CN106595383A - 一种基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置，装置由两端用于与换热管内壁固定的扭簧三脚架及中间用于强化扰流的叶轮组构成。扭簧三脚架由圆筒基座及扭簧组成，扭簧安装在圆筒基座的外凸台上，形成相互夹角相等的三角结构，叶轮通过轴及轴承安装于圆筒基座的内凸台。中间叶轮组由轴串联多个叶轮组成，轴与叶轮之间采用紧固螺钉连接。轴由两段组成，通过连轴螺栓将两段轴连接固定。轴与两端扭簧三脚架采用轴承连接。本发明可以实现凝汽器的在线清洗，其结构简单、成本低、稳定性强、安装方便，并适用于其他管式换热设备。
Description
技术领域
本发明涉及凝汽器的配套装置，具体涉及一种基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置。
背景技术
凝汽器是火电厂中必不可少的换热设备，其良好的换热效果及安全性能是全厂效率的保障。而在冷凝的过程中随着循环水温度的升高，盐分不断析出，形成水垢并附着于管壁。导致凝汽器的换热效率及使用寿命均大幅度降低，严重影响全厂的经济性及安全性。特别是垃圾发电及煤化工领域的循环水通常采用污水处理厂的中水及本厂的回用水，水质通常较差，结垢现象更加严重。
目前，凝汽器清洗方法主要包括：（1）化学清洗。不易实现在线清洗，且容易造成设备腐蚀，清洗用的污水处理设施也较复杂。（2）胶球清洗。目前应用较广，能实现在线清洗，清洗效果较好。但胶球回收率很低，胶球易堵塞管道，无法确保使每根管子都能受到冲洗，并且机械故障较多。（3）人工疏通。不能实现在线清洗，效率较低，效果也较差。工人的工作量很大，劳动强度也大，工作环境非常艰苦。（4）机械清洗。不易实现在线清洗，清洗效果较好，但易造成冷却水管机械损伤。（5）高压水射流清洗。能实现在线清洗，清洗效果好、对凝汽器无损害。但系统较复杂、投资较大、故障率高。（6）自动旋转的螺旋纽带清洗。能实现在线清洗，清洗效果较好，运行成本低。但螺旋纽带易变形导致与管壁摩擦，磨损纽带的同时对管壁造成损伤，螺旋度易降低，纽带表面积较大易结垢、管路的阻损增加较大。
发明内容
本发明目的在于提供一种结构简单、便于安装、稳定性强的基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置。
本发明的技术方案是：基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置，由两端固定于凝汽器换热管内壁，中间通过轴固定有多组叶轮的叶轮强化扰流装置构成。所述的叶轮强化扰流装置包括与换热管内壁固定连接的扭簧三脚架、与扭簧三脚架及叶轮轴连接的轴承、与多组叶轮连接的轴及通过紧固螺钉与轴连接的多组叶轮。所述的轴由两段组成，通过连轴螺栓将两段轴连接固定。所述的扭簧三脚架由圆筒基座及扭簧组成，扭簧安装在圆筒基座的外凸台上，形成相互夹角相等的三角结构，叶轮通过轴及轴承安装于圆筒基座的内凸台。所述圆筒基座两端通过带止口的前端盖和后端盖密封形成空腔。所述扭簧通过扭曲反力与换热管内壁贴合，起到对整个叶轮强化扰流装置的固定及支撑作用。
本发明的有益效果是：本发明通过前述中两端的扭簧呈三角形式将支撑力作用在中心的圆筒基座上，以保持整个装置的稳定性。中间叶轮组及轴所承受的所有力均通过扭簧传递到换热管内壁，进而实现对整个装置的固定。采用刚性轴将叶轮组与扭簧三脚架连接，能有效的避免因运行中叶轮中心偏移而造成对换热管壁的损伤。圆筒基座与前端盖及后端盖形成的空腔，既方便轴承的安装又能起到对轴承的保护作用。叶轮与轴采用紧固螺钉连接，采用两段式轴通过连轴螺栓连接，保证了单个叶轮的可更换性。安装在扭簧三脚架上的叶轮组实现对换热管进行在线清洗的功能。换热管内流动的液体冲动叶轮组不停的旋转，旋转的叶轮加强流体的扰动，流体由层流变为紊流，减小了边界层厚度，一是抑制污垢在换热管壁的附着，实现在线清洗的功能；二是增大换热管内壁对流换热系数，增强换热管换热效率。
与现有技术相比，有如下优点：
1）可以在不停机的情况下实现在线清洗，节省了检修维护成本。
2）不需要增加额外的动力及控制系统，降低了投资及运营成本。
3）降低污垢系数提高换热效率的同时通过扰流进一步提高换热效率。
