一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置的製作方法
2023-06-05 08:27:41
專利名稱：一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用於管殼式換熱器、熱交換反應器等設備中換熱管內強化傳熱和除垢阻垢裝置，特別涉及一種換熱管單元組合式內插件間的連接裝置。
背景技術：
隨著社會的不斷進步、人民生活水平的不斷提高，人們對生活環境的要求也越來越高，因此，節能減排就成為了一項全世界都非常重視的關鍵技術，尤其是在石油、化工、核電、火電、冶金、輕工、航空器件和船舶車輛等眾多領域都要應用到許多換熱器，其中應用最為廣泛的就是管殼式換熱器，但這些換熱器普遍存在換熱管內壁結垢的現象，導致流體在 管道中輸送阻力增加，嚴重時還會阻塞管道，同時傳熱性能也大為下降；換熱管內汙垢會嚴重降低傳熱效率而引起重大能源浪費，與此同時汙垢一般具有腐蝕性，管壁會因此腐蝕，如果流體產生洩露，有可能會造成重大的安全隱患，因此在傳統上的處理辦法就是被迫採取停產清洗，這樣不僅耽擱了正常的生產進度，同時還需要支付昂貴的清洗費用；為了更好地解決這些問題，人們一直研究採用不停產的在線自動強化傳熱和除垢防垢的各種辦法和裝置。近年來出現了許多防垢除垢方法和裝置，其中之一利用流體推動螺旋紐帶旋轉能實現在線自動除垢的方法，螺旋紐帶中國專利申請號為ZL95236063. 2，名稱為「傳熱管內除垢防垢的清洗裝置」的發明創造，其技術方案中換熱管內裝有與換熱管大體相等長度的紐帶，紐帶的徑向尺寸小於換熱管的內徑，在換熱管進液口處設置有軸向固定架，其中間部位有進液孔，軸向固定架的頭部有一個軸孔，其內裝有銷軸，銷軸尾部並與紐帶相連接；之後中國專利號為ZL200520127121. 9，公開了名稱為「轉子式自清潔強化傳熱裝置」的專利申請，此裝置是由固定架、轉子、柔性軸和支撐管構成，兩固定架分別固定在換熱管的兩端；轉子的外表有螺旋稜，轉子上有中心孔；支撐架設在轉子與固定架之間，柔性軸穿過轉子的中心孔和支撐管固定在兩固定架上。該裝置具有在線自動防垢除垢和強化傳熱的功能，流體在傳熱管內順流或者逆流的情況下，均有防垢除垢和強化傳熱的作用。但是，由於其連接採用的是柔性軸的軟連接，轉子和柔性軸自身存在一定重量，在重力的作用下，處於換熱管中段的轉子會偏離換熱管軸心，出現下沉的現象，當換熱器正常工作時，在介質的衝擊下，轉子連同柔性軸會產生偏離換熱管軸心的偏心旋轉運動，使得轉子與換熱管管壁產生刮擦，在對管壁造成磨損的同時，轉子本身也受到磨損，從而降低了轉子的使用壽命。
實用新型內容本實用新型的目的是設計一種新的換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，採用了組合式硬連接轉軸，保證轉子在運轉過程中不會產生偏心現象，提高轉子使用壽命，同時提高現場安裝效率。為達到上述目的採用的技術方案是一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，包括中心轉軸、連接卡扣、限位球頭、鉚釘，連接卡扣的楔形開口槽為外側開口寬度大於內側開口寬度，內側開口寬度略小於中心轉軸直徑；連接卡扣開有三個徑向矩形通孔，連接卡扣開有內徑略大於中心轉軸外徑的通孔；限位球頭開有內徑略大於中心轉軸外徑的限位球頭通孔，在與此限位球頭通孔垂直方向上一側開有螺紋孔，採用螺釘將限位球頭固定在中心轉軸上；限位球頭外徑略大於連接卡扣軸向通孔內徑，同時略小於連接卡扣徑向通孔長、寬中較小尺寸。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，該裝置位於換熱管內多段轉子串之間，轉子串包含轉子和中心轉軸，中心轉軸是硬的鋼絲或鋼管，中心轉軸通過固定在換熱管兩端的掛件進行軸向限位固定，中心轉軸是連接轉子的中心軸，中心軸穿過限位球頭中心孔，通過換熱管內插件硬連接裝置的使用避免了轉子在運轉過程中產生偏心而刮擦管壁的現象，實現了轉子的快速安裝，提高現場安裝效率。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，連接卡扣軸向通孔截面形狀可以為空心圓錐臺形、空心圓柱形、空心波節形或空心多稜形。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，連接卡扣徑向通孔截面形 狀可以為矩形、圓形或橢圓形。