一種換熱管用透空結構無規運動膠球的製作方法

2023-05-30 16:16:36

專利名稱：一種換熱管用透空結構無規運動膠球的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水淨化裝置的元件，特別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清洗和強化傳熱的元件。
背景技術：
當今世界的能源消耗速度不斷增大，但地球上的有些能源卻是有限的，如石油、天 然氣等。一直以來換熱管內容易沉積汙垢，特別是在冷卻水為含有雜質的流體時，例如海 水、河水時，換熱管在很短時間，如3-5天就會沉積很厚的汙垢。沉積的汙垢具有很大的危 害性，汙垢的熱阻很大，直接大大減低了換熱管內的傳熱效率，造成了很大的能源浪費，另 外汙垢還具腐蝕性，會縮短換熱管的壽命，從而給工廠帶來很大的經濟損失。人們一直在尋找一種好的防垢除垢和強化傳熱方法來節約能源，應對能源危機。 對於除去換熱管內汙垢的方法有機器清洗技術、膠球清洗技術和在線清洗技術。機器壓力 清洗技術需要很大的水壓，對機器的要求很高，但是機器壓力清洗的結果不是令人滿意，清 洗汙垢不夠完全。在線清洗技術是最近十年發展起來的技術，一般是在換熱管內穿插除垢 元件自動清洗，其結果是對汙垢的清洗有效果，但是會造成很大壓力損失，影響流道，同時 流體中的夾帶物易於堵塞換熱管，同時該技術還不夠完善。相對較好的技術是利用膠球在 線清洗，形狀和材料可以調整，對管壁有摩擦效果但是不會損傷管壁，同時膠球可以重複利 用，成本較低。目前使用的膠球為多孔柔軟的軟體結構，在使用過程中膠球的溼態直徑和比 重難以控制，也易於被汙泥、汙垢和微生物等所附著，所以流通性能不好，回收是膠球被阻 礙，回收效率較低；膠球做成實心狀時，對流體的阻力較大，易阻塞管道。

發明內容
本發明的目的是設計一種換熱管用透空結構無規運動膠球，其在換熱管內流體介 質作用下，在換熱管內向前移動時，會發生無規則旋轉，具有加強清洗的效果，並能加強膠 球在換熱管內的流通能力，有利於提高膠球清洗的效率，增加膠球回收率。本發明為解決上述問題採用的技術方案是一種換熱管用透空結構無規運動膠 球，它是由連接環、透空和缺口組成的，所述透空是連接環內的空心結構，所述的缺口是在 連接環內透空部分，同一平面上的缺口左邊和右邊、上邊和下邊都不對稱，流體在流過膠球 時，作用在每個連接環的左邊和右邊、上邊和下邊的力不對等，膠球會發生偏轉，在換熱管 內做無規則運動，連接環外表面不停清洗換熱管內壁，流體在經過膠球缺口時，湍流度加 大，增加衝刷的效果。本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的連接環的個數可以是三個或者三 個以上的，若為三個連接環時，三個連接環面兩兩垂直，在三維坐標中，每個平面有一個連 接環，保證在換熱管內多個膠球不會相互穿插幹擾，連接環的外表面為圓形或近似圓形，直 徑等於或者小於換熱管的內徑，增加連接環時可以加大膠球的強度和清洗換熱管壁的效率。
本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的連接環外表面上可以設有螺旋槽 或者膠釘，螺旋槽的螺稜可以對換熱管內壁具有清洗的效果，膠釘不停地洗刷換熱管內壁， 具有良好的除垢效果；當採用在線膠球清洗時，螺旋槽或者膠釘對換熱管內壁的邊界層有 破壞作用，提高換熱管的傳熱能力。本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的缺口的形狀可以是圓弧形，也可以 是多邊形結構，保證在同一連接環上的缺口左邊和右邊、上邊和下邊的面積是不一樣的，連 接環剩餘的面積也會隨著不一樣，引起流體作用在連接環上的左邊和右邊、上邊和下邊的 力也不相同，最後膠球能在換熱管內作無規運動。本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的材料可以是橡膠、塑料、或者複合 材料，要求材料具有高耐磨性，延長膠球的使用壽命，提高膠球的清洗效果；材料的密度要 小於流體介質的密度，有利於提高膠球的流通性能。本發明用的有益效果是1、膠球是由連接環組成的，連接環內部為透空結構，減小 對流體的流動阻力，減輕膠球的質量，提高膠球在換熱管中流通性能，節省材料成本；2、膠 球的連接環上開設的面積大小不同的缺口，造成連接環在每一個平面上的受力不均，膠球 會發生無規運轉，加大流體的湍流度，提高換熱管的傳熱效率；3、連接環外可以開設有螺旋 槽或者膠釘，螺旋槽螺稜加強對換熱管壁的刮擦作用，提高除垢效果，膠釘對換熱管壁的洗 刷作用較為明顯，能清除換熱管壁的深層汙垢；4、螺旋槽的螺稜或者膠釘能夠破壞換熱管 壁的邊界層，具有強化傳熱的效果。本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球是用在換熱管內清洗管壁汙垢和提 高換熱管的強化傳熱的場合，現在普遍用的裝置是將膠球經過膠球泵發射後，流入到換熱 管中，本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球是由連接環構成的，連接環內有透空結 構，給流體流通的空間增大，降低對流體的阻力，減輕了膠球的質量，膠球在流體推動下，運 行速度更快，連接環內設置有面積不等的缺口，並在左邊和右邊、上邊和下邊方向不對稱， 流體作用在不對稱的連接環上，產生無規運動，減小膠球堵塞換熱管的可能性，無規運動能 在換熱管內靈活運轉，強化膠球對換熱管壁的清洗效果，同時無規運動增大了流體的湍流 程度，達到強化傳熱的效果；連接環外面設有的螺旋槽或者膠釘加強換熱管壁的汙垢清洗 的效果，同時膠球做無規運動，對收球網有很好的清洗力度，收球網不會被換熱管內雜質堵 塞，膠球不會黏在收球網上，更容易回收膠球，提高膠球的回收率。


