一种换热管内强化传热与防垢除垢转子的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及强化传热技术领域，特别是涉及一种换热管内强化传热与防垢除垢转子。
【背景技术】
[0002]在实际工程应用中，管壳式换热器普遍存在管内结垢现象，导致管内换热效率大幅度降低，甚至管内严重堵塞无法使用。换热管内插物在线自动防垢除垢技术是近年来提出的一种新技术，一般是在换热管中放置内插物，迫使管内流体产生旋流或波动，从而破坏管内壁面附近流体边界层，阻止污垢的沉积，从而达到防垢除垢的目的，同时还具有强化换热的效果，其最大优点是不仅适用于新型换热器的制造，也适合于旧换热器的改造。
[0003]常见的管内插入物有漩涡发生器、螺旋纽带、螺旋线圈、锥形环等。螺旋纽带和螺旋弹簧对传热管的刮擦会损伤换热管内壁，并且流体流动时推动螺旋纽带和螺旋弹簧转动需要较大的驱动力矩，消耗更多的流体动能。为了进一步提高扭带的强化换热效果，很多学者对传统扭带进行了改进，例如采用窄边扭带、带孔扭带、以及扭带与其他管内插入物进行组合的方式。然而，这些新的方式增加的流体阻力一般都比较大，使得换热的增强往往被增加的栗功消耗所抵消，达不到良好的综合性能。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对上述技术问题，提出了一种换热管内强化传热与防垢除垢转子。该转子的结构简单，整体表面积较小，节省了制作成本且便于安装，减小了流体阻力，具有自动在线防垢除垢和强化传热双重功能。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:一种换热管内强化传热与防垢除垢转子，其特征在于:主要部件包括空心轴和螺旋渐变叶片；螺旋渐变叶片表面光滑，螺旋渐变叶片的根部与空心轴外表面相交，螺旋渐变叶片外径略小于换热管内径，螺旋渐变叶片的厚度保持一定，螺旋渐变叶片的宽度在靠近空心轴根部时最小，沿着轴线方向螺旋渐变叶片宽度逐渐增加；螺旋渐变叶片在空心轴表面轴向等分排列；管内流体流动时，流体带动螺旋渐变叶片旋转，改变了管内流体的流动状态，减薄了边界层厚度，并对管壁起到了轻微刮削作用，由此达到强化传热和防垢除垢的目的。
[0006]所述的螺旋渐变叶片和空心轴是由高分子材料、高分子基复合材料、金属或者陶瓷材料制作而成。
[0007]所述螺旋渐变叶片沿空心轴圆周方向均匀分布，螺旋渐变叶片的个数为两个、三个或多个。
[0008]所述螺旋渐变叶片在轴向截面上投影是椭圆弧或圆弧曲线，螺旋渐变叶片根部与空心轴外表面相交。
[0009]所述换热管内强化传热与防垢除垢转子的空心轴靠近进水口侧的端部有倒角或倒圆角。
[0010]本实用新型的有益效果是，1、所发明的转子整体表面积较小，节省了制作成本且有利于安装，减小了流体阻力；2、转子的螺旋渐变叶片在换热管内流体推动作用下，推动整个转子转动，增加了流体的湍流程度，更有利于强化传热；3、转子的螺旋渐变叶片在旋转过程中对换热管内壁起到轻微刮削作用，会对换热管内壁污垢进行清除，同时减少了污垢在换热管内壁的沉积。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的三维结构示意图。
[0012]图2为图1的俯视结构示意图。
[0013]其中，1-空心轴，2-螺旋渐变叶片。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此夕卜，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0015]如图1所示，一种换热管内强化传热与防垢除垢转子，主要部件包括空心轴(1)、螺旋渐变叶片(2 )。螺旋渐变叶片(2 )在换热管内流体推动作用下，使整个转子转动，增加了流体的湍流程度，更有利于强化传热，由于螺旋渐变叶片(2)贴近换热管内壁，因此管内壁不断被螺旋渐变叶片刮擦，对换热管内壁污垢进行清除，同时减少了污垢在换热管内壁沉积，达到强化传热与防垢除垢的目的；此外转子整体表面积较小，相比于其他换热管内插物，流动阻力增加较小，同时制造安装方便，不仅适用于新型换热器的制造，也适合于旧换热器的改造。
[0016]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种换热管内强化传热与防垢除垢转子，其特征在于:主要部件包括空心轴和螺旋渐变叶片；螺旋渐变叶片表面光滑，螺旋渐变叶片的根部与空心轴外表面相交，螺旋渐变叶片外径略小于换热管内径，螺旋渐变叶片的厚度保持一定，螺旋渐变叶片的宽度在靠近空心轴根部时最小，沿着轴线方向螺旋渐变叶片宽度逐渐增加。2.根据权利要求1所述的一种换热管内强化传热与防垢除垢转子，其特征在于，所述的螺旋渐变叶片和空心轴是由高分子材料、高分子基复合材料、金属或者陶瓷材料制作而成。3.根据权利要求1所述的一种换热管内强化传热与防垢除垢转子，其特征在于，螺旋渐变叶片沿空心轴圆周方向均匀分布，螺旋渐变叶片的个数为两个、三个或多个。4.根据权利要求1所述的一种换热管内强化传热与防垢除垢转子，其特征在于，螺旋渐变叶片在轴向截面上投影是椭圆弧或圆弧曲线，螺旋渐变叶片根部与空心轴外表面相交。5.根据权利要求1所述的一种换热管内强化传热与防垢除垢转子，其特征在于，转子的空心轴靠近进水口侧的端部有倒角或倒圆角。
【专利摘要】本实用新型提供了一种换热管内强化传热与防垢除垢转子，主要部件包括空心轴和螺旋渐变叶片；螺旋渐变叶片表面光滑，螺旋渐变叶片的根部与空心轴外表面相交，螺旋渐变叶片外径略小于换热管内径，螺旋渐变叶片的厚度保持一定，螺旋渐变叶片的宽度在靠近空心轴根部时最小，沿着轴线方向螺旋渐变叶片宽度逐渐增加；本换热管内强化传热与防垢除垢转子的整体表面积小，节省材料，降低了成本，对流体造成的阻挡作用大大减小；当流体流入管内时，流体带动螺旋渐变叶片旋转，由于在贴近管壁处螺旋渐变叶片宽度最大，因此螺旋渐变叶片扰乱了管壁处流体的流动状态，减薄边界层厚度，并对管壁起到轻微刮削作用，由此达到强化传热和防垢除垢的目的。
【IPC分类】F28G3/00, F28F19/00, F28F13/12
【公开号】CN204924016
【申请号】CN201520684686
【发明人】王定标, 张灿灿, 韩勇, 向飒, 彭旭, 张欢, 许阳阳, 廉鼎元
【申请人】郑州大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月7日