一種自潔式水冷器的制造方法
【專利摘要】一種自潔式水冷器，在冷凝器冷卻水的進水管或出水管上設計有變流閥，變流閥內(nèi)的旋轉(zhuǎn)阻力板在慢速電機的帶動下慢速旋轉(zhuǎn)，使水冷管內(nèi)的流速發(fā)生緩慢的周期性的小波動，誘發(fā)激勵彈簧產(chǎn)生的大伸縮，使鋼絲清洗螺旋產(chǎn)生一定強度的徑向振動、數(shù)十毫米的軸向往復移動和小角度的周向擺動，對軟硬水垢有足夠強度的清洗作用。這種水冷器不僅具有自動清洗功能很強，而且還具有水冷管內(nèi)的對流傳熱強化幅度較大、不磨損水冷管內(nèi)壁、阻力較低的諸多優(yōu)點。
【專利說明】一種自潔式水冷器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種自潔式水冷器，涉及各種列管式水冷器的冷卻管內(nèi)軟硬水垢的自動清洗防垢和冷卻對流傳熱強化。它能對各行各業(yè)的列管式水冷設備帶來顯著的增大冷卻能力和節(jié)能節(jié)水的綜合效益。
【背景技術】
[0002]列管式水冷器數(shù)量龐大，各行各業(yè)應用面非常廣泛。盡管緩垢劑、防垢劑種類多多，但是仍然普遍存在水垢問題的影響，尤其是中小型企業(yè)的一些水冷器，效率低下，耗水量大。最常用的辦法是周期性高壓水槍清洗和射流清洗。但是，一個月左右水垢又回復如故。由于水垢不能及時清洗，對于需要長期連續(xù)運行、不便于停車清洗的大型石化、煉油裝置，運行效率影響更大。
[0003]自轉(zhuǎn)鋼絲螺旋清洗技術(自動旋轉(zhuǎn)螺旋線傳熱技術的試驗研究，化工裝備技術，1997年，第5期)，自動清洗能力強，又具有較好的對流傳熱強化作用，并且結構簡單、阻力較低，綜合性能比較理想，可是存在磨損管內(nèi)壁的致命缺陷。塑料扭帶自轉(zhuǎn)清洗技術(汽輪機冷凝器自轉(zhuǎn)塑料扭帶自動在線連續(xù)除垢防垢技術研究，現(xiàn)代化工，2002年，第6期)，對軟污水垢的效果比較好，但是對普遍存在的管內(nèi)壁底層的硬水垢基本無效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提出的一種自潔式水冷器，水冷管內(nèi)的清洗螺旋，運行時能夠在變流閥的激勵下，產(chǎn)生復雜的三維振動，對冷卻管內(nèi)的軟硬水垢都實現(xiàn)有效的清洗，還有比較高的對流傳熱強化功能，流體阻力較低，對水冷管無磨損，能夠長期保障冷凝器高真空度的運行。
[0005]本實用新型的技術方案為:一種自潔式水冷器，主要部件有變流閥、水冷管、清洗螺旋、激勵彈簧、彈簧固定架、進水管、出水管。
[0006]變流閥主要有旋轉(zhuǎn)阻力板、轉(zhuǎn)軸、電機減速機一體化的慢速電機、閥體、填料密封箱、軸承箱組成。通過閥體法蘭安裝連接到冷卻水進口或出口管上。旋轉(zhuǎn)阻力板與閥體內(nèi)壁之間有很大的環(huán)形流道。旋轉(zhuǎn)阻力板在慢速電機的帶動下緩慢旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速一般為每分鐘1-10轉(zhuǎn)，依據(jù)水冷器管內(nèi)水垢生長的快慢選定，水垢生長較快的轉(zhuǎn)速也一個設計得較快。旋轉(zhuǎn)阻力板每旋轉(zhuǎn)一周，冷卻水進出管的阻力大小明顯變化兩次，使得水冷器內(nèi)冷卻水的流速隨之變化兩次，流速波動的幅度在5%-15%范圍內(nèi)，水冷管內(nèi)流速愈高，波動的幅度設計就選取得愈低。
[0007]水冷器水冷管內(nèi)安裝有清洗螺旋。清洗螺旋的長度比水冷管短數(shù)十毫米。清洗螺旋采用不銹鋼絲制造，鋼絲直徑1.0?3.0mm、清洗螺旋外徑與水冷管內(nèi)壁之間的直徑間隙為3?9mm,清洗螺旋的螺距為水冷管內(nèi)徑的1.0?2.5倍。每個水冷管口的激勵彈簧為并緊軟彈簧結構，制造激勵彈簧的鋼絲直徑0.6?2.0mm，激勵彈簧的彈性系數(shù)比清洗螺旋低許多倍。清洗螺旋與激勵彈簧串聯(lián)后安裝在彈簧固定架上。為了延長激勵彈簧與清洗螺旋之間連接處的磨損壽命，兩者之間通過耐磨損的塑料環(huán)串聯(lián)連接。
