RU181461U1 - Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата - Google Patents
Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU181461U1 RU181461U1 RU2018109889U RU2018109889U RU181461U1 RU 181461 U1 RU181461 U1 RU 181461U1 RU 2018109889 U RU2018109889 U RU 2018109889U RU 2018109889 U RU2018109889 U RU 2018109889U RU 181461 U1 RU181461 U1 RU 181461U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tube
- bearing assembly
- heat transfer
- length
- heat exchangers
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F19/00—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers
- F28F19/008—Preventing the formation of deposits or corrosion, e.g. by using filters or scrapers by using scrapers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B9/00—Cleaning hollow articles by methods or apparatus specially adapted thereto
- B08B9/02—Cleaning pipes or tubes or systems of pipes or tubes
- B08B9/027—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages
- B08B9/04—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes
- B08B9/053—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction
- B08B9/057—Cleaning the internal surfaces; Removal of blockages using cleaning devices introduced into and moved along the pipes moved along the pipes by a fluid, e.g. by fluid pressure or by suction the cleaning devices being entrained discrete elements, e.g. balls, grinding elements, brushes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
- F28G3/00—Rotary appliances
- F28G3/08—Rotary appliances having coiled wire tools, i.e. basket type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к теплообменным устройствам и может быть использована в составе прямотрубных теплообменных аппаратов (ТА): конденсаторах турбин, подогревателях, испарителях и других технологических теплообменниках энергетической, нефтехимической, нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей, металлургической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности. Техническим результатом является предотвращение образования отложений за счёт снижения гидравлического сопротивления на входном участке теплообменной трубки и его равномерного распределения по всей длине теплообменной трубки. Устройство содержит вращающийся продольный элемент, соединенный с подшипниковым узлом. При этом вращающийся продольный элемент выполнен в виде спирально закрученной ленты с шириной, увеличивающейся по ее длине от подшипникового узла.
Description
Полезная модель относится к теплообменным устройствам и может быть использована в составе прямотрубных теплообменных аппаратов (ТА): конденсаторах турбин, подогревателях, испарителях и других технологических теплообменниках энергетической, нефтехимической, нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей, металлургической, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.
Из уровня техники известны следующие решения.
Так из описания к патенту Китая № 205607231 (опубликован 28.09.2016) известна конструкция теплообменного устройства, содержащего спиральный элемент с возможностью вращения и подшипник.
За наиболее близкий аналог к патентуемому решению принято устройство для увеличения коэффициента теплопередачи, которое спиральный элемент, управляемый скоростью потока текучей среды, подшипники, уплотнительную крышку, опорный стержень и рабочую рукоятку (патент Китая № 205580290, опубл. 14.09.2016).
Недостатком известного решения и наиболее близкого аналога является недостаточные: улучшение теплообмена и предотвращение отложений; недостаточный рост производительности ТА, а также высокое гидравлическое сопротивление потоку воды, что обусловлено конструкцией спирального элемента.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является устранение указанных недостатков, расширение арсенала технических средств, повышение значения коэффициента теплопередачи, снижение расхода воды, расширение эксплуатационных характеристик и функциональных возможностей устройства за счёт изготовления и установки составных элементов устройства.
Техническим результатом патентуемого решения является предотвращение образования отложений за счёт снижения гидравлического сопротивления на входном участке теплообменной трубки и его равномерного распределения по всей длине теплообменной трубки.
Технический результат достигается за счет использования устройства, которое содержит вращающийся продольный элемент, соединенный с подшипниковым узлом, при этом вращающийся продольный элемент выполнен в виде спирально закрученной ленты с шириной, увеличивающейся по ее длине от подшипникового узла.
Вращение спирального элемента происходит за счет воздействия направленного потока жидкости в теплообменной трубке. Выполнение спирально закрученной ленты с изменяющейся шириной – увеличивающейся по ее длине от подшипникового узла (лента уже - у входного конца трубки и шире - у выходного) позволяет избежать излишнюю турбулизацию жидкости на входном участке теплообменной трубки и тем самым минимизировать рост гидравлического сопротивления, при этом эффективно препятствовать адгезии отложений.
В частном случае реализации, спирально закрученная лента выполнена с изменяющимся по длине шагом свивки, что приводит к дополнительному снижению роста гидравлического сопротивления, с улучшением функциональных свойств устройства.
На фиг. 1 - представлен общий вид устройства очистки трубки теплообменного аппарата (теплообменная трубка условно не показана).
На фиг. 2 - вид исходной ленты для изготовления вращающегося продольного элемента.
Согласно фигурам устройство для очистки трубки теплообменного аппарата содержит вращающийся продольный элемент в виде спирально закрученной ленты 1 и подшипниковый узел 2. Для обеспечения возможности вращения спирально закрученная лента 1 соединена с подшипниковым узлом 2, который размещен в корпусе адаптера 3. Адаптер 3 выполнен в виде металлического корпуса с расположенным внутри керамическим опорным подшипником 2. При этом с одной стороны корпус оборудован технологической заглушкой 4, а с другой - 3-мя элементами крепления 5, выполняемыми с учетом внутреннего диаметра теплообменной трубки и предназначенными для фиксации адаптера в теплообменной трубке.
