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一种高低旁路供热用余热回收装置实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及余热回收技术领域,具体是涉及一种高低旁路供热用余热回收装置。

相关背景技术

[0002] 高低旁路供热用余热回收是一种利用工业或商业过程中产生的余热(即未能有效利用的热能)的技术。在许多工业过程中,例如电厂、钢铁厂、化工厂等,会产生大量的热能,这些热能如果没有被有效回收利用,将会以废热的形式散失,造成能源的浪费和环境的负荷。高低旁路供热用余热回收技术通过安装热交换设备和管道网络,将这些废热从产生处输送到需要热能的地方,如加热建筑物、加热水源或者驱动其他工业过程。这不仅可以降低能源消耗和运营成本,还有助于减少温室气体排放,提升能源利用效率,从而在工业和商业领域中推动可持续发展的实现;在具体使用时仍然存有以下的缺陷:
1、长时间的堵塞会导致热交换器内部流体的正常循环受阻,造成局部过热。过热
可能会导致热交换器材料的热应力增加,从而损坏或导致部分区域的材料变形、开裂,堵塞导致热交换器的传热表面被污垢或沉积物覆盖,影响了传热效率。即使热交换器仍然运行,其效率也会明显降低,无法有效地将热量传递到流体中,从而影响整个系统的性能。
[0003] 2、当热交换器停机或处于维护状态时,如果未能有效隔离流体供应管道,流体可能会倒灌进入热交换器内部,流体倒灌会导致热交换器内部非预期的流体流动,可能造成传热表面受到不必要的冲击或损坏,甚至引发设备内部结构的破坏,在停机或维护期间,如果热交换器内部仍有残留的流体(如水、蒸汽或化学介质),这些残留可能会在没有循环或冷却的情况下发生蒸发或者化学反应。这会导致流体中的溶解物质浓缩,形成沉淀或者腐蚀性环境,对热交换器内部的材料和表面造成损害。
[0004] 于是有鉴于此,本发明提出一种高低旁路供热用余热回收装置以弥补和改善现有技术的欠缺之处。

具体实施方式

[0019] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围;本发明的实施例
请参照图1所示,一种高低旁路供热用余热回收装置,包括为圆筒空腔结构的热交
换器主体(1),所述热交换器主体(1)的中端固定连接有用于连接热交换器主体(1)内部流体管道的热交换管束(11),所述热交换管束(11)呈圆筒状,所述热交换器主体(1)两端连通有用于封闭热交换管束(11)和热交换器主体(1)且提供连接管道接口的端盖(12),所述热交换管束(11)的下端固定连接有用于支持和固定热交换器主体(1)结构的支撑架(13),所述热交换器主体(1)靠近端盖(12)的两端螺纹连接有用于确保热交换管束(11)和热交换器主体(1)密封性的法兰盘(14),所述热交换管束(11)的内部套设有用于输送传热介质的传热介质管道(15);
请参照图2所示,所述热交换器主体(1)靠近端盖(12)的一端中心上方设置有报警清扫机构(2),所述热交换器主体(1)靠近端盖(12)的一端中心连接处设置有堵塞关闭机构(3),所述热交换器主体(1)靠近端盖(12)的一端连接处两侧设置有保护遮挡机构(4);
请参照图3至图4所示,作为优选地,所述报警清扫机构(2),用于清除端盖(12)进出口处的积聚物,保持流体通道畅通;
请参照图3所示,作为优选地,所述报警清扫机构(2)包括固定安装于热交换器主
