CN112985161A - 一种开放式强化换热及在线清洗装置 - Google Patents

Abstract

该发明涉及换热管除垢装置技术领域，尤其涉及一种开放式强化换热及在线清洗装置。一种开放式强化换热及在线清洗装置，设置在管式换热器换热管内，包括螺旋纽带连接件和螺旋纽带，螺旋纽带连接件包括上盖、固定支架和转轴，所述螺旋纽带和转轴位于轴承安装腔外侧的一端固定连接，所述上盖的外侧设有便于管式换热器换热管内介质进入轴承安装腔的镂空槽，所述管式换热器换热管内部的介质从镂空槽进入，至少一部分介质经过轴承安装腔侧壁和旋转机构的安装间隙，从轴承安装腔底面和旋转机构的安装间隙排出。本技术方案用以解决换热管进行强化换热和清洗的螺旋式纽带装置在长时间工作后，其螺旋纽带连接件内部容易进入异物，使其旋转效果破坏的问题。

Description

一种开放式强化换热及在线清洗装置

技术领域

该发明涉及换热管除垢装置技术领域，尤其涉及一种开放式强化换热及在线清洗装置。

背景技术

目前，管式换热器换热管通常采用管内插入物来实现自动除垢，其工作原理为：插入物在直管道中可以造成强烈的扰流，打破管壁滞留层，形成紊流，从而起到防止管壁污垢附着和强化换热的作用。例如在火力发电厂汽轮机管式换热器的各个换热管中设置的螺旋式纽带，螺旋纽带可对管内水流造成强烈干扰，打破了管壁滞留层，提高传热系数，降低了发电煤耗量和发电水耗。

现有的螺旋式纽带的螺旋纽带连接件为封闭结构，目的是防止水流或者异物进入到螺旋纽带连接件的内部，但是螺旋纽带连接件长期浸泡在介质内，在加上其内部的旋转机构的长时间运转，极易出现螺旋纽带连接件内部的密封机构失效，从而导致水流和异物进入到螺旋纽带连接件的内部，长期以往将会结垢且无法排出，很容易卡死旋转结构，导致螺旋纽带无法旋转，从而失去对换热管的强化换热和清洗的效果。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明的目的在于提供一种开放式强化换热及在线清洗装置，用以解决现有技术中对换热管进行强化换热和清洗的螺旋式纽带装置在长时间工作后，其螺旋纽带连接件内部容易进入异物，使其旋转效果遭到破坏的问题。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案如下：

包括螺旋纽带连接件和螺旋纽带，螺旋纽带连接件包括上盖、固定支架和转轴，所述上盖和轴承安装腔的上端连接，所述固定支架包括上端的轴承安装腔以及圆周均匀设置于轴承安装腔底面上的卡紧支脚，所述转轴的一端位于轴承安装腔内部，所述转轴的另一端延伸至轴承安装腔的下表面外侧，所述螺旋纽带和转轴位于轴承安装腔外侧的一端固定连接，所述螺旋纽带能在轴承安装腔底面均匀设置的卡紧支脚中部自由旋转，所述上盖的外侧设有便于管式换热器换热管内介质进入轴承安装腔的镂空槽，所述管式换热器换热管内部的介质从镂空槽进入，至少一部分介质经过轴承安装腔侧壁和旋转机构的安装间隙，从轴承安装腔底面和旋转机构的安装间隙排出。

本技术方案的工作原理为，管式换热器内的介质在换热管内流动，会对螺旋纽带形成冲击，螺旋纽带在螺旋纽带连接件的作用下，会在换热管内旋转，即可对换热管的内壁的水垢进行清洗，同时还能防止结垢，提高换热管的换热效率，同时换热管内的水流通过上盖的镂空槽进入螺旋纽带连接件内部，对螺旋纽带连接件中的旋转机构进行冲刷，然后大部分水流通过上盖的镂空槽流出，少部分水流通过旋转机构和轴承安装腔的安装间隙流出，即实现了水流在螺旋纽带连接件内部流动，通过具有一定流速的水流对旋转机构进行冲刷，从而将异物冲刷出旋转机构的内部。

