一种在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置的制作方法

本发明涉及化工机械领域，具体的说是一种在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置。

背景技术：

目前油田列管换热器介质成分较为复杂，换热器结垢后难以清理，污垢严重时必须停产、拆卸后进行清理，换热管在线除垢装置能够实时清除换热管污垢，保证换热器长期高效运行。目前的换热管在线除垢装置分为管外除垢及管内除垢两种。

换热管外在线除垢：为了解决在线除垢问题，改变换热器的工艺，传热介质走管程，换热介质走壳程，污垢在换热管外生长。管外除垢刮板换热器利用安装在换热管外的除垢元件，通过传动机构带动除垢元件往复运动实时清除换热管外的污垢，实现在线除垢的目的。该换热器结构体积大，成本高，难以拆卸维修，刮除的固体难以排出。一旦系统失效，无法更换和维修易损件，只能返厂拆解大修，使用寿命短，成本高。

换热管内在线除垢：换热管内在线除垢装置又可分为无动力管内在线除垢装置和有外加动力管内在线除垢装置两种。无动力管内在线除垢装置利用高速流动的换热介质驱动换热管内除垢元件旋转，从而连续不断的清除换热管内壁的污垢，实现在线除垢。优点是结构简单，成本低，缺点是要求换热介质的流速高，在发电厂凝汽器机组应用效果较好，但是油田工况换热介质流速低，难以驱动除垢元件旋转除垢。外加动力管内在线除垢装置，是在换热器的换热管内增加螺旋纽带式除垢元件，所有换热管的除垢元件端部连接在一块拖板上，外部电动机输入动力，通过传动机构，推拉连接除垢元件的拖板，从而让除垢元件在换热管内做直线往复运动，往复运动行程大于除垢元件导程，运动过程中连续不断地清除换热管内污垢，实现换热管内污垢在线清理，清除的固体可直接由流体带出换热器，使换热器长期保持良好的换热效果。优点不受换热介质的流速影响，除垢效果稳定可靠，缺点是适用两回程以下换热器，除垢元件在换热管内做直线往复运动，压力损失明显，除垢元件受周期性变化的压力和拉力，长期使用易疲劳破坏，再者要求除垢元件要有一定的刚度、强度及不粘附介质的特性，除垢元件受力变形超过导程时末端不能运动会除垢导致功能失效。

技术实现要素：

为了克服现有的换热管内在线除垢装置有的不适用油田低流速介质，有的长期使用易损坏的不足，本发明提供一种在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置，该在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置采用在管内旋转的方式除垢，减少了除垢元件变形失效的机率，使用寿命长，刮除的污垢可直接由流体带出换热器。

本发明的技术方案是：一种在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置，包括电机，电机输出轴连接减速器，所述减速器输出轴上固定有主动轮，主动轮周围通过一级惰轮连接一级从动轮，一级从动轮外侧通过二级惰轮连接二级从动轮，二级从动轮外侧通过三级惰轮连接三级从动轮；所述主动轮和所有从动轮前端均通过连接轴连接中心齿轮，中心齿轮外围连接有若干个周围齿轮。

所述三级从动轮外侧通过四级惰轮连接四级从动轮，所述四级从动轮上通过连接轴连接中心齿轮，中心齿轮外围连接有若干个周围齿轮。

所述中心齿轮和周围齿轮前端均通过连杆连接除垢元件。

所述中心齿轮外部连接有6个周围齿轮。

本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，该传动装置安装在换热器管箱内，不改变传统换热器的结构尺寸，利用外部电动机输入动力，输出轴端安装螺旋纽带除垢元件，在输出齿轮轴的带动下做旋转运动，纽带旋转应力由一端向另一端传递并在流体的流动扰流作用下得到释放，在换热器使用过程中实时进行污垢清理，刮除的污垢可直接由流体带出换热器。该装置具有成本低、结构简单、运行可靠、易于制造、便于维修、使用寿命长的特点，是列管换热器在线清洗领域新的突破，具有较好的应用效果和推广前景。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是沿图1中a－a的剖视图；

