專利名稱：一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水凈化裝置的元件，特別涉及一種應(yīng)用于管殼式換熱器、 熱交換反應(yīng)器等設(shè)備中換熱管內(nèi)清洗和強(qiáng)化傳熱的元件。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界的能源消耗速度不斷增大，但地球上的有些能源卻是有限的，如石 油、天然氣等。一直以來換熱管內(nèi)容易沉積污垢，特別是在冷卻水為含有雜質(zhì)的流體 時，例如海水、河水時，換熱管在很短時間，如3-5天就會沉積很厚的污垢。沉積的污 垢具有很大的危害性，污垢的熱阻很大，直接大大減低了換熱管內(nèi)的傳熱效率，造成了 很大的能源浪費(fèi)，另外污垢還具腐蝕性，會縮短換熱管的壽命，從而給工廠帶來很大的 經(jīng)濟(jì)損失。人們一直在尋找一種好的防垢除垢和強(qiáng)化傳熱方法來節(jié)約能源，應(yīng)對能源危 機(jī)。對于除去換熱管內(nèi)污垢的方法有機(jī)器清洗技術(shù)、膠球清洗技術(shù)和在線清洗技術(shù)。機(jī) 器壓力清洗技術(shù)需要很大的水壓，對機(jī)器的要求很高，但是機(jī)器壓力清洗的結(jié)果不是令 人滿意，清洗污垢不夠完全。在線清洗技術(shù)是最近十年發(fā)展起來的技術(shù)，一般是在換 熱管內(nèi)穿插除垢元件自動清洗，其結(jié)果是對污垢的清洗有效果，但是會造成很大壓力損 失，影響流道，同時流體中的夾帶物易于堵塞換熱管，同時該技術(shù)還不夠完善。相對較 好的技術(shù)是利用膠球在線清洗，形狀和材料可以調(diào)整，對管壁有摩擦效果但是不會損傷 管壁，同時膠球可以重復(fù)利用，成本較低。目前使用的膠球為多孔柔軟的軟體結(jié)構(gòu)，在 使用過程中膠球的濕態(tài)直徑和比重難以控制，也易于被污泥、污垢和微生物等所附著， 所以流通性能不好，回收是膠球被阻礙，回收效率較低；膠球做成實心狀時，對流體的 阻力較大，易阻塞管道。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是設(shè)計一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球，其在換熱管內(nèi) 流體介質(zhì)作用下，在換熱管內(nèi)向前移動時，會發(fā)生無規(guī)則旋轉(zhuǎn)，具有加強(qiáng)清洗的效果， 并能加強(qiáng)膠球在換熱管內(nèi)的流通能力，有利于提高膠球清洗的效率，增加膠球回收率。本實用新型為解決上述問題采用的技術(shù)方案是一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn) 動膠球，它是由連接環(huán)、透空和缺口組成的，所述透空是連接環(huán)內(nèi)的空心結(jié)構(gòu)，所述的 缺口是在連接環(huán)內(nèi)透空部分，同一平面上的缺口左邊和右邊、上邊和下邊都不對稱，流 體在流過膠球時，作用在每個連接環(huán)的左邊和右邊、上邊和下邊的力不對等，膠球會發(fā) 生偏轉(zhuǎn)，在換熱管內(nèi)做無規(guī)則運(yùn)動，連接環(huán)外表面不停清洗換熱管內(nèi)壁，流體在經(jīng)過膠 球缺口時，湍流度加大，增加沖刷的效果。本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的連接環(huán)的個數(shù)可以是三個或 者三個以上的，若為三個連接環(huán)時，三個連接環(huán)面兩兩垂直，在三維坐標(biāo)中，每個平面 有一個連接環(huán)，保證在換熱管內(nèi)多個膠球不會相互穿插干擾，連接環(huán)的外表面為圓形或近似圓形，直徑等于或者小于換熱管的內(nèi)徑，增加連接環(huán)時可以加大膠球的強(qiáng)度和清洗 換熱管壁的效率。本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的連接環(huán)外表面上可以設(shè)有螺 旋槽或者膠釘，螺旋槽的螺棱可以對換熱管內(nèi)壁具有清洗的效果，膠釘不停地洗刷換熱 管內(nèi)壁，具有良好的除垢效果；當(dāng)采用在線膠球清洗時，螺旋槽或者膠釘對換熱管內(nèi)壁 的邊界層有破壞作用，提高換熱管的傳熱能力。本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的缺口的形狀可以是圓弧形， 也可以是多邊形結(jié)構(gòu)，保證在同一連接環(huán)上的缺口左邊和右邊、上邊和下邊的面積是不 一樣的，連接環(huán)剩余的面積也會隨著不一樣，引起流體作用在連接環(huán)上的左邊和右邊、 上邊和下邊的力也不相同，最后膠球能在換熱管內(nèi)作無規(guī)運(yùn)動。