一種機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置。包括有換熱裝置和閥體，所述的閥體包括有安裝在閥體內(nèi)的自力式溫控裝置、自動(dòng)脈沖流沖刷裝置、截止裝置；所述的自力式溫控部分包括有溫包、閥桿、閘閥板；所述的自動(dòng)脈沖流沖刷裝置包括有葉輪，葉輪通過連桿連接擋板，擋板為可活動(dòng)結(jié)構(gòu)，葉輪的切線方向處于進(jìn)水口水流方向位置處；所述的換熱裝置包括有殼體、殼體內(nèi)部的換熱管以及用于定位換熱管的管板，換熱裝置的管程中的流體采取上進(jìn)下出的方式。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠更有效地根據(jù)循環(huán)水的溫度自動(dòng)控制水流量，并使用脈動(dòng)水流進(jìn)行沖刷防止管道結(jié)垢，同時(shí)采用換熱器結(jié)構(gòu)對能量進(jìn)行再次利用，有效地節(jié)約成本。
【專利說明】一種機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及換熱器節(jié)水裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種用于石化廠以及其它使用循環(huán)水并且需要自動(dòng)調(diào)節(jié)、熱量交換的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在石油、化工生產(chǎn)工藝中廣泛存在著熱量交換過程，如設(shè)備冷卻、工藝介質(zhì)冷卻及余熱回收等，而換熱設(shè)備和各種調(diào)節(jié)系統(tǒng)是保障熱交換過程順利進(jìn)行的必要條件。石油及化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中主要利用循環(huán)水對各種高溫工藝介質(zhì)進(jìn)行冷卻。由于冷卻水溫度受外部環(huán)境的影響而波動(dòng)較大，最大溫差可達(dá)30攝氏度左右，若冷卻水流量保持不變，會導(dǎo)致冷卻水用量過大，造成水資源的巨大浪費(fèi)和排污量顯著增加。
[0003]進(jìn)入工業(yè)化社會以來，閥門得到了前所未有的發(fā)展，出現(xiàn)了氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和自力式溫度調(diào)節(jié)閥等智能式調(diào)節(jié)閥。雖然電器調(diào)節(jié)閥對調(diào)節(jié)功能十分精準(zhǔn)，但一個(gè)現(xiàn)代化的石油化工廠就有上萬只各式各樣的閥門，它們似網(wǎng)中結(jié)星羅棋布的遍及全廠，不停的開啟、關(guān)閉來調(diào)節(jié)全部的生產(chǎn)過程，從對調(diào)節(jié)要求和生產(chǎn)成本方面來考慮，部分是可以采用結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉的自力式控制閥。在自力式溫控閥中，一類是直接依靠熱敏原件內(nèi)感溫材料的膨脹力驅(qū)動(dòng)閥門開啟，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單但調(diào)節(jié)閥關(guān)閉力受介質(zhì)的壓力影響較大、閥位隨壓力波動(dòng)而波動(dòng)，溫控精度受到限制。為了克服上述缺點(diǎn)，從而開發(fā)了另一類自力式溫控閥，即應(yīng)用熱敏原件控制一個(gè)指揮器，并由指揮器控制調(diào)節(jié)閥工作。考慮到經(jīng)溫控閥流過的熱流體具有大量的余熱，在閥出口安裝換熱設(shè)備能夠?qū)δ芰窟M(jìn)行儲存、轉(zhuǎn)化和回收。
