CN101839670A - 换热管内导流式自撑紧挂件 - Google Patents

换热管内导流式自撑紧挂件 Download PDF

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本发明公开了换热管内导流式自撑紧挂件，主要包括空心轴、连接杆、支撑台和伸出端，空心轴、支撑台和伸出端三者为带内孔的同心柱状体，空心轴内孔直径略大于转轴的直径，连接杆将空心轴与支撑台固接起来，伸出端的外径略大于或等于换热管的内径，支撑台的内径与伸出端的内径相等，支撑台的外径要大于换热管的外径、小于换热器中相邻最近两个换热管的中心距，支撑台与伸出端固定连接，支撑台与伸出端上在两个相邻的连接杆的中间位置开有一段缺口，支撑台和伸出端的缺口有利于伸出端在径向上伸缩，利于挂件的安装和在换热管中的撑紧，伸出端的缺口有利于减少对流体的阻力，节省成本，支撑台导流面和螺旋槽结构具有一定的强化传热和防垢除垢的效果。

Description

换热管内导流式自撑紧挂件
技术领域
本发明涉及一种应用于管壳式换热器、热交换反应器等设备中换热管内强化传热和防污除污的内插元件的支撑元件。
背景技术
21世纪随着社会的不断进步，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，因此在传统上的处理办法就是被迫采取停产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，同时还需要支付昂贵的清洗费用；为了更好的解决这个问题，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。之后中国专利号为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；支撑管设在转子与固定架之间，柔性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。但是缺点是在一定流体通过时，转子的旋转速度是由螺棱的螺旋升角所决定的，螺旋升角越小，即是在螺棱导程小时转子的旋转速度越快，同时对流体的阻力随之增加；为解决此问题，中国专利申请号200620172805.5，发明名称为“传热管内自清洁强化传热的低流阻转子”，该装置是由转子、挂件和连接轴线构成，挂件是固定在传热管两端，连接轴线的两端分别固定在挂件上，多个转子穿装在连接轴线上，转子是由空心轴和叶片构成，每个叶片与空心轴成同样的倾斜状，相邻叶片首尾相接。这种新型的节能减排产品，经过工业检验和应用，都达到了较好的强化传热和防垢除垢效果。换热管在换热器中的排布是有一定的距离，换热管外表面之间的空间是壳层流体空间。安装在换热管端部的挂件会减小流体流入的流量，并且由于在换热器安装和使用过程中换热管会发生形变，由圆形变成椭圆形或其他形状，导致在安装挂件时会比较费劲和耽误时间。
发明内容
本发明的目的是设计一种新结构用于换热管端部转轴的固定，换热管内导流式自撑紧挂件能够有利于其方便地安装到换热管上，加大流体的流入量，充分利用换热管的空间，增强流体的湍流程度，具有强化传热和防垢除垢的功能。
本发明为达到上述目的采用的技术方案是：换热管内导流式自撑紧挂件，主要包括空心轴、连接杆、支撑台和伸出端，连接杆为两个以上，最好为三个以上，保证支撑的稳定性，空心轴、支撑台和伸出端三者为带内孔的同心柱状体，空心轴内孔直径略大于转轴的直径，使转轴能够顺利穿入空心轴，空心轴的外径与内径形成的壁厚使空心轴具有足够的强度和刚度满足长期使用要求，连接杆将空心轴与支撑台固接起来，流体介质流经连接杆间的流通截面积之和大于换热管内径的横截面积，伸出端的外径略大于或等于换热管的内径，伸出端的壁厚应保证伸出端在换热管上的安装的稳定性，并且在满足强度和刚度的要求的情况下，伸出端的壁厚要尽可能取小值，即伸出端的内径尽可能地小，支撑台的内径与伸出端的内径相等，支撑台的外径要大于换热管的外径、小于换热器中相邻最近两个换热管的中心距，这种结构可以充分利用换热管的空间，防止安装在相邻换热管中的支撑台干涉，支撑台与伸出端固定连接，支撑台与伸出端上在两个相邻的连接杆的中间位置开有一段缺口，成为几段的伸出端在径向的尺寸可以收缩，利于挂件安装入换热管的两端，因为其有恢复原尺寸的趋势，伸出端在安装后有自动撑紧的作用，由于连接杆均匀分布，支撑台和伸出端分段均匀，最终的挂件对中性较好。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，支撑台的内径表面具有导流斜面，利于加大换热管端部流体介质的流量。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，支撑台上开有螺旋槽，对流入的流体有导流作用，流体在径向和周向上产生了速度，增强了流体的湍流程度，具有强化传热和防垢除垢的效果。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，支撑台和伸出端上开有的缺口可以是两个或者多个，均匀分布，结构尺寸根据具体的撑紧要求以及挂件的材料特性、强度和刚度而定。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，伸出端的缺口大于支撑台的缺口，伸出端在满足挂件定位功能的基础上缺口尽量大，有利于减小所述伸出端对换热管端部的流体介质的阻力。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，连接杆的横截面形状是矩形、圆形或椭圆形，连接杆的轴线由圆弧状过渡到直线状，因而形成稳定的支撑作用。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件的材料是具有一定韧性的塑料、金属或者复合材料。