体(1)靠近端盖(12)一端内部的报警器(21),所述报警器(21)靠近端盖(12)的一侧下端电性连接有触发开关(22),所述触发开关(22)靠近报警器(21)的两侧均固定连接有支撑板(23),两个所述支撑板(23)远离触发开关(22)的一侧外壁均固定连接有连接凸轴(24),两个所述连接凸轴(24)远离支撑板(23)的一端均设置有转轴(25),两个所述转轴(25)远离热交换器主体(1)的一端均固定连接有环形齿轮(26),两个所述环形齿轮(26)远离转轴(25)的一侧均设置有螺旋齿轮(27),两个所述螺旋齿轮(27)远离环形齿轮(26)的一侧均转动连接有曲柄(28),两个所述曲柄(28)远离螺旋齿轮(27)的一端均转动连接有转杆(29),两个所述转杆(29)远离曲柄(28)的一端均转动连接有转杆(29),两个转杆(29)远离曲柄(28)的一端均转动连接有短杆(210),两个所述短杆(210)远离转杆(29)的一端均转动连接有转接杆(211),两个所述转接杆(211)的一侧外壁均设置有连杆(212),两个所述连杆(212)靠近转接杆(211)的一侧外壁均固定连接有固定扣(213),两个所述固定扣(213)远离转接杆(211)的一侧下端固定连接有刮刀(214;
请参照图4所示,作为优选地,所述触发开关(22)的初始位置与端盖(12)靠近热交换器主体(1)一端的连接处相抵触,两个所述转轴(25)的外壁均开设有环形凹侧,两个所述连接凸轴(24)均卡接于转轴(25)外壁的环形凹侧内部,两个所述转轴(25)远离连接凸轴(24)的一端均转动连接于热交换器主体(1)的底端内壁,所述触发开关(22)的内部固定连接有压力传感器,通过曲柄28的转动来带动转杆29左右往复移动以此令转接杆211和连杆
212左右往复偏转实现刮刀214沿着弧形轨迹移动刮擦端盖12靠近热交换器主体1一端的连接处;
请参照图4所示,作为优选地,两个所述螺旋齿轮(27)与环形齿轮(26)均互相啮合且构成啮合传动,两个所述螺旋齿轮(27)远离环形齿轮(26)的一侧均通过连接块转动连接于热交换器主体(1)的一侧内壁,两个所述连杆(212)远离转接杆(211)的一端通过斜滑杆转动连接于热交换器主体(1)的一侧内壁,所述刮刀(214)远离固定扣(213)的一侧外壁与端盖(12)靠近热交换器主体(1)一端连接处的上表面两侧相贴合,报警清扫机构2能够实时监控流体进出口的流动情况,一旦检测到堵塞,立即发出警报,这有助于及时发现潜在问题;
请参照图5至图6所示,作为优选地,所述堵塞关闭机构(3),用于在热交换器主体(1)停机或维护时,防止流体倒灌进入热交换器主体(1)内部;
请参照图5所示,作为优选地,所述堵塞关闭机构(3)包括固定连接于端盖(12)靠近热交换器主体(1)一端连接处的固定板(31),所述固定板(31)的一侧外壁固定连接有卡扣件(32),所述卡扣件(32)远离固定板(31)的一侧内壁转动连接有转动块(33),所述固定板(31)远离热交换器主体(1)的一侧内壁转动连接有转盘(34),所述转盘(34)靠近固定板(31)的一侧外壁固定连接有连接把(35),所述转盘(34)靠近固定板(31)底端的一侧设置有多个扇形板(36),所述转动块(33)靠近卡扣件(32)的一侧外壁固定连接有推动杆(37);
请参照图6所示,作为优选地,所述固定板(31)靠近端盖(12)的一侧开设有多个弧形凹槽,所述固定板(31)靠近端盖(12)一侧开设的多个弧形凹槽呈环形分布,所述固定板(31)靠近端盖(12)一侧开设的多个弧形凹槽相邻处还均开设有呈环形分布的柱形槽,所述转动块(33)的初始位置呈倾斜状,所述转动块(33)远离卡扣件(32)的一侧外壁与支撑板(23)的外壁相抵触,所述扇形板(36)的尺寸大小与固定板(31)靠近端盖(12)的一侧开设有的多个弧形凹槽尺寸大小相适配,所述固定板(31)下端开设有与端盖(12)靠近热交换器主体(1)一端连接处尺寸大小相适配的贯穿口,所述推动杆(37)的初始位置与连接把(35)相抵触,通过转盘34的顺时针转动带动多个扇形板36同步偏转至聚拢状态,以此实现对固定板31下端开设有与端盖12靠近热交换器主体1一端连接处尺寸大小相适配的贯穿口进行遮挡关闭;
