換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置的製作方法
2023-06-12 05:55:11 2
專利名稱：換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置，這種裝置可以讓管道內的流體旋轉前進，強化換熱，同時降低管道內的結垢，屬於熱交換和機械技術領域。
背景技術：
由流體力學可知，流體流動時有層流和紊流(湍流)兩種狀態。當流體流速增大到某一臨界值時(雷諾係數Re ^ 2300)，流體各微團之間強烈地混合與摻雜，不僅有平行於壁面方向的流動，而且還有垂直於壁面方向的流動，這種流動狀態稱為「紊流」。紊流時，靠近換熱管內壁的流體呈現滯留狀態，流動速度很慢，在內壁形成一層膜，稱為「層流底層」，在「層流底層」依靠分子導熱。水的熱導率很小，蒸汽的熱量很難穿過膜傳給其它流體，而在「層流底層」以外的地方除分子導熱外，更主要是依靠分子位移傳遞熱量，即沿管壁法向方向既有導熱也有對流，且熱對流起著主要作用，因而換熱強烈得多。 此時，最大的熱阻在「層流底層」，大部分的溫度降落髮生在這裡，如果將「層流底層」和過渡層打破，熱量很快被帶走，一方面換熱效率大大提高，另一方面減少了汙垢在管壁的粘滯。目前換熱器的管道內流體基本上以紊流為主，如果能改變管道內的流體的流動狀態，改變「層流底層」，可以更好增加熱交換效率，因此需要一種裝置來改變現狀。目前中國的絕大多數換熱器的循環水系統出於成本或環境的考慮，對循環水質沒有足夠投入，阻垢劑、緩蝕劑、汙泥剝離劑等藥劑的添加量較小，循環水的結垢和黏泥的產生傾向較大，換熱管路的汙垢附著程度較為嚴重，每年給企業造成較大損失。水垢的熱導率僅為0.45W/mK，試驗表明，Imm厚的水垢能使換熱管的傳熱係數降低50%左右。蒸汽的熱量很難穿過水垢傳給冷卻水，導致換熱管溫度升高，使得凝汽器端差增大、真空降低，機組熱經濟性降低。文獻表明凝汽器真空降低1%，汽耗增加11. 5%。目前的除垢方式一般為機械式除垢或採用化學方式除垢，但是很快管道會重新結垢。強化換熱採用的方法是增加換熱面積。現有的管道各種除垢技術和裝置都不能使自動除垢和強化換熱同時進行。
實用新型內容針對現有技術存在著換熱器管道內換熱係數低、循環用流體質量的不足和結垢清理困難等缺點，本實用新型提供了一種換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置，旨在換熱器在使用的過程中加快循環流體和管道的接觸速率，加快熱交換速率，同時自動完成清除產生的結垢。為解決以上技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置，包括不鏽鋼螺旋條和端蓋，所述不鏽鋼螺旋條分為旋轉不鏽鋼螺旋條和固定不鏽鋼螺旋條；所述端蓋分為旋轉端蓋和固定端蓋；旋轉不鏽鋼螺旋條和旋轉端蓋通過連接件連接，固定不鏽鋼螺旋條和固定端蓋直接連接。不鏽鋼螺旋條分為為左旋結構和右旋結構；兩種結構的不鏽鋼螺旋條可以同時放置於換熱器中；不鏽鋼螺旋條的螺距可以固定不變也可以變化；不鏽鋼螺旋條的厚度為 0. 2-0. 4 毫米。旋轉不鏽鋼螺旋條和固定不鏽鋼螺旋條的中間設置有可以降低換熱器流體阻力的孔。旋轉不鏽鋼螺旋條的端部設置有一個長圓孔；長圓孔內有連接件通過。本實用新型，具有以下優點1)把強化換熱和自動除垢有機地結合在一起，有效地提升了換熱器的換熱效率， 降低了換熱器的運行成本。2)本實用新型結構簡單、使用壽命長、安裝調試簡單，無需對現有設備做大規模改動。3)本實用新型的不鏽鋼螺旋條布置時可以調整左旋不鏽鋼螺旋條和右旋不鏽鋼螺旋條的間隔安排，更有利於提高換熱效率，實現了自動除垢和強化換熱同時進行。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖1-圖4為本實用新型的不同結構示意圖。圖中1、連接件；2、旋轉端蓋；3、銷子；4、換熱器管道；5、旋轉不鏽鋼螺旋條；6、 固定不鏽鋼螺旋條；7、固定端蓋。
