专利名称：一种带网孔表层的清洗除垢球的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种带网孔表层的清洗除垢球，属于管内清洗除垢和强化传热领域。
背景技术：
管壳式换热器在电力、石油化工和空调制冷等领域被大量而广泛的应用，换热器在运行中绝大部分都有积污和结垢现象，特别是采用冷却水冷却的换热器等。污垢导致换热器传热系数降低，能耗增大，甚至出现堵管而导致设备无法正常运行；结垢还会形成垢下腐蚀，缩短设备的使用寿命。胶球清洗技术在电厂凝汽器中应用较为普遍，但目前使用的胶球为海绵球，胶球的直径和比重难以准确受控，在使用过程中的变化也较大，也易于被污泥、污垢和微生物等所附着，造成收球率低和循环率低甚至堵塞换热管等问题，胶球清洗的效果较差，而且胶球的使用寿命较短，一般2-3周就需要更换胶球，使得胶球清洗系统的运行较为繁杂，也一定程度上影响到了胶球清洗系统的正常运行。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供清洗除垢效果好和寿命长的一种带网孔表层的清洗除垢球。本发明的技术方案为该清洗除垢球是由内球和网孔表层组成，内球和网孔表层均由弹性材料制成，内球的外表面与网孔表层的内表面连接为一体，清洗除垢球的外表面采用致密表面；网孔表层为成密集网状布置多个孔的网孔壳状结构，网孔表层的各网孔之间的实体部分为可刮蹭待清洗除垢表面而获得清洗除垢功效的网孔隔片。所述内球为实心球体，所述网孔表层是内外侧均为球面的带多孔的球壳体。所述内球和网孔表层为橡胶材料或塑料材料制成，其密度与待清洗管内流体的密度差值不超过流体的密度的±5%。所述网孔隔片为相互交叉的环状网孔隔片或者足球状边框网孔隔片或者圆孔隔片；由网孔隔片形成的网孔为三边形孔密集网状布置形式，或为四边形孔密集网状布置形式，或为三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式，或为五边形孔和六边形孔混合密集网状布置形式，或为三边形孔和四边形孔和六边形孔混合密集网状布置形式，或为圆形孔密集网状布置形式；所述网孔为直孔或锥形孔，网孔进行倒圆，倒圆后的网孔为曲面孔。所述网孔隔片分成3组空间相互正交的环状网孔隔片，即三正交左视环状网孔隔片、三正交右视环状网孔隔片和三正交俯视环状网孔隔片，每个视向均分别设置2-12个环状网孔隔片，网孔隔片连接为一体组成网孔表层，网孔隔片之间的空隙部分为网孔；或者所述网孔隔片分成4组空间相互交叉的环状网孔隔片，即3组相互斜交的环状网孔隔片以及I组分别与所述3组相互斜交的环状网孔隔片正交的环状网孔隔片，其中至少有一组环状网孔隔片的数量为2个以上，且4组的环状网孔隔片的数量均不多于12个，网孔隔片连接为一体组成网孔表层，网孔隔片之间的空隙部分为网孔；
或者所述网孔隔片为足球状边框网孔隔片，网孔隔片连接为一体组成网孔表层，网孔隔片之间的空隙部分为网孔；或者网孔隔片为圆孔隔片，网孔隔片连接为一体组成网孔表层，网孔隔片之间的空隙部分为网孔。所述网孔表层的网孔平均当量直径de为2mm-10mm，网孔隔片平均宽度w为O. lmm-4mm,网孔平均深度h为且h/de < 2以保证网孔不易被堵塞,w/h ^ 2以保证网孔隔片具有合理的弹性 ；其中，网孔平均当量直径为网孔的4倍平均截面面积与网孔平均周长的比值。所述网孔表层的网孔平均当量直径de为2mm-5mm，网孔隔片平均宽度w为O. 8mm-1. 2mm,网孔平均深度 h 为 I. 5mm_2. 5mm。所述网孔表层的开孔率为30%_80%，其中，网孔表层的开孔率是指全部网孔的体积之和占网孔表层体积的百分比。所述内球为两层或两层以上的复合式结构。所述内球设置一通孔。本发明具有以下优点(I)由于采用多孔的网孔表层结构，清洗除垢球具有良好的弹性和密集的清洗除垢刮蹭楞，因而具有优良的清洗除垢效果和不易堵塞待清洗管的特点。(2)由于采用致密表面外表面，在使用过程中不吸水不膨胀，在长久使用过程中可以保持清洗除垢球的密度和尺寸稳定，克服了目前海绵胶球在使用过程中变化较大而影响清洗效果的不足，尺寸和密度可精确设计，还可保证冷季照常运行，而且还具有长寿命的优点。(3)由于采用内实体球结构，不易从收球网的网孔中挤出或者堵塞在收球网的网孔中，收球率和运行循环率高，因而可获得明显的节能效果。