[0008]彈簧固定架采用注塑制造，采用便于安裝的內(nèi)插式結構。彈簧固定架上設計有管排翅、翅槽、捆綁槽、管排卡和懸掛孔。同一排水冷管的彈簧固定架安裝時，管排卡恰好可以卡到管排翅的翅槽內(nèi)，成為一排整體，能夠顯著提高整體的穩(wěn)定性。并且，還可以再通過捆綁鋼絲、經(jīng)過捆綁槽，將每個分區(qū)的彈簧固定架捆綁起來，固定到管箱的箱體內(nèi)壁上，進一步增強安裝的牢固性，這對于避免長途運輸、裝卸、吊裝安裝管程中可能發(fā)生強烈振動的新制造設備很有意義。每個激勵彈簧的鋼絲穿過懸掛孔固定在彈簧固定架上。
[0009]生產(chǎn)運行時，進出水管的冷卻水量在變流閥的作用下呈周期性的波形變化，水冷器內(nèi)的流速、水冷管內(nèi)的鋼絲清洗螺旋承受的軸向力大小也隨之呈波形變化。清洗螺旋作用在激勵彈簧的軸向力大小的波動變化時激勵出數(shù)十毫米的大伸縮，使清洗螺旋也隨之發(fā)生(數(shù)十毫米軸向往復移動、徑向振動、周向15°以下的小角度擺動的)三維清洗運動，對管內(nèi)壁的軟硬水垢實現(xiàn)有效、均勻的清洗作用。由于鋼絲清洗螺旋只有低頻的小角度擺動，就徹底消除了對水冷管內(nèi)壁磨損的根源。鋼絲清洗螺旋對管內(nèi)冷卻的對流傳熱系數(shù)有10%-25%幅度的強化作用。由于清洗螺旋螺距大、鋼絲細的結構特點又注定有流體阻力較小的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是一種自潔式水冷器總圖；
[0011]圖2是一種自潔式水冷器管口固定架結構圖；
[0012]圖3是一種自潔式水冷器的變流閥結構原理圖。
[0013]圖中的:1變流閥2進水管3出水管4水冷器5水冷管6清洗螺旋7彈簧固定架8激勵彈簧9捆綁鋼絲10塑料環(huán)11捆綁槽12管排翅13翅槽14進水口.15管排卡16懸掛孔17慢速電機18聯(lián)軸器19填料箱20法蘭21閥體22旋轉(zhuǎn)阻力板23轉(zhuǎn)軸24軸承箱。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖1、圖2、圖3對本發(fā)明作進一步詳細的描述。
[0015]一種自潔式水冷器，主要部件有變流閥1、水冷管5、清洗螺旋6、激勵彈簧8、彈簧固定架7、進水管2、出水管3。
[0016]變流閥I主要有旋轉(zhuǎn)阻力板21、轉(zhuǎn)軸22、電機減速機一體化的慢速電機17、閥體
21、填料密封箱19、軸承箱24組成。通過閥體21的法蘭20安裝連接到冷卻水進口 2或出口管3上。旋轉(zhuǎn)阻力板22與閥體21內(nèi)壁之間有很大的環(huán)形流道。旋轉(zhuǎn)阻力板22在慢速電機17的帶動下緩慢旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速一般為每分鐘1-10轉(zhuǎn)，依據(jù)水冷管5內(nèi)水垢生長的快慢選定，水垢生長較快的，轉(zhuǎn)速也一個設計得較快。旋轉(zhuǎn)阻力板22每旋轉(zhuǎn)一周，冷卻水進出管的阻力大小明顯變化兩次，使得水冷器(4)內(nèi)冷卻水的流速隨之變化兩次，流速波動的幅度在5%-15%范圍內(nèi)，水冷管5內(nèi)流速愈高，波動的幅度設計就選取得愈低。
[0017]水冷器4水冷管5內(nèi)安裝有清洗螺旋6。清洗螺旋6的長度比水冷管5短數(shù)十毫米。清洗螺旋6采用不銹鋼絲制造，鋼絲直徑1.0?3.0mm、清洗螺旋6的外徑與水冷管5內(nèi)壁之間的直徑間隙為3?9mm，清洗螺旋6的螺距為水冷管5內(nèi)徑的1.0?2.5倍。每個水冷管5入口的激勵彈簧8采用并緊軟彈簧結構，制造激勵彈簧8的鋼絲直徑0.6?2.0mm,激勵彈簧8的彈性系數(shù)比清洗螺旋6低許多倍。清洗螺旋6與激勵彈簧8串聯(lián)后安裝在彈簧固定架7上。為了延長激勵彈簧8與清洗螺旋6之間連接處的磨損壽命，兩者之間通過耐磨損的塑料環(huán)10串聯(lián)連接。
