[实用新型]一种换热管用透空结构无规运动胶球

说明书

技术领域

本实用新型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和强化传热的元件。

背景技术

当今世界的能源消耗速度不断增大，但地球上的有些能源却是有限的，如石油、天然气等。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，造成了很大的能源浪费，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。

人们一直在寻找一种好的防垢除垢和强化传热方法来节约能源，应对能源危机。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。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，回收是胶球被阻碍，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。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种换热管用透空结构无规运动胶球，其在换热管内流体介质作用下，在换热管内向前移动时，会发生无规则旋转，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。

本实用新型为解决上述问题采用的技术方案是：一种换热管用透空结构无规运动胶球，它是由连接环、透空和缺口组成的，所述透空是连接环内的空心结构，所述的缺口是在连接环内透空部分，同一平面上的缺口左边和右边、上边和下边都不对称，流体在流过胶球时，作用在每个连接环的左边和右边、上边和下边的力不对等，胶球会发生偏转，在换热管内做无规则运动，连接环外表面不停清洗换热管内壁，流体在经过胶球缺口时，湍流度加大，增加冲刷的效果。

本实用新型一种换热管用透空结构无规运动胶球的连接环的个数可以是三个或者三个以上的，若为三个连接环时，三个连接环面两两垂直，在三维坐标中，每个平面有一个连接环，保证在换热管内多个胶球不会相互穿插干扰，连接环的外表面为圆形或近似圆形，直径等于或者小于换热管的内径，增加连接环时可以加大胶球的强度和清洗换热管壁的效率。

本实用新型一种换热管用透空结构无规运动胶球的连接环外表面上可以设有螺旋槽或者胶钉，螺旋槽的螺棱可以对换热管内壁具有清洗的效果，胶钉不停地洗刷换热管内壁，具有良好的除垢效果；当采用在线胶球清洗时，螺旋槽或者胶钉对换热管内壁的边界层有破坏作用，提高换热管的传热能力。

本实用新型一种换热管用透空结构无规运动胶球的缺口的形状可以是圆弧形，也可以是多边形结构，保证在同一连接环上的缺口左边和右边、上边和下边的面积是不一样的，连接环剩余的面积也会随着不一样，引起流体作用在连接环上的左边和右边、上边和下边的力也不相同，最后胶球能在换热管内作无规运动。

本实用新型一种换热管用透空结构无规运动胶球的材料可以是橡胶、塑料、或者复合材料，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。

本实用新型用的有益效果是：1、胶球是由连接环组成的，连接环内部为透空结构，减小对流体的流动阻力，减轻胶球的质量，提高胶球在换热管中流通性能，节省材料成本；2、胶球的连接环上开设的面积大小不同的缺口，造成连接环在每一个平面上的受力不均，胶球会发生无规运转，加大流体的湍流度，提高换热管的传热效率；3、连接环外可以开设有螺旋槽或者胶钉，螺旋槽螺棱加强对换热管壁的刮擦作用，提高除垢效果，胶钉对换热管壁的洗刷作用较为明显，能清除换热管壁的深层污垢；4、螺旋槽的螺棱或者胶钉能够破坏换热管壁的边界层，具有强化传热的效果。