图I是本发明的实施例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图。图2是本发明的实施例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维局部剖视结构示意图。图3是本发明的实施例I的内球的三维结构示意图。图4是本发明的实施例I的网孔表层的三维结构示意图。图5是本发明的实施例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的又一种三维结构示意图。图6是本发明的实施例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的再一种三维结构示意图。图7是本发明的实施例I的变形例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图。图8是本发明的实施例I的变形例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维局部剖视结构示意图。图9是本发明的实施例I的变形例2的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维局部剖视结构示意图。图10是本发明的实施例2的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图。图11是本发明的实施例2的一种带网孔表层的清洗除垢球的第二种三维结构示意图。图12是本发明的实施例2的一种带网孔表层的清洗除垢球的第三种三维结构示意图。图13是本发明的实施例2的一种带网孔表层的清洗除垢球的第四三维结构示意图。图14是本发明的实施例3的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图。 图15是本发明的实施例4的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图。图中标号I-内球；11-内实体球；12_内带孔球；121-内球孔；13_内复合体球；131_内复合体球外层；132-内复合体球中层；133-内复合体球内层；2-网孔表层；21_网孔隔片；211-环状网孔隔片；2111_三正交左视环状网孔隔片；2112_三正交右视环状网孔隔片；2113-三正交俯视环状网孔隔片；2114_四交叉第一环状网孔隔片；2115_四交叉第二环状网孔隔片；2116_四交叉第三环状网孔隔片；2117_四交叉第四环状网孔隔片；212_足球状边框网孔隔片；213_圆孔隔片；22_网孔；223_三边形孔；224_四边形孔；225_五边形孔；226-六边形孔；221-圆形孔。
具体实施例方式本发明提供了一种带网孔表层的清洗除垢球，下面结合附图及实施例对本发明进行详细的描述。实施例I :图I是本发明的实施例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图，图2是本发明的实施例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维局部剖视结构示意图，图3是本发明的实施例I的内球的三维结构示意图，图4是本发明的实施例I的网孔表层的三维结构示意图。在图1-4中，一种带网孔表层的清洗除垢球包括，内球I和位于内球I外且与内球I连接为一体的网孔表层2。在本实施例中，内球I为实心球体，网孔表层2是内外侧均为球面的带多孔的球壳体，或者称为网孔球壳体，内球I的外侧与网孔表层2的内侧连接为一体，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。具体的，该网孔表层2设置有多个网孔22，包括多个三边形孔213和多个四边形孔214，孔与孔之间的实体部分为网孔隔片21。网孔隔片由3组空间相互交叉(正交)的环状网孔隔片211组成，即三正交左视环状网孔隔片2111、三正交右视环状网孔隔片2112和三正交俯视环状网孔隔片2113，每个视向设置了 5个环状网孔隔片，三个视向共设置了 15个环状网孔隔片，该15个环状网孔隔片连接为一体组成了一个网孔球壳，网孔隔片之间的空隙部分为网孔，该网孔包括多个三边形网孔223和多个四边形网孔224。这种3组空间相互交叉(正交)每组设置设置了 5个环状网孔隔片的结构，称其为3-555环状网孔隔片结构，其中的3代表3组空间相互正交环状网孔隔片，555分别代表每组分别设置了 5个环状网孔隔片。