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，連接卡扣兩端以及三個徑向通孔間存在四段連接過渡段，每個過渡段上均開有與徑向通孔徑向方向平行的楔形開口槽，相鄰兩個矩形開口槽相差180度，楔形開口槽外側開口寬度大於內側開口寬度，內側開口寬度略小於中心轉軸直徑，利於安裝，同時可以卡緊中心轉軸，使其不會發生脫落，保證轉子正常運轉。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，連接卡扣迎水端外表面設計為弧形結構或流線形結構，降低加入連接卡扣後所產生的流動阻力。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，連接卡扣主體結構可以設計為圓柱形或圓錐臺形，若設計為圓錐臺形，小端錐臺面作為迎水端，大端錐臺面作為背水面，利用流線型減小加入連接卡扣而產生的流動阻力。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，中心轉軸、連接卡扣、限位球頭的材料可以是高分子材料、金屬或其他複合材料。本實用新型的有益效果是1、連接卡扣上矩形開口槽外側開口寬度比內側大，內側開口寬度略小於中心轉軸直徑，利於安裝，同時可以卡緊中心轉軸，使其不會發生脫落，保證轉子正常運轉；2、中心轉軸穿入連接卡扣再由螺釘和限位球頭連接，可以避免轉子在運轉過程中由於出現偏心現象而產生刮擦管壁現象，即保護管壁不被磨損，又延長了轉子的使用壽命；3、連接卡扣迎水端外表面設計成弧形和/或連接卡扣為圓錐臺形結構可以減小加入連接卡扣後產生的流動阻力；4、本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置的分段式單元接連結構，在拆裝過程中操作簡單，有利於提高安裝效率；。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，根據換熱管的具體長度來確定單元中心轉軸個數，用連接卡扣和限位球頭將中心轉軸連接起來，穿在換熱管內，利用掛件對中心轉軸的兩端進行軸向限位和固定。在正常工況運轉下，由於中心轉軸為剛性軸，因此，轉子在流體推動下進行旋轉時，處於換熱管中心位置，不會產生偏心現象，避免了轉子與換熱管內壁發生刮擦，使轉子轉動更趨平穩，同時起到保護換熱管作用，也延長了轉子使用壽命。使用連接卡扣和限位球頭對中心轉軸進行連接的操作簡單易行，實現了轉子的快速拆裝，提高了現場安裝效率。
圖I是本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置安裝結構示意圖。圖2是本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置中連接卡扣結構示意圖。圖3是圖2的左視圖。圖4是圖3的三維視圖。圖5是本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置中限位球頭三維結構示意圖。圖6是本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置中限位球頭與螺釘 裝配結構示意圖。圖7是本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置安裝結構示意圖。圖中，I一弧形結構、2—連接卡扣、3—徑向矩形通孔、4一軸向圓形通孔、5—楔形開口槽、6—限位球頭、7—限位球頭通孔、8—螺紋孔、9一螺釘、10—中心轉軸、11 一掛件、12—轉子、13—限位鉚釘、14 一換熱管。
具體實施方式
如圖7所示，為本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置的一個實施例子，圖中所示強化傳熱裝置包括硬連接裝置、轉子12、換熱管14和掛件11，本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置穿裝在換熱管14內，連接卡扣2完成對兩端中心轉軸10的連接，中心轉軸10兩端分別固定在掛件11上，掛件11固定在換熱管14兩端，四個轉子12穿裝在兩個掛件11之間的中心轉軸10上，連接卡扣2前後裝有限位鉚釘13。