CN102645119A - 一种换热管内复合转子 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种换热管内复合转子，主要由主转子和行星转子组成，主转子包括主转子空心轴、驱动杆、行星轴和尾杆，驱动杆和尾杆分别由多个短叶片组成，并且短叶片与转子空心轴的轴线成一角度，行星转子由行星转子空心轴和叶片组成，行星转子的叶片与行星转子空心轴的中心线成一定角度，将行星转子空心轴套在主转子的行星轴上后，将尾杆连接到主转子空心轴和行星轴的端部。本发明中，流体通过推动驱动杆，使主转子获得驱动力进行旋转，同时，行星转子也随着主转子的转动获得了一个绕换热管中心的旋转角速度有利于减小转子的转速，流体的混合及扰动的范围和程度得到加强；行星转子可获得绕行星轴旋转的角速度，进一步增加了近管壁区域流体的扰动。
Description
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。
背景技术
二十一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。
在上述问题上，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；为了更好地解决这个问题，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，此装置是由挂件、转子、柔性轴和支撑管构成，两挂件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。公布号为CN 102128559的“换热管内低驱动力自清洁与强化传热转子”公开了一种特别适用于管程为粘性流体强化换热的换热管内低驱动力自清洁与强化传热转子。它的叶片根部与空心圆柱的边缘相切，使流体作用在叶片上的作用面积增加。专利号CN 102006594公开了发明名称为“换热管内径向非对称叶片组合式转子”，它由空心轴、主叶片和辅叶片构成，主叶片主要起到破坏换热管内壁的层流层的作用，强化传热和防垢除垢，辅叶片主要是扰动换热管内中心流体的作用。以上转子均是绕换热管中心旋转，因此无法对管内流体进行充分的扰动。
发明内容
本发明的目的是设计一种新结构的转子，采用了复合转子的形式，使其对管内各部分流体均能进行充分的扰动作用。
本发明为达到上述目的采用的技术方案是：一种换热管内复合转子，由主转子和行星转子组成，主转子包括主转子空心轴、驱动杆、行星轴和尾杆四部分，主转子空心轴类似一个圆柱管，其内径略大于转轴的外径，驱动杆和尾杆分别位于主转子空心轴的外径的两端，驱动杆固定主转子空心轴的外径上，尾杆可以从主转子空心轴的外径上取下来，驱动杆和尾杆分别由多个短叶片组成，并且短叶片与转子空心轴的轴线成一角度，驱动杆的短叶片与尾杆的短叶片相互对应，驱动杆的短叶片与尾杆的短叶片间有行星轴，行星转子由行星转子空心轴和叶片组成，行星转子的叶片位于行星转子空心轴的外径上，行星转子的叶片与行星转子空心轴的中心线成一定的角度，将行星转子空心轴套在主转子的行星轴上后，再将尾杆连接到主转子空心轴和行星轴的端部，防止行星转子从行星轴上脱落，行星转子既可以绕主转子空心轴公转、又可以绕行星轴自转，行星转子叶片公转扫过的最大直径小于换热管的内径。复合转子与限位件、挂件穿装在转轴上，挂件固定在换热管的两端，挂件的两端通过限位件进行轴向固定。流体通过推动主转子的驱动杆，使复合转子获得绕换热管中心旋转的角速度，流体通过推动行星转子的叶片，使行星转子绕行星轴自转，从而起到对管内各部分流体进行充分扰动的作用。
本发明一种换热管内复合转子，行星轴可以为两个、三个或四个，以便可以携带相应数目的行星转子，增加流体的扰动效果，提高换热效率。
本发明一种换热管内复合转子，行星转子叶片可以是直面、曲面或直面与曲面的拼装结构，以获得较好的换热效果。
本发明一种换热管内复合转子，行星转子的叶片数目可以是两个、三个或四个，以增加流体的扰动。
本发明一种换热管内复合转子，复合转子的材料可以是高分子材料、高分子复合材料、金属或陶瓷材料。
