CN101856659B - 一种换热管内清洗除垢用的双连胶球 - Google Patents

一种换热管内清洗除垢用的双连胶球 Download PDF

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Abstract

一种换热管内清洗除垢用的双连胶球属于换热管内清洗除垢技术领域，其特征在于，含有：两个实心回转体、弹性清洗除垢翅片和中间弹性连接体，所述翅片沿所述两个实心回转体周向均匀布置，所述中间弹性连接体两端与所述两个实心回转体连接，翅片厚度在0.6-2mm间，翅片度高与厚度的比值在1.25-4间，所述胶球的中间弹性连接体可以为柱状体、或者片状体、或者柱状体与片状体的复合体，柱状中间弹性连接体的直径为换热管内径的1/10至1/2，片状中间弹性连接体的厚度为换热管内径的1/25至1/5，实心回转体的密度与输送流体的密度的误差不大于8％。本发明具有清洗除垢效果好，不易于堵塞换热管以及寿命长的优点。

Description

一种换热管内清洗除垢用的双连胶球
技术领域
本发明涉及一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，特别是2个清洗除垢胶球通过中间弹性连接体连接为一体的换热管内清洗除垢用的双连胶球。
背景技术
管壳式换热器在电力、化工和石油等工业领域被大量而广泛的应用，换热器在运行中绝大部分都有积污和结垢的现象，特别是采用循环水冷却的冷凝器、水冷器等。换热器的积污和结垢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，缩短设备的使用寿命。目前，管壳式换热器换热管内的清洗和除垢方式有在线方式和非在线方式，在线清洗除垢由于不影响生产的正常进行而具有独特的优势。目前在线胶球清洗技术在电厂凝汽器中应用较为普遍，但目前使用的胶球为多微孔柔软的弹性体结构，在使用过程中胶球的湿态直径和比重难以准确受控，也易于被污泥、污垢和微生物等所附着，造成清洗除垢效果不够理想、收球率低、易于堵管等问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种不易出现堵管、清洗除垢效果好的换热管内清洗除垢用的双连胶球。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于，含有：实心回转体、弹性清洗除垢翅片和中间弹性连接体，其中，
实心回转体有两个，
弹性清洗除垢翅片，沿所述每个实心回转体周向布置，
中间弹性连接体，将所述两个实心回转体连接为一体；
所述弹性清洗除垢翅片沿所述每个实心回转体周向均匀布置；
所述胶球的实心回转体为柱状体、球体或者部分球体、锥台体中的任何一种；
所述弹性清洗除垢翅片为螺旋翅片、倾斜翅片、间断周向翅片中的任何一种；
所述胶球的中间弹性连接体为柱状体、或者片状体、或者柱状体与片状体的复合体；
所述胶球的中间弹性连接体为柱状体时的直径为所述清洗换热管内径的1/10至1/2；
所述胶球的中间弹性连接体为片状体时的厚度为清洗换热管内径的1/25至1/5；
所述胶球的旋转周向设置的翅片厚度范围为0.6-2mm，翅片高度与厚度的比值范围为1.25-4；
所述弹性清洗除垢翅片的外包络面是柱状、球状或者部分球状、锥台状中任何一种；
所述胶球的实心回转体的密度与输送流体的密度的误差不大于8％。
本发明由于采取以上技术方案，其具有清洗除垢效果好、不易于堵塞换热管、寿命长的优点。
附图说明
图1是本发明的实施例一的结构示意图(二维)
图2是本发明的实施例一的结构示意图(三维)
图3是本发明的实施例一的A向结构示意图
图4是本发明的实施例一的B-B剖面结构示意图
图5是本发明的实施例二的结构示意图
图6是本发明的实施例二的中剖面结构示意图
图7是本发明的实施例三的结构示意图
图8是本发明的实施例三的结构中剖面示意图
图9是本发明的实施例四的结构示意图
图10是本发明的实施例五的结构示意图
图11是本发明的实施例六的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细的描述。
实施例一：
图1是本发明的实施例一的二维结构示意图，图2是本发明的实施例一的三维结构示意图，图3是本发明的实施例一的图1中的A向结构示意图，图4是本发明的实施例一的图1中的B-B剖面结构示意图。
如图1和图2所示，本实施例包括一个实心柱状体1，柱状体1上的8个倾斜翅片2，实心柱状体3，柱状体3上的8个倾斜翅片4，中间弹性连接柱状体5。本实施例中，实心柱状体1和8个倾斜翅片2构成一个清洗除垢胶球，实心柱状体3和8个倾斜翅片4构成另一个清洗除垢胶球，而两个清洗除垢胶球由中间弹性连接柱状体5连接为一体，即组成一种换热管内清洗除垢用的双连胶球。倾斜翅片的外包络面是柱状面。
本实施例中，双连胶球的材料是橡胶复合材料，其密度接近于输送流体的密度，其密度误差±5％，一般密度误差不大于8％。为了保证中间弹性连接体与其两端的两个清洗除垢胶球的连接可靠性，其连接部分为光滑过渡。为了使得双连胶球具有良好可加工性，将双连胶球的棱角处进行倒圆，翅片设置一定的斜度，但为了实施例的图形简洁，在实施例图中未标出其倒圆和斜度。本实施例的换热管内经为23.6mm-24mm，实心柱状体的直径19.4mm，倾斜翅片外轮廓的直径24.4mm，中间连接柱状体的直径4mm，倾斜翅片厚度为0.8-1.25mm，倾斜翅片高度为2.5mm，倾斜翅高度与厚度的比值为2-3.2，双连胶球的总长度为22mm，中间连接柱状体的长度为4mm。
中间连接柱状体的最小直径一般不大于待清洗换热管内径的1/2，而且其材料为橡胶复合材料，因而具有良好弹性，可以很容易压缩、弯曲等，因此称为中间弹性连接体。当清洗除垢用的双连胶球横在换热管端头时，由于其中间弹性连接体和外翅片的良好弹性，在流体的压差力的作用下，使得其横置状态易于被改变而调整为旋转轴线与换热管轴线接近平行或者重合，形成自旋转和随流体向前运动而获得清洗除垢效果。因此，本实施例所述的换热管内清洗除垢用的双连胶球具有不堵塞换热管的优点。在一次通过换热管内的过程中，由于双连胶球可以多次刮擦和冲刷换热管内壁，因而具有更优良的清洗除垢效果。