如圖I至圖6所示，本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，包括中心轉軸10、連接卡扣2、限位球頭6、鉚釘9 ;如圖2至圖4所示，連接卡扣2迎水端為弧形結構1，減小由於加入連接卡扣2而產生的流動阻力；連接卡扣2的楔形開口槽5為外側開口寬度大於內側開口寬度，內側開口寬度略小於中心轉軸直徑，利於安裝，同時可以卡緊中心轉軸，避免發生脫落現象；連接卡扣2開有三個徑向矩形通孔；如圖5圖6所示，限位球頭6開有內徑略大於中心轉軸外徑的限位球頭通孔7，可以使中心轉軸10順利穿入，在與此通孔垂直方向上一側開有螺紋孔8，採用螺釘9將限位球頭6固定在中心轉軸上。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，連接卡扣2主體結構可以設計為圓柱形或圓錐臺形，若設計為圓錐臺形，小端錐臺面作為迎水端，大端錐臺面作為背水面，利用流線型減小加入連接卡扣而產生的流動阻力。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，連接卡扣2軸向通孔截面形狀可以為空心圓錐臺形，空心圓柱形、空心波節形或空心多稜形。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，限位球頭6外徑略大於連接卡扣2軸向圓形通孔4內徑，同時略小於連接卡扣2徑向矩形通孔3長、寬中較小尺寸，保證限位球頭6可以順利置於連接卡扣2內。本實用新型一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，中心轉軸10為剛性軸，使轉子12在運轉過程中處於換熱管14中心位置，不會產生偏心現象，避免轉子12與換熱管14內壁發生刮擦，保護換熱管14，延長轉子12使用壽命。連接卡扣2和限位球頭6對中心轉軸10進行連接的操作簡單易行，實現了轉子12快速拆裝，提高了現場安裝效率。·
權利要求1.一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，其特徵在於包括中心轉軸、連接卡扣、限位球頭、鉚釘，連接卡扣的楔形開ロ槽為外側開ロ寬度大於內側開ロ寬度，內側開ロ寬度略小於中心轉軸直徑；連接卡扣開有三個徑向矩形通孔，連接卡扣開有內徑略大於中心轉軸外徑的通孔；限位球頭開有內徑略大於中心轉軸外徑的限位球頭通孔，在與此限位球頭通孔垂直方向上一側開有螺紋孔，採用螺釘將限位球頭固定在中心轉軸上；限位球頭外徑略大於連接卡扣軸向通孔內徑，同時略小於連接卡扣徑向通孔長、寬中較小尺寸。
2.根據權利要求I所述的ー種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，其特徵在於連接卡扣軸向通孔截面形狀為空心圓柱形、空心波節形或空心多稜形。
3.根據權利要求I所述的ー種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，其特徵在於連接卡扣徑向通孔截面形狀為矩形、圓形或橢圓形。
4.根據權利要求I所述的ー種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，其特徵在於連接卡扣迎水端外表面設計為弧形結構或流線形結構。
5.根據權利要求I所述的ー種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，其特徵在於連接卡扣主體結構設計為圓柱形或圓錐臺形。
6.根據權利要求5所述的ー種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，其特徵在於圓錐臺形連接卡扣主體結構，小端錐臺面作為迎水端，大端錐臺面作為背水面。
專利摘要本實用新型提供了一種換熱管單元組合式內插件硬連接裝置，主要包括中心轉軸、連接卡扣、限位球頭、鉚釘，連接卡扣開有三個徑向矩形通孔，連接卡扣開有內徑略大於中心轉軸外徑的通孔；限位球頭開有內徑略大於中心轉軸外徑的限位球頭通孔，在與此限位球頭通孔垂直方向上一側開有螺紋孔，採用螺釘將限位球頭固定在中心轉軸上，安裝時由連接卡扣和限位球頭將兩段硬連接中心轉軸連接在一起；本實用新型採用硬連接進行安裝的轉子可以很好地懸浮於換熱管中，避免在運轉過程中出現由於中心轉軸的擺動而產生轉子刮擦管壁的現象，限位球頭為球形，也可減小增加的水阻，可利用連接卡扣和限位球頭對兩段硬連接進行快速拆裝，提高現場內插件安裝效率。
文檔編號F28G15/00GK202582362SQ20122010996
公開日2012年12月5日 申請日期2012年3月21日 優先權日2012年3月21日
發明者關昌峰, 楊斯博, 閻華 , 張震, 丁玉梅, 楊衛民 申請人:北京化工大學