專利名稱：換熱管及管程流體強化傳熱裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及強化傳熱技術領域，尤其是一種換熱管及管程流體強化傳熱裝 置。適用于流體(尤其是水介質)的管程對流傳熱強化，可應用于電力、石化等高耗能領 域。
技術背景內插件強化傳熱技術因具有強化傳熱與在線清洗雙重功效而倍受青睞，在管式換 熱設備中廣為應用，關于內插件技術的研究也是層出不窮。螺旋扭帶作為內插件強化傳熱 技術的典型代表，廣大科研工作者和工程技術人員對其在理論、實驗、模擬等方面開展了廣 泛而深入的研究，并形成了一些公認的概念和專有的專利技術?！皳Q熱管內除垢防垢的清洗 裝置”(ZL95236063. 2)公開了一種裝置，該裝置由換熱管內裝設的螺旋扭曲帶構成，扭曲帶 的徑向尺寸小于換熱管的內徑，在換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”(ZL03114761.5)公開了一種強化換熱及自動除垢裝置，該裝置除了設有螺 旋扭帶、掛件之外，螺旋扭帶設置在螺旋管內，靠通過螺旋管內的流體流動帶動螺旋扭帶轉 動?！稗D子式自清潔強化傳熱裝置”(ZL200520127121.9)由轉子、掛件、軸線及限位鉚釘組 成，掛件安裝在換熱管兩端，軸線通過掛件軸孔，使轉子沿換熱管軸線排列，轉子在流體沖 擊下做旋轉運動，從而達到強化傳熱與在線清洗的目的?！暗土魉俟軆茸詣忧逑醇皞鳠釓娀?螺旋齒管”(ZL02277^K). X)利用齒管內滾珠的離心力產生齒管的徑向擾動，提高污垢清洗 的效率和均勻性，首次提及了將換熱管內流體分區(qū)的思路，且其中認為換熱管內的流體在 螺旋流道內產生快速的螺旋線流動。然而，大量的研究都表明現有內插件技術的強化傳熱性能較各種強化管(翅片 管、波紋管、橫槽管等)存在較大的差距，而其根本原因在于其在強化對流傳熱的同時，流 動阻力也不可避免的大幅增加，而層流底層的存在也是限制強化傳熱幅度的瓶頸。不僅如 此，現有內插件技術的在線防垢、除垢功能也仍有待提高。針對這一問題，申請人從削減甚 至消除層流底層的角度出發(fā)探索解決上述問題的技術方案，提出一種具有更好強化傳熱性 能同時兼具在線清洗功能的管程流體強化傳熱裝置
實用新型內容
本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種低阻力、可在線自動防垢除 垢的強化傳熱裝置。主要用于解決現有管程強化傳熱技術傳熱強化、防垢除垢與降低阻力 相左的問題。為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案一種管程流體強化傳熱裝置，包 括換熱管和管內插件，管內插件安裝于換熱管內，其特征在于管內插件由靠近或接觸換熱 管內壁的掃掠部和在流體作用下旋轉的驅動部構成；所述驅動部為連續(xù)一體的螺旋結構；[0007]所述驅動部為分段組合式螺旋結構；所述掃掠部為柔性纖毛；所述柔性纖毛為金屬纖毛；所述柔性纖毛的長度不小于換熱管與驅動部之間的單側徑向間隙；所述驅動部材料為金屬或塑料。一種換熱管，所述換熱管包括換熱管本體和超疏水層，所述超疏水層至少在換熱 管內表面設有；所述換熱管內、外表面均設有超疏水層，所述超疏水層為微觀結構金屬層、聚合物 材料疏水層或仿生超疏水性表面。本實用新型所述的一種管程流體強化傳熱裝置與現有相近技術相比，具有如下積 極效果1、對換熱管的清掃效果，具有良好的在線自動清洗功能；2、掃掠部可更徹底地破 壞層流底層，從而突破傳熱強化的瓶頸；3、掃掠部采用金屬纖毛，利用其柔性可防止刮擦、 磨損管壁，利用其良好的導熱性，可加速中心流體與邊緣流體的熱交換；4、超疏水層可使 得水介質與換熱管壁間具有很大的接觸角，降低水流動阻力，減弱甚至消除邊界底層，同時 也可破壞污垢生長的流速條件?？傊?，本實用新型所述的一種管程流體強化傳熱裝置能在 防垢除垢、傳熱強化、降低流動阻力方面發(fā)揮作用。
