一种LNG换热器壳体全域全自动除霜装置

专利2025-07-29  26


本发明属于lng换热器,具体涉及了一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置。


背景技术:

1、lng(liquefied natural gas)换热器是专门设计用于液化天然气工艺中的热交换设备,其主要功能是促进lng与其他介质之间的热量传递,通常用于lng的液化或气化过程。

2、经检索,专利号为cn213984704u公开了lng冷媒换热器,该换热器当lng冷媒换热器运作时,lng液体从第一接头内腔流入进液腔,并进入喷液管内腔,冷媒从第三接头内腔流入下壳体内腔,与换热管外表面的冷媒进行换热并产生bog,经换热管内腔和出液腔,从第二接头内腔流出。冷媒吸热后蒸发,管程机构中lng液体降为低温,产生bog由喷液管外壁与换热管内壁之间流出。由于换热管内介质为lng(液化天然气),属于无氧环境,换热管外介质为冷媒,属于低氧环境,当装置运作时,外表面覆设有疏水涂层的换热管,有效隔绝换热管在低氧环境下被氧化,提升抗氧化性能,并减小了冰对换热管表面的附着力,避免换热管外表面大块结冰,从而避免出现冰堵现象。在换热器使用时,当环境温度低于换热器制冷剂的露点温度时,水蒸气会凝结成水珠,从而在换热器表面形成霜,而霜层覆盖在换热器表面会阻碍热量交换,会降低换热效率。


技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,以解决现有换热管易出现冰堵现象的问题。

2、本发明采用的技术方案为:

3、装置包括换热器、两个喷淋部件、驱动系统、液体回收系统和储液系统;驱动系统固定连接在换热器的外侧壁上,所述两个喷淋部件对称安装在换热器的外周,两个喷淋部件的一端之间相互连接,两个喷淋部件的另一端均与驱动系统连接,驱动系统用于驱动喷淋部件转动和竖向移动,液体回收系统安装在换热器外周的底端,储液系统中存储有除霜液,喷淋部件的输入端和液体回收系统的输出端均与储液系统连通,除霜液自储液系统经喷淋部件喷洒至换热器的外侧壁上,换热器外侧壁上的除霜液在重力作用下被液体回收系统回收,被回收的除霜液从液体回收系统流回储液系统,进而在对换热器除霜的同时实现除霜液的循环利用。

4、所述的喷淋部件包括喷液管、除霜喷头、卡环、竖管、导向杆、连接板和转轮;所述半圆形的卡环套设在换热器外周,卡环的中部开设有圆形通孔,竖管可转动地连接于卡环的圆形通孔处,竖管的中部开设有矩形通孔,导向杆可上下移动地连接于竖管的矩形通孔处,喷液管固定安装在导向杆的底端,喷液管的出口端安装有用于喷淋除霜液的除霜喷头,除霜喷头靠近换热器的壁面设置,导向杆的底部外周固定连接有转轮,连接板的一端可转动地连接在转轮,连接板的另一端与驱动系统中可上下移动地滑块固定连接;

5、所述两个喷淋部件的卡环中远离驱动系统的一端通过连接机构连接,两个卡环的另一端均与驱动系统的顶部连接。

6、所述的驱动系统包括支撑架、竖杆、往复丝杆、传动杆、卷绕轮、拉绳和扭簧;支撑架固定连接在换热器外侧壁的上部,两个竖杆可沿自身周向转动地安装在支撑架中靠近换热器一侧,所述两个喷淋部件中卡环的端部分别固定连接在两个竖杆上,往复丝杆和传动杆均可转动地竖直连接在支撑架上,往复丝杆的杆壁螺纹上套设有滑块,滑块的两端分别与两个喷淋部件中连接板的端部固定连接,往复丝杆的顶部连接有丝杆驱动机构,丝杆驱动机构用于驱动往复丝杆沿着自身周向转动,从而带动滑块、连接板上下移动,进而带动与导向杆连接的喷液管上下移动;

7、所述传动杆的杆壁上固定套设有卷绕轮,卷绕轮的内部缠绕有拉绳,两个拉绳的一端系在卷绕轮上,另一端分别系在两个喷淋部件的竖管上,且两个拉绳的卷绕方向相反,传动杆和往复丝杆之间设有间歇传动机构,转动的往复丝杆通过间歇传动机构带动传动杆转动,进而通过拉绳带动喷淋部件转动,传动杆的杆壁套设有扭簧,扭簧的两端分别与支撑架和传动杆固定连接。

