[发明专利]EHT自清洁节能环保装置及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于管壳式换热器、热交换反应器、凝汽器、蒸发器等设备中换热管内强化传热和防污除污的强化传热和防垢除垢的装置，特别涉及一种将内插元件分段安装固定、限位、提高强化传热和防垢除垢效果的装置及其制造方法。

背景技术

当今社会节能减排是一项全世界都非常重视的关键技术，尤其是在石油、化工、火电、核电、冶金、轻工、航空器件和船舶车辆等众多领域都要应用到许多的换热器，其中应用最为广泛的是管壳式换热器，但在这些换热管中内壁普遍存在层积污垢，导致流体在管道中输送阻力增加，严重时会堵塞管道，同时传热性能大为下降；换热管内污垢会严重降低传热效率而引起重大能源浪费，与此同时污垢一般具有腐蚀性，管壁会因此腐蚀，泄露流体造成重大安全隐患，因此在传统的处理办法就是采取停产，再请专业清洗人员进行清洗，这样不仅耽搁了工厂的生产进度，同时还需要支付清洗费用。

为了更好地解决这个问题，人们一直研究采用不停产的在线自动强化传热和除垢防垢的各种办法和装置。近年来出现了许多防垢除垢方法和装置，其中中国专利号为ZL200520127121.9公开了发明名称为“转子式自清洁强化传热装置”的专利申请，此装置是由固定架、转子、柔性轴和支撑管构成，两固定架分别固定在换热管的两端；转子的外表有螺旋棱，转子上有中心孔；支撑架设在转子与固定架之间，转轴穿过转子的中心孔和支撑管固定在两固定架上。该装置具有在线自动防垢除垢和强化传热的功能，流体在传热管内顺流或者逆流的情况下，均有防垢除垢和强化传热的作用。数个自转式转子穿装在转轴上，在轴向上固定转子时，所述装置没有对转子的结构特点、性能参数，转子的排列方式，固定架的结构等进行优化，难以达到更为满意的强化传热和防垢除垢效果。

发明内容

本发明的目的是设计了一种适应范围宽、安装效率高和自动化程度高的用于换热管内进行强化传热和防垢除垢的装置，即EHT(Ehanced heat transfer强化传热，简称EHT)自清洁节能环保装置，该装置安装在换热管内，包括转子、转轴、限位件和挂件，所述转子是穿装在转轴上，所述挂件是安装在换热管端部，所述转轴是通过换热管两端的挂件支撑在换热管内并通过限位件固定，所述转子由限位件分段固定在转轴上，每段转子个数为2到200，分段限位的每段转子的总长度为100至2000mm，每段转子后面有一个限位件对转子进行轴向限位，如果每段转子个数为1个或者长度小于100mm时，所述限位件在换热管内转轴上的个数太多，而所述限位件固定在转轴上不能发生转动，防垢除垢的效果不好，所以装置强化传热和防垢除垢的总体效果不好，而转子分段固定在转轴上，每段转子个数在200个以内，运转时对限位件的轴向作用力较小，每段转子个数多于200个或者长度大于2000mm，转子运转不好，在离换热管端部的进入口较远的地方有近三分之一的转子不发生运转，减弱了转子的强化传热和防垢除垢的效果，保持每段转子在2到200内，能提高转子灵活运转性能，在流体流速低时，流体作用在转子上的力较小，每段转子的长度为100mm，转子能够运转自如，在换热管内流速高时，每段转子长度为2000mm也能运转良好；所以转子个数取2至200，每段转子的长度为100mm至2000mm是较好的工作范围，每根换热管内的转子总长度小于换热管的总长度。换热管的长度一般为6m、8m、10m等，转子个数取2至200，每段转子的长度为100mm至2000mm，这样便于穿装时的计数和长度的计量，减少装配的误差，提高装配效率。

所述转子是由空心轴和叶片组成的，所述叶片有左旋和右旋，所述转子上的叶片旋向可以全部为左旋或者右旋，也可以是左旋叶片和右旋叶片不同组合的排列，如一个左旋叶片一个右旋叶片，一个左旋叶片多个右旋叶片，一个右旋叶片多个左旋叶片，或者多个左旋叶片多个右旋叶片，所述左旋转子结构为左旋叶片的数量大于右旋叶片的数量，所述右旋转子的结构为右旋叶片的数量大于左旋叶片的数量，每个转子上的叶片的旋向发生变化，使得当转子转动时，流体能产生不同方向的速度，加大流体的湍流度，提高强化传热和防垢除垢的效果，叶片上还可以设置有透空结构，可以减小转子的重量，节省材料成本，加大转子运动的灵活性。

每段转子的组合方式可以全部为左旋转子，也可以是全部为右旋转子，或者左旋转子和右旋转子交错排列，如一左旋转子一右旋转子，或一左旋转子多右旋转子，或一右旋转子多左旋转子，或多左旋转子多右旋转子排列，不同类型的转子交错排列组合在一起，使得流体作用在不同转子上会产生不同旋向的轴向速度，加大流体的湍流程度，提高转子的强化传热和防垢除垢的效果。