板的外弧面與連接圈的內弧面之間連接有螺旋隔板。
8、作為上述技術方案的進一步描述:
9、所述連接圈貫穿連接在密封環板上,連接板設為圓形,所述旋轉軸與連接板之間為偏心位置連接,所述連接板連接于連接軸的頂端,所述連接板下連接有第二磁板。
10、作為上述技術方案的進一步描述:
11、所述旋轉軸外套設有軸承,軸承的側面連接有固定桿,固定桿固定連接在進水頭內壁,密封環板隨著連接圈轉動過程始終位于活動槽內。
12、作為上述技術方案的進一步描述:
13、所述擺動擾流機構包括固定連接在進水頭內壁的連接架,所述連接架的側面貫穿設有連接銷軸,連接銷軸外鉸接有連接座,所述連接座的側面固定連接有擺動板,擺動板靠近進水頭內壁的一側連接有第二磁塊,第二磁塊與第一磁塊相靠近的一側具有相反的磁性。
14、作為上述技術方案的進一步描述:
15、所述擺動板上表面對應第二磁板的位置連接有第一磁板,所述第一磁板與第二磁板相靠近的一側具有相反的磁性。
16、作為上述技術方案的進一步描述:
17、所述沖擊緩沖機構包括旋轉輪,旋轉輪連接在連接軸的底端,二者之間的連接位置偏離旋轉輪的軸線位置,所述旋轉輪外滑動連接有移動框,所述移動框設為矩形。
18、作為上述技術方案的進一步描述:
19、所述移動框的側面連接有中間桿,中間桿的底端固定連接有緩沖板,緩沖板下鉸接有銷軸組件,銷軸組件連接在換熱管內壁。
20、作為上述技術方案的進一步描述:
21、所述緩沖板采用伸縮板設置,緩沖板滑動連接在換熱管內壁,緩沖板為傾斜設置,所述緩沖板設在換熱管的折彎處。
22、綜上所述,由于采用了上述技術方案,本發明的有益效果是:
23、1、本發明中,采用連接板、螺旋隔板、連接圈、驅動組件、活動槽和密封環板,當驅動組件啟動時,它能夠精確控制旋轉軸、連接板和連接軸的轉動,特別地,旋轉軸與連接板之間采用偏心設置,這一設計使得連接板、螺旋隔板、連接圈和密封環板能夠在活動槽內靈活動作,通過這種獨特的設計,進入進水頭和換熱管內的水流首先被螺旋隔板有效分隔,同時,螺旋隔板、連接板和連接圈組成的通水板在水平方向上進行規律的晃動,使得流經通水板的水流被分成多股細小水流,這些細小水流呈螺旋狀進入進水頭和換熱管內,確保了水流在換熱管內部能夠被充分分割和內外流轉,更重要的是,這種設計使得水流與換熱管壁之間能夠實現充分且均勻的接觸,從而大大提高了換熱效率,同時,由于水流的均勻分布和螺旋流動,有效減少了水錘沖擊,延長了管道的使用壽命。
24、2、本發明中,采用第二磁板、第一磁板、第一磁塊、第二磁塊和擺動板,當連接板在驅動下轉動時,第二磁板隨之旋轉,進而與第一磁板之間產生磁力互動,這種磁力互動巧妙地控制了擺動板的擺動動作,擺動板的設計不僅獨特而且實用,它能夠對向下流動的水流進行有效引導,使得水流以多角度的方式流入換熱管內,這種多角度的水流流入方式不僅增加了水流的擾動性,還有效地沖擊了換熱管內壁上可能粘附的雜物,從而大大降低了水垢的成型幾率。
25、3、本發明中,采用連接軸、旋轉輪、移動框和緩沖板,當連接軸啟動并轉動時,它通過機械傳動巧妙地擠壓移動框,使其產生平滑的移動動作,在這一過程中,移動框的移動進一步控制了緩沖板圍繞銷軸組件進行精確的轉動,值得一提的是,緩沖板不僅設計精巧,而且自身具備一定的彈性特性,這種彈性特性使得緩沖板能夠對上方流下的水流進行有效的沖擊和緩沖,從而顯著降低水錘現象對換熱管折彎處造成的沖擊和潛在損害。