8、所述的液体回收系统包括两个接液盒和过滤网,两个半圆环形的接液盒对称套设在换热器底端的外侧壁上,两个接液盒的内壁均固定嵌设有过滤网,两个接液盒之间通过锁紧螺栓连接固定,两个接液盒相远离一侧均与储液系统连通。

9、所述的储液系统包括收集管、导液泵和集液箱,收集管中存储有除霜液,收集管的顶部开设有加液口,喷液管通过输液管道与集液箱连通,两个接液盒相远离一侧均通过收集管与集液箱连通,输液管道和收集管上均设置有导液泵,输液管道上的导液泵用于将集液箱中的除霜液抽送至喷液管中,收集管上的导液泵用于将接液盒中的除霜液抽送至集液箱中。

10、所述的连接机构包括卡板和两个对称设置的固定板,两个固定板分别与两个卡环固定连接,卡板固定安装在卡环顶部,螺栓的端部依次穿设固定板和卡板上的螺纹后,与螺母固定连接。

11、所述的丝杆驱动机构包括电机、第一锥齿轮和第二锥齿轮,所述支撑架的外壁上固定设有支撑板,电机外壳与支撑板之间固定连接,且电机的输出端穿设出支撑板后固定套设有第一锥齿轮,往复丝杆的顶部固定套设有第二锥齿轮,第一锥齿轮和第二锥齿轮之间啮合连接,电机用于驱动第一锥齿轮转动,进而带动与第二锥齿轮连接的往复丝杆转动。

12、所述的间歇传动机构包括圆齿轮和扇形齿轮,所述的圆齿轮和扇形齿轮分别固定套设在传动杆和往复丝杆的顶部,且圆齿轮和扇形齿轮之间啮合连接,转动的往复丝杆依次驱动扇形齿轮和圆齿轮转动,进而带动传动杆转动。

13、所述支撑架的顶部固定设有安装板,安装板的内部螺纹穿设有安装螺栓,换热器的外壁上开设有与安装螺栓配合连接的安装槽。

14、所述滑块和连接板之间通过轴销转动连接。

15、本发明对换热器表面形成的霜进行有效的去除,保证换热器的换热效率不受影响的优点,解决了在换热器使用时,当环境温度低于换热器制冷剂的露点温度时,水蒸气会凝结成水珠,从而在换热器表面形成霜,而霜层覆盖在换热器表面会阻碍热量交换,会降低换热效率的问题。本发明装置能够在lng换热器使用时,对换热器表面形成的霜进行有效的去除,保证换热器的换热效率不受影响。

16、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

17、1、本发明装置通过能够通过间歇传动机构对竖管和导向杆进行往复卷绕松脱,使得除霜喷头往复摆动,同时在往复丝杆的驱动下,除霜喷头横向往复摆动同时可进行纵向移动,能够对换热器外壁进行全面的喷液除霜工作,提高了除霜效果,保证换热器的换热效果稳定。

18、2、本发明的多功能lng换热器除霜装置,通过设有的支撑架、安装板、安装螺栓和连接机构,能够将除霜装置稳定设置在换热器外壁,同时便于拆卸,提高了除霜工作的操作便捷性。

19、3、该多功能lng换热器除霜装置,通过设有的接液盒、过滤网、收集管、集液箱和导液泵,能够对喷出的除霜液进行使用后的过滤收集,并输送至集液箱内重复使用,减少除霜液的浪费,同时尽量避免换热器下方出现较多除霜液而导致环境杂乱。



技术特征:

1.一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:

2.根据权利要求1所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述的喷淋部件包括喷液管(2)、除霜喷头(3)、卡环(6)、竖管(7)、导向杆(8)、连接板(11)和转轮(12);所述半圆形的卡环(6)套设在换热器(1)外周,卡环(6)的中部开设有圆形通孔,竖管(7)可转动地连接于卡环(6)的圆形通孔处,竖管(7)的中部开设有矩形通孔,导向杆(8)可上下移动地连接于竖管(7)的矩形通孔处,喷液管(2)固定安装在导向杆(8)的底端,喷液管(2)的出口端安装有用于喷淋除霜液的除霜喷头(3),除霜喷头(3)靠近换热器(1)的壁面设置,导向杆(8)的底部外周固定连接有转轮(12),连接板(11)的一端可转动地连接在转轮(12),连接板(11)的另一端与驱动系统中可上下移动地滑块(10)固定连接;

