一种外源动力强化换热系统的制作方法

本实用新型属于换热器技术领域，具体涉及一种外源动力强化换热系统。

背景技术：

换热器(英语翻译：heat exchanger)，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其它许多工业部门的通用设备，在生产中占有重要地位。在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用更加广泛。换热器种类很多，但根据冷、热流体热量交换的原理和方式基本上可分三大类即：间壁式、混合式和蓄热式。在三类换热器中，间壁式换热器应用最多。根据传热面的形状和结构可分为管式换热器和板式换热器。

目前，在工业上，管式换热器应用范围很广，但是，其缺点也非常明显，就是使用一段时间就会在管壁上结一层垢，并且换热管的结垢速度很快，据研究表示，0.1mm厚的污垢的热阻可以让1mm厚的换热管的导热热阻忽略不计。如此低的传热效率，使得管式换热器长期处于低效率的运行状态，随着换热技术的发展，污垢已经成为强化换热的主要障碍。

现有技术中在列管式换热管内安装三角支架式的在线清洗装置，三角支架式的装置需用特殊夹持工具将三角支架的支架收拢送入热管内，然后松开工具支架恢复原形与热管内壁相抵固定，此方案一方面难于夹持取出，另一方面仅由工质流动带动清洗，在工质流速不足时，难以正常工作，清洗及换热效果差，且现有换热器内带动螺旋纽带转动的电机的耐高温耐酸碱腐蚀性差，电机内部的绝缘线圈和电机的电源线同样会受到高温和酸碱腐蚀液体的影响。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种外源动力强化换热系统。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种外源动力强化换热系统，包括安装于换热器内的电机和多个换热器支管，每个换热器支管内均安装有螺旋纽带，电机内部安装有减速部和驱动减速部工作的驱动部，所述电机的输出轴与减速部之间设置有油封，所述驱动部与电机的电源线之间设置有树脂密封件；所述驱动部所对应的电机内设置有H级或C级绝缘线圈；所述驱动部对应的第一电机外壳和减速部对应的第二电机外壳通过满焊全密封焊接；所述电机的输出端设置有多个安装支架，安装支架的一端为配合安装于换热器支管内的连续阶梯状结构，安装支架的另一端与电机固定连接；

每个螺旋纽带均与一个电机配合连接，每个电机的多个安装支架的一端配合安装于对应的换热器支管上，螺旋纽带通过纽带连接片与对应的电机的输出轴相连接。

进一步优选的是，所述第一电机外壳和第二电机外壳均由不锈钢、镍基合金材料或聚四氟乙烯高分子材料制成。

更进一步优选的是，所述第一电机外壳的外端和第二电机外壳的外端均涂覆有一层耐高温耐酸碱腐蚀涂层。

更进一步优选的是，所述耐高温耐酸碱腐蚀涂层为聚四氟乙烯涂层。

更进一步优选的是，所述油封由聚四氟乙烯材料制成。

更进一步优选的是，所述安装支架的另一端为设置有三节台阶的连续阶梯状结构，且三节台阶的外端面到电机的中心线之间的距离从安装支架的一端到安装支架的另一端逐渐变小。

更进一步优选的是，所述纽带连接片的两端分别通过螺钉与螺旋纽带和电机的输出轴相连接。

更进一步优选的是，所述减速部内设置有分别与驱动部和电机的输出轴相连的减速齿轮，且减速齿轮由不锈钢制成。

更进一步优选的是，所述树脂密封件由型号为HR-8757的高温修补剂制成。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型结构简单，成本低廉，电机的输出轴与减速部之间设置有油封保证了输出轴与减速部之间的密封性，可以很好的避免润滑油渗漏；当电机通电旋转时，带动螺旋纽带旋转，从而实现螺旋纽带在换热器支管内主动旋转，提高热交换效率，同时清洗及防止管内结垢；电源线的树脂密封可以是接线部位耐高温和耐酸碱老化；H级和C级绝缘线圈均能在高温情况下工作的耐高温线圈，保证了高温环境下的使用寿命；满焊全密封焊接可以保证密封质量；连续阶梯状结构的安装支架可以适配的安装于不同孔径大小的换热器支管上，适用范围更广，实用性更强；每个螺旋纽带均连接一个电机，使得连接结构简单，连接方便，便于快速安装和实现后期的热交换，及清洗及防止管内结垢。

附图说明

图1是本实用新型的部分结构示意图；

图2是本实用新型的电机的结构示意图。

图中：1-换热器1；2-电机；21-减速部；22-驱动部；3-油封；4-电源线； 5-树脂密封件；6-安装支架；7-换热器支管；8-螺旋纽带；9-纽带连接片。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例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。