实施例2：
如图5所示，本实施例包括一个实心柱状体6，柱状体6上的8个倾斜翅片7，实心柱状体8，柱状体8上的8个倾斜翅片9，中间弹性连接柱状和片状复合体10。本实施例中，柱状体6和8个倾斜翅片7构成一个清洗除垢胶球，柱状体8和8个倾斜翅片9构成另一个清洗除垢胶球，而两个清洗除垢胶球由中间弹性连接柱状和片状复合体10连接为一体，即组成一种换热管内清洗除垢用的双连胶球。中间弹性连接柱状和片状复合体10是由一个柱状体和3个片状体组成，其中片状体呈T字形布置。图6是本实施例的图5中的中剖面结构示意图。倾斜翅片的外包络面是柱状面。
本实施例的换热管内经为23.6mm-24mm，实心柱状体的直径19mm，翅片外轮廓的直径24mm，中间连接柱状体的直径6mm，中间连接片状体的厚度2mm，倾斜翅片厚度为1-1.5mm，倾斜翅片高度为2.5mm，倾斜翅高度与厚度的比值为1.7-2.5，双连胶球的总长度为27mm，中间弹性连接体的长度为7mm。
本实施例的中间弹性连接体为柱状和片状复合体，其刚性较实施例1大很多，因此设计的双连胶球的总长度大于换热管内径，这样双连胶球就不会横在换热管端部的换热管内。本实施例的中间连接柱状体的长度略小于管桥(本实施例的管桥为8mm左右)，再加上双连胶球在换热管端部受流体的作用力的不对称性和波动性，这样双连胶球就不会横在换热管端部的两个换热管之间。
本实施例与实施例1的不同之处是：实施例1的中间弹性连接体为柱状体，而实施例2的中间弹性连接体为柱状和片状复合体，本实施例的双连胶球的总长度和中间弹性连接体的长度均相应大于实施例1的长度。实施例2更容易从换热管端头调整方向进入换热管内。
实施例3：
如图7所示，本实施例包括一个实心柱状体11，柱状体11上的8个倾斜翅片12，实心柱状体13，柱状体13上的8个倾斜翅片14，中间弹性连接扭曲片状体15。本实施例中，柱状体11和8个倾斜翅片12构成一个清洗除垢胶球，柱状体13和8个倾斜翅片14构成另一个清洗除垢胶球，而两个清洗除垢胶球由中间弹性连接扭曲片状体15连接为一体，即组成一种换热管内清洗除垢用的双连胶球。图8是本实施例的图7中的中剖面结构示意图。倾斜翅片的外包络面是柱状面。
本实施例与实施例1的不同之处是：实施例1的中间弹性连接体为柱状体，而实施例3的中间弹性连接体为扭曲片状体。实施例3更容易从换热管端头调整方向进入换热管内。
实施例4：
如图9所示，本实施例包括一个实心锥台体16，锥台体16上的8个倾斜翅片17，实心锥台体18，锥台体18上的8个倾斜翅片19，中间弹性连接片状体20。本实施例中，实心锥台体16和8个倾斜翅片17构成一个清洗除垢胶球，锥台体18和8个倾斜翅片19构成另一个清洗除垢胶球，而两个清洗除垢胶球由中间弹性连接片状体20连接为一体，即组成一种换热管内清洗除垢用的双连胶球。倾斜翅片的外包络面是锥台状面。
本实施例与实施例1的不同之处是：实施例1的2个胶球的实心回转体均为柱状体，而实施例4的2个胶球的实心回转体均为锥台体；实施例4更容易从换热管端头调整方向进入换热管内。
实施例5：
如图10所示，本实施例包括一个实心部分球体21，部分球体21上的10个倾斜翅片22，实心部分球体23，部分球体23上的10个倾斜翅片24，中间弹性连接柱状体25。本实施例中，部分球体21和10个倾斜翅片22构成一个清洗除垢胶球，部分球体23和10个倾斜翅片24构成另一个清洗除垢胶球，而两个清洗除垢胶球由中间弹性连接柱状体25连接为一体，即组成一种换热管内清洗除垢用的双连胶球。倾斜翅片的外包络面是部分球面。
本实施例与实施例1的不同之处是：实施例1的2个胶球的实心回转体均为柱状体，而实施例5的2个胶球的实心回转体均为球体的一部分；实施例5更容易从换热管端头调整方向进入换热管内，而实施例1更节省材料。
实施例6：
如图11所示，本实施例包括一个实心柱状体26，柱状体26上周向分散布置的12个横翅片27，实心柱状体28，柱状体28上周向分散布置得的12个横翅片29，中间柱状体弹性连接体30。本实施例中，柱状体26和12个周向分散布置的横翅片27构成一个清洗除垢胶球，柱状体28和12个周向分散布置的横翅片29构成另一个清洗除垢胶球，而两个清洗除垢胶球由中间弹性连接柱状体30连接为一体，即组成一种换热管内清洗除垢用的双连胶球。倾斜翅片的外包络面是柱状面。
本实施例与实施例1的不同之处是：实施例1的翅片为周向均匀布置的倾斜翅片，而实施例6的翅片为周向分散布置的横翅片；实施例1可产生旋转，不易堵塞换热管，而实施例6的压差力比较大，可在更小流速下亦可获得好的清洗除垢效果。胶球的心回转体外设翅片可以为倾斜翅片或者间断周向翅片，也可以螺旋翅片。倾斜翅片和间断周向翅片更易于加工，而螺旋翅片使得胶球的运动特性更佳。
本发明所述胶球的实心回转体是的柱状体、球体或者部分球体、锥台体中的任何一种。
本发明所述胶球的中间弹性连接体是上柱状体、片状体(包括扭曲片状体)、柱状体与片状体的复合体中的任何一种。
本发明所述胶球的旋转周向设置的翅的厚度范围为0.6-2mm，翅高与厚度的比值范围为1.25-4。选用过薄的翅造成寿命短和加工困难，而选用过厚的翅又使得其弹性不足而有可能堵塞换热管。选用较小的翅高与厚度的比值使得其弹性不足而有可能堵塞换热管，而选用较大的翅高与厚度的比值将造成加工困难和影响清洗效果。
本发明所述胶球的中间弹性连接柱状体的最小直径不大于待清洗换热管内径的1/2，所述胶球的中间弹性连接片状体的最小厚度不大于待清洗换热管内径的1/5。选用合适的中间弹性连接体的最小直径或者最小厚度，可使得清洗球具有良好的变形特性而不至于堵塞换热管，同时也可以保证其寿命。一般柱状中间弹性连接体的最小直径的范围为清洗换热管内径的1/10至1/2，片状中间弹性连接体的最小厚度的范围为清洗换热管内径的1/25至1/5。
本发明所述胶球的实心回转体为致密实体结构且其密度与输送流体的密度的误差推荐在5％以内，一般密度的误差不大于8％。采用致密实体结构而非微孔或者空心结构，可以使得其尺寸和密度具有更优良的稳定性和可控性。控制胶球的密度误差在合适的范围内可以保证其具有良好的跟随性，从而使得其具有更优良的清洗除垢效果和收球率。

