專利名稱：轉(zhuǎn)片式自清潔強化傳熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及用于管式換熱設(shè)備的傳熱管內(nèi)的防垢除垢和強化傳 熱的裝置，特別是利用傳熱管內(nèi)流體作動力自動防垢除垢和強化傳熱的 裝置。
背景技術(shù)：
換熱器的傳熱管內(nèi)壁結(jié)垢會導(dǎo)致傳熱效率下降、流體流動阻力增大， 因而增加了企業(yè)能源費用和生產(chǎn)成本，更為嚴重的是結(jié)垢還會形成垢下 腐蝕，造成安全隱患，縮短傳熱設(shè)備的使用壽命。停產(chǎn)清洗將會影響生 產(chǎn)的正常進行。
在現(xiàn)有的強化傳熱與在線清洗方法中，螺旋扭帶法是以流體動能為 驅(qū)動力而使扭帶旋轉(zhuǎn)而達到在線清洗與強化傳熱的目的。在"傳熱管內(nèi)
除垢防垢的清洗裝置"(ZL 95236063.2)公開了該裝置的結(jié)構(gòu)，該裝置 由傳熱管內(nèi)裝設(shè)的螺旋扭曲帶構(gòu)成，扭曲帶的徑向尺寸小于傳熱管的內(nèi) 徑，在傳熱管進液口端裝有軸向掛件，其中部有流孔，軸向掛件的頭部 有一個軸孔，軸孔內(nèi)裝銷軸，銷軸的尾部與扭曲帶連接。"雙擾流螺旋式 強化換熱及自動除垢裝置"(ZL 03114761.5)公開了一種強化換熱及自 動除垢裝置，該裝置除了設(shè)有螺旋扭帶、掛件之外，螺旋扭帶設(shè)置在螺 旋管內(nèi)，靠通過螺旋管內(nèi)的流體流動帶動螺旋扭帶轉(zhuǎn)動。"轉(zhuǎn)子式自清潔 強化傳熱裝置"(ZL 200520127121.9)由轉(zhuǎn)子、掛件、軸線及限位鉚釘 組成，掛件安裝在傳熱管兩端，軸線通過掛件軸孔，使轉(zhuǎn)子沿傳熱管軸 線排列，轉(zhuǎn)子在流體沖擊下做旋轉(zhuǎn)運動，從而達到強化傳熱與在線清洗 的目的。
上述前兩種專利提到的裝置具有一定的強化傳熱效果和在線清洗能 力，在特定領(lǐng)域得到工業(yè)應(yīng)用。螺旋扭帶的長度與傳熱管大體相等，為 一體式內(nèi)插件，扭帶局部卡死將會導(dǎo)致整根扭帶不能順利轉(zhuǎn)動，并且其 動力矩不足；兩種裝置均采用一端與掛件相連接， 一端自由擺動的方式。 扭帶外徑小于傳熱管內(nèi)徑，但是由于整條螺旋扭帶徑向擺動幅度不同， 將導(dǎo)致螺旋扭帶清除污垢不均勻以及刮擦傳熱管管壁等問題。此類裝置
自身結(jié)構(gòu)特點決定了只能在高流速、短管程的換熱場合應(yīng)用。為此，申 請人實用新型了 "轉(zhuǎn)子式啟清潔強化傳熱裝置"能夠有效均勻清理污垢 并且對管壁無任何磨損。但是由于在更加惡劣的條件下，轉(zhuǎn)子與軸線之
間的磨損較大，會降低其使用壽命；而且由于轉(zhuǎn)子的造型結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜， 加工成型不便，在使用范圍和加工成本上都限制著此項技術(shù)的推廣應(yīng)用。
實用新型內(nèi)容
本實用新型提供一種用于管式換熱設(shè)備傳熱管內(nèi)的轉(zhuǎn)片式自清潔強 化傳熱裝置。它具有自動在線預(yù)防結(jié)垢、清洗和強化傳熱的功能，流體 在傳熱管內(nèi)順流或逆流的情況下，均有阻垢和強化傳熱的作用，而且其 使用過程磨損小，加工成型容易。
本實用新型轉(zhuǎn)片式自清潔強化傳熱裝置，該裝置由轉(zhuǎn)片、掛件、軸 線和限位鉚釘構(gòu)成。該裝置放置在換熱器內(nèi)使用。換熱器的每根傳熱管 需要兩個掛件，分別固定在傳熱管的兩端；在換熱器傳熱管內(nèi)放置一個 或多個轉(zhuǎn)片，轉(zhuǎn)片或轉(zhuǎn)片組的長度略小于傳熱管長度。使用多個轉(zhuǎn)片的 傳熱管，轉(zhuǎn)片由軸線穿成串，轉(zhuǎn)片成組排列，每組之間由限位鉚釘間隔； 軸線穿過轉(zhuǎn)片的軸孔和限位鉚釘，軸線兩端固定在兩掛件上。
轉(zhuǎn)片呈螺旋扭轉(zhuǎn)形狀，轉(zhuǎn)片中軸線位置間隔交互出現(xiàn)凹凸槽結(jié)構(gòu)， 作為軸線的軸孔，這樣可以有效地減少轉(zhuǎn)片同軸線之間的摩擦，提高轉(zhuǎn) 片的使用壽命。傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子若采用注射成型，分型面垂直于轉(zhuǎn)子軸線， 否則轉(zhuǎn)子成型模具必須有抽芯結(jié)構(gòu)，而本發(fā)明的轉(zhuǎn)片結(jié)構(gòu)，分型面可以 與軸線垂直或平行，模具不需要配備抽芯結(jié)構(gòu)。
