[發(fā)明專利]換熱管內(nèi)穿孔彈簧螺旋葉片轉(zhuǎn)子

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310335631.4
• 申請(qǐng)日: 2013-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN103411464A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊衛(wèi)民;張震;關(guān)昌峰;閻華;焦志偉;丁玉梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號(hào): F28F9/24
• 分類號(hào): F28F9/24;F28G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于管殼式換熱器、熱交換反應(yīng)器等設(shè)備中換熱管內(nèi)強(qiáng)化傳熱和防污除污的內(nèi)插元件，特別涉及一種以換熱管內(nèi)部傳熱流體為動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)自清潔強(qiáng)化傳熱功能的低能耗高效率的穿孔彈簧螺旋葉片轉(zhuǎn)子。

背景技術(shù)

節(jié)能減排是一項(xiàng)全世界都非常重視的關(guān)鍵技術(shù)，在石油、化工、火電、核電、冶金、輕工、航空器件和船舶車輛等眾多領(lǐng)域都要應(yīng)用到許多的換熱器，其中應(yīng)用最為廣泛的是管殼式換熱器，但在這些換熱管內(nèi)壁中普遍存在積污結(jié)垢的問題，導(dǎo)致流體在管道中輸送阻力增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞管道，同時(shí)傳熱性能大為下降；產(chǎn)生重大能源浪費(fèi)，此外，污垢一般具有腐蝕性，會(huì)導(dǎo)致管壁腐蝕，從而使得流體泄露造成重大安全隱患，因此傳統(tǒng)的處理辦法就是被迫采取停產(chǎn)清洗，這樣不僅耽擱了工廠的生產(chǎn)進(jìn)度，同時(shí)還需要支付昂貴的清洗費(fèi)用；為了更好地解決這些問題，人們一直研究采用不停產(chǎn)的在線自動(dòng)強(qiáng)化傳熱和除垢防垢的各種辦法和裝置。近年來出現(xiàn)了許多防垢除垢方法和裝置，其中之一利用流體推動(dòng)螺旋紐帶旋轉(zhuǎn)能實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)除垢的方法，中國專利申請(qǐng)?zhí)枮椋篊N1424554，專利名稱為“雙擾流螺旋式強(qiáng)化換熱及自動(dòng)除垢裝置”的發(fā)明創(chuàng)造，該裝置用作強(qiáng)化傳熱及其自動(dòng)除垢，包括有螺旋紐帶、固定架，螺旋紐帶設(shè)置在螺旋管內(nèi)，利用通過換熱管內(nèi)流體流動(dòng)帶動(dòng)螺旋紐帶轉(zhuǎn)動(dòng)。由于螺旋紐帶為一條整帶，換熱管在經(jīng)過加工安裝后不夠順直，螺旋紐帶與換熱管內(nèi)壁之間會(huì)產(chǎn)生不均勻的縫隙，這樣紐帶的除垢作用小而不均勻，除垢效果不理想。螺旋紐帶法除垢裝置中，螺旋紐帶均是單端固定的，另一端自由擺動(dòng)，扭曲帶的徑向尺寸小于傳熱管的內(nèi)徑。綜合一下螺旋紐帶有以下主要缺點(diǎn)：（1）紐帶為一整體，對(duì)傳熱管直接刮擦，損傷換熱管內(nèi)壁；（2）流體流動(dòng)時(shí)推動(dòng)紐帶轉(zhuǎn)動(dòng)需要較大的驅(qū)動(dòng)力矩，消耗更多的流體動(dòng)能；（3）單端固定用的軸承的使用壽命短；（4）紐帶產(chǎn)生的場協(xié)同強(qiáng)化傳熱效果不顯著。之后中國專利號(hào)為ZL200520127121.?9，公開了發(fā)明名稱為“轉(zhuǎn)子式自清潔強(qiáng)化傳熱裝置”的專利申請(qǐng)，此裝置是由固定架、轉(zhuǎn)子、柔性軸和支撐管構(gòu)成，兩固定架分別固定在換熱管的兩端；轉(zhuǎn)子的外表面有螺旋棱，轉(zhuǎn)子上有中心孔；支撐架設(shè)在轉(zhuǎn)子與固定架之間，柔性軸穿過轉(zhuǎn)子的中心孔和支撐管固定在兩固定架上。該裝置具有在線自動(dòng)防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的功能，流體在傳熱管內(nèi)順流或者逆流的情況下，均有防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的作用。但缺點(diǎn)是在一定流體通過時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度是由螺棱的螺旋升角所決定的，在螺棱導(dǎo)程小時(shí)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度快，同時(shí)對(duì)流體的阻力隨之增加；為解決此問題，中國專利申請(qǐng)?zhí)?00910077378.0，發(fā)明名稱為“一種單元組合式強(qiáng)化傳熱裝置”，該裝置是由轉(zhuǎn)子、支撐架、套軸和連接軸線構(gòu)成，支撐架固定在傳熱管兩端，連接軸線的兩端分別固定在支撐架上，多個(gè)轉(zhuǎn)子穿裝在連接軸線上，轉(zhuǎn)子是由擾流旋葉、合頁鉸鏈結(jié)構(gòu)、尾部螺旋驅(qū)動(dòng)槳葉組成，該結(jié)構(gòu)能夠顯著降低管內(nèi)流體的流動(dòng)阻力、減小磨耗，延長轉(zhuǎn)子的使用壽命，但該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子的強(qiáng)化傳熱和防垢除垢能力受到了一定的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種新結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子的葉片表面設(shè)置了通孔結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置有整圈彈簧貫穿于葉片表面的通孔，該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子在明顯降低流體流動(dòng)阻力的同時(shí)，并未減弱轉(zhuǎn)子的強(qiáng)化傳熱及自清潔性能，反而能夠進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)子的強(qiáng)化換熱以及除垢阻垢性能，此外還能強(qiáng)化沒有葉片流體區(qū)域的傳熱過程。