进一步限定，所述旋转机构包括从上至下顺次设有上轴片、陶瓷球片和轴套，所述上轴片和轴套上镜像设有陶瓷球滑道，所述轴承安装腔的中部还设有转轴，所述转轴的一端和上轴片的上端固定连接，所述转轴的另一端穿过陶瓷球片和轴套的中部，并延伸至轴承安装腔的外侧。

进一步限定，所述镂空槽进入的部分介质，经过旋转机构后，直接从镂空槽排出。

进一步限定，所述上盖设置镂空槽的部位为弧形面，其有益之处在于，弧形面能降低水流流过镂空槽的阻力。

进一步限定，所述转轴为阶梯轴，所述转轴的阶梯部位位于旋转机构内，所述阶梯部位的上表面设有第一排屑孔，所述第一排屑孔将阶梯部位和上盖内部连通，所述轴承安装腔的底面上设有圆周分布的第二排屑孔，所述第二排屑孔位于转轴外表面和上轴片的内侧面之间，其有益之处在于，第一排屑孔使单位时间内流出螺旋纽带连接件内部的水流量更大，排出异物的能力更强，转轴的阶梯部位的直径较小，水流可将旋转机构内部的异物冲刷进阶梯部位内，由于第二排屑孔将上盖内部空间连通，即形成了一个排屑回路，进一步提升了水流对旋转机构的冲刷和排屑效果。

进一步限定，所述轴承安装腔包括圆环以及设置于圆环底部内侧的凸块，所述凸块沿着圆环的内侧面圆周均匀分布，所述卡紧支脚固定在凸块上，所述凸块的中部设有第一安装环，所述转轴和第一安装环转动配合，其有益之处在于，使轴承安装腔底面的出水面积增大，且对水流流动的阻力减小，提升水流在螺旋纽带连接件内的流动效果。

进一步限定，所述上轴片内部设有第二安装环，所述第二安装环和上轴片采用环形分布的连接筋固定连接，所述转轴的上部和第二安装环的内圈固定连接，其有益之处在于，使螺旋纽带连接件的内部形成一个畅通的水流通道，增大了水流流动路径的横截面积，对水流的流动阻力进一步减小，实现水流的对螺旋纽带连接件内部的高速冲刷，提升了水流带走旋转机构内部异物的效果。

进一步限定，所述转轴的阶梯部位至转轴与第二安装环的连接端之间为直径逐渐减小锥形，其有益之处在于，进一步降低水流在螺旋纽带连接件内的流动阻力。

本发明的技术效果为：

(1)通过在螺旋纽带连接件的上盖外侧设置镂空槽，使水流能够在螺旋纽带连接件的内部流通，进而对旋转机构进行冲刷，可将旋转机构内的异物冲出，防止异物卡死旋转机构，同时螺旋纽带连接件内的水流持续流动，使其内部不易结垢，从而达到提升螺旋纽带连接件旋转效果的目的。(2)水流能在螺旋纽带连接件的内部进行流通，当换热器突然停止工作时，可减小换热管内水流回流时，对螺旋纽带连接件的冲击力，从而避免了由于回流水冲击，使螺旋纽带连接件的卡紧支脚与换热管脱离的情况。(3)通过在原有技术的基础上设置第一排屑孔、第二排屑孔、第一安装环、第二安装环、第一凸块等部件，可增强水流在螺旋纽带连接件内流动效果，从而提升了水流对旋转机构内异物的冲刷和携带的效果，即使螺旋纽带连接件的旋转效果得以提升，以及降低了换热管内水流回流时对螺旋纽带连接件的冲击力，即提升了螺旋纽带连接件在换热管内外侧的卡紧效果。(4)螺旋纽带在换热管内旋转，即可对换热管的内壁得水垢进行清洗，同时还能防止结垢，提高换热管的换热效率。