本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的材料可以是橡膠、塑料、或 者復(fù)合材料，要求材料具有高耐磨性，延長膠球的使用壽命，提高膠球的清洗效果；材 料的密度要小于流體介質(zhì)的密度，有利于提高膠球的流通性能。本實用新型用的有益效果是1、膠球是由連接環(huán)組成的，連接環(huán)內(nèi)部為透空結(jié) 構(gòu)，減小對流體的流動阻力，減輕膠球的質(zhì)量，提高膠球在換熱管中流通性能，節(jié)省材 料成本；2、膠球的連接環(huán)上開設(shè)的面積大小不同的缺口，造成連接環(huán)在每一個平面上的 受力不均，膠球會發(fā)生無規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)，加大流體的湍流度，提高換熱管的傳熱效率；3、連接 環(huán)外可以開設(shè)有螺旋槽或者膠釘，螺旋槽螺棱加強(qiáng)對換熱管壁的刮擦作用，提高除垢效 果，膠釘對換熱管壁的洗刷作用較為明顯，能清除換熱管壁的深層污垢；4、螺旋槽的螺 棱或者膠釘能夠破壞換熱管壁的邊界層，具有強(qiáng)化傳熱的效果。本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球是用在換熱管內(nèi)清洗管壁污垢 和提高換熱管的強(qiáng)化傳熱的場合，現(xiàn)在普遍用的裝置是將膠球經(jīng)過膠球泵發(fā)射后，流入 到換熱管中，本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球是由連接環(huán)構(gòu)成的，連接 環(huán)內(nèi)有透空結(jié)構(gòu)，給流體流通的空間增大，降低對流體的阻力，減輕了膠球的質(zhì)量，膠 球在流體推動下，運(yùn)行速度更快，連接環(huán)內(nèi)設(shè)置有面積不等的缺口，并在左邊和右邊、 上邊和下邊方向不對稱，流體作用在不對稱的連接環(huán)上，產(chǎn)生無規(guī)運(yùn)動，減小膠球堵塞 換熱管的可能性，無規(guī)運(yùn)動能在換熱管內(nèi)靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，強(qiáng)化膠球?qū)Q熱管壁的清洗效果， 同時無規(guī)運(yùn)動增大了流體的湍流程度，達(dá)到強(qiáng)化傳熱的效果；連接環(huán)外面設(shè)有的螺旋槽 或者膠釘加強(qiáng)換熱管壁的污垢清洗的效果，同時膠球做無規(guī)運(yùn)動，對收球網(wǎng)有很好的清 洗力度，收球網(wǎng)不會被換熱管內(nèi)雜質(zhì)堵塞，膠球不會黏在收球網(wǎng)上，更容易回收膠球， 提高膠球的回收率。

圖1是本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的主視圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是圖1的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的主視圖，連接環(huán)外表 面開設(shè)有螺旋槽。圖5是圖4的左視圖。[0017]圖6是圖4的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-連接環(huán)、2-缺口、3-透空、4-膠釘、5-螺旋槽。
具體實施方式
如圖所示，本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的實施例子，所述 的膠球連接環(huán)1為圓環(huán)形結(jié)構(gòu)，圖1至圖6中，圖1是本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu) 無規(guī)運(yùn)動膠球的主視圖，連接環(huán)1外為膠釘4，圖2是圖1的左視圖，圖3是圖1的三維 結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是在膠球的連接環(huán)1上設(shè)有螺旋槽5的結(jié)構(gòu)的主視圖，圖5是圖4的左 視圖，圖6是圖4的三維結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖。 本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球是由連接環(huán)1、透空3和缺口 2 組成的，所述透空3是連接環(huán)1內(nèi)的空心結(jié)構(gòu)，所述的缺口 2是在連接環(huán)1內(nèi)透空3部 分，同一平面上的缺口 2左邊和右邊、上邊和下邊都不對稱，流體在流過膠球時，作用 在每個連接環(huán)1的上與下、左與右的力不對等，膠球會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，在換熱管內(nèi)做無規(guī)則 運(yùn)動，連接環(huán)1外表面不停清洗換熱管內(nèi)壁，流體在經(jīng)過膠球缺口 2時，湍流度加大，具 有強(qiáng)化傳熱的效果。