[实用新型]转片式自清洁强化传热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于管式换热设备的传热管内的防垢除垢和强化传热的装置，特别是利用传热管内流体作动力自动防垢除垢和强化传热的装置。

背景技术

换热器的传热管内壁结垢会导致传热效率下降、流体流动阻力增大，因而增加了企业能源费用和生产成本，更为严重的是结垢还会形成垢下腐蚀，造成安全隐患，缩短传热设备的使用寿命。停产清洗将会影响生产的正常进行。

在现有的强化传热与在线清洗方法中，螺旋扭带法是以流体动能为驱动力而使扭带旋转而达到在线清洗与强化传热的目的。在“传热管内除垢防垢的清洗装置”(ZL 95236063.2)公开了该装置的结构，该装置由传热管内装设的螺旋扭曲带构成，扭曲带的径向尺寸小于传热管的内径，在传热管进液口端装有轴向挂件，其中部有流孔，轴向挂件的头部有一个轴孔，轴孔内装销轴，销轴的尾部与扭曲带连接。“双扰流螺旋式强化换热及自动除垢装置”(ZL 03114761.5)公开了一种强化换热及自动除垢装置，该装置除了设有螺旋扭带、挂件之外，螺旋扭带设置在螺旋管内，靠通过螺旋管内的流体流动带动螺旋扭带转动。“转子式自清洁强化传热装置”(ZL 200520127121.9)由转子、挂件、轴线及限位铆钉组成，挂件安装在传热管两端，轴线通过挂件轴孔，使转子沿传热管轴线排列，转子在流体冲击下做旋转运动，从而达到强化传热与在线清洗的目的。

上述前两种专利提到的装置具有一定的强化传热效果和在线清洗能力，在特定领域得到工业应用。螺旋扭带的长度与传热管大体相等，为一体式内插件，扭带局部卡死将会导致整根扭带不能顺利转动，并且其动力矩不足；两种装置均采用一端与挂件相连接，一端自由摆动的方式。扭带外径小于传热管内径，但是由于整条螺旋扭带径向摆动幅度不同，将导致螺旋扭带清除污垢不均匀以及刮擦传热管管壁等问题。此类装置自身结构特点决定了只能在高流速、短管程的换热场合应用。为此，申请人实用新型了“转子式自清洁强化传热装置”能够有效均匀清理污垢并且对管壁无任何磨损。但是由于在更加恶劣的条件下，转子与轴线之间的磨损较大，会降低其使用寿命；而且由于转子的造型结构比较复杂，加工成型不便，在使用范围和加工成本上都限制着此项技术的推广应用。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于管式换热设备传热管内的转片式自清洁强化传热装置。它具有自动在线预防结垢、清洗和强化传热的功能，流体在传热管内顺流或逆流的情况下，均有阻垢和强化传热的作用，而且其使用过程磨损小，加工成型容易。

本实用新型转片式自清洁强化传热装置，该装置由转片、挂件、轴线和限位铆钉构成。该装置放置在换热器内使用。换热器的每根传热管需要两个挂件，分别固定在传热管的两端；在换热器传热管内放置一个或多个转片，转片或转片组的长度略小于传热管长度。使用多个转片的传热管，转片由轴线穿成串，转片成组排列，每组之间由限位铆钉间隔；轴线穿过转片的轴孔和限位铆钉，轴线两端固定在两挂件上。

转片呈螺旋扭转形状，转片中轴线位置间隔交互出现凹凸槽结构，作为轴线的轴孔，这样可以有效地减少转片同轴线之间的摩擦，提高转片的使用寿命。传统的转子若采用注射成型，分型面垂直于转子轴线，否则转子成型模具必须有抽芯结构，而本发明的转片结构，分型面可以与轴线垂直或平行，模具不需要配备抽芯结构。

转片的叶片上可以有开孔，以减小流体阻力。转片的外径小于传热管的内径，转片的轴孔直径略大于轴线的外径。转片轴端有一凸起形结构，以减小转片与转片之间的摩擦面积。转片造型简单，材料可采用塑料或金属，根据其材质的不同可采用压制成型或注射成型，成型模具得到简化。

挂件与传热管承插连接。挂件的侧壁以及轴向开有进流孔，以使得换热器管程的介质顺畅的流入传热管内，进流孔的总面积基本与传热管的内截面面积相等。挂件的端头有一个轴孔，轴线穿过轴孔固定在挂件上。

轴线可以为柔性或刚性，柔性轴线固定呈拉紧状态，使轴线的中心线与传热管的中心线重合。轴线两端可以通过打结、缠绕，或借助限位铆钉等对其进行固定。刚性轴线会给安装带来不便，但是能更好的保证转片在流体介质的作用下自如转动。两端的限位可以通过铆压，或借助限位铆钉、螺丝实现。

限位铆钉由金属材料制成，呈阶梯结构，有一中心孔，孔径同转片轴孔径保持一致；限位铆钉同转片接触的一端的外径应略大于转片凹凸槽外径；另一端长度要符合安装尺寸，钳口可以方便地对其进行钳夹固定在轴线上。其主要用于转片组之间的限位，以及转片与挂件之间的限位。