3.根据权利要求2所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述的驱动系统包括支撑架(4)、竖杆(5)、往复丝杆(9)、传动杆(13)、卷绕轮(14)、拉绳(15)和扭簧(16);支撑架(4)固定连接在换热器(1)外侧壁的上部,两个竖杆(5)可沿自身周向转动地安装在支撑架(4)中靠近换热器(1)一侧,所述两个喷淋部件中卡环(6)的端部分别固定连接在两个竖杆(5)上,往复丝杆(9)和传动杆(13)均可转动地竖直连接在支撑架(4)上,往复丝杆(9)的杆壁螺纹上套设有滑块(10),滑块(10)的两端分别与两个喷淋部件中连接板(11)的端部固定连接,往复丝杆(9)的顶部连接有丝杆驱动机构,丝杆驱动机构用于驱动往复丝杆(9)沿着自身周向转动,从而带动滑块(10)、连接板(11)上下移动,进而带动与导向杆(8)连接的喷液管(2)上下移动;

4.根据权利要求2所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述的液体回收系统包括两个接液盒(29)和过滤网(30),两个半圆环形的接液盒(29)对称套设在换热器(1)底端的外侧壁上,两个接液盒(29)的内壁均固定嵌设有过滤网(30),两个接液盒(29)之间通过锁紧螺栓(31)连接固定,两个接液盒(29)相远离一侧均与储液系统连通。

5.根据权利要求2所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述的储液系统包括收集管(32)、导液泵(33)和集液箱(34),收集管(32)中存储有除霜液,收集管(32)的顶部开设有加液口,喷液管(2)通过输液管道与集液箱(34)连通,两个接液盒(29)相远离一侧均通过收集管(32)与集液箱(34)连通,输液管道和收集管(32)上均设置有导液泵(33),输液管道上的导液泵(33)用于将集液箱(34)中的除霜液抽送至喷液管(2)中,收集管(32)上的导液泵(33)用于将接液盒(29)中的除霜液抽送至集液箱(34)中。

6.根据权利要求2所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述的连接机构包括卡板(20)和两个对称设置的固定板(19),两个固定板(19)分别与两个卡环(6)固定连接,卡板(20)固定安装在卡环(6)顶部,螺栓(21)的端部依次穿设固定板(19)和卡板(20)上的螺纹后,与螺母(22)固定连接。

7.根据权利要求3所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述的丝杆驱动机构包括电机(23)、第一锥齿轮(25)和第二锥齿轮(26),所述支撑架(4)的外壁上固定设有支撑板(24),电机(23)外壳与支撑板(24)之间固定连接,且电机(23)的输出端穿设出支撑板(24)后固定套设有第一锥齿轮(25),往复丝杆(9)的顶部固定套设有第二锥齿轮(26),第一锥齿轮(25)和第二锥齿轮(26)之间啮合连接,电机(23)用于驱动第一锥齿轮(25)转动,进而带动与第二锥齿轮(26)连接的往复丝杆(9)转动。

8.根据权利要求3所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述的间歇传动机构包括圆齿轮(27)和扇形齿轮(28),所述的圆齿轮(27)和扇形齿轮(28)分别固定套设在传动杆(13)和往复丝杆(9)的顶部,且圆齿轮(27)和扇形齿轮(28)之间啮合连接,转动的往复丝杆(9)依次驱动扇形齿轮(28)和圆齿轮(27)转动,进而带动传动杆(13)转动。

9.根据权利要求3所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述支撑架(4)的顶部固定设有安装板(17),安装板(17)的内部螺纹穿设有安装螺栓(18),换热器(1)的外壁上开设有与安装螺栓(18)配合连接的安装槽。

10.根据权利要求3所述的一种lng换热器壳体全域全自动除霜装置,其特征在于:所述滑块(10)和连接板(11)之间通过轴销转动连接。


技术总结
本发明公开了一种LNG换热器壳体全域全自动除霜装置。装置包括换热器和设于换热器两侧的喷液管,喷液管的下端穿设有除霜喷头,换热器的外壁设有支撑架,支撑架转动穿设有两个对称设置的竖杆,两个竖杆的杆壁均固定套设有卡环,两个卡环套设于换热器的外侧,两个卡环远离竖杆的一端共同设有用于连接两个卡环的连接机构,两个卡环均转动穿设有竖管,竖管的内部滑动穿设有导向杆,喷液管固定设于导向杆的内部下端,支撑架上端转动穿设有往复丝杆,往复丝杆的杆壁螺纹套设有滑块,利用滑动带动喷液管上下移动,往复丝杆用于带动喷液管摆动。本发明能够在LNG换热器使用时,对换热器表面形成的霜进行有效的去除,保证换热器的换热效率不受影响。

技术研发人员:柳杨,钟驰,李晓俊,于佳文,朱祖超
受保护的技术使用者:浙江理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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