附图说明

图1为本具体实施方式实施例1中开放式螺旋纽带连接件与换热管的安装示意图；

图2为本具体实施方式实施例1中开放式螺旋纽带连接件的立体示意图；

图3为本具体实施方式实施例1中开放式螺旋纽带连接件的爆炸示意图；

图4为本具体实施方式实施例1中开放式螺旋纽带连接件的正视剖视示意图。

图5为本具体实施方式实施例1中第一排屑孔的设计位置示意图。

图6为本具体实施方式实施例2中转轴阶梯部位及第二排屑孔的设计示意图。

图7为本具体实施方式实施例3中第一安装环和第二安装环与转轴的连接示意图。

附图编号

上盖1、转轴2、上轴片3、陶瓷球片4、内轴套5、陶瓷球滑道6、轴承安装腔7、卡紧支脚8、镂空槽9、通孔10、第一排屑孔11、阶梯部位12、第二排屑孔13、第一安装环14、凸块16、第二安装环15、连接筋17、螺旋纽带18、连接部19、换热管20。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，一种开放式强化换热及在线清洗装置，需要提前说明的是在本实施例中换热器中的换热介质为水。包括螺旋纽带连接件和螺旋纽带18，螺旋纽带18固定连接于螺旋纽带连接件的一端，螺旋纽带连接件卡紧与换热管20的端部，螺旋纽带18位于换热管20内，螺旋纽带连接件主要包括固定支架、旋转机构和上盖1，在本实施例中固定支架主要包括便于将本连接件固定在换热管20上的卡紧支脚8以及便于安装旋转机构的轴承安装腔7，旋转机构设置在轴承安装腔7内，在轴承安装腔7的上部设有内螺纹，在上盖1的内侧设有外螺纹，上盖1和轴承安装腔7螺纹连接。

在本实施中旋转机构主要包括有上轴片3、陶瓷球片4和内轴套5，旋转机构按照上轴片3、陶瓷球片4和内轴套5的上下顺序设置在轴承安装腔7内，上轴片3和内轴套5上镜像设置有陶瓷球滑道6，陶瓷片上的陶瓷球分布在陶瓷球滑道6内，陶瓷球可以在陶瓷球滑道6内滑动，内轴套5和轴承安装腔7底部开设的通孔10间隙配合，在轴承安装腔7内还设有转轴2，转轴2的下端穿过上轴片3、陶瓷球片4和内轴套5的中部，并延伸至卡紧支脚8的中部，其中转轴2的上端和上轴片3的上表面固定连接，在本实施例中选取的固定连接的方式为粘接或者是过盈配合连接。在转轴2下端上设置有铆钉孔，设置铆钉孔的目的在于和螺旋纽带18一端设置的连接部19固定连接。

在本实施例中，为了实现换热管20内的介质，即水流能在螺旋纽带连接件内流动和冲刷，在上盖1的外边面上设有镂空槽9，镂空槽9的数量为3个，且圆周均匀分布在上盖1外表面上，优选地，上盖1设置镂空槽9的部位为弧形面，其有益之处在于，弧形面能降低水流流过镂空槽9的阻力。

实施例2

如图5所示，实施例2和实施例1的不同之处在于，在轴承安装腔7的底面上设置有圆周均匀分布的第一排屑孔11，在本实施例中第一排屑孔11的具体数量为3个，这样的好处在于，当水流从镂空槽9内流入螺旋纽带连接件对旋转机构进行冲刷的时候，一部分的水流携带者异物通过内轴套5和通孔10之间的装配间隙然后冲第一排屑孔11排出，这样的好处在于第一排屑孔11使单位时间内流出螺旋纽带连接件内部的水流量更大，排出异物的能力更强。

实施例3

如图6所示，实施例3和实施例2的不同之处在于，在旋转机构内的转轴2上设有阶梯部位12，阶梯部位12的直径小于转轴2其余位置的直径，且阶梯部位12的长度等于上轴片3下表面到内轴套5中部的距离，且在阶梯部位12的上部下表面上设有将上盖1连通的第二排屑孔13，这样的好处在于，第二排屑孔13将上盖1内部空间连通，即形成了一个排屑回路，进一步提升了水流对旋转机构的冲刷和排屑效果，使异物不会留存在旋转机构的内部，进一步保证旋转机构的旋转效果。且阶梯部位12的水流能通过旋转机构陶瓷球片4之间的安装间隙，或者是转轴2与轴套之间的安装间隙排出，不会造成水流长时间堆积，进而不会形成水垢。