具體實施方式
如附圖所示，本實用新型包括不鏽鋼螺旋條、連接件1、端蓋、銷子3(標準件)。不鏽鋼螺旋條分為旋轉不鏽鋼螺旋條5和固定不鏽鋼螺旋條6 ；端蓋分為旋轉端蓋2和固定端蓋7 ；旋轉不鏽鋼螺旋條5和旋轉端蓋2通過連接件1連接，固定不鏽鋼螺旋條6和固定端蓋7直接連接。不鏽鋼螺旋條分為左旋結構和右旋結構；兩種結構的不鏽鋼螺旋條可以同時放置於換熱器中；不鏽鋼螺旋條的螺距可以固定不變也可以變化；不鏽鋼螺旋條的厚度為0. 2-0. 4毫米。不鏽鋼材料以SUS304或SUS316為佳。 旋轉不鏽鋼螺旋條5和固定不鏽鋼螺旋條6中間分布著孔，一方面減輕重量，一方面減少水的阻力。旋轉不鏽鋼螺旋條5的端部設有一個長圓孔，長圓孔內有連接件1通過， 連接件1和旋轉不鏽鋼螺旋條5通過銷子3連接，連接件1和旋轉端蓋2間隙配合，連接件 1可以自由轉動。旋轉不鏽鋼螺旋條5在循環水的推動下，做左旋或右旋的同時，還可以通過長圓孔擺動。旋轉不鏽鋼螺旋條5的直徑比換熱器管道4的內徑要小，所以旋轉不鏽鋼螺旋條5的旋轉和擺動可以把管道各個部位的結垢清除乾淨。旋轉不鏽鋼螺旋條5的轉動和擺動，擾動流體，加快了和換熱器管道4的換熱速率，加快水溫在管道內均勻化程度，起到強化換熱的效果。 換熱器內通過的流體，可以是循環水，也可以是蒸汽或其它流體。
權利要求1.一種換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置，包括不鏽鋼螺旋條和端蓋，其特徵在於 所述不鏽鋼螺旋條分為旋轉不鏽鋼螺旋條和固定不鏽鋼螺旋條；所述端蓋分為旋轉端蓋和固定端蓋；旋轉不鏽鋼螺旋條和旋轉端蓋通過連接件連接，固定不鏽鋼螺旋條和固定端蓋直接連接。
2.根據權利要求1所述的換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置，其特徵在於所述不鏽鋼螺旋條分為左旋結構和右旋結構；兩種結構的不鏽鋼螺旋條可以同時放置於換熱器中；不鏽鋼螺旋條的螺距可以固定不變也可以變化；不鏽鋼螺旋條的厚度為0. 2-0. 4毫米。
3.根據權利要求1所述的換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置，其特徵在於所述旋轉不鏽鋼螺旋條和固定不鏽鋼螺旋條的中間設置有可以降低換熱器流體阻力的孔。
4.根據權利要求1或3所述的換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置，其特徵在於所述旋轉不鏽鋼螺旋條的端部設置有一個長圓孔；長圓孔內有連接件通過。
專利摘要本實用新型公開了一種換熱器管道強化換熱和自動除垢裝置，包括不鏽鋼螺旋條和端蓋，不鏽鋼螺旋條分為旋轉和固定不鏽鋼螺旋條；端蓋分為旋轉和固定端蓋；旋轉不鏽鋼螺旋條和旋轉端蓋通過連接件連接，固定不鏽鋼螺旋條和固定端蓋直接連接。不鏽鋼螺旋條分為左旋結構和右旋結構；兩種結構的不鏽鋼螺旋條可以同時放置於換熱器中；不鏽鋼螺旋條的螺距可以固定不變也可以變化；不鏽鋼螺旋條的厚度為0.2-0.4毫米。旋轉不鏽鋼螺旋條和固定不鏽鋼螺旋條中間設置有可以降低換熱器流體阻力的孔。旋轉不鏽鋼螺旋條的端部設置有一個長圓孔；長圓孔內有連接件通過。本實用新型結構簡單、使用壽命長、安裝調試簡單，實現了自動除垢和強化換熱同時進行。
文檔編號F28F13/06GK202109801SQ20112017347
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月27日 優先權日2011年5月27日
發明者劉豔霞, 張敏 申請人:劉豔霞, 張敏