[发明专利]一种管内自支撑自旋转清洗除垢元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种管内自支撑自旋转清洗除垢元件，属于换热管内清洗除垢和强化传热技术领域。

背景技术

在石油、化工、电力、钢铁等工业领域存在大量的热交换过程，管式换热设备被广泛的应用，而换热管在运行中绝大部分都有积污、结垢和结焦的现象。换热设备的积污、结垢和结焦导致设备传热系数降低，能耗增大，甚至出现堵管而导致设备无法正常运行；结垢还会形成垢下腐蚀，缩短了设备的使用寿命。目前换热设备管内在线清洗除垢主要方法是采用固定在换热管两端的软轴(如钢丝等)将可绕该软轴旋转的内插件串接，而贯穿整个换热管的柔性软轴在多数情况下容易被拉伸变形，因此用柔性软轴串接的管内插件在重力等作用下很容易刮蹭换热管内壁，尤其在高温、长时间使用等情况下更为突出，进而可能严重影响其使用寿命和使用效果，以及在重力的作用下产生管内插件明显偏离换热管中心的现象，而使清洗除垢不均匀，清洗除垢性能欠佳。此外，该方法不适合于换热管弯曲等情况，如U型管换热设备等；目前公开的管内插在线清洗除垢元件其结构决定为塑料制品，其可靠性较低和使用寿命难以满足长周期使用的要求，以及不能在高温条件下使用。这些不足影响了管内插在线清洗除垢技术的推广应用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种管内自支撑自旋转清洗除垢元件，以克服上述现有技术的不足。

本发明采用的技术方案为：

该清洗除垢元件放置在换热管内，包括自支撑组件、自旋转组件和垫片，其中，所述自支撑组件是由两端的辐射状支撑件以及由两端的辐射状支撑件支撑的中心杆组成，并连接为一体，辐射状支撑件的支杆外端支撑在换热管的内壁上；所述自旋转组件是由旋转中心套，两端连接件，扰流件，驱动叶片组成并连接为一体，构成矩形框体，其中，旋转中心套位于自旋转组件的两端，两端连接件的两端分别与旋转中心套和扰流件连接，驱动叶片安装在连接件上，驱动叶片在流体的作用使自旋转组件获得自旋转驱动力而产生自旋转；所述多个垫片穿套在所述自支撑组件的中心杆上，放置在转动部件与静止部件、转动部件与转动部件之间；若干个所述自旋转组件穿套在所述自支撑组件的中心杆上，自旋转组件可绕中心杆自由旋转，当换热管内流体作用在自旋转组件的驱动叶片上时使自旋转组件绕中心杆产生自旋转，由于旋转组件的扰流件对换热管内壁附近流体的旋转扰流作用使换热管内壁获得防垢除垢的效果。

所述两端连接件为杆状、管状或者板片状。

所述扰流件为杆状、管状或者板片状。

所述扰流件与换热管内壁存在间隙，间隙不大于0.05倍的换热管内径。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：当管内流体作用在其自旋转组件的驱动叶片上时使旋转组件产生自旋转，由于旋转组件的扰流件对换热管内壁附近流体的旋转扰流作用使换热管内壁获得防垢除垢的效果。由于具有自支撑结构而不会刮蹭换热管，既可以采用塑料等非金属材料制造又可以采用金属材料制造，当采用金属材料(如不锈钢、铜合金、钛合金等)制造时，由于金属材料的高强度、耐高温特性和耐摩特性等，因而可以用在高温等条件下，同时具有高可靠性和长寿命的特点；由于具有自支撑结构，在重力的作用下不会产生清洗除垢元件明显偏离换热管中心的现象，而使清洗除垢均匀，清洗除垢性能更佳。

附图说明

图1是本发明的实施例一的结构示意图。

图2是图1的右剖视结构示意图。

图3是本发明的实施例一放置在换热管内的结构示意图。

图4是图3的右剖视结构示意图。

图5是本发明的实施例一的三维结构示意图。

图6是本发明的实施例一的自支撑组件结构示意图(空心中心杆)。

图7是图6的左视结构示意图(4辐条)。

图8是本发明的实施例一的自支撑组件结构示意图(实心中心杆)。

图9是图6的左视结构示意图(3辐条)。

图10是图6的左视结构示意图(2辐条且外端弯曲)。

图11是图6的左视结构示意图(4辐条且外端弯曲)。

图12是图6的左视结构示意图(3辐条且外端弯曲)。

图13是图6的左视结构示意图(4辐条且外端弯曲)。

图14是图6的左视结构示意图(4辐条且外端弯曲)。

图15是本发明的实施例一的自旋转组件结构示意图(1)。

图16是图15的右剖视结构示意图(1)。

图17是本发明的实施例一的自旋转组件结构示意图(2)。

图18是本发明的实施例一的自旋转组件结构示意图(3)。

图19是本发明的实施例一的自旋转组件结构示意图(4)。