[发明专利]一种组合动态扰流插件

说明书

本发明公开了一种组合动态扰流插件，用于热交换设备的换热管内，其特征在于：包括扰流载体环（1）和两个以上的动态扰流片（2），扰流载体环（1）在使用状态下用于与换热管的内表面相配合，动态扰流片（2）设置在扰流载体环（1）上，在使用状态下动态扰流片（2）可随换热管中流动工质的作用而相对扰流载体环（1）摆动。本发明的有益效果是：在流动工质作用下摆动的动态扰流片，在兼顾增强湍流程度、干扰和破坏近壁面流体边界层的发展、强化换热管的传热性能基础上，更适用于具有一定浓度的含尘或其它颗粒的流体工质中，通过摆动的动态扰流片有效抑制近壁面的颗粒沉积，甚至由摆动提供的机械外力作用下，已沉积的颗粒物或颗粒层一定程度上可以被破坏清除。

技术领域

本发明涉及一种组合动态扰流插件，用于热交换设备的换热管中。

背景技术

强化传热技术广泛应用于热交换设备中。扰流元件是常用的强化传热技术之一，多用于热交换设备内的换热管中。它可以干扰流体工质流动形态，增强湍流程度，一定程度上干扰和破坏近壁面流体边界层的发展，从而削弱传热热阻，增加换热管的传热性能。但是，常规的静态扰流元件对于流动工质流态的适应性不强，在不匹配的流态下产生的流动阻力可能会过大或者扰流效果不佳。另外，静态扰流元件通常适用于洁净流动工质，而在具有一定浓度的含尘或其它颗粒的流体工质条件下，对于干扰和破坏近壁面流体边界层发展的能力显著下降，且无法抑制壁面颗粒物的沉积和有效清除，反而由于自身的存在，加速了颗粒物的沉积，甚至导致流道的阻塞，因此存在一定局限性。

发明内容

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种组合动态扰流插件，用于热交换设备的换热管中，包括扰流载体环和两个以上的动态扰流片，扰流载体环在使用状态下用于与换热管的内表面相配合，动态扰流片设置在扰流载体环上，在使用状态下动态扰流片可随换热管中流动工质的作用而相对扰流载体环摆动。本发明中动态扰流片在扰流载体环上，热交换设备的换热管内工质流动冲刷动态扰流片，使动态扰流片在扰流载体环上摆动，通过摆动的动态扰流片有效抑制近壁面的颗粒沉积，甚至由摆动提供的机械外力作用下，已沉积的颗粒物或颗粒层一定程度上可以被破坏清除，避免颗粒物或者颗粒层在热交换设备中的换热管内壁上沉积。

作为本发明的进一步改进，扰流载体环用于与换热管内表面相贴合的外圆环面上开设有转动槽，动态扰流片上开设有转动口，扰流载体环穿过转动口，转动口与转动槽相对应，动态扰流片可在转动槽处相对扰流载体环摆动。本发明通过在动态扰流片上开设转动口，便于将动态扰流片安装于扰流载体环上，在扰流载体环上开设转动槽，再将动态扰流片安装在扰流载体环上后，可确保动态扰流片的安装不会对扰流载体环与换热管的安装产生干涉，同时也便于动态扰流片在使用时相对扰流载体环摆动。

作为本发明的进一步改进，动态扰流片包括片基体和切风刃，切风刃的一端与片基体连接，切风刃与片基体连接的一端的厚度与片基体的厚度相同，并且切风刃的厚度由片基体所在的一端朝另一端逐渐减小，转动口开设在片基体上远离切风刃的一端处。本发明中动态扰流片的片基体用于安装在扰流载体环上，由于片基体的厚度较切风刃大，连接强度大，在使用中不易发生形变，切风刃的厚度逐渐减小，减小对换热管内工质流动的阻力。

作为本发明的进一步改进，转动口远离切风刃的一侧构成动态扰流片的悬臂，悬臂的一端与片基体固定，另一端与片基体相分离，用于在将片基体套在扰流载体环上后与片基体固定，使转动口形成封闭的结构。本申请中悬臂一端与片基体分离的结构，可通过扳动悬臂使其弯曲变形而使转动口形成开口结构，可将扰流载体环伸入在转动口内，方便将动态扰流片安装在扰流载体环上，再扳动悬臂，将其自由端与片基体焊接固定即可。