[0018]彈簧固定架7采用注塑制造，采用便于安裝的內(nèi)插式結構。彈簧固定架7上設計有管排翅12、翅槽13、捆綁槽11、管排卡15)和懸掛孔16。同一排水冷管5的彈簧固定架7安裝時，管排卡15恰好可以卡到管排翅12的翅槽13內(nèi)，成為一排整體，能夠顯著提高整體的穩(wěn)定性。并且，還可以再通過捆綁鋼絲9、經(jīng)過捆綁槽11，將每個分區(qū)的彈簧固定架7捆綁起來，固定到管箱的箱體內(nèi)壁上，進一步增強安裝的牢固性，這對于避免長途運輸、裝卸、吊裝安裝管程中可能發(fā)生強烈振動脫落的新制造設備很有意義。每個激勵彈簧8的鋼絲穿過懸掛孔16固定在彈簧固定架7)。
[0019]生產(chǎn)運行時，進出水管的冷卻水量在變流閥I的作用下呈周期性的波形變化，水冷器4內(nèi)的流速、水冷管5內(nèi)的鋼絲清洗螺旋6承受的軸向力大小也隨之呈波形變化。清洗螺旋6作用在激勵彈簧8上的軸向力大小波動變化時，激勵出數(shù)十毫米的大伸縮，使清洗螺旋6也隨之發(fā)生(數(shù)十毫米軸向往復移動、徑向振動、周向15°以下的小角度擺動的)三維清洗運動，對水冷管5內(nèi)壁的軟硬水垢實現(xiàn)有效、均勻的清洗作用。由于鋼絲清洗螺旋6只有低頻的小角度擺動，就徹底消除了對水冷管5內(nèi)壁磨損的根源。鋼絲清洗螺旋6對水冷管5內(nèi)冷卻的對流傳熱系數(shù)有10%-25%幅度的強化作用。由于清洗螺旋6螺距大、鋼絲細的結構特點，又注定有流體阻力較小的優(yōu)點。
【權利要求】
1.一種自潔式水冷器，主要部件有變流閥(1)、進水管(2)、出水管(3)、清洗螺旋(6)、激勵彈簧(8)、彈簧固定架(7);變流閥(1)主要有旋轉(zhuǎn)阻力板(22)、轉(zhuǎn)軸(23)、電機-減速機一體化的慢速電機(17)、閥體(21)、填料箱(19)、軸承箱(24)組成，旋轉(zhuǎn)阻力板(22)的外徑與閥體(21)內(nèi)壁之間有很大的環(huán)形流道，旋轉(zhuǎn)阻力板(22)的轉(zhuǎn)速為每分鐘1-10轉(zhuǎn)，通過閥體(21)的法蘭(20)安裝連接到冷卻水的進水管(2)或出水管(3)上；水冷管(5)內(nèi)安裝有清洗螺旋(6)，清洗螺旋(6)的長度比水冷管(5)短數(shù)十毫米，清洗螺旋(6)采用不銹鋼絲制造，鋼絲直徑1.0~3.0mm，清洗螺旋(6)的外徑與水冷管(5)內(nèi)壁之間的直徑間隙為3~9mm，清洗螺旋(6)的螺距為水冷管內(nèi)徑的1.0~2.5倍；激勵彈簧(8)采用并緊軟彈簧結構，制造激勵彈簧(8)的鋼絲直徑0.6~2.0mm，彈性系數(shù)比清洗螺旋(6)低許多倍；清洗螺旋(6)與激勵彈簧(8)通過耐磨的塑料環(huán)(10)串聯(lián)后安裝在彈簧固定架上。
2.根據(jù)權利要求1的一種自潔式水冷器，其特征在于:彈簧固定架(7)采用便于安裝的內(nèi)插式結構；彈簧固定架(7)上設計有管排翅(12)、翅槽(13)、捆綁槽(11)、管排卡(15)和懸掛孔(1);安裝時，管排卡(15)恰好可以卡到管排翅(12)的翅槽(13)內(nèi)，成為一排整體，提高整體的穩(wěn)定性；還可以再采用捆綁鋼絲(9)、經(jīng)過捆綁槽(11)，將每個分區(qū)的彈簧固定架(7)捆綁成為一個整體，最后固定到管箱的箱體內(nèi)壁上。
【文檔編號】F28G3/08GK203704769SQ201420003377
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月4日 優(yōu)先權日:2014年1月4日
【發(fā)明者】俞天翔, 俞秀民, 俞天蘭, 張 成, 彭德其, 吳金香 申請人:長沙自潔換熱器科技有限公司