CN214308354U - 一种节能型螺旋叶片在线清洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，用于解决现有的旋转部件在旋转过程中造成的换热管内壁磨损的问题。该在线清洗装置包括换热管以及安装在该换热管两端的卡箍结构，在两个卡箍结构之间的换热管内设置一根螺旋部件，该螺旋部件的两端通过弹性部件分别与两个卡箍结构连接，所述弹性部件处于拉伸状态，且所述螺旋部件是由钢芯和螺旋设置在该钢芯上的螺旋叶片组成的钢塑复合结构。本实用新型技术方案将螺旋部件的两端进行有效的固定，且固定方式为弹性的连接，使得该螺旋部件在换热管内处于弹性的存在，有效的解决了螺旋部件与换热管内壁之间存在的摩擦、磨损问题。

Description

一种节能型螺旋叶片在线清洗装置

技术领域

该实用新型涉及凝汽器换热管在线清洗技术领域。

背景技术

在汽轮机工作过程中，凝汽器是一种利用水或空气作为冷却工质，直接或间接同蒸汽接触，将蒸汽凝结成水的一种功能设备。凝汽器的结构通常是由壳体、水室、管板、换热管、挡汽板组成的换热结构。

其中，内部冷却管用胀管法或胀焊共用固定在端管板上，需要定期的对冷却管内壁和外壁上的水垢能进行清理。

现有的在线清洗螺旋叶片，采用的是一端悬挂安装，另一端自由状态的吊挂式安装结构，为便于理解吊挂式安装结构，具体来说，参考CN111426231A中公开的一种铁芯塑料螺旋扭带自动清洗机构，有中孔塑料螺旋扭带、塑料轴承、钢丝钩头轴组成。主要适用于中低流速的卧式换热器管内硬垢的自动清洗和对流传热强化。显著特点是中孔塑料螺旋纽带的横截面积比较大，使换热管内的流速有较大幅度的增大；制造中孔塑料螺旋纽带的塑料选用硬度显著大于被清洗的硬垢，并且密度尽可能大的添加剂，而且在塑料包芯管内填装铁芯加重，生产运行时螺旋片对硬垢有比较大的自重压力。这种自动清洗机构结构简单，制造成本较低，硬垢自动清洗效果好，对流传热强化，能够成倍提高该侧的传热系数。

以上技术可以实现自动清洗的效果，但是，也存在技术缺陷，主要是，螺旋叶片在换热管内转动时，会对换热管的内壁造成磨损，具体来说这种磨损是由于螺旋叶片直接作用于换热管内壁造成的。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，用于解决现有的旋转部件在旋转过程中造成的换热管内壁磨损的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，包括换热管，以及安装在该换热管两端的卡箍结构，其特征在于，在两个卡箍结构之间的换热管内设置一根螺旋部件，该螺旋部件的两端通过弹性部件分别与两个卡箍结构连接，所述弹性部件处于拉伸状态，且所述螺旋部件是由钢芯和螺旋设置在该钢芯上的螺旋叶片组成的钢塑复合结构。

进一步地，所述螺旋叶片的螺距为换热管内径的2～6倍，且为等螺距设计。

进一步地，所述螺旋叶片的螺距为换热管内径的2～6倍，且为螺距尺寸渐变的设计。

进一步地，所述螺旋叶片的螺距为换热管内径的2～6倍，且以间隔重复的方式改变螺距。

进一步地，所述螺旋叶片为耐高温的树脂胶条。

进一步地，该螺旋叶片通过T形卡槽的方式固定在该钢芯上。

进一步地，所述螺旋叶片与换热管内壁保持至少1毫米的间隙。

进一步地，所述螺旋叶片的厚度不大于0.5毫米。

进一步地，所述卡箍结构包括卡爪和固定盘，其中三个卡爪均匀的布置在固定盘的周向，三个卡爪与换热管的管口位置进行卡接连接，在固定盘通过螺纹连接安装螺纹塞子，该螺纹塞子内端设置拉簧连接孔。

进一步地，所述弹性部件为拉簧。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型技术方案将螺旋部件的两端进行有效的固定，且固定方式为弹性的连接，使得该螺旋部件在换热管内处于弹性的存在，有效的解决了螺旋部件与换热管内壁之间存在的摩擦、磨损问题。

该螺旋部件的两端为弹性连接，在液体自身流速的驱动下，该螺旋部件具有轴向的和径向的小幅度震荡效果，有利于换热效果和避免结垢现象。

附图说明

图1为本实用新型的结构图。

图2为螺旋部件的结构图。

图3为螺旋部件的断面图。

图中：

00换热管，

10卡箍结构，11卡爪，12固定盘，

20螺旋部件，21钢芯，22螺旋叶片，

30弹性部件，

40螺纹塞子。

具体实施方式

现有技术中，凝汽器换热管在线清洗装置，其基本原理是；在换热管内安装旋转部件，换热管内当换热管内有液体通过时，利用液体自身的流速驱动旋转部件自转，自转速度根据液体的流速成正比，通过自转从而改变换热管内液体的层流为紊流状态，强化换热，同时，破坏换热管内垢的形成机理，使垢不能在管壁上滞留和附着。旋转部件的自转，会与换热管内壁产生有害的碰撞、磨损等，属于有害因素。

