波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器的制造方法

波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器的制造方法
【专利摘要】波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，加热管内安装有钢丝结构的波动往复螺旋。波动往复螺旋的下端先与软弹簧连接，软弹簧穿过固定板后缠绕固定到组装板上。软弹簧的弹性系数比较低。波动往复螺旋的流体动力清洗原理是，利用加热管内汽液两相流流速的较大波动性对自身作用的流体动力，产生较强的径向振动，同时发生行程大于自身一个螺距的轴向往复运动，实行对管内壁污垢的自动清洗和对流传热强化。波动往复螺旋清洗机构，结构简单，污垢清洗能力强，清洗均匀性好，适合于容易生长污垢的自然循环蒸发器，也适用于外加热室自然循环蒸发器和外加热室自然循环再沸器。
【专利说明】波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器
【技术领域】
[0001]本发明的波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，涉及自然循环蒸发器和再沸器的加热管内的自动清洗、传热强化。它主要适用于加热管内容易生长污垢、尤其是硬垢的自然循环结构的蒸发器和再沸器。
【背景技术】
[0002]自然循环蒸发器结构最简单，但是自然循环流速低，加热管内结垢比其它结构类型的蒸发器更快更厚，需要停车清洗更频繁，效率最低、能耗最高。
[0003]现有的蒸发器自动清洗技术虽然有多种，但是都不适用。国内许多家公司生产的刮板式薄膜蒸发器，难以大型化，结构复杂单位面积造价昂贵，刮板磨损快，除垢能耗高。扭带清洗技术(ZL002224697.X自转扭带自动清洗式高效蒸发器)除垢能力太弱，不能满足要求。汽液固三相流态化技术(中国井矿盐2012年第I期的三相流蒸发防垢节能技术；无机盐工业2008年第8期的蒸发装置防垢新技术及其在氯化钙生产中的应用)，清洗能力较大，但是，管束粒子均匀分布困难、粒子外循环系统复杂、粒子磨损变细后的流态化细粒子后不可避免地全部进入料液内等等。

【发明内容】

[0004]本发明提出的波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，利用自然循环蒸发器加热管内蒸汽泡与母液两相流流速存在有较强波动的特点实现自动清洗，不仅可以解决扭带清洗能力不足的问题，而且结构上远比刮板式蒸发器和三相流态化蒸发器简单，技术难度也大大降低。
[0005]本发明的技术方案为:波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，主要部件有加热管、波动往复螺旋、软弹簧、蒸发室、自然循环管。
[0006]加热管内安装的波动往复螺旋，是利用蒸发器加热管内蒸汽泡造成的不稳定汽液两相流的波动流速，对自身作用的流体动力的波动性，产生较强的径向振动，又有每分钟十次左右、行程大于自身螺距的轴向往复运动，实现对管内壁污垢的自动清洗。同时，由于波动往复螺旋对管内液流的周期性扰动，实现加热管内对流传热的强化。波动往复螺旋的钢丝直径在1.0?3.0mm范围，波动往复螺旋的外径比加热管内径小3?10mm，波动往复螺旋的螺距为加热管内径的(0.40?1.20)倍。波动往复螺旋一般是不锈钢钢丝制造，对于强腐蚀性料液可以采用钢丝包塑、喷塑、浸塑等防腐蚀处理。
[0007]波动往复螺旋的上端，可以是自由的尾端，也可以是与强化球连接。强化球利用加热管出口处汽液混合物流速数倍于进口速度的高速流，冲击力大，又波动性较大，来增大波动往复螺旋的往复运动行程。强化球的另一个作用是方便波动往复螺旋的安装，使得安装管内的波动往复螺旋不会在自重的作用下变形为蛇形卡在管内壁，影响开车时的正常工作。强化球的材质可以为木材、塑料或橡胶。加热管出口端设计有护套，避免波动往复螺旋的尾段剧烈摆动对管内壁表面的损伤；护套设计有3条以上的支托筋，其高度大于加热管内径的0.25倍，能够在强化球不脱离护套时，保证环形出口流通面积仍然大于加热管内的流通面积。
[0008]软弹簧的弹性系数低，在6-15 (N/m)的范围，取值与传热温差大小、加热管长度两者有一致性关系。软弹簧连接在波动往复螺旋的下端。波动往复螺旋承受汽液两相流作用的轴向力大小的波动变化，使得与之连接的软弹簧的长度产生较大的伸缩，达到波动往复螺旋的往复行程不小于自身一个螺距的均匀清洗要求。软弹簧安装在组装板上。固定方式是软弹簧穿过组装板的小孔，再缠绕在分组钢丝上。分组钢丝上至少缠绕固定两个软弹簧，防止波动往复螺旋在管内流体流动的带动下旋转，以免出现与加热管内壁磨损问题。组装板通过固定杆焊接在自然循环管内壁或管板上，方便波动往复螺旋和软弹簧安装到组装板的安装工作。
[0009]波动往复螺旋清洗机构同样能够应用于外加热室自然循环蒸发器和再沸器。
【专利附图】