本发明一种换热管内复合转子的有益效果是：1、主转子的驱动杆在流体的推动下，使复合转子获得绕换热管中心旋转的角速度，行星转子的叶片在流体的推动下，使行星转子绕行星轴自转，从而起到对管内各部分流体进行充分扰动的作用，同时，行星转子也随着主转子的转动获得了一个绕换热管中心的旋转角速度有利于减小转子的转速，使复合转子的整体增强管内流体的混合及扰动；2、行星轴可以为两个、三个或四个，以便可以携带相应数目的行星转子，增加流体的扰动效果，提高换热效率；3、行星转子叶片可以是直面、曲面或直面与曲面的拼装结构，以获得较好的换热效果；4、行星转子的叶片数目可以是两个、三个或四个，以增加流体的扰动。
本发明一种换热管内复合转子，根据换热管的内径，确定复合转子的整体尺寸，根据换热管内流体的流速，选定行星转子的叶片的形式，根据具体情况，选定转子的叶片数目。
附图说明
图1是本发明一种换热管内复合转子的主视图。
图2是图1的左视图。
图3是图1的三维视图。
图4是本发明一种换热管内复合转子的主转子的三维视图。
图5是本发明一种换热管内复合转子的行星转子的三维视图。
图6是本发明一种换热管内复合转子的安装结构示意图。
图7是图6的三维视图。
图中：1-转轴；2-限位件；3-挂件；4-复合转子；5-主转子空心轴；6-驱动杆；7-行星轴；8-尾杆；9-行星转子；10-行星转子空心轴；11-叶片；12-主转子。
具体实施方式
如图6和图7所示，本发明涉及的一种换热管内复合转子的一种实施例子，它包括转轴1、限位件2、挂件3和复合转子4，所述的挂件3是穿装在转轴1上，数个复合转子4穿装在转轴1上，所述的复合转子4是主转子12和行星转子9组成，主转子12包括主转子空心轴5、驱动杆6、行星轴7和尾杆8四部分，行星转子9由行星转子空心轴10和叶片11组成，挂件3的两端通过限位件2进行轴向固定。
如图1至图7，图1为复合转子4的主视图，图2为图1的左视图，图3是图1的三维视图，图4是主转子12的三维视图，图5是行星转子9的三维视图，图6是本发明一种换热管内复合转子的安装结构示意图，图7是图6的三维视图。
本发明一种换热管内复合转子，由主转子12和行星转子9组成，主转子12包括主转子空心轴5、驱动杆6、行星轴7和尾杆8四部分，行星转子9由行星转子空心轴10和叶片11组成，行星转子9安装在主转子12的行星轴7上，行星转子9既可以绕主转子空心轴5公转，又可以绕行星轴7自转，复合转子4与限位件2、挂件3穿装在转轴1上，挂件3固定在换热管的两端，挂件3的两端通过限位件2进行轴向固定。流体通过推动主转子12的驱动杆6，使复合转子4获得绕换热管中心旋转的角速度，流体通过推动行星转子9的叶片，使行星转子9绕行星轴7自转，从而起到对管内各部分流体进行充分扰动的作用；
本发明一种换热管内复合转子，复合转子4有连接主转子空心轴5和行星轴7的驱动杆6，以使复合转子4获得绕换热管中心旋转的角速度。
本发明一种换热管内复合转子，复合转子4的行星轴7可以为两个、三个或四个，以便可以携带相应数目的行星转子9，增加流体的扰动效果，提高换热效率。
本发明一种换热管内复合转子，行星转子9叶片11可以是直面、曲面或直面与曲面的拼装结构，以获得较好的换热效果。
本发明一种换热管内复合转子，行星转子9的叶片11数目可以是两个、三个或四个，以增加流体的扰动。
本发明一种换热管内复合转子，复合转子4的材料可以是高分子材料、高分子复合材料、金属或陶瓷材料。
Claims (4)
1.一种换热管内复合转子，其特征在于：主要由主转子和行星转子组成，主转子包括主转子空心轴、驱动杆、行星轴和尾杆四部分，主转子空心轴类似一个圆柱管，其内径略大于转轴的外径，驱动杆和尾杆分别位于主转子空心轴的外径的两端，驱动杆固定主转子空心轴的外径上，尾杆可以从主转子空心轴的外径上取下来，驱动杆和尾杆分别由多个短叶片组成，并且短叶片与转子空心轴的轴线成一角度，驱动杆的短叶片与尾杆的短叶片相互对应，驱动杆的短叶片与尾杆的短叶片间有行星轴，行星转子由行星转子空心轴和叶片组成，行星转子的叶片位于行星转子空心轴的外径上，行星转子的叶片与行星转子空心轴的中心线成一定的角度，将行星转子空心轴套在主转子的行星轴上后，再将尾杆连接到主转子空心轴和行星轴的端部，行星转子叶片公转扫过的最大直径小于换热管的内径。
2.根据权利要求1所述的一种换热管内复合转子，其特征在于：行星轴为两个、三个或四个。
3.根据权利要求1所述的一种换热管内复合转子，其特征在于：行星转子叶片是直面、曲面或直面与曲面的拼装结构。
