CN202109801U - 换热器管道强化换热和自动除垢装置 - Google Patents

换热器管道强化换热和自动除垢装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种换热器管道强化换热和自动除垢装置，包括不锈钢螺旋条和端盖，不锈钢螺旋条分为旋转和固定不锈钢螺旋条；端盖分为旋转和固定端盖；旋转不锈钢螺旋条和旋转端盖通过连接件连接，固定不锈钢螺旋条和固定端盖直接连接。不锈钢螺旋条分为左旋结构和右旋结构；两种结构的不锈钢螺旋条可以同时放置于换热器中；不锈钢螺旋条的螺距可以固定不变也可以变化；不锈钢螺旋条的厚度为0.2-0.4毫米。旋转不锈钢螺旋条和固定不锈钢螺旋条中间设置有可以降低换热器流体阻力的孔。旋转不锈钢螺旋条的端部设置有一个长圆孔；长圆孔内有连接件通过。本实用新型结构简单、使用寿命长、安装调试简单，实现了自动除垢和强化换热同时进行。

Description

换热器管道强化换热和自动除垢装置
技术领域
本实用新型涉及一种换热器管道强化换热和自动除垢装置，这种装置可以让管道内的流体旋转前进，强化换热，同时降低管道内的结垢，属于热交换和机械技术领域。
背景技术
由流体力学可知，流体流动时有层流和紊流(湍流)两种状态。当流体流速增大到某一临界值时(雷诺系数Re≥2300)，流体各微团之间强烈地混合与掺杂，不仅有平行于壁面方向的流动，而且还有垂直于壁面方向的流动，这种流动状态称为“紊流”。
紊流时，靠近换热管内壁的流体呈现滞留状态，流动速度很慢，在内壁形成一层膜，称为“层流底层”，在“层流底层”依靠分子导热。水的热导率很小，蒸汽的热量很难穿过膜传给其它流体，而在“层流底层”以外的地方除分子导热外，更主要是依靠分子位移传递热量，即沿管壁法向方向既有导热也有对流，且热对流起着主要作用，因而换热强烈得多。此时，最大的热阻在“层流底层”，大部分的温度降落发生在这里，如果将“层流底层”和过渡层打破，热量很快被带走，一方面换热效率大大提高，另一方面减少了污垢在管壁的粘滞。
目前换热器的管道内流体基本上以紊流为主，如果能改变管道内的流体的流动状态，改变“层流底层”，可以更好增加热交换效率，因此需要一种装置来改变现状。
目前中国的绝大多数换热器的循环水系统出于成本或环境的考虑，对循环水质没有足够投入，阻垢剂、缓蚀剂、污泥剥离剂等药剂的添加量较小，循环水的结垢和黏泥的产生倾向较大，换热管路的污垢附着程度较为严重，每年给企业造成较大损失。
水垢的热导率仅为0.45W/mK，试验表明，1mm厚的水垢能使换热管的传热系数降低50％左右。蒸汽的热量很难穿过水垢传给冷却水，导致换热管温度升高，使得凝汽器端差增大、真空降低，机组热经济性降低。文献表明：凝汽器真空降低1％，汽耗增加11.5％。
目前的除垢方式一般为机械式除垢或采用化学方式除垢，但是很快管道会重新结垢。强化换热采用的方法是增加换热面积。现有的管道各种除垢技术和装置都不能使自动除垢和强化换热同时进行。
实用新型内容
针对现有技术存在着换热器管道内换热系数低、循环用流体质量的不足和结垢清理困难等缺点，本实用新型提供了一种换热器管道强化换热和自动除垢装置，旨在换热器在使用的过程中加快循环流体和管道的接触速率，加快热交换速率，同时自动完成清除产生的结垢。
为解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种换热器管道强化换热和自动除垢装置，包括不锈钢螺旋条和端盖，所述不锈钢螺旋条分为旋转不锈钢螺旋条和固定不锈钢螺旋条；所述端盖分为旋转端盖和固定端盖；旋转不锈钢螺旋条和旋转端盖通过连接件连接，固定不锈钢螺旋条和固定端盖直接连接。