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，其支撑台的内径和外径、缺口的大小、连接杆的长度、空心轴内径与外径等参数确定时还要考虑换热管内径、换热管内的流体介质流速和流体介质温度等工作条件以及制造加工成本等因素。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件的有益效果是：1、换热管内导流式自撑紧挂件能够有利于安装到换热管上，节省安装时间，加快安装进度，减小对工厂生产的影响；2、充分利用换热管的空间，在支撑台开有斜面，加大流体的流入量，增强换热效果，提高换热效率；3、支撑架的缺口有利于减小对流体的阻力，节省挂件的材料成本；4、流体流经支撑台上的螺旋槽，在径向上产生了速度，增强了流体的湍流程度，具有强化传热和防垢除垢的效果。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，根据具体的换热管之间距离的大小，确定支撑台的径向尺寸，根据换热管的直径，确定伸出端的径向尺寸，利用挂件对转轴的两端进行轴向固定，用转轴将数个转子串联在一起，穿在换热管内。支撑台和伸出端的缺口有利于伸出端在径向上伸缩，利于挂件的安装和在换热管中的撑紧，伸出端的缺口有利于减少对流体的阻力，节省成本；流体流过挂件时，支撑台导流面有利于增加流体的流量；流体介质流经支撑台上的螺旋槽，在径向和周向上产生了速度，增强了流体的湍流程度，具有强化传热和防垢除垢的效果。
附图说明
图1是本发明换热管内导流式自撑紧挂件的三维结构示意图。
图2是本发明换热管内导流式自撑紧挂件的二维结构示意图。
图3是图2的左视图。
图4是本发明换热管内导流式自撑紧挂件应用的安装结构示意图。
图中，1-空心轴、2-连接杆、3-支撑台、4-伸出端，5-螺旋槽，6-缺口、7-转轴、8-转子、9-换热管。
具体实施方式
图4所示为本发明换热管内导流式自撑紧挂件应用的一个实施例子，图中本发明换热管内导流式自撑紧挂件是穿装在换热管9的两端上，转轴7的两端分别固定在挂件上，数个转子8穿装在两个挂件间的转轴7上，所述的挂件主要包括空心轴1、连接杆2、支撑台3、伸出端4，连接杆2为两个以上，实施例中连接杆2为三个，保证支撑的稳定性，空心轴1、支撑台3和伸出端4三者为带内孔的同心柱状体，空心轴1内孔直径略大于转轴7的直径，使转轴7能够顺利穿入空心轴1，空心轴1的外径与内径形成的壁厚使空心轴1具有足够的强度和刚度满足长期使用要求，连接杆2将空心轴1与支撑台3固接起来，流体介质流经连接杆2间的流通截面积之和大于换热管9内径的横截面积，伸出端4的外径略大于或等于换热管9的内径，伸出端4的壁厚应保证伸出端4在换热管9上的安装的稳定性，并且在满足强度和刚度的要求的情况下，伸出端4的壁厚要尽可能取小值，即伸出端4的内径尽可能地小，支撑台3的内径与伸出端4的内径相等，支撑台3的外径要大于换热管9的外径、小于换热器中相邻最近两个换热管9的中心距，这种结构可以充分利用换热管的空间，防止安装在相邻换热管9中的支撑台3干涉，支撑台3与伸出端4固定连接，支撑台3与伸出端4上在两个相邻的连接杆2的中间位置开有一段缺口，成为三段的伸出端4在径向的尺寸可以收缩，利于挂件安装入换热管9的两端，因为其有恢复原尺寸的趋势，伸出端4在安装后有自动撑紧的作用，由于连接杆2均匀分布，支撑台3和伸出端4分段均匀，最终的挂件对中性较好。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，支撑台3的内径表面具有导流斜面，利于加大换热管9端部流体介质的流量。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，支撑台3上开有螺旋槽5，对流入的流体介质有导流作用，流体在径向和周向上产生了速度，增强了流体的湍流程度，具有强化传热和防垢除垢的效果。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，支撑台3上开有的缺口6可以是两个或者多个，根据具体的撑紧要求以及挂件的材料特性、强度和刚度而定，同时保证空心轴1的居中要求，使得转轴7位于换热管9的中心轴线上。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，伸出端4的缺口6大于支撑台3的缺口6，伸出端4在满足挂件定位功能的基础上缺口6尽量大，有利于减小对流体的阻力。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件，连接杆2的横截面形状是矩形、圆形或椭圆形，连接杆2的轴线由圆弧状过渡到直线状，因而形成稳定的支撑作用。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件的材料是具有一定韧性的塑料、金属或者复合材料。
本发明换热管内导流式自撑紧挂件的空心轴1截面形状为空心圆柱形，如图1-图3所示，所述的挂件结构是三缺口式，空心轴1表面上的连接杆2和缺口6位置是在支撑台3圆周上均匀分布的，换热器中的流体介质流入到换热管9内，先经过换热管9端部的挂件，换热管9之间有一定的空间，在不影响挂件安装时，将挂件的支撑台3的径向厚度加大，支撑台在流体介质流入的一面加工成斜面，有利于换热管9外的流体流入到换热管9内；支撑台3的斜面上加工有螺旋槽5，进一步增大流体的流入量，并使流体介质产生径向和周向的速度，增加流体的湍流度，具有强化传热和防垢除垢的功能，支撑台上加工有缺口6，根据实际工况对挂件的强度和安装要求而设定缺口6的的长度，缺口6减小挂件对流体的阻力，节省挂件的材料成本。