4.根据权利要求1所述的一种换热管内复合转子，其特征在于：行星转子的叶片数目可以是两个、三个或四个。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103673746A (zh) * | 2013-12-21 | 2014-03-26 | 北京化工大学 | 换热管内扰流清垢转子 |
| CN106813532A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-06-09 | 中国石油大学(华东) | 换热管内组合式扰流防垢内插件 |
| CN106838949A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-13 | 厦门大学嘉庚学院 | 竖直烟道尘垢去除装置及其使用方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4832114A (en) * | 1987-12-02 | 1989-05-23 | Yeh Hsu Chieh | Device for producing high heat transfer in heat exchanger tubes |
| CN101413769A (zh) * | 2008-08-04 | 2009-04-22 | 清华大学 | 分段旋转多头弹簧式自清洁强化换热装置 |
| CN101762203A (zh) * | 2008-12-23 | 2010-06-30 | 北京化工大学 | 一种换热管内边界层剪切扰动径向混流装置 |
| CN101769697A (zh) * | 2010-03-04 | 2010-07-07 | 清华大学 | 管内拉杆连接扭曲片式自定心清洗除垢元件 |
| CN102161045A (zh) * | 2011-01-13 | 2011-08-24 | 清华大学 | 一种管内自支撑自旋转清洗除垢元件 |
-
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4832114A (en) * | 1987-12-02 | 1989-05-23 | Yeh Hsu Chieh | Device for producing high heat transfer in heat exchanger tubes |
| CN101413769A (zh) * | 2008-08-04 | 2009-04-22 | 清华大学 | 分段旋转多头弹簧式自清洁强化换热装置 |
| CN101762203A (zh) * | 2008-12-23 | 2010-06-30 | 北京化工大学 | 一种换热管内边界层剪切扰动径向混流装置 |
| CN101769697A (zh) * | 2010-03-04 | 2010-07-07 | 清华大学 | 管内拉杆连接扭曲片式自定心清洗除垢元件 |
| CN102161045A (zh) * | 2011-01-13 | 2011-08-24 | 清华大学 | 一种管内自支撑自旋转清洗除垢元件 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103673746A (zh) * | 2013-12-21 | 2014-03-26 | 北京化工大学 | 换热管内扰流清垢转子 |
| CN103673746B (zh) * | 2013-12-21 | 2015-04-01 | 北京化工大学 | 换热管内扰流清垢转子 |
| CN106838949A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-13 | 厦门大学嘉庚学院 | 竖直烟道尘垢去除装置及其使用方法 |
| CN106813532A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-06-09 | 中国石油大学(华东) | 换热管内组合式扰流防垢内插件 |
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