所述的网孔是指，在该清洗除垢球的外壳层密集布置的多个孔成网状，成网状密集布置的孔称为网孔。这种多孔的网孔表层结构具有较多的刮蹭楞因而可以较好地刮蹭待清洗除垢面而获得较好地清洗除垢效果，由多个网孔22与网孔隔片21组成的网孔表层结构使得网孔表层2具有良好的弹性，多个网孔还可容纳一定的污垢，使得该清洗除垢球在清洗除垢过程中不易被堵塞，同时由于采用致密表面和合理网孔大小与深度，网孔内在清洗除垢过程中积存的污垢还可以在运动过程中被流体冲刷掉被流体带走，因而具有再生功能，不易被污泥污垢附着，也因而具有较好的清洗除垢效果和长使用寿命。网孔表层2的外球面具有较多的刮蹭待清洗除垢面的刮蹭楞，无论该清洗除垢胶球在待清洗管内随流体一起运动时处于何种状态均有较多的刮蹭楞刮蹭待清洗除垢面，因而也可获得较好的清洗除垢效果。网孔表层2的外球面与待清洗管内壁处于一定的过盈，但由于该球形多孔外表面也使得与待清洗除垢面的部分交界面处存在小的间隙，这种结构也使得当网孔隔片刮蹭待清洗除垢面时，网孔中的污垢被间隙处流过的流体带走而使得清洗除垢球外侧以及网孔内保持清洁，即具有自清洁功能。此外，这种相互连接在一起的具有致密表面的多个网孔隔片 还具有不易被损坏的特性，其寿命是发泡橡胶海绵胶球十倍以上；内实体球结构具有抗挤扁特性，清洗除垢球也不易从收球网的网孔和空隙中挤出或者堵塞在收球网的网孔和空隙中。由于其长寿命因而可以不用经常更换，在降低使用成本的同时还可明显降低操作人员的劳动强度。本实施例采用硅胶为主材的复合材料，经调配的清洗除垢球的密度为待清洗换热管内流体的密度相近(相对密度差±2%)，也可以采用其它橡胶及其复合材料制造，但其相对密度差一般不应超过5%，否则将影响清洗除垢效果和收球率。本实施例的清洗除垢球的外表面采用致密表面，在使用过程中不吸水不膨胀，在长久使用过程中可以保持清洗除垢球的密度、尺寸基本不会变化，克服了目前海绵胶球在使用过程中变化较大而影响清洗效果的不足，可以通过精确设计制造来保证清洗除垢球的密度和尺寸的一致性，以及清洗除垢球外表面不会被污垢等附着，清洗除垢效果好。对于电厂的胶球清洗系统，如果在运行过程中投球分散度好，则该清洗除垢球可在冷季小循环水流量情况下正常运行，而且球的密度和尺寸具有优良的一致性，其收球率和循环效率也明显提高，因而可获得明显的节能效果O为了保证清洗除垢球的清洗除垢效果和寿命，清洗除垢球的网孔不能过深过小也不能过浅过大，以及网孔隔片的数量应尽量多而又应保持一定的强度(网孔隔片宽度不应过大过小)，如果网孔过深则网孔易被杂物污垢堵塞且加工难度加大，网孔过浅则网孔隔片的弹性不足而容易堵塞待清洗换热管，网孔过大则网孔隔片的数量减少而影响清洗除垢效果，网孔过小则网孔易被杂物污垢堵塞而影响运行效果，网孔隔片宽度过大则网孔隔片的弹性不足和网孔隔片的数量减少而容易堵塞待清洗换热管以及影响清洗除垢效果，网孔隔片平均宽度过小则强度不足而影响寿命和清洗除垢效果。定义“网孔平均当量直径”用来表征各种不同形状孔的大小，定义网孔平均当量直径为网孔的4倍平均截面面积与网孔平均周长的比值。此外，网孔和网孔隔片应尽量均匀，以免造成清洗除垢不均等问题。一般地，网孔表层的网孔平均当量直径de为2mm-10mm，网孔隔片平均宽度w为
O.lmm-4mm,网孔平均深度h为且h / de ^ 2以保证网孔不易被堵塞，w /h ^ 2以保证网孔隔片具有合理的弹性。本实施例的网孔平均当量直径de为2mm-5mm，网孔隔片平均宽度w为
O.8mm-1. 2mm,网孔平均深度h为I. 5mm-2. 5mm,且h/de ^ 2以保证网孔不易被堵塞，w/h ^ 2以保证网孔隔片具有合理的弹性。此外，网孔表层的开孔率也是表征网孔隔片的数量、强度和弹性等性能的综合指标，所述网孔表层的开孔率是指全部网孔的体积之和占网孔表层体积的百分比。网孔表层的开孔率不应过大也不应过小，网孔表层的开孔率过大则可能网孔隔片的数量较少和强度不足，网孔表层的开孔率过小则可能网孔隔片的数量较少和弹性不足。本实施例的网孔表层的开孔率为50%左右，一般网孔表层的开孔率的范围为30%-80%。在本实施例中，该环状网孔隔片对应的清洗除垢球成型模具的部分为环状凹槽，该清洗除垢球成型模具的环形凹槽的加工可以方便地采用铣削加工等方法完成。本实施例的内球为圆球体，也可以为近似球体或者多面体球体；网孔可以为直孔、 锥孔，其中由两方向环形隔片组成的网孔为直孔，由三方向环形隔片组成的网孔为锥孔；网孔表层的内侧为球面，该网孔表层的内侧与内球外侧相连接且表面形状相对应，网孔表面内侧也可以为近似球体或者多面体球体；本实施例的三个相互交叉(正交)方向均设置了 5个环形隔片，也可以各设置3个环形隔片或者4个环形隔片，但的三个相互交叉方向均不应少于2个环形隔片，以免网孔隔片过少而影响清洗除垢效果，也就是三个相互交叉方向设置的环形隔片应为多个。