CN109443078B - 一种轨道端面轴承自动清洗螺旋 - Google Patents

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Abstract

一种轨道端面轴承自动清洗螺旋，与清洗螺旋一起运动的钩头轴，在管口轴承的轨道端面的作用下，使清洗螺旋产生轴向往复清洗螺旋运动，同时达到了避免磨损要求的慢速旋转，污垢自动清洗能力强化，污垢清洗的均匀性显著提高。在定位轴承管的作用下，钩头轴旋转时能够与换热管中心线保持同轴度，避免钩头轴旋转摇晃引发近管口处的清洗螺旋与换热管内壁发生磨损的可能性。管口轴承采用耐磨损的工程塑料注塑生产。因此，这种轨道端面轴承自动清洗螺旋，结构简单，阻力不大，便于制造，通用性好，适用于管程料液会产生污垢的列管式冷凝器、蒸发器和结晶器。

Description

一种轨道端面轴承自动清洗螺旋
技术领域
本发明的一种轨道端面轴承自动清洗螺旋，涉及换热管内壁液体污垢的在线连续自动清洗和换热管内侧的对流传热强化。它通用于管程料液会产生软垢硬垢的列管式冷凝器、蒸发器和结晶器，尤其适用于石化行业量大面广、大大小小的水冷式列管冷凝器。
背景技术
对换热管内壁液体污垢能够在线连续自动清洗的技术有多种。
众所周知，最早成功的是胶球清洗装置，它对电厂汽轮机配套的冷凝器这样的大型换热器优势显著，但是，对石化行业中数以百计的小型冷凝器就显得过于昂贵和复杂，很难推广应用。
自转清洗钢丝螺旋清洗技术(自动旋转螺旋线传热技术的试验研究，化工装备技术,1997年，第5期)结构简单、阻力不大，但是存在磨损管内壁的严重缺陷，不能满足工程可靠性的基本要求。
2014.10.15授权的发明专利ZL201110211151.8《一种流体动力弹性变形蓄能式自转钢丝螺旋》，比较好的解决了自转钢丝螺旋对换热管内壁的磨损问题，但是由于大部分时间不自转，有出现了自动清洗功能不足的大问题。
发明内容
本发明专利提出的一种轨道端面轴承自动清洗螺旋，不仅继承了自转清洗钢丝螺旋技术的优点，而且从机构运动学和动力学的角度彻底解决了它的两大根本性问题：轴向的往复运动显著提高了除垢清洗能力和自动清洗的均匀性，轨道端面往复上坡的自然减速巧妙地解决了清洗螺旋快速旋转磨损换热管内壁的难题，保障了换热器使用寿命。
本发明专利的技术方案为：一种轨道端面轴承自动清洗螺旋，主要结构部件有管口轴承、钩头轴、清洗螺旋、换热管。
管口轴承安装在换热管的入口端，采用耐磨损的工程塑料注塑生产。
钩头轴经过耐磨损的塑料环后，再与清洗螺旋连接，避免钩头轴钢丝与清洗螺旋钢丝之间的直接磨损，使用寿命大大延长。
与清洗螺旋一起转动的钩头轴，在管口轴承的轨道端面轴承的轨道端面的作用下，产生强化清洗功能的轴向往复运动，又同时达到了防磨损要求的慢转，每分钟只有30～60转，巧妙地解决了清洗螺旋与换热管内壁之间的防磨损难题。清洗螺旋和钩头轴的往复行程大小，由轨道端面的最大高差H0决定，其值为换热管内径D1的0.2～0.8倍，系数大小依据换热管内液体的流速和液体密度的乘积大小之间为一致性的关系选取。轨道端面的上升坡度角α必须显著低于钩头轴与轨道端面之间的摩擦角，下降段的坡度角β较大，在50°～80°范围取值，以求实现较大的往复行程。轨道端面的设计磨损量H4取 13mm以上，确保经济合理的磨损寿命。定位轴承管设计在轨道端面 轴承的底部，其尺寸H3取值15～25mm，保障钩头轴旋转时能够与换热管中心线保持同轴度，避免由钩头轴旋转摇晃引发的近管口处的清洗螺旋与换热管内壁间磨损的可能性。轨道端面 轴承的底部设计有通流孔，通流孔的截面积尽可能大，有助于减少入口流通的阻力。管口轴承的筋板高度H2为1.0～2.0D1，既便于安装，又使入口窗有足够大的面积，有利于减低入口阻力。管口轴承的插座管的高度H1取换热管内径D1的1.3～2.0倍，与换热管之间是0.1mm的过盈配合。
清洗螺旋采用直径1.0～2.5mm的不锈钢钢丝制造。清洗螺旋安装时的结构尺寸为：外径比换热管内径D1小2～8mm、螺距为换热管内径D1的0.75～1.50倍、长度比换热管的长度短，其值依据钢丝清洗螺旋在管内液流冲力作用下的弹性伸长量计算确定。