Claims (6)

1.换热管内导流式自撑紧挂件，其特征在于：主要包括空心轴、连接杆、支撑台和伸出端，空心轴、支撑台和伸出端三者为带内孔的同心柱状体，空心轴内孔直径略大于转轴的直径，连接杆将空心轴与支撑台固接起来，伸出端的外径略大于或等于换热管的内径，支撑台的内径与伸出端的内径相等，支撑台的外径要大于换热管的外径、小于换热器中相邻最近两个换热管的中心距，支撑台与伸出端固定连接，支撑台与伸出端上在两个相邻的连接杆的中间位置开有一段缺口。
2.根据权利要求1所述的换热管内导流式自撑紧挂件，其特征在于：支撑台的内径表面具有导流斜面。
3.根据权利要求1所述的换热管内导流式自撑紧挂件，其特征在于：支撑台上开有螺旋槽。
4.根据权利要求1所述的换热管内导流式自撑紧挂件，其特征在于：伸出端的缺口大于支撑台的缺口。
5.根据权利要求1所述的换热管内导流式自撑紧挂件，其特征在于：连接杆的横截面形状是矩形、圆形或椭圆形，连接杆的轴线由圆弧状过渡到直线状。
6.根据权利要求1所述的换热管内导流式自撑紧挂件，其特征在于：制造所述挂件的材料是具有韧性的塑料、金属或者复合材料。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419132A (zh) * 2011-11-11 2012-04-18 北京化工大学 一种换热管出水端挂件
CN102494552A (zh) * 2011-12-02 2012-06-13 北京化工大学 一种换热管入水端挂件
CN102679807A (zh) * 2012-03-14 2012-09-19 北京化工大学 一种换热管低流阻快装挂件
CN103673745A (zh) * 2013-12-21 2014-03-26 北京化工大学 可组装自锁式挂件
CN104154810A (zh) * 2014-08-07 2014-11-19 北京化工大学 换热管内置式自预紧挂件
CN105371671A (zh) * 2015-11-10 2016-03-02 南京华夏壹泰节能科技有限公司 一种模块化低流阻导流式挂件

