[发明专利]一种新型自动调节换热面积的换热器及流量调节方法

说明书

本发明公开一种新型自动调节换热面积的换热器，包括：壳体；以及第一管箱和第二管箱，其对称设置在所述壳体轴向两侧；第一封板和第二封板，其对称密封设置在所述壳体轴向两侧，将所述壳体、第一管箱和第二管箱分隔为壳体腔室、第一管箱腔室和第二管箱腔室；换热管，其等间距平行设置在所述壳体内且两端分别与所述第一管箱腔室和第二管箱腔室连通；活塞，其设置在所述第一管箱腔室内，且周向与所述第一管箱腔室内壁密闭接触，所述活塞能够沿所述第一管箱腔室轴向运动；驱动机构，其输出端与所述活塞连接，用于驱动所述活塞沿所述第一管箱腔室轴向运动。本发明还提供一种新型自动调节换热面积的换热器的流量调节方法，既保证换热又节能。

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，更具体的是，本发明涉及一种新型自动调节换热面积的换热器及流量调节方法。

背景技术

换热器是一种常用的用于热交换的工艺设备。管壳式换热器是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器。这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢，可用各种结构材料(主要是金属材料)制造，能在高温、高压下使用，是目前应用最广的类型。

以火力发电为例，换热器是必不可少的设备。现在所使用的大都是固定换热面积的冷凝器。然而在实际中，用户在一天不同时段用电量需求不同，电网负荷随之变化，汽轮机负荷也就处于变化中，导致乏汽流量变化，并且昼夜差值较大。冷凝器无法根据实时工况做出变化，会导致流体出口温度偏离设计值，影响后续工艺。同时管程流体消耗量增大，水泵也做了不必要的能量消耗。

发明内容

本发明的一个目的是设计开发了一种新型自动调节换热面积的换热器，在第一管箱腔室轴向可运动设置有活塞，进而改变换热面积，减少了管程流体的使用量和水泵工作消耗的能量,在保证换热的同时达到了节能的效果。

本发明的一个目的是设计开发了一种新型自动调节换热面积的换热器的流量调节方法，能够检测进气流速、进气口处气体的温度和排气口处气体的温度的差值，并基于模糊PID输出流量调节度。

本发明还能根据流量调节度精确控制驱动电机的旋转方法和旋转圈数，精确调控换热面积。

本发明提供的技术方案为：

一种新型自动调节换热面积的换热器，包括：

壳体；以及

第一管箱和第二管箱，其对称设置在所述壳体轴向两侧；

第一封板和第二封板，其对称密封设置在所述壳体轴向两侧，将所述壳体、第一管箱和第二管箱分隔为壳体腔室、第一管箱腔室和第二管箱腔室；

换热管，其等间距平行设置在所述壳体内且两端分别与所述第一管箱腔室和第二管箱腔室连通；

活塞，其设置在所述第一管箱腔室内，且周向与所述第一管箱腔室内壁密闭接触，所述活塞能够沿所述第一管箱腔室轴向运动；

驱动机构，其输出端与所述活塞连接，用于驱动所述活塞沿所述第一管箱腔室轴向运动；

其中，初始位置时，所述活塞位于所述第一管箱腔室底部，使得所述第一管箱腔室与所述换热管全部连通；当所述活塞沿所述第一管箱腔室轴向运动时，位于所述活塞下部的换热管与所述第一管箱腔室断开连通。

优选的是，还包括：

凹槽，其设置在所述活塞底部中心；

挡板，其可旋转设置在所述活塞内，且能够绕所述活塞轴心旋转；

螺纹柱，其为内部中空结构，且轴向设置有内螺纹，所述螺纹柱一端设置在所述第一管箱腔室内并与所述第一管箱腔室底面平齐，另一端轴向穿出所述第一管箱腔室并与所述驱动机构的输出端固定连接；