轉(zhuǎn)片的葉片上可以有開孔，以減小流體阻力。轉(zhuǎn)片的外徑小于傳熱 管的內(nèi)徑，轉(zhuǎn)片的軸孔直徑略大于軸線的外徑。轉(zhuǎn)片軸端有一凸起形結(jié) 構(gòu)，以減小轉(zhuǎn)片與轉(zhuǎn)片之間的摩擦面積。轉(zhuǎn)片造型簡單，材料可采用塑 料或金屬，根據(jù)其材質(zhì)的不同可采用壓制成型或注射成型，成型模具得 到簡化。
掛件與傳熱管承插連接。掛件的側(cè)壁以及軸向開有進流孔，以使得 換熱器管程的介質(zhì)順暢的流入傳熱管內(nèi)，進流孔的總面積基本與傳熱管 的內(nèi)截面面積相等。掛件的端頭有一個軸孔，軸線穿過軸孔固定在掛件 上。
軸線可以為柔性或剛性，柔性軸線固定呈拉緊狀態(tài)，使軸線的中心 線與傳熱管的中心線重合。軸線兩端可以通過打結(jié)、纏繞，或借助限位 鉚釘?shù)葘ζ溥M行固定。剛性軸線會給安裝帶來不便，但是能更好的保證 轉(zhuǎn)片在流體介質(zhì)的作用下自如轉(zhuǎn)動。兩端的限位可以通過鉚壓，或借助 限位鉚釘、螺絲實現(xiàn)。
限位鉚釘由金屬材料制成，呈階梯結(jié)構(gòu)，有一中心孔，孔徑同轉(zhuǎn)片
軸孔徑保持一致；限位鉚釘同轉(zhuǎn)片接觸的一端的外徑應(yīng)略大于轉(zhuǎn)片凹凸 槽外徑；另一端長度要符合安裝尺寸，鉗口可以方便地對其進行鉗夾固 定在軸線上。其主要用于轉(zhuǎn)片組之間的限位，以及轉(zhuǎn)片與掛件之間的限 位。
運行時，管程介質(zhì)通過掛件上的進流孔流入傳熱管中，轉(zhuǎn)片在流體 的推動作用下旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)防垢除垢作用。轉(zhuǎn)片螺旋扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有導(dǎo)流作 用，使得流體呈螺旋前進的復(fù)雜流動。在流體的推動作用下，轉(zhuǎn)片快速 旋轉(zhuǎn)，強化流體在傳熱管內(nèi)擾動，減少傳熱邊界層，起到強化傳熱作用。 本發(fā)明的轉(zhuǎn)片與現(xiàn)有的轉(zhuǎn)子相比，與軸線接觸面減少，轉(zhuǎn)動阻力?。晦D(zhuǎn) 片所用的材料減少，其形狀便于加工成型。
本實用新型轉(zhuǎn)片式自清潔強化傳熱裝置制造、組裝、使用、更換方 便，流體在傳熱管內(nèi)順流或逆流的情況下，均有阻垢和強化傳熱的作用。 本實用新型適用于管式換熱設(shè)備，包括臥式換熱器和立式換熱器、凝汽 器以及需要清理直管內(nèi)結(jié)垢的場合。具有傳熱管管內(nèi)自動在線清洗防垢 和強化傳熱的雙重功能，可以很方便用于現(xiàn)有傳熱設(shè)備的技術(shù)改造。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是轉(zhuǎn)片的結(jié)構(gòu)立體圖。
圖3是圖2的主視圖。
圖4是圖2的俯視圖。
圖中l(wèi)一掛件，1-l進流孔，2-轉(zhuǎn)片，2-1葉片，2-2軸孔，2-3開 孔，2-4軸端凸起，3 —軸線，4一限位鉚釘，5 —傳熱管。
具體實施方式
本實用新型轉(zhuǎn)片式自清潔強化傳熱裝置，其結(jié)構(gòu)如圖l、圖2、圖3 和圖4所示，該裝置由掛件l、轉(zhuǎn)片2、軸線3和限位鉚釘4構(gòu)成，安裝 在傳熱管5上使用。每根傳熱管5使用2個掛件1，掛件1的側(cè)壁開有進 流孔l一l，兩掛件1分別與傳熱管5的兩端固定連接，掛件l端頭上的 軸孔與傳熱管5同心。轉(zhuǎn)片2如圖2和圖3所示，外表有葉片2-1、中心 有凹凸槽結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)片軸孔2-2，葉片2-1的邊緣上還可以設(shè)開孔2-3(圖2 中轉(zhuǎn)片右邊葉片上開有開孔2-3，圖3和圖4的轉(zhuǎn)片沒有設(shè)開孔)。軸線 3穿過轉(zhuǎn)片軸孔2-2和限位鉚釘4拉緊固定在兩^的掛件1上。轉(zhuǎn)片2的 外徑略小于傳熱管5的內(nèi)徑，轉(zhuǎn)片2的軸孔2_2內(nèi)徑略大于軸線3的外 徑。