正常生产运行时，清洗螺旋在换热管内料液流动能的驱动下自转速度，通过端面轨道的上升坡度角大小的合理设计，简便地控制在期望的每分钟30～60转的慢转，巧妙地解决了清洗螺旋与换热管内壁之间的防磨损难题，理想地避免快速旋转对换热管内壁磨损问题的发生可能性，又巧妙地利用自身的转动能量，实现强化钢丝清洗螺旋清除硬垢污垢的往复运动。钢丝清洗螺旋的慢速自转、H0行程的往复运动、和快速径向振动敲击管内壁的污垢，使换热管内壁污垢的自动清洗强度得以显著提高，又大大改善了转动钢丝清洗螺旋对污垢清洗的均匀性。此外，由于换热管内流体在钢丝清洗螺旋的导向下改变为螺旋流，增大了流体相对于换热管内壁的相对流速，使得换热管内侧的对流传热过程也同时得到强化。
附图说明
图1是本发明的一种轨道端面轴承自动清洗螺旋的总图。
图2是本发明的管口轴承的结构图。
图3是轨道端面的周向展开图。
具体实施方式
下面结合附图1、图2、图3，对本发明作进一步详细的描述。
图中的：1管口轴承 2钩头轴 3管板 4塑料环 5换热管 6清洗螺旋 7轨道端面 8轨道端面轴承 9通流孔 10定位轴承管 11入口窗 12筋板 13插座管
一种轨道端面轴承自动清洗螺旋，主要结构部件有管口轴承1、钩头轴2、清洗螺旋6、换热管5。
管口轴承1安装在换热管5的入口端。管口轴承1采用耐磨损的工程塑料注塑生产。
钩头轴2经过耐磨损的塑料环4后，再与清洗螺旋6连接，避免钩头轴2的钢丝与清洗螺旋6的钢丝之间的直接磨损，大大延长使用寿命。
钩头轴2与清洗螺旋5一起转动，在管口轴承1的轨道端面轴承8的轨道端面7作用下，产生强化清洗功能的轴向往复运动，同时又达到防磨损要求的慢转，只有每分钟 30～60转，巧妙地解决了清洗螺旋6与换热管5内壁之间的磨损难题。清洗螺旋6和钩头轴2的往复行程大小，由轨道端面7的最大高差H0决定，其值为换热管5内径D1的 0.2～0.8倍，系数大小依据与换热管5内液体的流速和液体密度的乘积大小之间为一致性的关系选取。轨道端面7的上升坡度角α必须显著低于钩头轴2与轨道端面7之间的摩擦角，下降段的坡度角β较大，在50°～80°范围取值，以求实现较大的往复行程。轨道端面7的设计磨损量H4取13mm以上，确保经济合理的磨损寿命。定位轴承管10设计在轨道端面 轴承的底部，其尺寸H3取值15～25mm，保障了钩头轴2旋转时能够与换热管5 中心线保持同轴度，避免由钩头轴2旋转摇晃引发的近管口处的清洗螺旋6与换热管5 内壁间磨损可能性。轨道端面 轴承8的底部设计有通流孔9，通流孔9的截面积尽可能大，有助于减少入口流通的阻力。管口轴承1的插座管12的高度H1取换热管5内径D1的1.3～ 2.0倍，与换热管5是0.1mm的过盈配合。管口轴承1的筋板12高度H2为1.0～2.0D1，既便于安装，又使入口窗11有足够大的面积，有利于减低入口阻力。
清洗螺旋6采用直径1.0～2.5mm的不锈钢钢丝制造。清洗螺旋6安装时的结构尺寸为：外径比换热管5内径D1小2～8mm、螺距为换热管5内径的0.75～1.50倍、长度比换热管(5)的长度短，其值依据钢丝清洗螺旋(6)在管内液流冲力作用下的弹性伸长量计算确定。
正常生产运行时，清洗螺旋6在换热管5内料液流动能的驱动下自转速度，通过轨道端面 7的上升坡度角大小的合理设计，简便地控制在防磨损要求的每分钟只有30～60转的慢转，巧妙地解决了清洗螺旋6与换热管5内壁之间的磨损难题，理想地避免快速旋转对换热管5内壁发生磨损的可能性，又巧妙地利用自身的转动能量实现强化钢丝清洗螺旋6清除污垢能力的往复运动。钢丝清洗螺旋6的慢速自转、H0行程的往复运动、和快速径向振动敲击换热管5内壁的污垢，使换热管5内壁污垢的自动清洗强度得以显著提高，又大大改善了清洗螺旋6转动对污垢清洗的均匀性。此外，由于换热管5内流体在钢丝清洗螺旋6的导向下改变为螺旋流，增大了流体相对于换热管5内壁的相对流速，使得换热管5内侧的对流传热过程也同时得到强化。

