[發明專利]一種流態化清洗式傳熱設備的粒子外循環裝置

無效

• 申請號: 200710034906.5
• 申請日: 2007-05-11
• 公開（公告）號: CN101303215A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 俞天蘭;向寓華;彭德其;俞秀民;蔣少青;俞天翔;吳金香;支校衡;劉桂英;吳琦華;易偉
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: F28G15/00
• 分類號: F28G15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種流態化清洗式傳熱設備的粒子外循環裝置，涉及各種結構的流態化傳熱設備的流態化清洗粒子的外部循環系統。它可以廣泛地適用于流態化清洗的各種立式或臥式的列管換熱器、蛇管換熱器、螺旋夾套換熱器、臥式套管換熱器的流態化粒子的外循環系統。

背景技術

專利(WO9424508A1和US5676201A)和文獻(袁文，KLAREX式蒸發濃縮裝置，醫藥過工程設計，2000，21(6)244～245)介紹的流態化外循環裝置，均由粒子回收的旋液分離器與粒子返回的控制裝置兩部分組成，兩者之間采用下降管連接。由于粒子回收的旋液分離器與粒子返回的控制裝置之間采用下降管直接連通的方式，其粒子返回的自然循環動力受到靠粒子濃度差形成的靜壓差不大的制約，無法應用于阻力較大的流態化清洗式傳熱設備。另一缺點是由于出口的流態化粒子回收采用旋液分離器技術，存在旋液分離器壁磨損快和阻力損失大的缺點。最近的國內專利(煉鐵高爐低流速螺旋流態化水冷壁，ZL2005200523937，2006年11月22日)介紹的粒子外循環系統，采用文丘里產生的負壓作為粒子返回的循環動力，同樣無法應用于阻力較大的流態化清洗式傳熱設備，例如煉鐵高爐水冷壁系統、蛇管換熱器、螺旋夾套換熱器、臥式套管換熱器等等。

發明內容

本發明所要解決的主要問題是現有流態化清洗式傳熱設備粒子外循環裝置存在對阻力較大的流態化清洗式傳熱設備無法應用的問題，提出一種流態化清洗式傳熱設備的粒子外循環裝置，不僅能夠廣泛應用于阻力較大的流態化清洗式傳熱設備，例如煉鐵高爐水冷壁系統、蛇管換熱器、螺旋夾套換熱器、臥式套管換熱器等等，而且不存在旋液分離器那樣阻力損失大、磨損嚴重的問題，并且具有流態化清洗液自動配制制、粒子濃度可以調節、還可以雙向清洗的重要功能，還具有結構簡單、操作簡便的優勢。

本發明的技術方案為：一種流態化清洗式傳熱設備的粒子外循環裝置，由傳熱設備、循環槽、粒子、進出口管線、三通閥等組成。進出口管線的水平段管內設置有導流作用的螺旋線，以保障在較低流速下運行的流態化液不會發生粒子沉積阻塞。大直徑進出口管線內安裝的螺旋線為塑包金屬螺旋線，小直徑進出口管線內安裝的螺旋線為金屬螺旋線。循環槽分為上下兩部分，采用連通閥控制連通與隔斷。循環槽上部的主要功能是作為粒子沉降分離回收空間。循環槽的頂部設有粒子補加口。循環槽下部的主要功能是流態化液的配送，在其底部設計有能夠流態化清洗液自動配送管和粒子濃度調節板。流態化清洗液自動配送管的工作原理是-由于文丘里喉部收縮液體降壓，使得通過流態化液進口孔連通的下部的液體壓力液隨之降低。因此，傳熱設備進口管的液體通過噴流孔噴流到下部，與下部的粒子形成合乎流態化清洗需要濃度的流態化液，再通過進口孔回到進口管。喉部內徑d₃必須顯著地小于配送管內徑d₀，其比值(d₃/d₀)與配送管的管內流速U₀大小有關，并且配送管管內流速U₀愈大，比值(d₃/d₀)也可以愈大。喉部內徑d₃的最小值必須滿足粒子不發生積聚阻塞的要求，一般在15mm以上。進口孔直徑d₂要大于噴流孔直徑d₁，并且都在10mm以上，以防粒子堵塞。進口孔的方向不限，朝上時流態化液的粒子濃度較大，但是若有比較大的雜物時容易堵塞；一般以側向水平較好。噴流孔在進口孔的下方，兩者高差h在30mm以上，高差h的取值可以隨配送管管內流速U₀的增大而加大。流態化清洗液的粒子濃度調節原理是：濃度調節板安裝在配送管水平段的正下方，并且可以通過調節轉軸在大于90度的范圍內旋轉。當調節板處于和配送管水平段平行方位時濃度最高，當調節板旋轉、和配送管水平段平行方位逐漸偏離時濃度下降，到達和配送管水平段方位垂直時濃度最低。

通過系統管線的三通閥切換，改變其傳熱設備的運行狀態、清洗狀態。

在要求污垢雙向清洗的傳熱設備的進口管線和出口管線上，需要多設置4個三通閥和兩根交叉連接管。以此改變設備內清洗時的流向，而具有雙向清洗功能。

流態化粒子最常用的是河沙，也可以是瓷球、金屬球、塑料球、膠球等。

附圖說明

圖1是本發明的一種流態化清洗式傳熱設備的粒子外循環裝置示意圖。

圖2是圖1A部自動配制流態化清洗液的配送管與濃度調節機構放大圖。