在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

如图1和图2所示，本实施例的一种外源动力强化换热系统，包括安装于换热器1内的电机2和多个换热器支管7，每个换热器支管7内均安装有螺旋纽带8，电机2内部安装有减速部21和驱动减速部21工作的驱动部22，所述电机2的输出轴与减速部21之间设置有油封3，所述驱动部22与电机2的电源线4之间设置有树脂密封件5；所述驱动部22所对应的电机2内设置有H级绝缘线圈，H级绝缘线圈的极限工作温度为180℃，可以保证在高温环境下的使用寿命；所述驱动部22对应的第一电机2外壳和减速部21对应的第二电机 2外壳通过满焊全密封焊接；所述电机2的输出端设置有多个安装支架6，安装支架6的一端为配合安装于换热器支管7内的连续阶梯状结构，安装支架6的另一端与电机2固定连接；

每个螺旋纽带8均与一个电机2配合连接，螺旋纽带8通过纽带连接片9 与对应的电机2的输出轴相连接。螺旋纽带8的传热机理为：扭带使管内流体旋转并产生二次流，促进管内流体径向流动，使内外层流体充分混合，从而减薄壁面边界层，减少对流热阻，促进传热过程的进行，起到强化传热的作用。

本实施例中需要进一步说明的是，所述第一电机外壳和第二电机外壳均由不锈钢、镍基合金材料或聚四氟乙烯高分子材料制成。不锈钢是不锈耐酸钢的简称，耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种称为不锈钢。不锈钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢，其耐热性和耐腐蚀性均很好。镍基合金是指在650-1000℃高温下有较高的强度与一定的抗氧化腐蚀能力等综合性能的一类合金，同样具有优良的耐热性和耐腐蚀性。聚四氟乙烯材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，性能优良，也可以对电机2起到很好的保护。本实施例中第一电机2外壳和第二电机 2外壳可均由不锈钢制成，也可均由镍基合金材料制成，或者均由聚四氟乙烯高分子材料制成，不做具体限定。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述油封3由聚四氟乙烯材料制成。油封3可以保证电机2输出轴端的气密性，再者，聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE)，一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，性能优良，也可以对电机2起到很好的保护。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述安装支架6的另一端为设置有三节台阶的连续阶梯状结构，且三节台阶的外端面到电机2的中心线之间的距离从安装支架6的一端到安装支架6的另一端逐渐变小。这样从安装支架6的一端到安装支架6的另一端的三节台阶依次可以适应的安装于不同内径的换热器支管7上，即当第一节台阶的尺寸太小时，安装支架6向换热器支管7内下移，利用第二节台阶固定即可，当第二节台阶的尺寸太小时，安装支架6再次向换热器支管7内下移，利用第三节台阶固定即可。三种尺寸的选择即不影响电机 2与位于换热器支管7内的螺旋纽带8的连接，又可以适用于更多的情况，使得整体的实用性更强。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述纽带连接片9的两端分别通过螺钉与螺旋纽带8和电机2的输出轴相连接。螺钉的连接方式易于简单，成本低廉，且便于装卸。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述减速部21内设置有分别与驱动部 22和电机2的输出轴相连的减速齿轮，且减速齿轮由不锈钢制成。即减速部21 与驱动部22相配合，组合成一个减速电机2，且其结构常见，使用现有的减速电机2即可满足结构需求，而不锈钢制成的减速齿轮同样可以适应高温环境。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述树脂密封件5由型号为HR-8757 的高温修补剂制成。HR-8757是以进口高分子合成树脂和进口改性固化剂组成的双组分耐350度高温胶粘剂。具有使用方便，快速定位，粘接强度高，固化物无毒等优点；长期耐温350℃，瞬间耐温可达到450℃；具有优异的耐过热蒸汽、耐油、耐酸碱性、耐老化、耐高温、柔韧性好、密封压力高等性能；满足一般胶粘剂无法解决的各种高温工况密封、填补、灌封、粘接等难题；通过欧盟RHOS标准，是目前350度以下耐高温最佳胶种之一，广泛应用于石化、电力等高温工况下的油、汽、酸、碱及管道结合面的粘接、密封与修补，高温设备磨损、划伤、腐蚀、破裂的修复，如高温高压泵、法兰、发动机缸体等的密封，性能优良。

实施例二：

如图1和图2所示，本实施例的一种外源动力强化换热系统，包括安装于换热器1内的电机2和多个换热器支管7，每个换热器支管7内均安装有螺旋纽带8，电机2内部安装有减速部21和驱动减速部21工作的驱动部22，所述电机2的输出轴与减速部21之间设置有油封3，所述驱动部22与电机2的电源线4之间设置有树脂密封件5；所述驱动部22所对应的电机2内设置有C级绝缘线圈，C级绝缘线圈的极限工作温度在180℃以上，可以保证在高温环境下的使用寿命；所述驱动部22对应的第一电机2外壳和减速部21对应的第二电机2外壳通过满焊全密封焊接；所述电机2的输出端设置有多个安装支架6，安装支架6的一端为配合安装于换热器1内的连续阶梯状结构，安装支架6的另一端与电机2固定连接；