Claims (3)

1.一种轨道端面轴承自动清洗螺旋，主要结构部件有管口轴承(1)、钩头轴(2)、清洗螺旋(6)、换热管(5)，其特征在于：管口轴承(1)安装在换热管(5)的入口端，采用耐磨损的工程塑料注塑生产；钩头轴(2)与清洗螺旋(6)一起转动，在管口轴承(1)的轨道端面轴承(8)的轨道端面(7)的作用下，产生有效强化清洗的轴向往复运动，又同时达到了防磨损要求的慢转，每分钟只有30～60转，很好地解决了清洗螺旋(6)与换热管(5)内壁之间的防磨损难题；清洗螺旋(6)和钩头轴(2)往复行程的大小，由轨道端面(7)的最大高差H0决定，设计取值为换热管(5)内径D1的0.2～0.8倍，系数大小依据与换热管(5)内液体的流速和液体密度的乘积大小之间按一致性的关系选取；轨道端面(7)的上升坡度角α必须显著低于钩头轴(2)与轨道端面(7)之间的摩擦角，下降段的坡度角较大，在50°～80°范围取值，以求有较大的往复行程；轨道端面(7)的设计磨损量H4取13mm以上，确保经济合理的磨损寿命；定位轴承管(10)设计在轨道端面轴承(8)的底部，其尺寸H3取值15～25mm，保障钩头轴(2)在旋转时能够与换热管(5)中心线保持同轴度，避免由钩头轴(2)旋转摇晃引发的近管口处的清洗螺旋(6)磨损换热管(5)内壁；轨道端面轴承(8)的底部设计有通流孔(9)，通流孔(9)的孔截面积尽可能大，有助于减少入口流通的阻力；管口轴承(1)的筋板(12)的高度H2，取换热管(5)内径D1的1.0～2.0倍，既便于安装，又保障入口窗(11)有足够大的面积，减低入口阻力；管口轴承(1)的插座管(13)的高度H1取换热管(5)内径D1的1.3～2.0倍，与换热管(5)之间的配合有0.1mm的过盈。
2.根据权利要求1的一种轨道端面轴承自动清洗螺旋，其特征在于：清洗螺旋(6)采用直径1.0～2.5mm的不锈钢钢丝制造；清洗螺旋(6)安装时的结构尺寸为：外径比换热管(5)内径D1小2～8mm、螺距为换热管(5)内径D1的0.75～1.50倍、长度比换热管(5)的长度短，短的数值则依据钢丝清洗螺旋(6)在管内液流冲力作用下的弹性伸长量计算确定。
3.根据权利要求1的一种轨道端面轴承自动清洗螺旋，其特征在于：钩头轴(2)通过耐磨损的塑料环(4)，再与清洗螺旋(6)连接，避免钩头轴(2)钢丝与清洗螺旋(6)钢丝之间的直接磨损，延长使用寿命。
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Families Citing this family (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110822984B (zh) * 2019-11-13 2021-07-27 湖南工业大学 一种压簧轨道偏心轴承自动清洗机构
CN110793383A (zh) * 2019-11-19 2020-02-14 俞天翔 一种换热管内的往复慢转螺旋自动清洗机
CN110763072A (zh) * 2019-12-04 2020-02-07 石国庆 内插组件及可智能控制其旋转的系统装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2572328Y (zh) * 2002-09-13 2003-09-10 株洲工学院帅科机械清洗研究所 低流速管内自动清洗及传热强化螺旋齿管
CN101738136A (zh) * 2008-11-17 2010-06-16 徐州丙辰电子有限公司 一种管内自转式清洗及传热强化的螺旋齿管
CN102901399B (zh) * 2011-07-27 2014-10-15 俞天翔 一种流体动力弹性变形蓄能式自转钢丝螺旋
US10024612B2 (en) * 2014-10-24 2018-07-17 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Cleaning system for tube and shell heat exchanger
CN205957794U (zh) * 2016-07-12 2017-02-15 湖南帅科节能环保装备有限公司 一种自转浮沉螺旋清洗装置

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