实施例4

如图7所示，实施例4与实施例1至实施例3的不同之处在于，实施例4取消了连接件中的轴套，且轴承安装腔7包括圆环以及设置于圆环底部内侧的凸块16，凸块16沿着圆环的内侧面圆周均匀分布，卡紧支脚8固定在凸块16上，在本实施例中凸块16的数量为圆周均匀分布的3个，且在凸块16的中部设有第一安装环14，转轴2和第一安装环14转动配合，在上轴片3内部设有第二安装环15，所述第二安装环15和上轴片3采用环形分布的连接筋17固定连接，所述转轴2的上部和第二安装环15的内圈固定连接。这样的好处在于，使轴承安装腔7底面的出水面积增大，且对水流流动的阻力减小，提升水流在螺旋纽带连接件内的流动效果。同时)水流能在螺旋纽带连接件的内部进行流通，当换热器突然停止工作时，可减小换热管20内水流回流时，对螺旋纽带连接件的冲击力，从而避免了由于回流水冲击，使螺旋纽带连接件的卡紧支脚8与换热管20脱离的情况。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该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。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种开放式强化换热及在线清洗装置，设置在管式换热器换热管内，包括螺旋纽带连接件和螺旋纽带，螺旋纽带连接件包括上盖、固定支架和转轴，所述上盖和轴承安装腔的上端连接，所述固定支架包括上端的轴承安装腔以及圆周均匀设置于轴承安装腔底面上的卡紧支脚，所述转轴的一端位于轴承安装腔内部，所述转轴的另一端延伸至轴承安装腔的下表面外侧，其特征在于，所述螺旋纽带和转轴位于轴承安装腔外侧的一端固定连接，所述上盖的外侧设有便于管式换热器换热管内介质进入轴承安装腔的镂空槽，所述管式换热器换热管内部的介质从镂空槽进入，至少一部分介质经过轴承安装腔侧壁和旋转机构的安装间隙，从轴承安装腔底面和旋转机构的安装间隙排出。

2.根据权利要求1所述的一种开放式强化换热及在线清洗装置，其特征在于，所述旋转机构包括从上至下顺次设有上轴片、陶瓷球片和轴套，所述上轴片和轴套上镜像设有陶瓷球滑道，所述转轴的一端和上轴片的上端固定连接，所述转轴的另一端上穿过陶瓷球片和轴套的中部，并延伸至轴承安装腔的外侧。

3.根据权利要求1所述的一种开放式强化换热及在线清洗装置，其特征在于，所述镂空槽进入的部分介质，经过旋转机构后，直接从镂空槽排出。

4.根据权利要求1所述的一种开放式强化换热及在线清洗装置，其特征在于，所述上盖设置镂空槽的部位为弧形面。

5.根据权利要求1所述的一种开放式强化换热及在线清洗装置，其特征在于，所述转轴为阶梯轴，所述转轴的阶梯部位位于旋转机构内，所述阶梯部位的上表面设有第一排屑孔，所述第一排屑孔将阶梯部位和上盖内部连通，所述轴承安装腔的底面上设有圆周分布的第二排屑孔，所述第二排屑孔位于转轴外表面和上轴片的内侧面之间。

6.根据权利要求5所述的一种开放式强化换热及在线清洗装置，其特征在于，所述转轴的阶梯部位至转轴与第二安装环的连接端之间为直径逐渐减小的锥形。

7.根据权利要求1所述的一种开放式强化换热及在线清洗装置，其特征在于，所述轴承安装腔包括圆环以及设置于圆环底部内侧的凸块，所述凸块沿着圆环的内侧面圆周均匀分布，所述卡紧支脚固定在凸块上，所述凸块的中部设有第一安装环，所述转轴和第一安装环转动配合。

8.根据权利要求3或7所述的一种开放式强化换热及在线清洗装置，其特征在于，所述上轴片内部设有第二安装环，所述第二安装环和上轴片采用环形分布的连接筋固定连接，所述转轴的上部和第二安装环的内圈固定连接。

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