为了便于球的制造实际上本实施例的网孔应进行倒圆，为使例图简洁未在图中表示出倒圆后的轮廓线，倒圆后其网孔实际上为曲面孔。更一般地，3组空间相互交叉的环状网孔隔片的每组的环状网孔隔片的数量应根据清洗除垢球的尺寸不同而有所变化，数量太少则清洗除垢效果差，太多则网孔过小而容易堵塞。一般每组的环状网孔隔片的数量应包含2-12个环状网孔隔片，对于15-25_的管子每组环状网孔隔片推荐选用3-5个环状网孔隔片，如图I所示，用于管子直径24_的清洗除垢球设置了 3组相互正交的环状网孔隔片，每组环状网孔隔片设置了 5个环状网孔隔片(3-555环状网孔隔片结构)，再如图5所示，用于管子直径15_的清洗除垢球设置了 3组相互正交的环状网孔隔片，每组环状网孔隔片设置了 3个环状网孔隔片(3-333环状网孔隔片结构);对于25-32_管子每组环状网孔隔片推荐选用5-7个环状网孔隔片；对于32-45_的管子每组环状网孔隔片推荐选用7-10个环状网孔隔片。本实施例的清洗除垢球的网孔为三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式，如图I和图4所示，也可以是网孔为四边形孔的密集网状布置形式，如图6所示。图I与图6所示的清洗除垢球同样是设置3组相互正交每组5个的环状网孔隔片，只是环状网孔隔片的间距有细微差别，其性能无差别。图I与图4所示的清洗除垢球的网孔为三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式，只是环状网孔隔片的数量略有差别，图I所示的清洗除垢球共设置有3组相互正交每组5个的环状网孔隔片，图4所示的清洗除垢球共设置有3组相互正交每组3个的环状网孔隔片，且图I所示的清洗除垢球的直径略微大于图4所示的清洗除垢球的直径，其性能差别不大。本实施例组成网孔表层的3组相互交叉的环状网孔隔片为3组环状网孔隔片相互正交，也可以为略微斜交或者近似正交，但其网孔和网孔隔片的均匀性变差，由3组相互正交的环状网孔隔片组成的清洗除垢球的性能更加。本实施例采用橡胶类材料制造，具体为几种硅胶和添加料进行配比，也可以采用塑料类材料制造，或者采用良好弹性和强度的复合材料制造。由于橡胶类材料的弹性优于塑料类材料的弹性，塑料类材料的清洗除垢球建议采用其球直径略小于待清洗换热管直径，而橡胶类材料的清洗除垢球建议采用其球直径略大于待清洗换热管直径。实施例I的变形例I :图7是本发明的实施例I的变形例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图，图8是本发明的实施例I的变形例I的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维局部剖视结构示意图。在图7和图8中，一种带网孔表层的清洗除垢球包括，内球I和位于内球I外且与内球I连接为一体的网孔表层2。在本实施例I的变形例I中，内球I为带孔球体12，带孔球体12开有一内球孔121。网孔表层2是内外侧均为球面的带多孔的球壳体，内球I的外侧与网孔表层2的内侧连接为一体，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。在本实施例I的变形例2中网孔表层2的结构与实施例I基本相同，只是由于内球I开孔为了便于制造 可将部分网孔表层2相对应处切除。本实施例I的变形例I与实施例I的不同是，实施例I的内球为实心球，而实施例I的变形例I的内球为带孔球。两者的清洗除垢效果几乎没有差别，只是实施例I的变形例I可具有更好的弹性，防堵塞性能略佳，但其制造难度要大一些。尽管本实施例I的变形例I的内球开孔，相比较海绵球依然具有较好的抗压扁性能。本实施例I的变形例I的一种带网孔表层的清洗除垢球具有与实施例I的一种带网孔表层的清洗除垢球相同的优点。实施例I的变形例2 图9是本发明的实施例I的变形例2的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维局部剖视结构示意图。在图7中，一种带网孔表层的清洗除垢球包括，内球I和位于内球I外且与内球I连接为一体的网孔表层2。内球I为内复合体球13，内复合体球13包括内复合体球外层131、内复合体球中层132和内复合体球内层133，其中内复合体球外层131的材料与网孔表层2相同，内复合体球中层132和内复合体球内层133可采用不同的材料，如内复合体球中层132采用钢或者塑料，内层为空气等。