[實用新型]一種具有自動除垢和強化傳熱作用的傳熱管

有效

• 申請號: 200720131917.0
• 申請日: 2007-12-25
• 公開（公告）號: CN201145517Y
• 公開（公告）日: 2008-11-05
• 發明（設計）人: 楊超;張慶華;蔣海斌;李國祥;毛在砂
• 申請（專利權）人: 江蘇省井神鹽業有限公司;中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: F28F13/06
• 分類號: F28F13/06;F28F19/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本實用新型涉及一種列管式換熱設備中的傳熱管，尤其是特別涉及一種具有自動除垢和強化傳熱作用的傳熱管。

背景技術

換熱器是制糖、制鹽、燒堿、食品、造紙、無水硫酸鈉、硫化堿、制藥、冶金(如氧化鋁生產)等生產部門的重要設備，甚至是關鍵性工藝設備，并且數量很多。在換熱器的使用過程中，傳熱管的管壁(加熱面)上往往容易結垢，造成換熱效率的下降，影響換熱器的使用，并給生產帶來不利的影響；這種影響對于列管式換熱設備(如蒸發器、換熱器等)尤其嚴重。制鹽工業生產中，在蒸發生產過程，由于蒸汽加熱、溶液濃縮，往往加熱面上結垢嚴重，數小時或數十小時就結起較厚的結晶鹽垢，使生產能力下降，蒸汽消耗明顯增高。因此，換熱器需要定期停車進行清洗。

為了延長換熱器停車清洗的周期，中國專利CN2214239Y和CN2430667Y曾報道了在傳熱管內加入螺旋紐帶來在線除垢的技術。螺旋紐帶在傳熱管內流體的帶動下自轉，刮掃管內壁的污垢，該技術具有在線除垢的特點。但這種技術存在紐帶制造困難、成本費用高的問題。

文獻《自動旋轉螺旋線傳熱技術的試驗研究》(化工裝備技術，1997，N5，P4-8)曾報道了利用鋼絲螺旋線來達到除垢防垢和強化傳熱的目的。這種螺旋線在傳熱管內流體流動的作用下自轉，刮掃傳熱管內壁的污垢，可以達到在線、自動和連續清洗的功能。同時由于螺旋線對管內邊界層的擾動作用，強化了管內的對流傳熱。這種技術具有結構簡單、成本低廉的優點，但至今還未在工程上得到廣泛應用。其根本原因是無法解決鋼絲螺旋線與傳熱管內壁之間的磨損問題。

發明內容

本實用新型針對在傳熱管自動清洗和強化傳熱技術中存在的不銹鋼螺旋線與傳熱管壁之間因磨損而無法廣泛應用的問題，提出了一種具有自動除垢和強化傳熱作用的傳熱管，能夠克服螺旋線與傳熱管壁之間的磨損，同時達到傳熱管自動除垢和強化傳熱的技術效果。

簡而言之，本實用新型的具有自動除垢和強化傳熱作用的傳熱管，利用耐磨層包裹螺旋線，徹底解決螺旋線與傳熱管壁之間的磨損問題。包裹的螺旋線由耐磨層和不銹鋼螺旋線構成，耐磨層可采用耐磨性能好的材料，同時考慮傳熱管內熱流體的溫度進行選擇。

本實用新型技術是通過如下方案實現的：

一種具有自動除垢和強化傳熱作用的傳熱管，由螺旋線圈(2)、傳熱管(3)和管口固定裝置(1)組成，其特征在于螺旋線圈(2)置于傳熱管(3)內，在傳熱管(3)兩端，螺旋線圈(2)由管口固定裝置(1)與傳熱管(3)固定；所述的螺旋線圈(2)為不銹鋼螺旋線圈，不銹鋼線(4)外包裹耐磨層(5)。

所述的螺旋線圈可以為一段或多段；優選置于傳熱管內的螺旋線圈為多段，其中傳熱管兩端的螺旋線圈由管口固定裝置固定，其余的螺旋線圈不固定并且各段長度之和小于傳熱管的長度，也即在各段之間留有一定空隙。

為實現本實用新型的目的，所述的螺旋線圈為不銹鋼螺旋線圈，不銹鋼線外包裹耐磨層。耐磨層可用現有的各種能減輕或避免磨損不銹鋼線的材料制作，如耐磨性好的塑料；所用材料可以考慮傳熱管內熱流體的溫度進行選擇。

所述的管口固定裝置可采用現有的各種固定方式，如螺旋式管口固定裝置，或將彈簧固定在一根細桿上。

當傳熱管內流體流過螺旋線圈時，流體在螺旋線圈的導流作用下做螺旋線運動。被導向的流體給螺旋線圈以反作用力，在反作用力的作用下螺旋線圈發生振動，實現了污垢的自動清洗。另一方面，由于傳熱管內流體做螺旋線運動，加大了流體邊界層的擾動，從而有效地強化了對流傳熱過程。同時，在流體的作用下，各段螺旋線圈之間相互發生彈性碰撞，這更進一步加大了螺旋線圈的振動，達到更好地防/除垢和強化傳熱的雙重功效。由于不銹鋼螺旋線圈由耐磨性好的塑料包裹，所以有效地解決了單獨用不銹鋼螺旋線圈與傳熱管壁的磨損問題。

本實用新型所述的具有自動除垢和強化傳熱作用的傳熱管，有效地解決了螺旋線與傳熱管壁之間的磨損，同時達到傳熱管自動除垢和強化傳熱的技術效果。本實用新型的傳熱管具有結構簡單和綜合效益高等優點，可廣泛地應用于列管式結構的換熱設備(如蒸發器、換熱器等)的在線防/除垢和強化傳熱。

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細描述。本實用新型的保護范圍并不以具體實施方式為限，而是由權利要求的范圍加以限定。

附圖說明

圖1本實用新型的傳熱管的結構示意圖。

圖2螺旋線圈剖視圖。

具體實施方式

實施例1