每个螺旋纽带8均与一个电机2配合连接，每个电机2的多个安装支架6 的一端配合安装于对应的换热器支管7上，螺旋纽带8通过纽带连接片9与对应的电机2的输出轴相连接。螺旋纽带8的传热机理为：扭带使管内流体旋转并产生二次流，促进管内流体径向流动，使内外层流体充分混合，从而减薄壁面边界层，减少对流热阻，促进传热过程的进行，起到强化传热的作用。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述第一电机2外壳的外端和第二电机2外壳的外端均涂覆有一层耐高温耐酸碱腐蚀涂层，耐高温耐酸碱腐蚀涂层可以对第一电机2外壳对应的驱动部22和第二电机2外壳对应的减速部21均起到很好的保护。所述耐高温耐酸碱腐蚀涂层可以但不仅仅限制于为聚四氟乙烯涂层。聚四氟乙烯(Poly tetra fluoroethylene，简写为PTFE)，一般称作“不粘涂层”或“易清洁物料”。这种材料具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，性能优良，也可以对电机2起到很好的保护。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述油封3由聚四氟乙烯材料制成。同上，油封3在保证气密性的基础上具有抗酸抗碱、抗各种有机溶剂的特点，几乎不溶于所有的溶剂。同时，聚四氟乙烯具有耐高温的特点，性能优良，也可以对电机2起到很好的保护。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述安装支架6的另一端为设置有三节台阶的连续阶梯状结构，且三节台阶的外端面到电机2的中心线之间的距离从安装支架6的一端到安装支架6的另一端逐渐变小。这样从安装支架6的一端到安装支架6的另一端的三节台阶依次可以适应的安装于不同内径的换热器支管7上，即当第一节台阶的尺寸太小时，安装支架6向换热器支管7内下移，利用第二节台阶固定即可，当第二节台阶的尺寸太小时，安装支架6再次向换热器支管7内下移，利用第三节台阶固定即可。三种尺寸的选择即不影响电机 2与位于换热器支管7内的螺旋纽带8的连接，又可以适用于更多的情况，使得整体的实用性更强。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述纽带连接片9的两端分别通过螺钉与螺旋纽带8和电机2的输出轴相连接。螺钉的连接方式易于简单，成本低廉，且便于装卸。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述减速部21内设置有分别与驱动部 22和电机2的输出轴相连的减速齿轮，且减速齿轮由不锈钢制成。即减速部21 与驱动部22相配合，组合成一个减速电机2，且其结构常见，使用现有的减速电机2即可满足结构需求，而不锈钢制成的减速齿轮同样可以适应高温环境。

本实施例中需要更进一步说明的是，所述树脂密封件5由型号为HR-8757 的高温修补剂制成。HR-8757是以进口高分子合成树脂和进口改性固化剂组成的双组分耐350度高温胶粘剂。具有使用方便，快速定位，粘接强度高，固化物无毒等优点；长期耐温350℃，瞬间耐温可达到450℃；具有优异的耐过热蒸汽、耐油、耐酸碱性、耐老化、耐高温、柔韧性好、密封压力高等性能；满足一般胶粘剂无法解决的各种高温工况密封、填补、灌封、粘接等难题；通过欧盟RHOS标准，是目前350度以下耐高温最佳胶种之一，广泛应用于石化、电力等高温工况下的油、汽、酸、碱及管道结合面的粘接、密封与修补，高温设备磨损、划伤、腐蚀、破裂的修复，如高温高压泵、法兰、发动机缸体等的密封，性能优良。

本实用新型结构简单，成本低廉，电机2的输出轴与减速部21之间设置有油封3保证了输出轴与减速部21之间的密封性，可以很好的避免润滑油渗漏；当电机2通电旋转时，带动螺旋纽带8旋转，从而实现螺旋纽带8在换热器支管7内主动旋转，提高热交换效率，同时清洗及防止管内结垢；电源线4的树脂密封可以是接线部位耐高温和耐酸碱老化；H级和C级绝缘线圈均能在高温情况下工作的耐高温线圈，保证了高温环境下的使用寿命；满焊全密封焊接可以保证密封质量；连续阶梯状结构的安装支架6可以适配的安装于不同孔径大小的换热器支管7上，适用范围更广，实用性更强；每个螺旋纽带8均连接一个电机2，使得连接结构简单，连接方便，便于快速安装和实现后期的热交换，及清洗及防止管内结垢。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。