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4595047A (en) * 1983-11-09 1986-06-17 Elf France Device for attaching an element for rotation in a tube
FR2637659B1 (fr) * 1988-10-10 1991-01-18 Total France Dispositif perfectionne pour le maintien en position d'une extremite d'un element monte mobile en rotation dans un tube
CA2155622A1 (en) * 1994-08-08 1996-02-09 Gregory J. Saxon Tube Cleaner for Hard Deposits
CN2443319Y (zh) * 2000-09-04 2001-08-15 建德市蓝宇清洗有限公司 一种装有除垢、防垢装置的传热管
CN2498574Y (zh) * 2001-06-30 2002-07-03 陈江春 能防止换热管结垢的螺旋纽带装置
CN2596310Y (zh) * 2002-12-09 2003-12-31 周邦定 传热管内强化换热的装置
CN1206507C (zh) * 2002-09-13 2005-06-15 株洲工学院帅科机械清洗研究所 一种传热管内旋转清洗元件的轴向定位装置
CN101506611A (zh) * 2006-12-31 2009-08-12 北京化工大学 管内自清洁强化传热装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4595047A (en) * 1983-11-09 1986-06-17 Elf France Device for attaching an element for rotation in a tube
FR2637659B1 (fr) * 1988-10-10 1991-01-18 Total France Dispositif perfectionne pour le maintien en position d'une extremite d'un element monte mobile en rotation dans un tube
CA2155622A1 (en) * 1994-08-08 1996-02-09 Gregory J. Saxon Tube Cleaner for Hard Deposits
CN2443319Y (zh) * 2000-09-04 2001-08-15 建德市蓝宇清洗有限公司 一种装有除垢、防垢装置的传热管
CN2498574Y (zh) * 2001-06-30 2002-07-03 陈江春 能防止换热管结垢的螺旋纽带装置
CN1206507C (zh) * 2002-09-13 2005-06-15 株洲工学院帅科机械清洗研究所 一种传热管内旋转清洗元件的轴向定位装置
CN2596310Y (zh) * 2002-12-09 2003-12-31 周邦定 传热管内强化换热的装置
CN101506611A (zh) * 2006-12-31 2009-08-12 北京化工大学 管内自清洁强化传热装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102419132A (zh) * 2011-11-11 2012-04-18 北京化工大学 一种换热管出水端挂件
CN102494552A (zh) * 2011-12-02 2012-06-13 北京化工大学 一种换热管入水端挂件
CN102494552B (zh) * 2011-12-02 2013-04-10 北京化工大学 一种换热管入水端挂件
CN102679807A (zh) * 2012-03-14 2012-09-19 北京化工大学 一种换热管低流阻快装挂件
CN103673745A (zh) * 2013-12-21 2014-03-26 北京化工大学 可组装自锁式挂件
CN103673745B (zh) * 2013-12-21 2015-06-17 北京化工大学 可组装自锁式挂件
CN104154810A (zh) * 2014-08-07 2014-11-19 北京化工大学 换热管内置式自预紧挂件
CN105371671A (zh) * 2015-11-10 2016-03-02 南京华夏壹泰节能科技有限公司 一种模块化低流阻导流式挂件

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