请参照图6所示,作为优选地,所述转盘(34)的内部开设有多个菱形滑槽,所述固定板(31)靠近连接把(35)的一侧开设有方形凹槽,所述连接把(35)滑动连接于固定板(31)靠近连接把(35)一侧开设的方形凹槽内部,多个所述扇形板(36)呈环形分布,多个所述扇形板(36)靠近转盘(34)的一端均滑动连接于转盘(34)内部开设的菱形凹槽内,多个所述扇形板(36)远离转盘(34)的一端均滑动连接于固定板(31)靠近端盖(12)一侧开设的多个弧形凹槽相邻处的柱形槽内,通过堵塞关闭机构3机构,可以立即切断流体流动,防止事故扩大;
请参照图7至图8所示,作为优选地,所述保护遮挡机构(4),用于当流体进出口发生堵塞时自动遮挡保护传感器;
请参照图7所示,作为优选地,所述保护遮挡机构(4)包括固定安装于触发开关
(22)下端两侧外壁的障碍柱(41),所述报警器(21)靠近触发开关(22)的两侧外壁均贯穿固定连接有气压缸(42),所述气压缸(42)靠近报警器(21)的一侧外壁电性连接有点触开关(43),所述气压缸(42)远离点触开关(43)的一侧外壁滑动连接有伸缩杆(44),所述伸缩杆(44)远离气压缸(42)的一侧固定连接有转接扣(45),所述气压缸(42)靠近伸缩杆(44)的一侧外壁固定连接有套板(46),所述转接扣(45)远离伸缩杆(44)的一侧内壁转动连接有长杆(47),所述长杆(47)远离转接扣(45)的一端转动连接有弧形板(48),所述弧形板(48)远离长杆(47)的一端外壁固定连接有遮挡板(49),所述遮挡板(49)远离弧形板(48)的一侧设置有多个触发器(410);
请参照图8所示,作为优选地,所述障碍柱(41)与点触开关(43)处于同一垂直面处,所述套板(46)远离点触开关(43)的一侧固定连接于热交换器主体(1)的一侧内壁,所述弧形板(48)呈菱形状,所述触发器(410)为温度传感器,弧形板48的向上偏转会同步带动遮挡板49向上偏转,再者触发器410固定连接于热交换器主体1的一侧内壁,进而遮挡板49的向上偏转会实现对触发器410的保护遮盖;
请参照图8所示,作为优选地,所述弧形板(48)远离长杆(47)的一端转动连接于套板(46)远离气压缸(42)的一侧内壁,所述遮挡板(49)的尺寸大小与触发器(410)的尺寸大小相适配,多个所述触发器(410)远离遮挡板(49)的一侧固定连接于热交换器主体(1)的内壁,通过在流体进出口处设置保护遮挡机构4,可以在堵塞发生时及时遮挡住触发器410,避免其直接受到流体冲击。
[0020] 以下为上述实施例的完整使用步骤与工作原理:该装置主要用于:如图1所示,在进行高低路旁供热预热回收时,首先,系统中会有一个或多个产生废热的源头,例如工业过程中的排放气体、炉火、冷却水或其他工作介质,这些废热通常以高温的形式存在,再者利用支撑和支架来支持和固定热交换器主体1,确保其在安装和运行过程中保持稳定性和可靠性,随后废热首先通过热交换器主体1传递给传热介质(如水或空气),这些传热介质被称为“高旁路”和“低旁路”,通常情况下,高旁路是指温度较高的流体,低旁路则是指温度较低的流体,它们通过热交换器主体1内的热交换管束
11流动,其次在热交换器主体1内部,废热通过热传导传递给传热介质管道15,例如高旁路的水,热量从高温的废热源传递到高旁路流体中,使高旁路的传热介质温度升高,此外热交换管束11与热交换器主体1之间通过螺纹连接有法兰盘14,使得传递介质能够在传热介质管道15和热交换器主体1之间流动,实现热量的传递和交换,再者经过热交换后,低旁路传热介质(如水)将热能带到低温的热能使用点,在热交换过程完成后,冷却流体和加热流体分别从热交换器主体1的端盖12出口处流出,例如建筑物的供热系统或其他需要加热的应用,这样,废热通过热交换器被有效地转化为可用的热能,从而实现能源的再利用和节能;
用于清除端盖12进出口处的积聚物,保持流体通道畅通的报警清扫机构2机构具
体使用时:
如图3至图4所示,当端盖12靠近热交换器主体1的进出口处出现积聚污垢、沉积物
或生物膜时,当触发开关22检测到预设的触发条件,也就是积聚的过大沉积物会触碰触发开关22,进而触发开关22向上移动,再者触发开关22内部固定连接有压力传感器,触发开关