参考图1至图3所示，本实施例针对现有的旋转部件与换热管摩擦造成的换热管磨损问题，提供以下解决技术解决方案：

在换热管00的两端分别安装一个卡箍结构10，即采用两端固定法，该卡箍结构为镂空结构，一个为进液端，一个为出液端，并在两个卡箍结构10之间设置一根弹性的螺旋部件20，该弹性的螺旋部件的两端通过弹性部件30，例如，通过具有轴向弹性的弹簧连接在上述的两个卡箍结构上，使得弹性部件被弹性的拉直和绷紧，使得该螺旋部件在液体动能波动的情况下，具备轴向上的波动性能，进一步的改进换热管内的液体的流态。即，本实施例中的螺旋部件20仅仅是在其样式上为螺旋状，受限于安装方式，该螺旋部件并非是360度的旋转，所以与换热管内壁支架不存在摩擦。

卡箍结构10，包括卡爪11和固定盘12，其中三个卡爪11均匀的布置在固定盘12的周向，三个卡爪与换热管00的管口位置进行卡接连接。在固定盘的中央位置设置有一个螺纹孔，螺纹孔内置螺纹塞子40，螺纹塞子40外端为螺栓头，内端设置弹簧连接孔，用于弹性部件的连接，弹性部件，例如弹簧，弹簧连接孔内固定一根弹簧的一端，该弹簧优选螺旋弹簧。弹簧的另一端连接上述的螺旋部件20。同理的，在螺旋部件的另一端固定一个卡箍结构10，通过两个卡箍结构将该螺旋部件固定在换热管的两端。

上述的螺旋部件20为钢塑复合结构，具体来说，该螺旋部件20是由钢芯21和螺旋的设置在该钢芯上的螺旋叶片22组成的复合结构，参考图2，该螺旋叶片为耐高温的有机高分子材料，例如耐受300度的硅胶材料或者树脂材料。具体来说，该钢芯表面通过加工中心铣槽的方式形成一个断面为T形的安装凹槽，该螺旋叶片22通过T形卡槽的方式固定在该钢芯21上，形成一个钢芯为载体的、螺旋叶片为被载体的复合结构。

螺旋叶片22与换热管内壁不直接接触，而是保持1毫米左右的间隙，即，螺旋叶片是不直接刮洗硬垢的换热管内壁的，由于螺旋叶片与换热管的内部是非直接接触的，所以螺旋叶片的厚度可以制造的较薄，例如控制在0.5毫米左右，如此，螺旋叶片在液体流动的冲击下，该螺旋叶片具有波动或者说摆动的能力，具体来说，该波动是由螺旋叶片的材料性能决定的，即，该螺旋叶片具有足够的柔性。

本实施例中，旋转部件的受拉力主要由钢芯21承受，所以可以较高的拉应力，并处于相对的刚性状态，并为上述的螺旋叶片提供足够的安装空间。

螺旋叶片22的螺距为换热管内径的2～6倍，换热管00的内径愈大，倍数取值就愈小，螺距影响管内液体的稳定状态。

上述的弹簧优先选用螺旋拉簧，该螺旋拉簧既具有轴向上的弹力，又具有小角度的轴向螺旋角度，可以实现在周向的的微小的角度调节，有利于紊流的产生，即，在换热介质的冲击下，该螺旋部件具有沿着换热管轴向进行波动的趋势，波动的过程中有利于换热管内紊流的产生。

实施例二

作为进一步的改进，本实施例中，将螺旋叶片22的螺距涉及为尺寸渐变的结构，例如第一段螺距设置为换热管内径的2倍，第二段设置为换热管内径的3倍，第三段设置为换热管内径的4倍，通过这种改变螺距的方式进一步的增加换热管内换热介质的紊流效果。

实施例三

作为进一步的改进，本实施例中，将螺旋叶片22的螺距涉及为尺寸渐变的结构，例如第一段螺距设置为换热管内径的2倍，第二段设置为换热管内径的3倍，第三段设置为换热管内径的2倍，第四段设置为换热管内径的3倍……，通过这种间隔重复的方式改变螺距，进一步的增加换热管内换热介质的紊流效果。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域相关技术人员对本实用新型的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，包括换热管(00)，以及安装在该换热管两端的卡箍结构(10)，其特征在于，在两个卡箍结构(10)之间的换热管内设置一根螺旋部件(20)，该螺旋部件的两端通过弹性部件(30)分别与两个卡箍结构连接，所述弹性部件处于拉伸状态，且所述螺旋部件(20)是由钢芯(21)和螺旋设置在该钢芯上的螺旋叶片(22)组成的钢塑复合结构。

2.根据权利要求1所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，所述螺旋叶片(22)的螺距为换热管内径的2～6倍，且为等螺距设计。

3.根据权利要求1所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，所述螺旋叶片(22)的螺距为换热管内径的2～6倍，且为螺距尺寸渐变的设计。

4.根据权利要求1所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，所述螺旋叶片(22)的螺距为换热管内径的2～6倍，且以间隔重复的方式改变螺距。

5.根据权利要求1所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，所述螺旋叶片(22)为耐高温的树脂胶条。

6.根据权利要求5所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，该螺旋叶片(22)通过T形卡槽的方式固定在该钢芯(21)上。

7.根据权利要求1所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，所述螺旋叶片(22)与换热管内壁保持至少1毫米的间隙。

8.根据权利要求1所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，所述螺旋叶片(22)的厚度不大于0.5毫米。

9.根据权利要求1所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，所述卡箍结构(10)包括卡爪(11)和固定盘(12)，其中三个卡爪(11)均匀的布置在固定盘(12)的周向，三个卡爪与换热管(00)的管口位置进行卡接连接，在固定盘通过螺纹连接安装螺纹塞子(40)，该螺纹塞子(40)内端设置拉簧连接孔。

10.根据权利要求1所述的一种节能型螺旋叶片在线清洗装置，其特征在于，所述弹性部件(30)为拉簧。

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