圖1是本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的主視圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是圖1的三維結構示意圖。圖4是本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的主視圖，連接環外表面開設 有螺旋槽。圖5是圖4的左視圖。圖6是圖4的三維結構示意圖。圖中，1-連接環、2-缺口、3-透空、4-膠釘、5-螺旋槽。
具體實施例方式如圖所示，本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的實施例子，所述的膠球 連接環ι為圓環形結構，圖1至圖6中，圖1是本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球 的主視圖，連接環1外為膠釘4，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖1的三維結構示意圖；圖4 是在膠球的連接環1上設有螺旋槽5的結構的主視圖，圖5是圖4的左視圖，圖6是圖4的 三維結構結構示意圖。本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球是由連接環1、透空3和缺口 2組成 的，所述透空3是連接環1內的空心結構，所述的缺口 2是在連接環1內透空3部分，同一 平面上的缺口 2左邊和右邊、上邊和下邊都不對稱，流體在流過膠球時，作用在每個連接環 1的上與下、左與右的力不對等，膠球會發生偏轉，在換熱管內做無規則運動，連接環1外表 面不停清洗換熱管內壁，流體在經過膠球缺口 2時，湍流度加大，具有強化傳熱的效果。本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的連接環1的個數可以是大於或等 於三個，若為三個連接環ι時，三個連接環1的環面兩兩垂直，圖1至圖6的三個連接環都 是兩兩垂直的，在三維坐標中，每個平面有一個連接環1，這樣保證了換熱管中的膠球不會 相互穿插幹擾，在清洗過程中流通更為順利，圖中的連接環1的外表面為圓形或近似圓形， 直徑等於或者小於換熱管的內徑，增加連接環1的個數時可以加大膠球的強度和清洗換熱 管壁的效率，同時增強膠球的強度，延長膠球有的使用壽命。本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的連接環1外表面上設有螺旋槽5或 者膠釘4，螺旋槽5的螺稜可以對換熱管內壁具有清洗的效果，膠釘4不停的洗刷換熱管內 壁，具有良好的除垢效果，同時螺旋槽5或者膠釘4對換熱管內壁的邊界層有破壞作用，能 提高換熱管的傳熱能力，加大換熱管的換熱效率。本發明一種換熱管用透空結構無規運動膠球的缺口 2的形狀可以是圓弧形，也可 以是多邊形結構，圖1至圖6為多邊形結構，多邊形的面大小不同，保證在同一連接環1上 的缺口 2上下作用的面積是不一樣的，因而連接環1剩餘的面積也不一樣，這樣膠球在換熱 管中的運動就為無規運動。
權利要求
一種換熱管用透空結構無規運動膠球，其特徵在於主要包括連接環、透空和缺口，所述透空是連接環內的空心結構，所述的缺口是在連接環內透空部分，同一平面上的缺口左邊和右邊、上邊和下邊都不對稱，連接環的外表面為圓形或近似圓形，直徑等於或者小於換熱管的內徑。
2.根據權利要求1所述的一種換熱管用透空結構無規運動膠球，其特徵在於所述的 連接環的個數為大於或等於二。
3.根據權利要求1所述的一種換熱管用透空結構無規運動膠球，其特徵在於所述的 連接環外表面上設有螺旋槽或者膠釘。
4.根據權利要求1所述的一種換熱管用透空結構無規運動膠球，其特徵在於所述的 缺口的形狀是圓弧形或多邊形結構。
5.根據權利要求1所述的一種換熱管用透空結構無規運動膠球，其特徵在於所述膠 球的材料可以是橡膠、塑料、或者複合材料。
全文摘要
本發明公開了一種換熱管用透空結構無規運動膠球，主要包括連接環、透空和缺口，所述透空是連接環內的空心結構，所述的缺口是在連接環內透空部分，同一平面上的缺口左邊和右邊、上邊和下邊都不對稱，連接環的外表面為圓形或近似圓形，直徑等於或者小於換熱管的內徑，在本技術方案中，連接環上的缺口進一步加大透空部分，不對稱的缺口導致流體作用在連接環上形成不平衡的旋轉力矩，膠球作不停的無規旋轉運動，連接環外表面可以對換熱管內壁進行有效地清洗，膠球無規運動也不會堵塞在換熱管內，提高膠球運動的靈活性，流體經過缺口時湍流度增大，膠球具有強化傳熱的效果；透空結構減小了膠球的重量，加大膠球在換熱管內的運動靈活性，節省材料成本。
文檔編號F28F13/12GK101881575SQ201010226879
公開日2010年11月10日 申請日期2010年7月6日 優先權日2010年7月6日
發明者丁玉梅, 何長江, 何雪濤, 楊衛民, 趙本華, 閻華 申請人:北京化工大學;北京華夏英藍科技發展有限公司