采用内复合体球可以调节密度和弹性等，使得其清洗除垢球具有更广范围的密度和弹性，可适合于不同密度范围等要求，但其制造难度明显加大。在本实施例I的变形例2中，网孔表层2是内外侧均为球面的带多孔的球壳体，或者称为网孔球壳体，内球I的外侧与网孔表层2的内侧连接为一体，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。在本实施例I的变形例2中网孔表层2的结构与实施例I相同。本实施例I的变形例2与实施例I的不同是，实施例I的内球为材料相同的实心球，而实施例I的变形例2的内球为不同材料的内复合体球。两者的清洗除垢效果差别不大，本实施例I的变形例2的密度可调节范围更广，可适合于密度要求不同的场合，但实施例I的变形例2的制造难度要大一些。尽管结构稍有差异，本实施例I的变形例2的一种带网孔表层的清洗除垢球具有与实施例I的一种带网孔表层的清洗除垢球相同的优点。实施例2 图10是本发明的实施例2的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维局部剖视结构示意图。在图10中，一种带网孔表层的清洗除垢球包括，内球I和位于内球I外且与内球I连接为一体的网孔表层2。在本实施例中，内球I为实心球体，网孔表层2是内外侧均为球面的带多孔的球壳体，或者称为网孔球壳体，内球I的外侧与网孔表层2的内侧连接为一体，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。具体的，该网孔表层2设置有多个网孔22，包括多个三边形孔213和多个四边形孔214，孔与孔之间的实体部分为网孔隔片21。网孔隔片由4组空间相互交叉的环状网孔隔片211组成，即四交叉第一环状网孔隔片2114、四交叉第二环状网孔隔片2115、四交叉第三环状网孔隔片2116和四交叉第四环状网孔隔片2117，其中四交叉第一环状网孔隔片2114、四交叉第二环状网孔隔片2115和四交叉第三环状网孔隔片2116相互斜交(具体为互成120度)，每组设置3个环状网孔隔片，四交叉第四环状网孔隔片2117与四交叉第一环状网孔隔片2114、四交叉第二环状网孔隔片2115和四交叉第三环状网孔隔片2116正交(具体为垂直)，设置2个环状网孔隔片，共计设置11个环状网孔隔片，而网孔隔片之间的空隙部分为网孔，该网孔包括多个三边形网孔223和多个四边形网孔224，网孔为三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式。这种环状网孔隔片结构称其为4-3332环状网孔隔片结构，其中的4代表4组空间相互交叉环状网孔隔片，333分别代表斜交的3组环状网孔隔片的每组分别设置了 3个环状网孔隔片，2代表正交的环状网孔隔片设置了2个环状网孔隔片。
这种多孔的网孔表层结构具有较多的刮蹭楞因而可以较好地刮蹭待清洗除垢面而获得较好地清洗除垢效果，由多个网孔22与网孔隔片21组成的网孔表层结构使得网孔表层2具有良好的弹性，多个网孔还可容纳一定的污垢，使得该清洗除垢球在清洗除垢过程中不易被堵塞，同时由于采用致密表面和合理网孔大小与深度，网孔内在清洗除垢过程中积存的污垢还可以在运动过程中被流体冲刷掉被流体带走，因而具有再生功能，不易被污泥污垢附着，也因而具有较好的清洗除垢效果和长使用寿命。网孔表层2的外球面具有较多的刮蹭待清洗除垢面的刮蹭楞，无论该清洗除垢胶球在待清洗管内随流体一起运动时处于何种状态均有较多的刮蹭楞刮蹭待清洗除垢面，因而也可获得较好的清洗除垢效果。本实施例的图10所示的一种带网孔表层的清洗除垢球设置了 4组空间相互交叉的环状网孔隔片211，其中相互斜交的3组环状网孔隔片各设置了 3个环状网孔隔片，正交的I组环状网孔隔片置了 2个环状网孔隔片(4-3332环状网孔隔片结构)，一般地，4组空间相互交叉的环状网孔隔片的其中至少有一组环状网孔隔片的数量应为2个以上且每组的环状网孔隔片的数量不多于12个，如图11所示的4-3331环状网孔隔片结构、图12所示的4-2222环状网孔隔片结构和图13所示的4-1113环状网孔隔片结构。如果环状网孔隔片数量较少则其孔隙率过大而使得清洗除垢效果明显变差，如果环状网孔隔片数量则网孔过密而容易堵塞等。在图11所示的一种带网孔表层的清洗除垢球设置了 4组空间相互交叉的环状网孔隔片211，其中相互斜交的3组环状网孔隔片各设置了 3个环状网孔隔片，正交的I组环状网孔隔片置了 I个环状网孔隔片(4-3331环状网孔隔片结构)，共计设置10个环状网孔隔片，而网孔隔片之间的空隙部分为网孔，该网孔为多个三边形网孔223，网孔为三边形孔密集网状布置形式。