[实用新型]新型自动除垢扰流双效节能管式热交换器

说明书

本实用新型属于热交换和传热设备，涉及一种新型自动除垢扰流双效节能管式热交换器，该热交换器属于振动螺旋在线自动除垢清洗和强化传热技术，该热交换器有定向流式和换向流式二种型式，二者均采用管式热交换器标准结构，包括管壳式、容积式、套管式、蛇管式、螺纹管式、横纹管式、波纹管式、波节管式、翅片管式热交换器及空冷器。

在热交换器的振动螺旋在线自动除垢清洗和强化传热的现有技术中，主要有固定式和旋转式二种。固定式如中国专利 CN 2055925(1990．04．11)和美国专利 US 4583585 (1986．04．22．)，其优点是结构简单，成本低，在流体诱导振动下有强化传热作用，但除垢防垢能力不足是其严重缺陷。旋转式如中国专利 CN 106787 (1988．10．09．)、法国专利 FR 013279(1988．10．10)和 FR 014996(1988．11．18．)，其优点是除垢能力较强，强化传热效率较高，但对流体流速要求严格，推广应用比较困难。上述现有技术只局限于螺旋拉伸弹簧作用于换热管内单侧定向流。

中国专利 ZL 93244997．2 (1993．11．20．)、ZL 94204736．2(1994．02．07．)和 ZL 96218486．1 (1996．08．21．)，是本人设计开发的螺旋压缩弹簧作用于换热管内、外双侧定向流的第一代、第二代在线自动除垢扰流新技术、新设备，其优点是克服了固定式螺旋拉伸弹簧除垢防垢能力不足的缺陷，但其换热管内设置的螺旋弹簧系统和管口封挡结构较复杂，实属美中不足；而本新型自动除垢扰流双效节能管式热交换器，尚未有其他专利公开和文献报导。

本实用新型的目的在于弥补第一代 ZL 93244997．2和 ZL94204736．2、第二代 ZL 96218486．1在线自动除垢扰流管式热交换器的不足，提供一种结构更简单、制造更容易、流体阻力更小、自动除垢能力更强、传热效率更高、使用寿命更长的第三代即新型自动除垢扰流双效节能管式热交换器，填补螺旋压缩弹簧作用于换热管内、外双侧换向流的在线自动除垢清洗和强化传热技术的空白，为消除设备污垢瓶颈实现长周期运行提供技术支撑。

本实用新型的目的是这样实现的：新型自动除垢扰流双效节能管式热交换器，有定向流式和换向流式二种型式，二者均采用管式热交换器标准结构，其特征是：在换热管内插至少一节转振弹簧，它们是由圆形、椭圆形、方形或螺旋形弹簧钢丝制成的螺旋压缩弹簧，其结构长度、螺距、丝径和簧径随工况的不同而改变，它们是不受任何拉力的自由个体，由固定于两端管板上的挡杆栅将其封挡在管内；挡杆栅是由若干个圆形或椭圆形金属棒制成的管口挡杆组成的栅圈，每根管口挡杆绕制或焊制若干个挡圈或挡针，每个挡圈或挡针对准换热管中心，管内转振弹簧套住挡圈或挡针而不能滑脱出管外；每根管口挡杆还绕制或焊制一个或二个支圈或支座支在或点焊在管桥上，支撑整个挡杆栅与管口保持适当距离，以减少流阻。换热管外套若干节转振弹簧，它们是不受任何拉力的自由个体；在标准结构的管壳式热交换器中由扰流栅将各节转振弹簧分开，扰流栅是由圆形、椭圆形、方形或螺旋形的杆系组成的栅圈，每四个为一组，对换热管施行四点限位并支撑整个管束。该热交换器，应用范围很广，适于300℃以下的各种工况。

该热交换器的换向流式和定向流式具有相同的设备结构，区别在于换向流式是在该热交换器的进、出管路上分别装设“S”型液封管，使换热流体充满整个热交换器；同时在该热交换器的进、出管路上分别装设流体定时换向装置，采用标准电动、气动或手动三通阀，也可分别装设一组进、出管连通旁路阀，采用普通的电动、气动或手动闸阀，定时开关，令换热管内、外流体定时换向流动；在定时换向流动次数比较频繁的情况下，热交换器换热管内插外套的转振弹簧做往复穿梭运动，可将管内转振弹簧的数量减少至1／2管长或至少一节；在需要延长定时换向周期(一周至一个月)情况下，换热管内插外套的转振弹簧做间歇反冲运动，应增加管内转振弹簧的数量至全管长。该热交换器的换向流式适用于水冷却器或允许换热流体的流量在定时换向的瞬间发生变化的热交换器及空冷器。