[实用新型]自动旋转螺旋除垢扰流管式换热器

说明书

本实用新型属于热交换和传热设备，特别涉及一种自动旋转螺旋除垢扰流管式换热器。该管式换热器包括管壳式、容积式、套管式、蛇管式、翅片(螺纹)管式、热管式换热器和空冷器，以及具近园形板管流道的全焊接结构的板式与板壳式换热器。

在换热器在线清洗的现有技术中，属旋转螺旋除垢清洗技术的有西德专利为DE2224728(1974.10.31)，苏联专利为SU1158846(1985.5.30)。这种旋转螺旋除垢清洗技术的主要优点是螺旋件的制造简便，金属材料消耗少，成本低。但是，德、苏专利技术的外动力传动，所需的结构太复杂，制作成本过高。    

本实用新型的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种“自动旋转螺旋除垢扰流管式换热器”，不需要外动力传动，只要在流体作用下，螺旋除垢元件就可以自动旋转起来，实现在线自动除垢防垢，扰动湍流，强化传热，使换热器保持终身自洁高热效。

本实用新型的目的是这样实现的：管式换热器的换热管采用“自动机械除垢换热管”专利技术(专利号：ZL93244997.2，该专利权人即本专利权人)的优点，即管外侧套装至少一段转振螺旋弹簧，管内侧安插多节异径转振螺旋弹簧，而与之不同的是以一种特制的螺旋桨与各节转振弹簧构成转动元件，各转动元件以中轴拉杆钢丝为轴承且以限位挡板定位，或者以一种新的联轴节代替中轴拉杆钢丝及固定其上的限位挡板，构成一个自动旋转螺旋除垢扰流的简单的机械系统，该系统在流体作用下不仅呈全方位持续的振动状态，而且同时呈持续的转动状态，从而加强了该系统自动除垢防垢，强化传热的良好效果。

本实用新型的技术原理，主要是在管式换热器的换热管中内插自动旋转的螺旋弹簧系统，在管内流体作用下及系统本身所具有的特性，使之不断产生两大方面的运动：一是螺旋弹簧系统持续产生的轴向、径向、环向的振动和转振，二是螺旋桨产生的旋转带动各节转振弹簧的持续转动。这两大方面的运动，使整个系统对管壁产生了不断地强有力地接触、刮摩和撞击，故加强了对管壁已有污垢的清除效果；同时该系统又反作用于流体，对流体产生强有力地持续扰动；而螺旋桨带动转振弹簧的转动，又使流体产生两个方向的运动，一是沿桨的轴线方向向前的螺旋运动，另一是沿桨的旋转方向成圆周运动，两个方向运动的合成使流体上下翻腾、螺旋前进，因而能够对管内流体进行充分地扰动，使流场发生很大变化，特别是对管壁区边界层层流底层所产生的有力破坏并激发湍流，导致管内膜传热系数的更大提高，与此同时也更有效地阻止了管壁污垢的沉积和形成。因而使设备在生产运行中能够长久、稳定地保持最佳传热状态，终身高热效。

本实用新型的具体结构由以下实施例及其附图给出。

实施例：“自动旋转螺旋除垢扰流管式换热器”以管壳式为典型代表予以说明之，其它如容积式、套管式、蛇管式、翅片(螺纹)管式、热管式换热器和空冷器以及具近园形板管流道的全焊接结构的板式与板壳式换热器均可参照管壳式换热器实施。

附图说明：

图1是本实用新型设计的“自动旋转螺旋除垢扰流管壳式换热器”结构示意图。

图2是图1的A详图，给出了管束换热管外侧套装转振弹簧及扰流栅对换热管四点限位固定管束的结构示意图。

图3是图2的B详图，给出了换热管外侧套装转振弹簧及管内侧插装自动旋转螺旋除垢扰流机械系统的结构示意图。

图中：1.壳体2.换热管3.扰流栅4.转振弹簧5.外导流筒6.固定支架7.拉振弹簧8.异径转振弹簧9.螺旋桨10.联轴节

下面结合附图详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

“自动旋转螺旋除垢扰流管壳式换热器”壳体(1)内，装有由换热管(2)和扰流栅(3)组成的管束，换热管(2)的外侧套装至少一段转振弹簧(4)，在各段转振弹簧(4)之间由扰流栅(3)将它们分开而互不干扰，它们在管外侧构成了一个自动除垢扰流的简单的机械系统。

换热管(2)的内侧安插至少一段异径转振弹簧(8)，异径转振弹簧(8)分别与螺旋桨(9)以固定式联结组成一个转动元件，而各转动元件之间分别通过联轴节(10)以转动式联接，组成一个可旋转的机械系统，其两端分别与换热管(2)两端固定支架(6)上的拉振弹簧(7)，通过联轴节(10)与螺旋桨(9)相联接，这样便构成了一个具有拉振、转振和旋转功能的螺旋弹簧系统。

螺旋桨(9)系由金属或非金属材料制成，桨型为螺旋带式、螺旋杆式和螺旋桨式；而叶片系由实体或中空、多孔、叶窗式或弹簧钢丝缠绕构成，其叶型为倾斜叶片、后弯叶片、开启叶片和全闭叶片。