在图12所示的一种带网孔表层的清洗除垢球设置了 4组空间相互交叉的环状网孔隔片211，其中相互斜交的3组环状网孔隔片各设置了 2个环状网孔隔片，正交的I组环状网孔隔片置了 2个环状网孔隔片(4-2222环状网孔隔片结构)，共计设置8个环状网孔隔片，而网孔隔片之间的空隙部分为网孔，该网孔为多个三边形网孔223、多个四边形网孔224和多个六边形网孔226，网孔为三边形孔、四边形孔和六边形孔的密集网状布置形式。在图13所示的一种带网孔表层的清洗除垢球设置了 4组空间相互交叉的环状网孔隔片211，其中相互斜交的3组环状网孔隔片各设置了 I个环状网孔隔片，正交的I组环状网孔隔片置了 3个环状网孔隔片(4-1113环状网孔隔片结构)，共计设置6个环状网孔隔片，而网孔隔片之间的空隙部分为网孔，该网孔为多个三边形网孔223和多个四边形网孔224，网孔为三边形孔和四边形孔的密集网状布置形式。本实施例2与本实施例I的不同是，实施例I的网孔表层为3组相互交叉(正交)的环状网孔隔片211组成，其网孔为三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式或者为四边形孔密集网状布置形式，而本实施例2的网孔表层为4组空间相互交叉的环状网孔隔片211组成，其中的3组环状网孔隔片为相互斜交而第4组环状网孔隔片正交于3组相互斜交的环状网孔隔片，其网孔为三边形孔密集网状布置形式、三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式、三边形孔和四边形孔和六边形混合密集网状布置形式。实施例I的网孔和网孔隔片更为均匀，实施例I清洗除垢效果更优，但实施例2也是一种合理的结构。实施例3 图14是本发明的实施例2的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图。 在图14中，一种带网孔表层的清洗除垢球包括内球I和位于内球I外且与内球I连接为一体的网孔表层2。在本实施例中，内球I为实心球体，网孔表层2是内外侧均为球面的带多孔的球壳体，或者称为网孔球壳体，内球I的外侧与网孔表层2的内侧连接为一体，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。具体的，该网孔表层2或者称为网孔球壳体设置有多个网孔22，包括多个五边形孔225和多个六边形孔226，孔与孔之间的实体部分为网孔隔片21，网孔表层为足球状边框网孔隔片212组成，其网孔为五边形孔和六边形孔混合密集网状布置形式。这种多孔的网孔表层结构具有较多的刮蹭楞因而可以较好地刮蹭待清洗除垢面而获得较好地清洗除垢效果，该多个网孔22与网孔隔片21的结构使得网孔表层2具有良好的弹性，多个网孔还可容纳一定的污垢，使得该清洗除垢球在清洗除垢过程中不易被堵塞。网孔表层2的外球面具有较多的刮蹭待清洗除垢面的刮蹭楞，无论该清洗除垢胶球在待清洗管内处于何种状态均有较多的刮蹭楞刮蹭待清洗除垢面，因而可获得较好的清洗除垢效果。具体的，本实施例的网孔隔片21由类似于足球分块的边框组成，称其为足球状边框网孔隔片212，该足球状边框网孔隔片对应的清洗除垢球成型模具的部分为足球状边框网状凹槽，该清洗除垢球成型模具的凹槽的加工可以采用电火花加工、激光加工等方法完成。本实施例的网孔表层2的外球面与待清洗管内壁处于一定的过盈，但由于该球形多孔外表面也使得与待清洗除垢面的部分交界面处存在小的间隙，这种结构也使得当网孔隔片刮蹭待清洗除垢面时，网孔中的污垢被间隙处流过的流体带走而使得清洗除垢球外侧以及网孔内保持清洁，即具有自清洁功能。本实施例的网孔平均当量直径de为5mm-8mm，网孔隔片平均宽度w为
