[實用新型]一種內置旋轉柔性螺旋桿的強化換熱器

有效

• 申請號: 201520704390.0
• 申請日: 2015-09-11
• 公開（公告）號: CN204963610U
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 谷雅秀;劉偉;任亞棚;袁亞飛;李彥鵬
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: F28D7/00
• 分類號: F28D7/00;F28F13/02;F28G3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型屬于換熱技術領域，涉及一種內置旋轉柔性螺旋桿的強化換熱器。

背景技術

傳統的管束換熱過程中，換熱管內流體只受重力和壁面摩擦力的作用，流體紊流程度小，應用于污水換熱器時，污水的雜質會逐漸沉積在換熱管底部，使管壁換熱熱阻增大，影響換熱效果，而且沉積的雜質不易清洗，維護成本較高。另外，由于管中流體流動方向基本一致，無擾流作用，換熱效果較差。其他形式的換熱管，如擴展傳熱面、改變流體物性、經過表面粗糙處理、改變表面結構、表面涂層等等，初期投資較高，而且無法解決雜質沉淀問題，容易堵塞管道。此外，還有一些單純的在管內增加螺旋翅片、轉子等的傳熱管，這類傳熱管對強化換熱有一定的提升作用，但是由于占據管內較大的空間，使管束內流量減小，還會使管道阻力增大，而且不能解決污染物沉淀、管道堵塞的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種內置旋轉柔性螺旋桿的強化換熱器，該換熱器不僅能夠有效的解決污水換熱器管束內部堵塞的問題，且能夠強化管束換熱性能。

為達到上述目的，本實用新型所述的內置旋轉柔性螺旋桿的強化換熱器包括第一換熱組件、第一聯動軸及電機，第一換熱組件包括進水管道、出水管道、換熱管及柔性螺旋桿，柔性螺旋桿位于所述換熱管內，且柔性螺旋桿沿換熱管的軸向分布，電機的輸出軸與第一聯動軸的一端相連接，第一聯動軸的另一端穿過換熱管一端的密封蓋與柔性螺旋桿相連接，進水管道與密封蓋上的入水口相連通，出水管道與換熱管另一端的出水口相連通。

還包括若干第二換熱組件及若干第二聯動軸，第二換熱組件與第一換熱組件的結構相同，第二聯動軸的一端與第一聯動軸相連接，第二聯動軸的另一端穿過第二換熱組件中換熱管一端的密封蓋與第二換熱組件中的柔性螺旋桿相連接。

第一聯動軸上套接有第一齒輪，第二聯動軸上套接有第二齒輪，第一齒輪與第二齒輪相連接。

第一齒輪與第二齒輪通過履帶相連接。

第二聯動軸與第二換熱組件中的密封蓋之間設有第一密封圈。

第一聯動軸與第一換熱組件中的密封蓋之間設有第二密封圈。

所述換熱管為水平管束結構。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型所述的內置旋轉柔性螺旋桿的強化換熱器在使用過程中，水經進水管道進入到換熱管內，再經出水管道排出，同時，電機通過第一聯動軸帶動換熱管內的柔性螺旋桿轉動，通過柔性螺旋桿的轉動破壞換熱管內的流體邊界層，增強傳熱，同時柔性螺旋桿在轉動的同時在水流與重力的作用下上下、左右微振動，從而增大水的擾動，使水中的污垢沉積始終處在較低水平，不易在管道的內壁形成污垢層，有效的抑制因污垢層加厚而導致的傳熱系數減小的問題產生；同時使水中的雜質不易在光管內壁上沉積，有效降低了光管內壁的粗糙度，降低了雜質的沉淀量，使管道不易堵塞，換熱效率高。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為本實用新型中換熱管1出口斷面溫度等值線圖；

圖3為傳統換熱管1出口斷面溫度等值線圖；

圖4為本實用新型換熱管1出口處的溫度與傳統的換熱管1出口處的溫度的折線對比圖。

其中，1為換熱管、2為柔性螺旋桿、3為第一聯動軸、4為第一齒輪、5為電機、6為第二聯動軸、7為履帶、8為第二齒輪。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細描述：

參考圖1，本實用新型所述的內置旋轉柔性螺旋桿的強化換熱器包括第一換熱組件、第一聯動軸3及電機5，第一換熱組件包括進水管道、出水管道、換熱管1及柔性螺旋桿2，柔性螺旋桿2位于所述換熱管1內，且柔性螺旋桿2沿換熱管1的軸向分布，電機5的輸出軸與第一聯動軸3的一端相連接，第一聯動軸3的另一端穿過換熱管1一端的密封蓋與柔性螺旋桿2相連接，進水管道與密封蓋上的入水口相連通，出水管道與換熱管1另一端的出水口相連通。

需要說明的是，本實用新型還包括若干第二換熱組件及若干第二聯動軸6，第二換熱組件與第一換熱組件的結構相同，第二聯動軸6的一端與第一聯動軸3相連接，第二聯動軸6的另一端穿過第二換熱組件中換熱管1一端的密封蓋與第二換熱組件中的柔性螺旋桿2相連接。其中，第一聯動軸3上套接有第一齒輪4，第二聯動軸6上套接有第二齒輪8，第一齒輪4與第二齒輪8相連接，第一齒輪4與第二齒輪8通過履帶7相連接，第二聯動軸6與第二換熱組件中的密封蓋之間設有第一密封圈，第一聯動軸3與第一換熱組件中的密封蓋之間設有第二密封圈。換熱管1為水平管束結構。

本實用新型的工作過程為：