Claims (10)

1.一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于，含有：实心回转体、弹性清洗除垢翅片和中间弹性连接体，其中，
实心回转体有两个，
弹性清洗除垢翅片，沿所述每个实心回转体周向布置，
中间弹性连接体，将所述两个实心回转体连接为一体。
2.根据权利要求1所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述弹性清洗除垢翅片沿所述每个实心回转体周向均匀布置。
3.根据权利要求1所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述胶球的实心回转体为柱状体、球体或者部分球体、锥台体中的任何一种。
4.根据权利要求1所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述弹性清洗除垢翅片为螺旋翅片、倾斜翅片、间断周向翅片中的任何一种。
5.根据权利要求1所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述胶球的中间弹性连接体为柱状体、或者片状体、或者柱状体与片状体的复合体。
6.根据权利要求1所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述胶球的中间弹性连接体为柱状体时的直径为所述清洗换热管内径的1/10至1/2。
7.根据权利要求1或权利要求4所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述胶球的中间弹性连接体为片状体时的厚度为清洗换热管内径的1/25至1/5。
8.根据权利要求4所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述胶球的旋转周向设置的翅片厚度范围为0.6-2mm，翅片高度与厚度的比值范围为1.25-4。
9.根据权利要求1所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述弹性清洗除垢翅片的外包络面是柱状、球状或者部分球状、锥台状中任何一种。
10.根据权利要求1所述的一种换热管内清洗除垢用的双连胶球，其特征在于：所述胶球的实心回转体的密度与输送流体的密度的误差不大于8％。
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