[發明專利]一種帶磁性扭轉條的換熱管及管內自清潔方法

有效

• 申請號: 201711390626.8
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108204766B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 李偉東;李爽;羅雅琳;史俊;趙萌
• 申請（專利權）人: 杭州師范大學錢江學院;寧波涌浚科技有限公司
• 主分類號: F28F13/12
• 分類號: F28F13/12;F28F3/00
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 譚月萍;鄧世江

本發明公開了一種帶磁性扭轉條的換熱管及管內自清潔方法，包括換熱管以及設置在換熱管內部的扭轉條，所述的扭轉條為帶有磁性的金屬條，其與換熱管同軸心，一端固定于換熱管的開口端，金屬條繞其中心線旋轉呈螺旋結構，所述的換熱管管身上還設置有磁性環，所述的扭轉條的磁極與磁性環的磁極同性，所述的扭轉條上還設置有導流凹槽和刮片；本發明的帶磁性扭轉條的換熱管相對于傳統的粗糙管或者內置單一扭帶的換熱管來說，其結構簡單，成本低，傳熱效果高，更加環保高效。

技術領域

本發明涉及換熱器強化傳熱技術領域，具體是涉及一種帶磁性扭轉條的換熱管及管內自清潔方法。

背景技術

自20世紀70年代石油危機爆發以來，以能源為中心的環境、生態和社會經濟問題日益加劇，由于工業生產和科學技術發展的需要，以及對能源的合理利用的迫切需求，傳熱強化技術在近幾十年受到廣泛的重視和長足的發展。在動力、冶金、石油、化工等傳統主體工業領域，傳熱強化技術按其是否需要外功，分為主動強化與被動強化兩種類型，其中被動強化技術由于不需要外功，操作方式簡單，可靠性強而更為廣泛應用，管內插入扭帶技術即是其中一種較為實用的強化傳熱技術，由于管內插入扭帶具有結構簡單、性能穩定、易于裝拆和維修等優點，可用于現有換熱器的技術改造及余熱回收強化，也可以用于太陽能熱水器、反應器、核冷卻器、新能源等眾多領域，有著廣泛的應用前景，且該技術有助于清除管內污垢，這是其他強化傳熱技術所無法比擬的。但是，在實際應用中發現，現有的管內插入扭帶技術也存在著不少的弊端，例如其管內插入扭帶結構單一，擾流效果不明顯，場協同強化傳熱效果不顯著，而更大的問題還在于螺旋扭帶對傳熱管內壁存在著嚴重的刮磨，在工作過程中，也需要較大的驅動力矩才能使其轉動，不符合現如今節能減排的目的，而且現在也沒有發現能較好的解決這些問題的換熱管出現。

發明內容

本發明的目的在于提供一種帶磁性扭轉條的換熱管，通過其管內扭轉帶的作用，在可以達到自清潔的同時，進一步強化傳熱，提高管內放熱介質的擾流效果，使其傳熱更高效均勻。

為了實現上述的目的，本發明采用了以下的技術方案：

一種帶磁性扭轉條的換熱管，包括換熱管以及設置在換熱管內部的扭轉條，所述的扭轉條為帶有磁性的金屬條，其與換熱管同軸心，一端固定于換熱管的開口端，金屬條繞其中心線旋轉呈螺旋結構，所述的換熱管管身上還設置有磁性環，或者所述的換熱管由磁性材料制成。

優選的，所述的扭轉條的磁極與磁性環內環的磁極同性，或者與換熱管管壁的磁極同性。

優選的，所述的扭轉條沿其軸心線呈180°-360°均勻旋轉，其兩側邊線構成了類DNA雙螺旋線結構。

優選的，所述的扭轉條上沿螺旋線方向設置有導流凹槽或導流凸條。

優選的，所述的扭轉條兩側邊設置為鋸齒形或間隔均勻設置有凸齒。

優選的，所述的扭轉條上間隔均勻設置有刮片，所述的扭轉條上安裝刮片后，其截面呈類似風扇的形狀。

優選的，所述的刮片與扭轉條的軸心線呈10-80°傾斜。

根據本發明的另一個方面，提供了一種利用帶磁性扭轉條進行管內自清潔的方法，包括以下步驟：

S1、進料：放熱介質攜帶熱量由換熱管的入口進入換熱管內，并由換熱管道向前輸送，經由管道傳送的放熱介質多為油、水、或煙氣，因為冷凝及粘附作用，部分放熱介質很容易被吸附于換熱管內壁上；

S2、擾流：放熱介質在設置有扭轉條的換熱管內部傳遞輸送，被扭轉條分成對稱的兩股，繞扭轉條兩側形成激烈的螺旋運動，扭轉條上設置的導流凹槽或導流凸條對放熱介質形成進一步的導流作用，同時扭轉條兩側設置的凸齒，同步對放熱介質形成梳齒狀的擾流，使放熱介質的運動更加激烈，靠近管芯部分的熱量更好的發散；