不锈钢螺旋条分为为左旋结构和右旋结构；两种结构的不锈钢螺旋条可以同时放置于换热器中；不锈钢螺旋条的螺距可以固定不变也可以变化；不锈钢螺旋条的厚度为0.2-0.4毫米。
旋转不锈钢螺旋条和固定不锈钢螺旋条的中间设置有可以降低换热器流体阻力的孔。
旋转不锈钢螺旋条的端部设置有一个长圆孔；长圆孔内有连接件通过。
本实用新型，具有以下优点：
1)把强化换热和自动除垢有机地结合在一起，有效地提升了换热器的换热效率，降低了换热器的运行成本。
2)本实用新型结构简单、使用寿命长、安装调试简单，无需对现有设备做大规模改动。
3)本实用新型的不锈钢螺旋条布置时可以调整左旋不锈钢螺旋条和右旋不锈钢螺旋条的间隔安排，更有利于提高换热效率，实现了自动除垢和强化换热同时进行。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1-图4为本实用新型的不同结构示意图。
图中：1、连接件；2、旋转端盖；3、销子；4、换热器管道；5、旋转不锈钢螺旋条；6、固定不锈钢螺旋条；7、固定端盖。
具体实施方式
如附图所示，本实用新型包括不锈钢螺旋条、连接件1、端盖、销子3(标准件)。不锈钢螺旋条分为旋转不锈钢螺旋条5和固定不锈钢螺旋条6；端盖分为旋转端盖2和固定端盖7；旋转不锈钢螺旋条5和旋转端盖2通过连接件1连接，固定不锈钢螺旋条6和固定端盖7直接连接。不锈钢螺旋条分为左旋结构和右旋结构；两种结构的不锈钢螺旋条可以同时放置于换热器中；不锈钢螺旋条的螺距可以固定不变也可以变化；不锈钢螺旋条的厚度为0.2-0.4毫米。不锈钢材料以SUS304或SUS316为佳。
旋转不锈钢螺旋条5和固定不锈钢螺旋条6中间分布着孔，一方面减轻重量，一方面减少水的阻力。旋转不锈钢螺旋条5的端部设有一个长圆孔，长圆孔内有连接件1通过，连接件1和旋转不锈钢螺旋条5通过销子3连接，连接件1和旋转端盖2间隙配合，连接件1可以自由转动。旋转不锈钢螺旋条5在循环水的推动下，做左旋或右旋的同时，还可以通过长圆孔摆动。旋转不锈钢螺旋条5的直径比换热器管道4的内径要小，所以旋转不锈钢螺旋条5的旋转和摆动可以把管道各个部位的结垢清除干净。旋转不锈钢螺旋条5的转动和摆动，扰动流体，加快了和换热器管道4的换热速率，加快水温在管道内均匀化程度，起到强化换热的效果。
换热器内通过的流体，可以是循环水，也可以是蒸汽或其它流体。

Claims (4)

1.一种换热器管道强化换热和自动除垢装置，包括不锈钢螺旋条和端盖，其特征在于：所述不锈钢螺旋条分为旋转不锈钢螺旋条和固定不锈钢螺旋条；所述端盖分为旋转端盖和固定端盖；旋转不锈钢螺旋条和旋转端盖通过连接件连接，固定不锈钢螺旋条和固定端盖直接连接。
2.根据权利要求1所述的换热器管道强化换热和自动除垢装置，其特征在于：所述不锈钢螺旋条分为左旋结构和右旋结构；两种结构的不锈钢螺旋条可以同时放置于换热器中；不锈钢螺旋条的螺距可以固定不变也可以变化；不锈钢螺旋条的厚度为0.2-0.4毫米。
3.根据权利要求1所述的换热器管道强化换热和自动除垢装置，其特征在于：所述旋转不锈钢螺旋条和固定不锈钢螺旋条的中间设置有可以降低换热器流体阻力的孔。
4.根据权利要求1或3所述的换热器管道强化换热和自动除垢装置，其特征在于：所述旋转不锈钢螺旋条的端部设置有一个长圆孔；长圆孔内有连接件通过。
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