图3是中心齿轮和周围齿轮的截面图；

图4是中心管内除垢元件的示意图；

图5是周围管内除垢元件的示意图。

图中1-电机，2-减速器，3-磁性联轴器，4-主动轮，5-一级惰轮，6-一级从动轮，7-除垢元件，8-换热管，9-周围齿轮，10-中心齿轮，11-二级惰轮，12-二级从动轮，13-三级惰轮，14-三级从动轮，15-四级惰轮，16-四级从动轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1至图5所示，一种在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置，包括电机1，电机1输出轴连接减速器2，减速器2上连接有磁性联轴器3，磁性联轴器3的输出轴上固定有主动轮4，主动轮4周围与一级惰轮5相啮合，一级惰轮5为3个，每个一级惰轮5外部均连接2个一级从动轮6，每个一级从动轮6外侧通过2个二级惰轮11连接二级从动轮12，为避免从动轮之间相互碰撞，相间隔的二级从动轮12外侧通过三级惰轮13连接三级从动轮14，依此类推，三级从动轮14外侧通过四级惰轮15连接四级从动轮16，在齿轮箱直径允许范围内，四级从动轮外侧还可以通过五级惰轮连接五级从动轮。因此，各级齿轮形成树枝状传动次序。

所述主动轮4和所有从动轮前端均通过连接轴连接中心齿轮10，每个中心齿轮10外部连接有6个周围齿轮9，所述中心齿轮10和周围齿轮9前端均通过连杆连接除垢元件7，除垢元件7置于换热管8内。

在工作时，将每个除垢元件7分别插入换热器的换热管8中，开动电机1通过减速器2驱动主动轮4，将动力直接或通过惰轮由中心向周围各级从动齿轮传动，主动轮4和各级从动轮分别带动除垢元件7在换热管8内旋转，从而将管内污垢刮除，然后被管内流动的介质带走。

技术特征：

1.一种在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置，包括电机（1），电机（1）输出轴连接减速器（2），其特征在于：所述减速器（2）输出轴上固定有主动轮（4），主动轮（4）周围通过一级惰轮（5）连接一级从动轮（6），一级从动轮（6）外侧通过二级惰轮（11）连接二级从动轮（12），二级从动轮（12）外侧通过三级惰轮（13）连接三级从动轮（14）；所述主动轮（4）和所有从动轮前端均通过连接轴连接中心齿轮（10），中心齿轮（10）外围连接有若干个周围齿轮（9）。

2.根据权利要求1所述的在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置，其特征在于：所述三级从动轮（14）外侧通过四级惰轮（15）连接四级从动轮（16），所述四级从动轮（16）上通过连接轴连接中心齿轮（10），中心齿轮（10）外围连接有若干个周围齿轮（9）。

3.根据权利要求1或2所述的在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置，其特征在于：所述中心齿轮（10）和周围齿轮（9）前端均通过连杆连接除垢元件（7）。

4.根据权利要求3所述的在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置，其特征在于：所述中心齿轮（10）外部连接有6个周围齿轮（9）。

技术总结
一种在线除垢换热器管内清理元件旋转传动装置。主要解决现有的换热管内在线除垢装置有的不适用油田低流速介质，有的长期使用易损坏的问题。其特征在于：所述减速器（2）输出轴上固定有主动轮（4），主动轮（4）周围通过一级惰轮（5）连接一级从动轮（6），一级从动轮（6）外侧通过二级惰轮（11）连接二级从动轮（12）；所述主动轮（4）和所有从动轮前端均通过连接轴连接中心齿轮（10），中心齿轮（10）外围连接有若干个周围齿轮（9）。该传动装置采用在管内旋转的方式除垢，减少了除垢元件变形失效的机率，使用寿命长，刮除的污垢可直接由流体带出换热器。

技术研发人员：张春成;杨敬彪;郭宏峰;刘占先;李铁志;曹蕊;赵皖姝;雷志强
受保护的技术使用者：中国石油天然气集团有限公司;大庆石油管理局有限公司
技术研发日：2020.06.18
技术公布日：2020.11.17