以下結合附圖進一步說明。

圖1為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型換熱管的結構示意圖；圖3為本實用新型管內插件的軸向視圖；圖4為本實用新型管內插件的主視圖。其中1為金屬纖毛，2為螺旋扭帶，3為螺旋扭帶端面，4為換熱管，41為外超疏水 層，42為換熱管本體，43為內超疏水層。
具體實施方式
為了更好地理解與實施，
以下結合附圖給出具體實施例，用以說明本實用新型的 一種管程流體強化傳熱裝置。參見圖1所示，一種管程流體強化傳熱裝置，包括換熱管4和管內插件，管內插件 安裝于換熱管4內，管內插件由靠近或接觸換熱管內壁的掃掠部和在流體作用下旋轉的驅 動部構成；所述換熱管4包括換熱管本體42和超疏水層，所述超疏水層包括內超疏水層43 和外超疏水層41 ；所述驅動部為連續(xù)一體的螺旋結構，也可為分段組合式螺旋結構，本實 施例中為連續(xù)一體的螺旋扭帶2，其具有螺旋扭帶端面3 ；所述掃掠部為柔性纖毛，所述柔 性纖毛為金屬纖毛1 ；所述金屬纖毛1的長度不小于換熱管與驅動部之間的單側徑向間隙； 所述換熱管內、外表面均設有超疏水層，所述超疏水層為微觀結構金屬層、聚合物材料疏水 層或仿生超疏水性表面。所述驅動部材料為金屬或塑料。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，應當指出對于強化傳熱技術領域的普通 技術人員來說，在本實用新型的技術啟發(fā)下，還可以做出其他等同變型或改進，也應視為本 實用新型的保護范圍。
權利要求1.管程流體強化傳熱裝置，其特征在于包括換熱管和管內插件，管內插件安裝于換 熱管內，管內插件由靠近或接觸換熱管內壁的掃掠部和在流體作用下旋轉的驅動部構成。
2.如權利要求1所述的管程流體強化傳熱裝置，其特征在于所述驅動部為連續(xù)一體 的螺旋結構。
3.如權利要求1所述的管程流體強化傳熱裝置，其特征在于所述驅動部為分段組合 式螺旋結構。
4.如權利要求1所述的管程流體強化傳熱裝置，其特征在于所述掃掠部為柔性纖毛。
5.如權利要求4所述的管程流體強化傳熱裝置，其特征在于所述柔性纖毛為金屬纖毛。
6.如權利要求4所述的管程流體強化傳熱裝置，其特征在于所述柔性纖毛的長度不 小于換熱管與驅動部之間的單側徑向間隙。
7.如權利要求1至6任一項所述的管程流體強化傳熱裝置，其特征在于所述驅動部 材料為金屬或塑料。
8.一種換熱管，其特征在于所述換熱管包括換熱管本體和超疏水層，所述超疏水層 至少在換熱管內表面設有。
9.如權利要求8所述的換熱管，其特征在于所述換熱管內、外表面均設有超疏水層。
10.如權利要求8或9所述的換熱管，其特征在于所述超疏水層為微觀結構金屬層、 聚合物材料疏水層或仿生超疏水性表面。
專利摘要本實用新型涉及一種換熱管及管程流體強化傳熱裝置，包括換熱管和管內插件，管內插件安裝于換熱管內，管內插件由靠近或接觸換熱管內壁的掃掠部和在流體作用下旋轉的驅動部構成；所述換熱管包括換熱管本體和超疏水層，所述超疏水層至少在換熱管內表面設有。所述驅動部材料為金屬或塑料。本實用新型所述的一種管程流體強化傳熱裝置對換熱管的清掃效果，具有良好的在線自動清洗功能；掃掠部可更徹底地破壞層流底層，從而突破傳熱強化的瓶頸；掃掠部采用金屬纖毛，利用其柔性可防止刮擦、磨損管壁，利用其良好的導熱性，可加速中心流體與邊緣流體的熱交換；超疏水層可降低水流動阻力，減弱甚至消除邊界底層，同時也可破壞污垢生長的流速條件。
文檔編號F28F13/02GK201852506SQ20102057324
公開日2011年6月1日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月25日
發(fā)明者卜艷 申請人:卜艷