Снижение производительности ТА (теплообменного аппарата) имеет место по причине возрастающего гидравлического сопротивления току воды в каждой теплообменной трубке ТА из-за излишней турбулизации потока посредством вращающейся спирали. Причем на входе в теплообменную трубку скорость воды у всех ТА всегда выше, чем на выходе. При этом равномерно закрученная по длине спираль, выполненная без учета этого фактора, создает избыточную турбулизацию потока на входе (и как следствие – неоправданно возрастающее гидравлическое сопротивление) и недостаточную турбулизацию потока, начиная со средней части теплообменной трубки. Как результат - неэффективное препятствование образованию отложений и снижение коэффициента теплопередачи на «выходных» участках трубок теплообмена. Для улучшения теплообмена и предотвращения образования отложений на стенках трубок теплообменного аппарата спирально закрученная лента выполняется с изменяющейся шириной по длине спирали, т.е. имеет наименьшую ширину на входном участке трубки (место соединения спирально закрученной ленты с подшипниковым узлом), и наибольшую на выходном. При этом гидродинамический напор на стенку теплообменной трубки от вращающейся в потоке жидкости спирали выравнивается по всей длине трубки и эффективно препятствует адгезии отложений.
Также изготовление спирально закрученной ленты с изменяющимся по длине спирали шагом свивки - чем ближе расположение спирально закрученной ленты к адаптеру с подшипниковым узлом, тем шаг свивки больше, позволяет уменьшить сопротивление на входном участке.
Устройство работает следующим образом.
Устройство для очистки является частью ТА и устанавливается внутри теплообменной трубки, вдоль её осевого направления. Устройство создаёт препятствие току жидкости, при этом циркулирующая жидкость воздействует на спирально закрученную ленту 1, что заставляет её непрерывно вращаться внутри трубки без какого-либо дополнительного источника питания, превращая упорядоченный поток воды в турбулентный. Кроме того, путём вращения спирально закрученной ленты 1 с шириной, увеличивающейся по ее длине от подшипникового узла 2, обеспечивается выравнивание гидродинамического напора на стенку теплообменной трубки по всей её длине и эффективно препятствует адгезии отложений, что не позволяет отложениям оседать на стенках труб. Ширина ленты выбирается в соответствии с типоразмером трубки, при этом вращающийся элемент изготавливается с гарантированным зазором 2-3 мм. на сторону в самой широкой части, т.е. на выходном конце трубки.
Опытным путем установлено, что реализуемая конструкция устройства для очистки по сравнению с конструкцией устройства, раскрытой в наиболее близком аналоге, позволяет минимизировать рост гидравлического сопротивления ТА (снизить гидравлическое сопротивление на входном участке трубки теплообменного аппарата) на 10-15%, что позволит предотвратить образование отложений и тем самым повысить эффективность работы теплообменного аппарата. Также повышается значение коэффициента теплопередачи (K) на всей длине теплообменной трубки не менее чем на 15% при повышении КПД теплообменника в целом на такую же величину. Также из-за созданного препятствия току воды, уменьшается её расход на 5-10% через ТА в целом, тем самым сокращая размер платы за водопотребление, которая для энергопредприятий возрастает на 8% каждый год.
Таким образом, использование устройства в составе каждой теплообменной трубки ТА позволяет обеспечить высокую эффективность работы теплообменного аппарата за счёт улучшения теплообмена и препятствования образованию отложений, с высоким КПД в течение длительного периода времени.
Claims (2)
1.Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата, характеризующееся тем, что оно содержит вращающийся продольный элемент, соединенный с подшипниковым узлом, при этом вращающийся продольный элемент выполнен в виде спирально закрученной ленты с шириной, увеличивающейся по ее длине от подшипникового узла.
2. Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата по п.1, характеризующееся тем, что спирально закрученная лента выполнена с изменяющимся по длине шагом свивки.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109889U RU181461U1 (ru) | 2018-03-21 | 2018-03-21 | Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018109889U RU181461U1 (ru) | 2018-03-21 | 2018-03-21 | Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU181461U1 true RU181461U1 (ru) | 2018-07-16 |
Family
ID=62915193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018109889U RU181461U1 (ru) | 2018-03-21 | 2018-03-21 | Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU181461U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2714469C2 (ru) * | 2019-07-11 | 2020-02-17 | Павел Евгеньевич Портнов | Турбулизирующее устройство для теплообменной трубы |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU817478A1 (ru) * | 1978-02-03 | 1981-03-30 | Предприятие П/Я А-3700 | Устройство дл очистки внутреннейпОВЕРХНОСТи ТРуб пР МОТРубНыХТЕплООбМЕННиКОВ |
| SU1158846A1 (ru) * | 1981-12-29 | 1985-05-30 | Научно-производственное объединение по крахмалопродуктам | Теплообменник |
| SU1430712A2 (ru) * | 1987-01-12 | 1988-10-15 | Организация П/Я В-8466 | Теплообменна труба |
| SU1431876A1 (ru) * | 1987-01-04 | 1988-10-23 | А.Д.Мальгин и В.Д.Альпатов | Устройство дл очистки внутренней поверхности труб |
| RU2082510C1 (ru) * | 1996-05-22 | 1997-06-27 | Валерий Иванович Чернышев | Способ механической очистки поверхностей химической аппаратуры от шламов, содержащих металлы платиновой группы |
| US20130168044A1 (en) * | 2009-08-04 | 2013-07-04 | Erwin Schiefer | Device for cleaning a heat exchanger |
| CN205580290U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-09-14 | 山西中节能潞安电力节能服务有限公司 | 氢冷器在线清洗装置 |
-
2018
- 2018-03-21 RU RU2018109889U patent/RU181461U1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU817478A1 (ru) * | 1978-02-03 | 1981-03-30 | Предприятие П/Я А-3700 | Устройство дл очистки внутреннейпОВЕРХНОСТи ТРуб пР МОТРубНыХТЕплООбМЕННиКОВ |
| SU1158846A1 (ru) * | 1981-12-29 | 1985-05-30 | Научно-производственное объединение по крахмалопродуктам | Теплообменник |
| SU1431876A1 (ru) * | 1987-01-04 | 1988-10-23 | А.Д.Мальгин и В.Д.Альпатов | Устройство дл очистки внутренней поверхности труб |
| SU1430712A2 (ru) * | 1987-01-12 | 1988-10-15 | Организация П/Я В-8466 | Теплообменна труба |
| RU2082510C1 (ru) * | 1996-05-22 | 1997-06-27 | Валерий Иванович Чернышев | Способ механической очистки поверхностей химической аппаратуры от шламов, содержащих металлы платиновой группы |
| US20130168044A1 (en) * | 2009-08-04 | 2013-07-04 | Erwin Schiefer | Device for cleaning a heat exchanger |
| CN205580290U (zh) * | 2016-03-31 | 2016-09-14 | 山西中节能潞安电力节能服务有限公司 | 氢冷器在线清洗装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2714469C2 (ru) * | 2019-07-11 | 2020-02-17 | Павел Евгеньевич Портнов | Турбулизирующее устройство для теплообменной трубы |
| WO2021006769A1 (ru) * | 2019-07-11 | 2021-01-14 | Павел Евгеньевич ПОРТНОВ | Турбулизирующее устройство для теплообменных труб |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Diwan et al. | Heat transfer enhancement in absorber tube of parabolic trough concentrators using wire-coils inserts | |
| EP1873471A1 (en) | Heat transfer tube for supplying hot water | |
| KR20040073535A (ko) | 유체 흐름 제어기 | |
| RU181461U1 (ru) | Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата | |
| WO2012037745A1 (zh) | 用于换热管的自清洁强化传热装置及其制造方法 | |
| WO2016192130A1 (zh) | 一种适用于高固体含量污水的套管式换热器 | |
| AU2004267143A1 (en) | Flow channel for liquids | |
| WO2019182472A1 (ru) | Устройство для очистки трубки теплообменного аппарата | |
| CN102200406A (zh) | 换热管内敞开式挂件和套管限位装置 | |
| US4105042A (en) | Solar heating method and apparatus | |
| CN1207527C (zh) | 双扰流螺旋式强化换热及自动除垢装置 | |
| CN105651094A (zh) | 一种新型变截面相间螺旋扭曲换热管 | |
| CN111536685A (zh) | 一种增大输出功率的电加热装置 | |
| CN108869943A (zh) | 一种减振型节流装置 | |
| RU2321779C1 (ru) | Завихритель | |
| RU69942U1 (ru) | Завихритель | |
| CN114941961A (zh) | 一种锅炉立式列管空气预热器螺旋自动清洗防垢机构 | |
| CN109696077A (zh) | 一种强化换热的低热阻自清洁换热管及凝汽器 | |
| Komaki et al. | Effect of the collector tube profile on Pitot pump performances | |
| CN210321328U (zh) | 一种新型集成同轴套管换热器 | |
| CN106895733B (zh) | 一种新型同轴交叉纽带及应用该纽带的强化换热管 | |
| DE747919C (de) | Axial durchstroemte Stroemungsmaschine | |
| CN211120762U (zh) | 导流型卧式热交换器 | |
| CN218760167U (zh) | 一种新型船舶燃油溢流舱用加热装置 | |
| CN111076601A (zh) | 一种带有出口螺旋导流翅片的腐蚀消减机构 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190115 Effective date: 20190115 |
|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20201014 Effective date: 20201014 |
|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20210322 |
|
| NF9K | Utility model reinstated |
Effective date: 20220420 |