4）叶轮组总表面积小，叶轮本体结垢少，换热管内水阻增加较小。利用循环水的余压即可实现设备的正常运行，无需增大循环水泵扬程，降低了系统成本。
5）采用两端固定中间刚性轴连接的结构，稳定好，不易变形，设备使用寿命长。
6）整体模块化设计，叶轮更换方便，单个叶轮的损坏不会影响整个装置的运行。
7）叶轮与换热管采用间隙配合，不会对管壁造成损伤。
8）结构简单、安装方便、成本低。
附图说明
图1为本发明的结构剖面示意图。
图2为本发明的左视图。
图中：1-后端盖，2-圆筒基座，3-扭簧，4-轴承，5-前端盖，6-叶轮，7-紧固螺钉，8-轴,9-连轴螺栓。
具体实施方式
结合附图1所示的基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置，由两端固定于凝汽器换热管内壁，中间通过轴8固定有多组叶轮6的叶轮强化扰流装置构成。所述的叶轮强化扰流装置包括与换热管内壁固定连接的扭簧三脚架、与扭簧三脚架及叶轮轴8连接的轴承4、与多组叶轮6连接的轴8及通过紧固螺钉7与轴8连接的多组叶轮6。所述的轴8由两段组成，通过连轴螺栓9将两段轴8连接固定。所述的扭簧三脚架由圆筒基座2及扭簧3组成，扭簧3安装在圆筒基座2的外凸台上，形成相互夹角相等的三角结构，叶轮6通过轴8及轴承4安装于圆筒基座2的内凸台。所述圆筒基座2两端通过带止口的前端盖5和后端盖1密封形成空腔。所述扭簧3通过扭曲反力与换热管内壁贴合，起到对整个叶轮强化扰流装置的固定及支撑作用。
使用时，两端的扭簧3呈三角形式将支撑力作用在中心的圆筒基座2上，以保持整个装置的稳定性。中间叶轮6组及轴8所承受的所有力均通过扭簧3传递到换热管内壁，进而实现对整个装置的固定。采用刚性轴8将叶轮6组与扭簧三脚架连接，能有效的避免因运行中叶轮6中心偏移而造成对换热管壁的损伤。圆筒基座2与前端盖5及后端盖1形成的空腔，既方便轴承4的安装又能起到对轴承4的保护作用。叶轮6与轴8采用紧固螺钉7连接，采用两段式轴8通过连轴螺栓9连接，保证了单个叶轮6的可更换性。安装在扭簧三脚架上的叶轮6组实现对换热管进行在线清洗的功能。换热管内流动的液体冲动叶轮6组不停的旋转，旋转的叶轮6加强流体的扰动，流体由层流变为紊流，减小了边界层厚度，一是抑制污垢在换热管壁的附着，实现在线清洗的功能；二是增大换热管内壁对流换热系数，增强换热管换热效率。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，在不脱离本发明结构的前提下所做的变形或改进，也应视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。
Claims (4)
1.一种基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置，其特征在于，由两端固定于凝汽器换热管内壁，中间通过轴固定有多组叶轮的叶轮强化扰流装置构成；
所述的叶轮强化扰流装置包括与换热管内壁固定连接的扭簧三脚架、与扭簧三脚架及叶轮轴连接的轴承、与多组叶轮连接的轴及通过紧固螺钉与轴连接的多组叶轮；
所述的轴由两段组成，通过连轴螺栓将两段轴连接固定；
所述的扭簧三脚架由圆筒基座及扭簧组成，扭簧安装在圆筒基座的外凸台上，形成相互夹角相等的三角结构，叶轮通过轴及轴承安装于圆筒基座的内凸台；
所述圆筒基座两端通过带止口的前端盖和后端盖密封形成空腔；
所述扭簧通过扭曲反力与换热管内壁贴合，起到对整个叶轮强化扰流装置的固定及支撑作用。
2.根据权利要求1所述的一种基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置，其特征在于：扰流部件为单轴串联的叶轮组。
3.根据权利要求1所述的一种基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置，其特征在于：所述叶轮与轴由紧固螺钉连接固定，只有轴两端设有轴承。
4.根据权利要求1所述的一种基于叶轮扰流效应的凝汽器清洗装置，其特征在于：所述扭簧三脚架由三个夹角互为120°的扭簧与具有内外凸台的圆通基座组成。
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