[发明专利]一种换热管用内压膨胀式螺旋胶球

说明书

技术领域

本发明涉及一种水净化装置的元件，特别涉及一种应用于管壳式换热器、热交换反应器等设备中换热管内清洗元件。

背景技术

一直以来换热管内容易沉积污垢，特别是在冷却水为含有杂质的流体时，例如海水、河水时，换热管在很短时间，如3-5天就会沉积很厚的污垢。沉积的污垢具有很大的危害性，污垢的热阻很大，直接大大减低了换热管内的传热效率，另外污垢还具腐蚀性，会缩短换热管的寿命，从而给工厂带来很大的经济损失。对于除去换热管内污垢的方法有机器清洗技术、胶球清洗技术和在线清洗技术。机器压力清洗技术需要很大的水压，对机器的要求很高，但是机器压力清洗的结果不是令人满意，清洗污垢不够完全。在线清洗技术是最近十年发展起来的技术，一般是在换热管内穿插除垢元件自动清洗，其结果是对污垢的清洗有效果，但是会造成很大压力损失，影响流道，同时流体中的夹带物易于堵塞换热管，同时该技术还不够完善。相对较好的技术是利用胶球在线清洗，形状和材料可以调整，对管壁有摩擦效果但是不会损伤管壁，同时胶球可以重复利用，成本较低。专利号200710098489.0，名称为一种换热管在线清洗除垢元件，该元件有流道，但元件的缺点是最大外径与换热管内壁接触为线接触，清洗污垢的作用有限，空心轴为直轴，元件向前通行能力有限；目前使用的胶球为多孔柔软的软体结构，在使用过程中胶球的湿态直径和比重难以控制，也易于被污泥、污垢和微生物等所附着，所以流通性能不好，回收时胶球被阻碍，回收效率较低；胶球做成实心状时，对流体的阻力较大，易阻塞管道。

发明内容

本发明的目的是设计一种应用于换热管内清洗内壁的胶球，其在换热管内流体介质作用下，在换热管内向前移动时，会发生旋转，具有加强清洗的效果，并能加强胶球在换热管内的流通能力，有利于提高胶球清洗的效率，增加胶球回收率。

本发明为解决上述问题采用的技术方案是：一种换热管用内压膨胀式螺旋胶球，是由空心轴和叶片组成的，空心轴内表面为弧形结构或锥形结构，空心轴内孔两端直径较大于中间孔径，由于胶球的弹性，当有介质流入到空心轴内时，使其产生膨胀力，增加胶球与换热管壁之间的接触面积，进而加大空心轴外表面与换热管内表面之间摩擦强度，提高胶球清洗力度和效率；所述叶片是空心轴内的凸棱结构，该凸棱以空心轴内径中心为圆心，具有一定的螺旋角，呈螺旋状，叶片绕空心轴成左旋或者右旋，叶片均须固定在空心轴表面上，当胶球被发射到换热管内，流体介质作用在所述叶片上，胶球上产生垂直于径向上的周向力，形成旋转扭矩，胶球发生转动，增强胶球与换热管内壁的摩擦，减少滞留的可能性，有利于提高胶球的流通能力，胶球向前运行的速度加大，胶球表面与换热管内壁形成动摩擦，能提高胶球的清洗效率，空心轴做成空心状可以节省材料成本，减轻胶球的质量，加大胶球的流通性能，减小胶球清洗周期。

本发明一种换热管用内压膨胀式螺旋胶球的空心轴外表面开有螺旋槽，或者设有凸钉，所述螺旋槽螺旋方向与所述叶片的旋向相同，胶球流通过换热管时，内压膨胀作用使螺旋槽边缘会对换热管内壁发生刮擦作用，强化清洗效果；换热管内流体通过时，作用在螺旋槽壁上，空心轴受到垂直于径向上的周向力发生旋转，造成胶球的旋转扭矩更大，旋转时的螺旋槽壁与换热管壁之间的摩擦为动摩擦，进一步提高胶球清洗的效果。

本发明一种换热管用内压膨胀式螺旋胶球的空心轴上的叶片的个数可以是一个，或者多个，多个叶片分布在空心轴上时，最好是均匀分布，有利于胶球旋转均匀，流通换热管时比较稳定，提高清洗效率。

本发明一种换热管用内压膨胀式螺旋胶球的空心轴的内径形状可以是椭圆形，或者圆形，空心轴的外表面为球形，有利于通过换热管，空心轴的长度要小于或者等于空心轴的直径，有利于胶球在换热管内旋转清洗管壁。

本发明一种换热管用内压膨胀式螺旋胶球的制作材料可以是橡胶、塑料、或者其他的复合材料，要求材料具有高耐磨性，延长胶球的使用寿命，提高胶球的清洗效果；材料的密度要小于流体介质的密度，有利于提高胶球的流通性能。