[发明专利]辣韭矢竹水力空化抗结垢长效换热管

说明书

技术领域：

本发明是能够抗结垢并强化传热的新型换热管，属于换热设备领域。

背景技术：

换热管是换热器中用于两介质热量交换的重要元件。近年来，随着化石能源的日趋紧张，能源的利用率越来越被人们所重视。换热器作为工业中广泛使用的换热设备其传热的性能对能源的有效利用有着很大的影响。但是，由于用于换热或者余热回收的流体组成成分复杂，在换热器的换热过程中容易在其换热管内壁上产生污垢，影响换热效率，阻碍流体的正常流动，严重时，甚至造成局部腐蚀乃至穿孔，引发生产事故。所以，换热器的防除垢及强化传热技术越来越得到大家的研究和关注。

其中，超声波防除垢及强化传热技术就是一个十分行之有效的技术。但是，随着人们对超声波防除垢及强化传热的深入了解，发现超声波技术存在耗能大，作用距离受声源影响大等问题。而同样基于声空化原理的水力空化技术则有其独特的优势。水力空化是由于流体与流体中的固体的相对运动而引起的空化。水力空化和超声空化的根本不同在于空化能量提供的形式不同。水力空化较超声空化更易实现，且耗能低。

本发明基于水力空化原理，将传统换热管的结构加以改造，利用竖直安装的方式，使换热器在运行过程中，通过流量的适当调整达到长效抗垢，强化传热的效果。

发明内容：

本发明主要克服传统换热管长时间运行易结垢，换热效率变低，流体流动受阻等问题。在保证换热设备正常运行的情况下，实现长时间运行不结垢且强化传热。

本发明所述辣韭矢竹水力空化抗结垢长效换热管，由直管，过渡段和辣韭矢竹换热管段组成。上下端设置有直管和过渡段，过渡段之间有若干辣韭矢竹换热管管节，换热管采用竖直放置的方式，流体由下端流入。

本发明通过流体流经截面的变化，使空化泡不断产生与溃灭，减小污垢粒子与壁面粘附的可能性，并产生扰动，使得换热效率提高。其中，在辣韭矢竹换热管管节中，下部扩散角不小于18度且不大于上部收缩角的2/3，，管体设有半径为10到15的倒圆角，管体最大直径与最小直径处比值为3:1，从而使气泡能够析出，产生后续扰动作用。

本发明区别于传统的换热管，引入水力空化机理，通过改变换热管的结构，使单纯的单相流动变为气液两相流，从而达到长效抗垢与强化传热的效果。

附图说明：

图1为本发明的辣韭矢竹水力空化抗结垢长效换热管的结构示意图。

图中标号说明:1—直管，2—下部过渡段，3—辣韭矢竹换热管节底部，4—辣韭矢竹换热管节下部，5—辣韭矢竹换热管节中部，6—辣韭矢竹换热管节上部，7—上部过渡段，8—直管

具体实施方式：

本发明的辣韭矢竹水力空化抗结垢长效换热管采用竖直放置方式，包括流体通过直管1进入下部过渡段2，流速变快，压力减小，然后到达辣韭矢竹换热管节底部3，流经辣韭矢竹换热管节下部4，有气泡的扰动和溃灭使得污垢难以粘附于内壁面，并使换热系数得到提高，然后，依次经过，辣韭矢竹换热管节中部5，辣韭矢竹换热管节上部6，扰动依然存在，最后经上部过渡段7由直管 8流出。