[0004]自力式溫度控制閥是一種不需要外接能源，而由熱敏元件吸收調(diào)節(jié)對象的能量并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并按一定的調(diào)節(jié)規(guī)律工作的自動(dòng)溫度控制器。市面上現(xiàn)有的自力式溫控調(diào)節(jié)裝置價(jià)格較為昂貴、適應(yīng)性差、不能廣泛運(yùn)用于循環(huán)水自動(dòng)調(diào)節(jié)、且不具有防止結(jié)構(gòu)的沖刷功能。同時(shí)現(xiàn)有的自力式調(diào)節(jié)閥只起對流量調(diào)節(jié)作用，而對于水流的截止和水垢的去除是另外用的兩個(gè)裝置，再者管道中的熱流體經(jīng)閥門排放后，造成了大量的能量浪費(fèi)，嚴(yán)重?fù)p害了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，能夠更有效地根據(jù)循環(huán)水的溫度自動(dòng)控制水流量，并使用脈動(dòng)水流進(jìn)行沖刷防止管道結(jié)垢，同時(shí)采用換熱器結(jié)構(gòu)對能量進(jìn)行再次利用，有效地節(jié)約成本的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，包括有換熱裝置和閥體，其特征在于:所述的閥體包括有安裝在閥體內(nèi)的自力式溫控裝置、自動(dòng)脈沖流沖刷裝置、截止裝置；所述的自力式溫控部分包括有溫包、閥桿、閘閥板，閘閥板安裝在閥體內(nèi)，閥桿為可伸縮結(jié)構(gòu)，一端與閘閥板相連接，另一端伸出閥體外伸入溫包內(nèi)；所述的自動(dòng)脈沖流沖刷裝置包括有葉輪，葉輪通過連桿連接擋板，擋板為可活動(dòng)結(jié)構(gòu)，葉輪的切線方向處于進(jìn)水口水流方向位置處；所述的換熱裝置包括有殼體、殼體內(nèi)部的換熱管以及用于定位換熱管的管板，換熱裝置的殼程進(jìn)口端與閥體的出口端相連接，換熱裝置的管程中的流體采取上進(jìn)下出的方式，其管程入口位于殼體上方。
[0007]在上述方案中，所述的截止裝置包括有手輪、截止閥桿、截止閥蓋、閥瓣，手輪固定在截止閥桿頂端，截止閥桿為活動(dòng)結(jié)構(gòu)，其底端穿過截止閥蓋和閥瓣相連接，閥瓣正對閥座位置，并可與閥座密封。
[0008]在上述方案中，所述的溫包內(nèi)部充滿石蠟。
[0009]在上述方案中，所述的閥桿上裝有擋圈，擋圈通過半圓鍵與軸套固定在閥桿上，在擋圈與閥體間的閥桿外套有彈簧。彈簧的作用是保證循環(huán)水的溫度降低后，使閘閥板上移，增大流量。
[0010]在上述方案中，所述的自動(dòng)脈沖流沖刷裝置采用曲柄滑塊結(jié)構(gòu)，包括有一個(gè)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌固定在脈沖水流出口兩側(cè)，擋板放置在導(dǎo)軌上，并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，連桿一端與擋板中間位置相連接，另一端連接葉輪邊緣。
[0011]在上述方案中，所述的葉輪為多個(gè)，多個(gè)葉輪同軸線水平布置在裝置內(nèi)，并且葉輪的中心軸不連接，葉輪之間留有空隙，連桿在空隙內(nèi)與葉輪空隙內(nèi)側(cè)面連接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。
[0012]在上述方案中，所述的擋板兩側(cè)開有半圓形通孔，使擋板完全擋住出水口時(shí)也有一定的水流通過，保證葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以及機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)勢在于:
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，能夠更有效地根據(jù)循環(huán)水的溫度自動(dòng)控制水流量，并使用脈動(dòng)水流進(jìn)行沖刷防止管道結(jié)垢。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1.殼程出口；2.管板；3.管程入口；4.殼體5.換熱管；6.殼程進(jìn)口；7.連接螺栓；8.雙頭螺栓；9.截止閥蓋；10.手輪；11.螺母；12.截止閥桿；13.溫包；14.閥桿；
15.彈簧；16.閘閥板；17.管道；18.葉輪；19.連桿；20.導(dǎo)軌；21.擋板；22.閥體；23.閥座；24.閥瓣；25.管程出口。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明:
如圖1所示的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，包括有換熱裝置和閥體22，閥體22進(jìn)口連接管道17，出口連接換熱裝置，所述的閥體22包括有安裝在閥體22內(nèi)的自力式溫控裝置、自動(dòng)脈沖流沖刷裝置、截止裝置。
[0016]在本實(shí)施例中，自力式溫控裝置包括有溫包13、閥桿14、彈簧15、閘閥板16，閘閥板16安裝在閥體22內(nèi)，閥桿14 一端與閘閥板16相連接，另一端伸出閥體22外，閥桿14頂部伸入溫包13內(nèi)，溫包13內(nèi)部充滿石蠟。擋圈通過半圓鍵與軸套固定在閥桿14上，在擋圈與閥體22間的閥桿14外套有彈簧15，彈簧15的作用是保證循環(huán)水的溫度降低后，使閘閥板16上移，增大流量。
[0017]在本實(shí)施例中，自動(dòng)脈沖流沖刷裝置是基于曲柄滑塊機(jī)構(gòu)原理，由葉輪18、連桿19、擋板21、導(dǎo)軌20等組成。導(dǎo)軌20固定在脈沖水流出口兩側(cè)，擋板21放置在導(dǎo)軌20上，連桿19與擋板21中間位置相連接。兩個(gè)葉輪18同軸線水平布置在裝置內(nèi)，并且兩葉輪18的中心軸不連接，兩葉輪18之間留有一定空隙。連桿19在空隙內(nèi)與兩葉輪18空隙內(nèi)側(cè)面連接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。
[0018]為了最大限度利用水流沖擊力，沖刷支路進(jìn)水口做了專門設(shè)計(jì)，使流入支路的絕大部分水流能夠沿葉輪18切線方向流入，這樣可以讓水流有較大的沖擊面積，使沖擊力盡可能的變大。擋板21兩側(cè)開有半圓形通孔,使擋板21完全擋住出水口時(shí)也有一定的水流通過，保證葉輪18的轉(zhuǎn)動(dòng)以及機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。
[0019]在本實(shí)施例中，截止裝置包括有手輪10、截止閥桿12、截止閥蓋9、和閥瓣24，使用雙頭螺栓8將截止閥蓋9固定在閥體22上，截止閥桿12穿過截止閥蓋9并且一部分插入閥座23內(nèi)部，截止閥桿12底端和閥瓣24相連接。通過螺母11將手輪10固定在截止閥桿12頂端。
[0020]在本實(shí)施例中，換熱裝置包括有殼體4、殼體4內(nèi)部的換熱管5以及用于定位換熱管5的管板2，換熱裝置的殼程進(jìn)口 6與閥體22的出口端通過連接螺栓7相連接，殼程出口I外接循環(huán)水裝置，換熱裝置的管程中的流體采取上進(jìn)下出的方式，其管程入口 3位于殼體4上方,管程出口 25位于殼體4下方。
[0021]本實(shí)施例的工作過程為:當(dāng)換熱器中循環(huán)水的溫度升高，溫包內(nèi)的固態(tài)石蠟受熱熔化，石蠟體積膨脹推動(dòng)閥桿向下運(yùn)動(dòng)，閘閥板下落，通過的流量減小；當(dāng)換熱裝置中循環(huán)水的溫度降低，溫包內(nèi)的液態(tài)石蠟?zāi)?，石蠟體積縮小，彈簧推動(dòng)擋圈向上移動(dòng)，閘閥板上升，通過的流量增大，從而實(shí)現(xiàn)自力式溫控調(diào)節(jié)。
[0022]循環(huán)水流入裝置，一部分水流進(jìn)入沖刷支路，水流帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪帶動(dòng)連桿及擋板作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，使通道中的水流速度處于一個(gè)變化的范圍，產(chǎn)生脈沖效果，形成脈沖水流，引起整個(gè)管道流速的變化，降低管道中結(jié)垢的速率，實(shí)現(xiàn)沖刷功能。
[0023]當(dāng)溫控支路流量較大時(shí)，流經(jīng)沖刷支路的流量會很少，可能出現(xiàn)水流無法推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)的情況，但此時(shí)總的水流量較大，管道中本就不易結(jié)垢，葉輪即使不轉(zhuǎn)動(dòng)也不會有大的影響；溫控支路流量較小時(shí)，沖刷系統(tǒng)流經(jīng)較大的流量，水流經(jīng)過葉輪時(shí)，對葉輪產(chǎn)生沖擊力，帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，葉輪的旋轉(zhuǎn)通過連桿轉(zhuǎn)化為擋板的直線運(yùn)動(dòng)。
