[发明专利]一种振动螺旋流态化卧式列管换热器

摘要

一种振动螺旋流态化卧式列管换热器，采用均布管箱等结构来提高流化球进入各换热管的均匀性。钢丝螺旋线外径与管内壁之间的间隙大于流化球直径的2倍，消除了流化球污垢清洗的盲区。运行时，流化球在螺旋流的推动下作螺旋线运动，自身的离心力自然地富集到管内壁，并且产生硬垢清洗必需的压力。流化球在管内壁的滑动分速度起到自动清洗硬垢的作用。流化球高速滚动对边界层强烈的横向搅动，大大的降低了滞流层的过饱和度，避免或显著的缓解了硬垢的产生，具有更宝贵的防垢作用。换热管内设置的钢丝螺旋线，在进口端固定，尾端自由，避免发生钢丝螺旋线对管内壁的磨损。因此，这种换热器适合于会生长硬垢的各种结构的卧式列管换热器。

主权项

一种振动螺旋流态化卧式列管换热器，主要结构部件有均布管箱(13)、出口管箱(18)、换热管(5)、钢丝螺旋线(6)、流化球(3)、文丘里(2)、调节阀(1)、进口管线(7)，其特征为：每根换热管(5)内设置一根钢丝螺旋线(6)，安装在进口端管口的固定架(21)上，尾端自由；钢丝的直径为1.0～3.0mm；钢丝螺旋线(6)外径与换热管(5)内壁之间的直径间隙大于流化球(3)直径的两倍；钢丝螺旋线(6)的螺距为换热管(5)内径的(1.0～3.5)倍，取值主要依据硬垢清洗需要的强度和流速大小；任何管程中排在最低下2～3排的换热管(5)内的钢丝螺旋线(6)的螺距，要比其它换热管(5)内的钢丝螺旋线(6)的螺距大10％以上，并且愈是排在低下的螺距愈大；均布管箱(13)的均布盖(11)不作为承压端盖(12)时，均布盖(11)与承压端盖(12)之间设计有压力平衡连通孔；均布盖(11)曲面距离管板(14)的高度设计原则，是使均布管箱(13)内与换热管(5)垂直方向的横向流速，保持在流化球(3)均布流动要求的范围内，若是向上流要求不低于流化球(3)沉降速度的2.0倍以上，若是向下流要求不高于流化球(3)沉降速度的1.5倍，以求进入各换热管(5)的流化球(3)的数量不过分悬殊；有进口管(8)的均布管箱(13)的结构，设置有上下分隔的分区均布板(9)和径向均布板(10)；出口管箱(18)内垂直方向流通的最大截面(19)的高度H设计原则，是使得通过该截面的流速，低于添加的流化球(3)的沉降速度的1/3，来满足参与循环的流化球(3)沉降分离的要求，出口管箱(18)的底部是储存流化球(3)的循环槽(20)；进口管线(7)上设计有为流化球(7)在换热器系统内循环流动提供动力的文丘里(2)和便于控制流化球(3)合理浓度的调节阀(1)；文丘里(2)以后的进口管线(7)的水平段内都必需安装钢丝螺旋线(6)，防止流化球沉积堵塞。