[實用新型]一種軸向往復運動的轉子擾流自清潔強化傳熱裝置

無效

• 申請號: 200920105829.2
• 申請日: 2009-02-20
• 公開（公告）號: CN201368696Y
• 公開（公告）日: 2009-12-23
• 發明（設計）人: 殷淑桂;孫廣和
• 申請（專利權）人: 北京華夏英藍科技發展有限公司
• 主分類號: F28G3/06
• 分類號: F28G3/06;F28F13/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及用于管殼式換熱設備傳熱管內強化傳熱與自清潔的裝置，該裝置能夠廣泛應用于熱力發電、石油化工、冶金、船舶、食品、制藥、輕工等行業的管殼式換熱設備與反應設備上，尤其涉及以傳熱管內流體做動力的強化傳熱與在線自動清洗裝置的領域。

背景技術

管殼式換熱器的傳熱管內壁結垢會導致傳熱效率下降、流體流動阻力增大，因而增加了企業能源費用和生產成本，更為嚴重的是結垢還會導致垢下腐蝕，造成安全隱患，縮短傳熱設備的使用壽命，而停產清洗將會影響生產的正常進行。

在現有的管內自清潔強化傳熱方法中，轉子式自清潔強化傳熱裝置具有顯著的在線清洗與強化傳熱效果。“轉子式自清潔強化傳熱裝置”(公開號CN?2833494)由轉子、固定架、鋼絲及支撐管組成，固定架安裝在傳熱管兩端，鋼絲通過固定架軸孔，使轉子沿傳熱管軸線排列，轉子在流體沖擊下做旋轉運動，從而達到強化傳熱與在線清洗的目的。“轉片式自清潔強化傳熱裝置”(專利號：200820079749.x)由轉片、掛件、軸線和限位鉚釘構成，換熱器的每根傳熱管需要兩個掛件，分別固定在傳熱管的兩端；轉片由軸線穿成串，轉片成組排列，每組之間由限位鉚釘間隔，轉片造型比轉子結構簡單，材料可采用塑料或金屬，根據其材質的不同可采用壓制成型或注射成型，成型模具得到簡化。

上述兩種專利提到的裝置具有強化傳熱效果和在線自動清洗能力，已經得到工業應用。但是在流體介質雜質較多的情況下局部轉子旋轉受阻，進而使得組內的其他轉子旋轉不暢，嚴重時整個傳熱管內的所有轉子無法旋轉，失去了應有的作用。

發明內容

本實用新型旨在有效解決現有傳熱管內強化傳熱與在線自清潔技術中轉動件受雜質影響轉動受阻等問題，以便增強其強化傳熱與自清潔效果。

本實用新型一種軸向往復運動的轉子擾流自清潔強化傳熱裝置采用的技術方案如下：它包括左固定架、轉動件、支撐軸、活動限位件、固定限位件、右固定架和彈性組件，介質從傳熱管安裝左固定架端流入，左固定架、右固定架與傳熱管承插聯接，左固定架、右固定架在傳熱管內沿軸向可以移動，支撐軸可以穿入左固定架、活動限位件、固定限位件、轉動件、右固定架，在支撐軸上的轉動件可以一個挨著一個排列，也可以通過放入轉動件間的活動限位件、固定限位件將轉動件分組排列，固定限位件與支撐軸固定連接，位于傳熱管出口的右固定架的移動距離要小于右固定架在傳熱管中的定位長度距離，以保證轉動件在傳熱管內的正常工作，傳熱管內的支撐軸為兩節、三節或多節。在支撐軸之間連接有彈性組件，彈性組件可以是直徑與傳熱管內徑為間隙配合的大彈簧，也可以是直徑與轉動件芯軸直徑相近的小彈簧或彈性軟軸。彈性組件使轉子在傳熱管內能夠軸向往復運動，在介質流動作用力變化的條件下，彈性組件軸向伸縮，進而帶動支撐軸上的轉動件在傳熱管內既旋轉又能軸向往復移動，轉動件往復運動的振幅和轉動速度通過調節介質壓力和流量實現，可定期或不定期進行，也可以選用脈動泵，使軸向擾動周期進行。

本實用新型中的彈性組件可以位于靠近左固定架、右固定架處，也可以位于傳熱管內的其它位置，根據清潔和強化效果確定，如果傳熱管發生彎曲，利用彈性組件的柔性，可將其放置在轉彎處，保證支撐軸上的轉動件旋轉自如。

本實用新型中的彈性組件可以包括彈簧及其端部連接件，彈簧起到提供彈性和定位雙重作用；也可以是定位件、彈簧及其端部連接件的組合件，定位件起定位作用，彈簧只提供彈性作用，端部連接件一端固接在彈簧上，端部連接件另一端與支撐軸連接。

上面提到的彈性組件可以由金屬材料制成或由塑料、橡膠制成。

本實用新型中如果彈簧還起到定位作用，為減少金屬彈簧做軸向運動時對傳熱管造成的磨損，在彈簧盤繞最大直徑處的彈簧絲外側包覆或涂覆柔性材料，例如聚四氟乙烯、尼龍、聚氨酯等熱塑性彈性體或耐磨橡膠等。

定位件為帶孔的圓盤或零件，在滿足定位和強度要求的情況下，定位件使介質流通截面應盡量大，內孔以支撐軸定位，外圓以傳熱管內徑定位。

為減少定位件外圓與傳熱管內徑的磨損，定位件外圓包覆或涂覆柔性材料，柔性材料為聚四氟乙烯、尼龍、聚氨酯等熱塑性彈性體或耐磨橡膠。

本實用新型中的轉動件可以是轉子或轉片，在轉動件的棱部開槽，槽的形式可以是直槽、斜槽、梯形槽，可以在某個棱部的局部開槽，減少棱部與傳熱管內壁之間卡住雜質的幾率，棱部易于受到介質的沖刷，同時這些槽還能增加傳熱管內壁邊界處的擾流，尤其在轉動件做軸向運動時，增加對管壁的掛擦作用，清潔和傳熱效果更顯著。