【附图说明】
[0010]图1是本发明的波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器的示意图。
[0011]图2是加热管出口处的护套结构放大图
[0012]图3是本发明的波动流往复螺旋振动清洗式外加热室自然循环蒸发器的示意图。
[0013]图4是本发明的波动流往复螺旋振动清洗式外加热室自然循环再沸器的示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图1，对本发明作进一步详细的描述。
[0015]图中的I蒸发室2视镜3强化球4管板5波动往复螺旋6加热管7软弹簧8组装板9分组钢丝10底槽11固定杆12加热室13自然循环管14液面15护套16支托筋17外加热室18塔板19塔底
[0016]波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，主要部件有加热管6、波动往复螺旋
5、软弹簧7、组装板8、分组钢丝9、蒸发室1、自然循环管13。
[0017]加热管6内安装的波动往复螺旋5，是利用蒸发器加热管6内蒸汽泡造成的不稳定汽液两相流的波动流速，对自身作用的流体动力的波动性，产生较强的径向振动，又有每分钟十次左右、行程大于自身螺距的轴向往复运动，实现对管内壁污垢的自动清洗。同时，由于波动往复螺旋5对管内液流的周期性扰动，实现加热管6内对流传热的强化。波动往复螺旋5的钢丝直径在1.0?3.0mm范围，波动往复螺旋5的外径比加热管6内径小3?10mm，波动往复螺旋5的螺距为加热管6内径的(0.40?1.20)倍。波动往复螺旋5 —般是不锈钢钢丝制造，对于强腐蚀性料液可以采用钢丝包塑、喷塑、浸塑等防腐蚀处理。
[0018]波动往复螺旋5的上端，可以是自由的尾端，也可以是与强化球3连接。强化球3利用加热管6出口处汽液混合物流速数倍于进口速度的高速流，冲击力大，又波动性较大，来增大波动往复螺旋5的往复运动行程。强化球3的另一个作用是方便波动往复螺旋5的安装，使得安装加热管6内的波动往复螺旋5不会在自重的作用下变形为蛇形卡在管内壁，影响开车时的正常工作。强化球3的材质可以为木材、塑料或橡胶。加热管6出口端设计有护套15，避免波动往复螺旋5的尾段剧烈摆动对管内壁表面的损伤；护套15设计有3条以上的支托筋16，其高度大于加热管6内径的0.25倍，能够在强化球3不脱离护套3时，保证环形出口流通面积仍然大于加热管6内的流通面积。
[0019]软弹簧7的弹性系数低，在6-15 (N/m)的范围，取值与传热温差大小、加热管6长度两者有一致性关系。软弹簧7连接在波动往复螺旋5的下端。波动往复螺旋5承受汽液两相流作用的轴向力大小的波动变化，使得与之连接的软弹簧7的长度产生较大的伸缩，达到波动往复螺旋5的往复行程不小于自身一个螺距的均匀清洗要求。软弹簧7安装在组装板8上。固定方式是软弹簧7穿过组装板8的小孔，再缠绕在分组钢丝9上。分组钢丝9上至少缠绕固定两个软弹簧7，防止波动往复螺旋5在管内流体流动的带动下旋转，以免出现与加热管6内壁磨损问题。组装板8通过固定杆11焊接在16循环管内壁或管板4上，方便波动往复螺旋5和软弹簧7安装到组装板8的安装工作。
[0020]波动往复螺旋6的成套清洗机构同样能够应用于外加热室17的自然循环蒸发器和再沸器。
【权利要求】
1.波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，主要部件有加热管(6)、波动往复螺旋(5)、软弹簧(7)、蒸发室(I)、自然循环管(13)，其特征为:加热管内(6)安装的波动往复螺旋(5)，在蒸汽泡造成的不稳定汽液两相流的作用下，产生行程大于自身一个螺距的往复运动和径向振动，自动清洗管内壁的污垢，又强化对流传热；软弹簧(7)的弹性系数在6-15 (N/m)的范围；波动往复螺旋(5)的固定方式是下端先与软弹簧(7)连接，通过软弹簧(7)固定到组装板⑶上:组装板⑶通过固定杆焊接在自然循环管(13)内壁上，方便波动往复螺旋(5)和软弹簧(7)的安装。
2.根据权利要求1的波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，其特征在于:波动往复螺旋(5)的钢丝直径在1.0~3.0mm范围，波动往复螺旋(5)的外径比加热管(6)内径小3~10mm，波动往复螺旋(5)的螺距为加热管(6)内径的(0.40~1.20)倍。
3.根据权利要求1的波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，其特征在于:波动往复螺旋(5)的上端连接强化球(3)，来增大波动往复螺旋(5)的轴向往复运动行程，又方便波动往复螺旋(5)的安装；强化球(3)的材质为木材、或者塑料和橡胶。
4.根据权利要求1的波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，其特征在于:加热管(6)出口端设计有护套(15)，避免波动往复螺旋(5)的尾部剧烈摆动对管内壁表面的损伤；护套(15)设计有3条以上的支托筋(16)，支托筋(16)的高度大于加热管(6)内径的0.25 倍。
5.根据权利要求1 的波动流往复螺旋振动清洗式自然循环蒸发器，其特征在于:软弹簧(7)的固定方式是先穿过组装板(8)的小孔，再缠绕固定在分组钢丝(9)上，并且每根分组钢丝(9)上至少缠绕固定两个软弹簧(7)。
【文档编号】F28G13/00GK103712516SQ201210374812
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2012年10月8日 优先权日:2012年10月8日
【发明者】俞天翔, 俞秀民, 俞天兰, 彭德其, 吴金香 申请人:俞天翔