O.8mm-1. 5mm,网孔平均深度h为且h / de ^ 2以保证网孔不易被堵塞，w /h ^ 2以保证网孔隔片具有合理的弹性。本实施例的网孔表层的开孔率为67%左右。本实施例采用橡胶类材料制造，具体为几种硅胶和添加料进行配比，也可以采用塑料类材料制造，或者采用良好弹性和强度的复合材料制造。由于橡胶类材料的弹性优于塑料类材料的弹性，塑料类材料的清洗除垢球建议采用其球直径略小于待清洗换热管直径，而橡胶类材料的清洗除垢球建议采用其球直径略大于待清洗换热管直径。本实施例3与本实施例I的不同是，实施例I的网孔表层为3组相互交叉的环状网孔隔片211组成，其网孔为四边形孔密集网状布置形式，或三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式，而本实施例3的网孔表层为足球状边框网孔隔片212组成，其网孔为五边形孔和六边形孔混合密集网状布置形式。实施例I更便于加工制造，刮蹭待清洗除垢面的网孔隔片数量更多，因而实施例I清洗除垢效果更优，但实施例3也是一种合理的结构。实施例4 图15是本发明的实 施例4的一种带网孔表层的清洗除垢球的三维结构示意图。在图15中，一种带网孔表层的清洗除垢球包括，内球I和位于内球I外且与内球I连接为一体的网孔表层2。在本实施例中，内球I为实心球体，网孔表层2是内外侧均为球面的带多孔的球壳体，或者称为网孔球壳体，内球I的外侧与网孔表层2的内侧连接为一体，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。具体的，该网孔表层2或者称为网孔球壳体设置有多个网孔22，包括多个圆形孔221，孔与孔之间的实体部分为网孔隔片21，网孔表层为圆孔隔片213组成，其网孔为三角形密集网状布置形式(紧相邻的3个网孔的孔中心组成一个三角形)。这种多孔的网孔表层结构具有较多的刮蹭楞因而可以较好地刮蹭待清洗除垢面而获得较好地清洗除垢效果，该多个网孔22与网孔隔片21的结构使得网孔表层2具有良好的弹性，多个网孔还可容纳一定的污垢，使得该清洗除垢球在清洗除垢过程中不易被堵塞。网孔表层2的外球面具有较多的刮蹭待清洗除垢面的刮蹭楞，无论该清洗除垢胶球在待清洗管内处于何种状态均有较多的刮蹭楞刮蹭待清洗除垢面，因而可获得较好的清洗除垢效果。一般网孔表层2的外球面与待清洗管内壁处于一定的过盈，但由于该球形多孔外侧也使得与待清洗除垢面的部分交界面处存在小的间隙，上述这种网孔表层外球壳结构也使得当网孔隔片刮蹭待清洗除垢面时，网孔中的污垢被间隙处流过的流体带走而使得清洗除垢球外侧以及网孔内保持清洁，即具有自清洁功能。本实施例的网孔平均当量直径de为3_4mm，网孔隔片平均宽度w为
I.5mm-2. 5. 5mm,网孔平均深度h为且h / de ^ 2以保证网孔不易被堵塞，w /h ( 2以保证网孔隔片具有合理的弹性。本实施例的网孔表层的开孔率为68%左右。本实施例采用橡胶类材料制造，具体为几种硅胶和添加料进行配比，也可以采用塑料类材料制造，或者采用良好弹性和强度的复合材料制造。由于橡胶类材料的弹性优于塑料类材料的弹性，塑料类材料的清洗除垢球建议采用其球直径略小于待清洗换热管直径，而橡胶类材料的清洗除垢球建议采用其球直径略大于待清洗换热管直径。本实施例4与本实施例I的不同是，本实施例I的网孔表层为3组相互交叉的环状网孔隔片211组成，其网孔为四边形孔密集网状布置形式，或三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式，而本实施例4的网孔表层为圆孔隔片213组成，其网孔为三角形密集网状布置形式(紧相邻的3个网孔的孔中心组成一个三角形)。实施例I的刮蹭待清洗除垢面的网孔隔片数量更多，因而实施例I清洗除垢效果更优，但实施例4也是一种合理的结构。网孔的排列形式不限于实施例I的四边形孔密集网状布置形式、三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式，实施例2的三边形孔密集网状布置形式、三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式、三边形孔和四边形孔和六边形孔混合密集网状布置形式，实施例3的五边形孔和六边形孔混合密集网状布置形式，以及实施例4圆形孔阵列形式，也可以上述三边形孔、四边形孔、五边形孔、六边形孔和圆形孔的任一种或者几种的密集网状布置，只要布置的孔成密集网状即可，并满足一定的结构参数的要求，即网孔表层的网孔平均当量直径de为2mm-10mm，网孔隔片平均宽度w为O. lmm-4mm,网孔平均深度h为lmm-6mm， 且h / de < 2以保证网孔不易被堵塞，w /h < 2以保证网孔隔片具有合理的弹性。
权利要求
1.一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，是由内球和网孔表层组成，内球和网孔表层均由弹性材料制成，内球的外表面与网孔表层的内表面连接为一体，清洗除垢球的外表面采用致密表面；网孔表层为成密集网状布置多个孔的网孔壳状结构，网孔表层的各网孔之间的实体部分为可刮蹭待清洗除垢表面而获得清洗除垢功效的网孔隔片。