[0024]當(dāng)需要停止循環(huán)水流或停止使用裝置時(shí)，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)手輪，截止閥桿向下移動(dòng)，閥瓣緊壓在閥座上與閥座形成密封副，切斷循環(huán)水流。當(dāng)需要啟用裝置時(shí)，逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)手輪，截止閥桿向上移動(dòng)，閥瓣離開閥座，循環(huán)水流通過閥門。
[0025]通過閥門的循環(huán)熱流進(jìn)入換熱器，由殼程進(jìn)口沿直線運(yùn)動(dòng)流向殼程出口，同時(shí)冷流體由管程入口流進(jìn)，經(jīng)換熱管與熱流體的熱交換作用后吸收能量，再由管程出口流出。
[0026]以上說明僅為本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等效變化，仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，包括有換熱裝置和閥體，其特征在于，所述的閥體包括有安裝在閥體內(nèi)的自力式溫控裝置、自動(dòng)脈沖流沖刷裝置、截止裝置；所述的自力式溫控部分包括有溫包、閥桿、閘閥板，閘閥板安裝在閥體內(nèi)，閥桿為可伸縮結(jié)構(gòu)，一端與閘閥板相連接，另一端伸出閥體外伸入溫包內(nèi)；所述的自動(dòng)脈沖流沖刷裝置包括有葉輪，葉輪通過連桿連接擋板，擋板為可活動(dòng)結(jié)構(gòu)，葉輪的切線方向處于進(jìn)水口水流方向位置處；所述的換熱裝置包括有殼體、殼體內(nèi)部的換熱管以及用于定位換熱管的管板，換熱裝置的殼程進(jìn)口端與閥體的出口端相連接，換熱裝置的管程中的流體采取上進(jìn)下出的方式，其管程入口位于殼體上方。
2.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，其特征在于，所述的截止裝置包括有手輪、截止閥桿、截止閥蓋、閥瓣，手輪固定在截止閥桿頂端，截止閥桿為活動(dòng)結(jié)構(gòu)，其底端穿過截止閥蓋和閥瓣相連接，閥瓣正對閥座位置，并可與閥座密封。
3.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，其特征在于，所述的溫包內(nèi)部充滿石蠟。
4.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，其特征在于，所述的閥桿上裝有擋圈，擋圈通過半圓鍵與軸套固定在閥桿上，在擋圈與閥體間的閥桿外套有彈簧。
5.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，其特征在于，所述的自動(dòng)脈沖流沖刷裝置采用曲柄滑塊結(jié)構(gòu)，包括有一個(gè)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌固定在脈沖水流出口兩側(cè)，擋板放置在導(dǎo)軌上，并可在導(dǎo)軌上滑動(dòng)，連桿一端與擋板中間位置相連接，另一端連接葉輪邊緣。
6.如權(quán)利要求1所述的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，其特征在于，所述的葉輪為多個(gè)，多個(gè)葉輪同軸線水平布置在裝置內(nèi)，并且葉輪的中心軸不連接，葉輪之間留有空隙，連桿在空隙內(nèi)與葉輪空隙內(nèi)側(cè)面連接形成轉(zhuǎn)動(dòng)副。
7.如權(quán)利要求5所述的機(jī)械式自動(dòng)節(jié)水換熱裝置，其特征在于，所述的擋板兩側(cè)開有半圓形通孔，使擋板完全擋住出水口時(shí)也有一定的水流通過，保證葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)以及機(jī)構(gòu)的運(yùn)行。
【文檔編號】F28D7/10GK104236344SQ201410170271
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】鄭小濤, 鄭鵬, 喻九陽, 徐建民, 王成剛, 林緯 申請人:武漢工程大學(xué)