[實用新型]在線自激式自穩定管式換熱器清垢及強化換熱機構

有效

• 申請號: 201720239269.4
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN206609337U
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 冉明矗;陳楚夫;趙怡婷;朱瑞;何威;冉景煜
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: F28G3/10
• 分類號: F28G3/10
• 代理公司: 重慶信航知識產權代理有限公司50218
• 代理人: 穆祥維

技術領域

本實用新型涉及清垢及強化換熱的管式換熱器部件，尤其涉及一種在線自激式，且能自穩定的管式換熱器清垢及強化換熱機構。

背景技術

表面式換熱器作為一種通用設備，在電力、化工、制藥、印染、石油、鋼鐵、汽車、食品及其他許多工業領域具有廣泛的應用，在生產中占有重要地位。尤其在火力發電和化工生產中，換熱器可作為加熱器、冷卻器、凝汽器、蒸發器和再沸器、管式空預器等，應用甚為廣泛。

目前的表面式管式換熱器在工業上的應用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據主導地位。管式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內部裝有平行管束，管束兩端固定于管板上。作為應用最廣泛的換熱器，管式換熱器因其特殊的管狀構造，容易出現積灰(如鍋爐的管式空預器)、結垢(如火力發電廠的凝汽器)，難以徹底清洗，將會大大影響機組的安全穩定運行，且會引起熱阻增加，傳熱效果下降，影響換熱效果，導致發電煤耗的增加。雖然，目前進行了諸多優化與改進，但效果不十分理想，仍然是目前急需解決的關鍵問題。因此，對進行表面式換熱器內部結構及流場特性進行改進，增加其在線自清洗能力并提高其換熱系數，研究在線自激式自穩定管式換熱器清垢及強化換熱裝置，在工業生產方面有著十分重要的意義，節能減排效果顯著。

關于表面式管式換熱器的研究非常多，強化換熱的措施、技術的應用也較多。如熱管技術、管內外加裝肋片技術、強化加裝擾流等；在清灰除垢及強化換熱方面，如凝汽器加裝膠球清洗系統，循環水添加化學藥劑，設置專用的清灰吹掃裝置及系統，強化擾流等。如：王金旺提出了一種管式換熱器表面積灰的清除裝置[申請號：201210208832.3]；陳玉等提出一種處理煙氣換熱器GGH積灰結垢的方法，采用在線壓縮空氣吹灰、在線高壓水沖洗、停機前低壓水沖洗及停機后化學清潔劑高壓沖洗步驟，解決GGH受熱面因積灰、酸凝結、液滴粘附等原因造成的嚴重積灰結垢問題[申請號：201510193749.7]；李建平提出了一種雙擾流螺旋式強化換熱及自動除垢裝置；曾榮良設計了一種管式反應器螺旋強化擾流裝置[申請號：201410672210.5、申請號：201410819336.0]。其在管式換熱器管道內部加入一螺旋紐帶，螺旋紐帶可以起到一定的除垢和強化換熱效果。缺陷在于，螺旋紐帶過長導致其缺乏穩定性，容易碰壁磨損斷裂；丁永生提出了一種列管式換熱器在線防垢及強化換熱裝置[申請號：201010126905.5]。其呈拉緊狀態的不銹鋼繩索兩端安裝有固定架分別固定在換熱管兩端，不銹鋼繩索上等間距固定有限位套，位于每個限位套前端部位的不銹鋼繩索上依次按順序安裝正、反旋向的葉輪，對提高除污及傳熱效果起到了一定作用，其缺陷在于，管道內部的積灰并沒有得到處理，仍然存在影響等。

上述這些技術與措施對表面式管式換熱器的清灰除垢，強化換熱起到了巨大作用，但仍然存在如下問題：①基本為離線清灰與除垢。如凝汽器的膠球清洗系統，管式空預器的蒸汽或空氣吹掃系統等；②擾流措施較弱，換熱系數仍有提高的空間。如凝汽器的水側換熱、管式空預器的煙氣側換熱；③部分技術雖然管內存在擾流設計措施，但其自平衡能力差，容易發生擾流裝置與管壁發生碰撞摩擦，或發生斷裂，或換熱管束發生損壞，運行可靠性差。

對表面式管式換熱器目前研究現狀的了解，不難發現，管式換熱器在自清洗和強化換熱領域仍有較大的提升空間，特別是自平衡能力強，能防止擾流裝置與管壁發生碰撞摩擦，或發生斷裂的技術與方法急需突破，目前缺乏的正是一種在線能自穩定自清洗管式換熱器強化換熱裝置。

實用新型內容

針對現有技術中存在的自平衡能力差，容易發生擾流裝置與管壁發生碰撞摩擦，或發生斷裂，或換熱管發生損壞，運行可靠性差等問題，本實用新型提供了一種在線自激式自穩定管式換熱器清垢及強化換熱機構，該機構能夠在線清洗且保證其穩定性，以加入帶自平衡孔的螺旋葉片為核心的強化換熱機構，實現表面式換熱器的在線自激式，且能自穩定管式換熱器清垢及強化換熱。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案：

在線自激式自穩定管式換熱器清垢及強化換熱機構，包括球形連接腔頂蓋、底部有圓孔的球形連接腔底蓋、換熱管、頭部為實心球的圓柱連接桿、軸承套和螺旋葉片；