2.根据权利要求I所述的一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述内球为实心球体，所述网孔表层是内外侧均为球面的带多孔的球壳体。
3.根据权利要求I所述的一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述内球和网孔表层为橡胶材料或塑料材料制成，其密度与待清洗管内流体的密度差值不超过流体的密度的±5%。
4.根据权利要求I所述的一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述网孔隔片为相互交叉的环状网孔隔片或者足球状边框网孔隔片或者圆孔隔片；由网孔隔片形成的网孔为三边形孔密集网状布置形式，或为四边形孔密集网状布置形式，或为三边形孔和四边形孔混合密集网状布置形式，或为五边形孔和六边形孔混合密集网状布置形式，或为三边形孔和四边形孔和六边形孔混合密集网状布置形式，或为圆形孔密集网状布置形式；所述网孔为直孔或锥形孔，网孔进行倒圆，倒圆后的网孔为曲面孔。
5.根据权利要求权利要求4所述的一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述网孔隔片分成3组空间相互正交的环状网孔隔片，即三正交左视环状网孔隔片、三正交右视环状网孔隔片和三正交俯视环状网孔隔片，每个视向均分别设置2-12个环状网孔隔片，网孔隔片连接为一体组成网孔表层，网孔隔片之间的空隙部分为网孔； 或者所述网孔隔片分成4组空间相互交叉的环状网孔隔片，即3组相互斜交的环状网孔隔片以及I组分别与所述3组相互斜交的环状网孔隔片正交的环状网孔隔片，其中至少有一组环状网孔隔片的数量为2个以上，且4组环状网孔隔片的数量均不多于12个，网孔隔片连接为一体组成网孔表层，网孔隔片之间的空隙部分为网孔； 或者所述网孔隔片为足球状边框网孔隔片，网孔隔片连接为一体组成网孔表层，网孔隔片之间的空隙部分为网孔； 或者网孔隔片为圆孔隔片，网孔隔片连接为一体组成网孔表层，网孔隔片之间的空隙部分为网孔。
6.根据权利要求I所述的一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述网孔表层的网孔平均当量直径de为网孔隔片平均宽度w为O. lmm-4mm,网孔平均深度h为lmm-6mm，且h/de彡2以保证网孔不易被堵塞，w/h彡2以保证网孔隔片具有合理的弹性；其中，网孔平均当量直径为网孔的4倍平均截面面积与网孔平均周长的比值。
7.根据权利要求6所述的一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述网孔表层的网孔平均当量直径de为网孔隔片平均宽度w为O. 8mm-1. 2mm,网孔平均深度h为 I. 5mm-2. 5mm。
8.根据权利要求I所述的一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述网孔表层的开孔率为30%-80%，其中，网孔表层的开孔率是指全部网孔的体积之和占网孔表层体积的百分比。
9.根据权利要求I所述的一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述内球为两层或两层以上的复合式结构。
10.根据权利要求1-9所述的任一项一种带网孔表层的清洗除垢球，其特征在于，所述内球设置一通孔。
全文摘要
一种带网孔表层的清洗除垢球，属于管内清洗除垢和强化传热领域。该清洗除垢球是由内球和网孔表层组成，球的外表面采用致密表面；内球的外表面与网孔表层的内表面连接为一体，网孔表层上设置有多个密集网状布置的网孔，网孔之间为相互交叉的环状或足球状边框或圆孔网孔隔片。多孔的网孔表层结构具有良好弹性和密集的刮蹭楞，因而具有优良的清洗除垢效果和不易堵塞待清洗管的特点；致密球外表面在使用过程中不吸水不膨胀，在长久使用过程中保持清洗除垢球的密度和尺寸稳定，克服了目前海绵胶球在使用过程中变化较大而影响清洗效果的不足，可保证冷季照常运行；内实体球结构，不易从收球网的网孔中挤出或者堵塞在收球网的网孔中，收球率和运行循环率高。
文档编号B08B9/04GK102921682SQ20121044295
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月8日 优先权日2012年11月8日
发明者孟继安 申请人:清华大学