22检测到环境中的某种物理量或特定状态变化,并将这些信息转换成电信号,这个电信号被送往触发开关22,触发开关22接收到信号后会启动报警器21其报警机制,如发出声音或者启动信号传输,因此报警器21发出声音或光信号且发送警报信号,提示操作人员端盖12进出口处出现堵塞需要关注或处理;
此外当触发开关22向上移动的过程中,由于触发开关22的两侧固定连接有支撑板
23,且支撑板23上固定连接的连接凸轴24卡接于转轴25外壁开设环形凹槽内的,因此随着触发开关22的向上移动会令连接凸轴24推动转轴25发生转动,再者转轴25的顶端还固定连接有环形齿轮26,且环形齿轮26与螺旋齿轮27互相啮合构成啮合传动,由此转轴25的转动会同步带动环形齿轮26转动,进而环形齿轮26的转动会带动螺旋齿轮27发生转动,此外螺旋齿轮27的下端还转动连接有曲柄28,且曲柄28远离螺旋齿轮27的一端还转动连接有转杆
29,转杆29远离曲柄28的一端转动连接有短杆210,进而当螺旋齿轮27发生转动时会带动曲柄28发生逆时针转动,曲柄28的逆时针转动会拉动转杆29向右侧移动,转杆29的向右侧移动会带动短杆210向左侧偏转,因而转动连接于短杆210一端的转接杆211会随着短杆210的向左侧逆时针偏转一同向左侧逆时针偏转,再者转接杆211的外壁固定连接有固定扣213,且固定扣213的一端固定连接有连杆212,连杆212还通过斜滑杆转动连接于热交换器主体1的内壁,因此当转接杆211向左侧逆时针发生偏转是会拉动连杆212一同向左侧逆时针偏转,如此固定连接于固定扣213下端的刮刀214会随着转接杆211和连杆212的向左侧逆时针偏转同步做弧形轨迹移动,以此实现对端盖12靠近热交换器主体1一端连接处的堵塞积聚物进行均匀刮擦,综上所述通过曲柄28的转动来带动转杆29左右往复移动以此令转接杆
211和连杆212左右往复偏转实现刮刀214沿着弧形轨迹移动刮擦端盖12靠近热交换器主体
1一端的连接处。
[0021] 综述一:对比现有技术设备因长时间堵塞而过热、损坏甚至引发安全事故,本机构实现了通过曲柄28的转动来带动转杆29左右往复移动以此令转接杆211和连杆212左右往复偏转实现刮刀214沿着弧形轨迹移动刮擦端盖12靠近热交换器主体1一端的连接处,报警清扫机构2能够实时监控流体进出口的流动情况,一旦检测到堵塞,立即发出警报,这有助于及时发现潜在问题,避免堵塞问题进一步恶化,影响热交换器主体1的正常运行,同时通过及时报警,操作人员可以迅速采取措施,如停机检查、清理堵塞物等,此外及时发现并处理堵塞问题,可以减少因设备故障而导致的停机时间,降低因停机维修而带来的生产损失,同时,也能延长热交换器主体1的使用寿命,减少更换设备的频率和成本,再者弧形设计能够更好地适应热交换器主体1内部复杂的结构,确保清扫过程中报警清扫机构2能够精准定位到堵塞或积垢严重的区域,进行有针对性的清扫。这不仅可以提高清扫效率,还能减少对非堵塞区域的过度清扫和磨损,最后报警清扫机构2能够显著减少人工参与的程度,降低操作人员的劳动强度,同时,报警清扫机构2也能提高清扫的准确性和一致性,减少人为因素带来的误差;用于在热交换器主体1停机或维护时,防止流体倒灌进入热交换器主体1内部的堵
塞关闭机构3机构具体使用时:
如图5至图6所示,当支撑板23上移时,由于支撑板23的外壁抵触着转动块33的外
壁,因此支撑板23的上移会推动转动块33向远离连接凸轴24的一侧偏转,进而转动块33靠近卡扣件32一端固定连接的推动杆37会向推动连接把35在固定板31外壁开设的方形凹槽内滑动,如此连接把35的滑动会令转动连接与于固定板31内部的转盘34顺时针转动,因而转盘34的顺时针转动会同步带动多个扇形板36在转盘34内部开设的菱形凹槽内滑动,同时还会令扇形板36远离固定板31的一端在固定板31底端开设的多个弧形凹槽相邻处的柱形槽内滑动,由此通过转盘34的顺时针转动带动多个扇形板36同步偏转至聚拢状态,以此实现对固定板31下端开设有与端盖12靠近热交换器主体1一端连接处尺寸大小相适配的贯穿口进行遮挡关闭;