實施例轉(zhuǎn)片式自清潔強化傳熱裝置的主要參數(shù)為傳熱管5長度 為2000mm，其內(nèi)徑為①23mm，轉(zhuǎn)片2外徑019mm，轉(zhuǎn)片為鎳金屬材料， 葉片的螺旋角72。，轉(zhuǎn)片長度20mm。經(jīng)實驗測試得到轉(zhuǎn)片轉(zhuǎn)動阻力約為 相同運行條件下現(xiàn)有轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動阻力的一半。
權(quán)利要求1、轉(zhuǎn)片式自清潔強化傳熱裝置，主要由轉(zhuǎn)片、掛件、軸線和限位鉚釘構(gòu)成，其特征在于轉(zhuǎn)片呈螺旋扭轉(zhuǎn)形狀，轉(zhuǎn)片中軸線位置間隔交互出現(xiàn)凹凸槽結(jié)構(gòu)，作為軸線的軸孔；掛件有兩個，分別固定在換熱器傳熱管的兩端；一個或多個轉(zhuǎn)片放置在換熱器傳熱管內(nèi)；對于轉(zhuǎn)片組，轉(zhuǎn)片成組排列，每組之間由限位鉚釘間隔；軸線穿過轉(zhuǎn)片的軸孔和限位鉚釘，軸線兩端固定在兩掛件上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于轉(zhuǎn)片材料可采用塑 料或金屬，根據(jù)其材質(zhì)的不同可采用壓制成型或注射成型。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于轉(zhuǎn)片的外徑小于傳 熱管的內(nèi)徑，轉(zhuǎn)片的軸孔直徑略大于軸線的外徑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于轉(zhuǎn)片軸端有一減小 接觸面的凸起形結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于轉(zhuǎn)片的葉片上可以 有開孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于轉(zhuǎn)片或轉(zhuǎn)片組的長 度略小于傳熱管長度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于掛件與傳熱管承插 連接，掛件的側(cè)壁以及軸向開有進流孔；掛件的端頭有一個軸 孑L，軸線穿過軸孔固定在掛件上。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于軸線可以為柔性或 剛性，柔性軸線固定呈拉緊狀態(tài)，使軸線的中心線與傳熱管的 中心線重合，軸線兩端可以通過打結(jié)、纏繞，或借助限位鉚釘 固定；剛性軸線兩端的限位可以通過鉚壓，或借助限位鉚釘、 螺絲固定。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于限位鉚釘由金屬材 料制成，呈階梯結(jié)構(gòu)，有一中心孔，孔徑同轉(zhuǎn)片軸孔徑保持一 致；限位鉚釘同轉(zhuǎn)片接觸的一端的外徑應(yīng)略大于轉(zhuǎn)片凹凸槽外 徑；另一端長度要符合安裝尺寸，足夠鉗口對其進行鉗夾固定 在軸線上。
專利摘要本實用新型轉(zhuǎn)片式自清潔強化傳熱裝置是一種用于管式換熱設(shè)備傳熱管的裝置。該裝置由轉(zhuǎn)片、掛件、軸線和限位鉚釘構(gòu)成。該裝置放置在換熱器內(nèi)使用。掛件需要兩個，分別固定在傳熱管的兩端；在換熱器傳熱管內(nèi)放置一個或多個轉(zhuǎn)片。使用多個轉(zhuǎn)片，轉(zhuǎn)片成組排列，每組之間由限位鉚釘間隔；軸線穿過轉(zhuǎn)片的軸孔和限位鉚釘，兩端固定在兩掛件上。轉(zhuǎn)片呈螺旋扭轉(zhuǎn)形狀，其中軸線位置間隔交互出現(xiàn)凹凸槽結(jié)構(gòu)，為軸線的軸孔，可有效減少轉(zhuǎn)片同軸線之間的摩擦，提高轉(zhuǎn)片的使用壽命。轉(zhuǎn)片造型簡單，材料可采用塑料或金屬，根據(jù)其材質(zhì)的不同可采用壓制成型或注射成型。該裝置具有傳熱管內(nèi)自動在線清洗防垢和強化傳熱的雙重功能，制造、組裝、使用、更換方便。
文檔編號F28F13/00GK201187970SQ200820079749
公開日2009年1月28日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者丁玉梅, 楊衛(wèi)民, 建 王, 華 閻 申請人:北京化工大學(xué)