本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的連接環(huán)1的個數(shù)可以是大于 或等于三個，若為三個連接環(huán)1時，三個連接環(huán)1的環(huán)面兩兩垂直，圖1至圖6的三個連 接環(huán)都是兩兩垂直的，在三維坐標(biāo)中，每個平面有一個連接環(huán)1，這樣保證了換熱管中的 膠球不會相互穿插干擾，在清洗過程中流通更為順利，圖中的連接環(huán)1的外表面為圓形 或近似圓形，直徑等于或者小于換熱管的內(nèi)徑，增加連接環(huán)1的個數(shù)時可以加大膠球的 強(qiáng)度和清洗換熱管壁的效率，同時增強(qiáng)膠球的強(qiáng)度，延長膠球有的使用壽命。本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的連接環(huán)1外表面上設(shè)有螺旋 槽5或者膠釘4，螺旋槽5的螺棱可以對換熱管內(nèi)壁具有清洗的效果，膠釘4不停的洗刷 換熱管內(nèi)壁，具有良好的除垢效果，同時螺旋槽5或者膠釘4對換熱管內(nèi)壁的邊界層有破 壞作用，能提高換熱管的傳熱能力，加大換熱管的換熱效率。本實用新型一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球的缺口 2的形狀可以是圓弧 形，也可以是多邊形結(jié)構(gòu)，圖1至圖6為多邊形結(jié)構(gòu)，多邊形的面大小不同，保證在同一 連接環(huán)1上的缺口2上下作用的面積是不一樣的，因而連接環(huán)1剩余的面積也不一樣，這 樣膠球在換熱管中的運(yùn)動就為無規(guī)運(yùn)動。
權(quán)利要求1.一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球，其特征在于主要包括連接環(huán)、透空和缺 口，所述透空是連接環(huán)內(nèi)的空心結(jié)構(gòu)，所述的缺口是在連接環(huán)內(nèi)透空部分，同一平面上 的缺口左邊和右邊、上邊和下邊都不對稱，連接環(huán)的外表面為圓形，直徑等于或者小于 換熱管的內(nèi)徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球，其特征在于所述 的連接環(huán)的個數(shù)為大于或等于二。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球，其特征在于所述 的連接環(huán)外表面上設(shè)有螺旋槽或者膠釘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球，其特征在于所述 的缺口的形狀是圓弧形或多邊形結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球，其特征在于所述 膠球的材料可以是橡膠或塑料。
專利摘要本實用新型公開了一種換熱管用透空結(jié)構(gòu)無規(guī)運(yùn)動膠球，主要包括連接環(huán)、透空和缺口，透空是連接環(huán)內(nèi)的空心結(jié)構(gòu)，缺口是在連接環(huán)內(nèi)透空部分，同一平面上的缺口左邊和右邊、上邊和下邊都不對稱，連接環(huán)的外表面為圓形或近似圓形，直徑等于或者小于換熱管的內(nèi)徑，在本技術(shù)方案中，連接環(huán)上的缺口進(jìn)一步加大透空部分，不對稱的缺口導(dǎo)致流體作用在連接環(huán)上形成不平衡的旋轉(zhuǎn)力矩，膠球作不停的無規(guī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，連接環(huán)外表面可以對換熱管內(nèi)壁進(jìn)行有效地清洗，膠球無規(guī)運(yùn)動也不會堵塞在換熱管內(nèi)，提高膠球運(yùn)動的靈活性，流體經(jīng)過缺口時湍流度增大，膠球具有強(qiáng)化傳熱的效果；透空結(jié)構(gòu)減小了膠球的重量，加大膠球在換熱管內(nèi)的運(yùn)動靈活性，節(jié)省材料成本。
文檔編號F28F13/12GK201795717SQ20102025917
公開日2011年4月13日 申請日期2010年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者丁玉梅, 何長江, 何雪濤, 楊衛(wèi)民, 趙本華, 閻華 申請人:北京化工大學(xué), 北京華夏英藍(lán)科技發(fā)展有限公司