综述二:对比现有技术实现了热交换器主体1在停机或维护期间受流体影响,流体
会倒灌或残留而导致的设备故障或损坏,本机构实现了通过转盘34的顺时针转动带动多个扇形板36同步偏转至聚拢状态,以此实现对固定板31下端开设有与端盖12靠近热交换器主体1一端连接处尺寸大小相适配的贯穿口进行遮挡关闭,在热交换器主体1发生紧急情况时,如管路破裂、流体泄漏等,通过堵塞关闭机构3机构,可以立即切断流体流动,防止事故扩大,保护设备和人员安全,此外在某些情况下,如系统压力突然降低或流体倒流,可能会导致热交换器主体1内部元件损坏或影响系统正常运行,堵塞关闭机构3可以防止这种情况发生,确保流体按照预定方向流动,再者在需要对热交换器主体1进行维护或检修时,堵塞关闭机构3以方便地隔离热交换器主体1,减少停机时间和维护成本,以及通过堵塞关闭机构3,可以减少热交换器主体1内部元件的磨损和腐蚀,延长设备的使用寿命,最后长期运行的热交换器主体1可能会因为流体中的杂质或沉淀物而堵塞,堵塞关闭机构3可以在必要时关闭进出口,方便进行清洗和疏通工作,防止堵塞问题恶化;
用于当流体进出口发生堵塞时自动遮挡保护传感器的保护遮挡机构4机构具体使
用时:
如图7至图8所示,当触发开关22上移时,由于触发开关22的外壁固定连接有伸缩
杆44,因此当触发开关22移动至伸缩杆44触碰点触开关43时,气压缸42会发生启动,从而驱动转接扣45向右侧伸出,再者伸缩杆44的一端还固定连接有转接扣45,转接扣45远离气压缸42的一侧内壁转动连接有弧形板48,因此气压缸42的伸出会令弧形板48向上发生偏转,同时弧形板48还转动连接于套板46远离气压缸42的一侧内壁,再者弧形板48远离长杆47的一端外壁还固定连接有遮挡板49,因此弧形板48的向上偏转会同步带动遮挡板49向上偏转,再者触发器410固定连接于热交换器主体1的一侧内壁,进而遮挡板49的向上偏转会实现对触发器410的保护遮盖;
综述三:对比现有技术热交换器主体1内部发生堵塞时,流体流动可能受到阻碍,
导致压力升高、流速变化等不利条件,这些条件可能会对安装在流体进出口附近的触发器
410造成冲击或损坏,本机构实现了弧形板48的向上偏转会同步带动遮挡板49向上偏转,再者触发器410固定连接于热交换器主体1的一侧内壁,进而遮挡板49的向上偏转会实现对触发器410的保护遮盖,通过在流体进出口处设置保护遮挡机构4,可以在堵塞发生时及时遮挡住触发器410,避免其直接受到流体冲击,从而保护触发器410免受物理损害,再者堵塞往往伴随着流体中的杂质、颗粒物等物质的积聚,这些物质可能会附着在触发器410表面,影响触发器410的测量精度和使用寿命,保护遮挡机构4可以有效隔离这些污染物,保持触发器410的清洁和准确性,且触发器410是热交换器主体1中的重要组成部分,负责监测和反馈系统状态。然而,在堵塞发生时,如果触发器410受到污染或冲击而损坏,可能会产生误报或漏报现象,影响系统的正常运行,保护遮挡机构4构可以在一定程度上预防这种误报情况的发生,提高系统的可靠性,再者触发器410通常与系统的监控和报警系统相连,当保护遮挡机构4被触发时,可以立即向系统发出信号,提示操作人员注意并采取相应措施。这种快速响应机制有助于及时发现和处理堵塞问题,避免问题扩大对系统造成更大损害,最后通过保护触发器410免受损害和污染,保护遮挡机构4可以降低触发器410的故障率和更换频率,从而减少系统的维护成本,同时,保护遮挡机构4本身也具有一定的耐用性和可靠性,可以长期稳定运行而不需要频繁更换或维修;
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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