一种换热管内螺带式转子的制作方法

本发明涉及一种管壳式换热器设备中换热管内强化传热及防垢清垢的内插原件，尤其涉及一种为换热管内较高粘度液体提供动力的换热管内扰流清垢转子。

背景技术：

管壳式换热器作为化工、石油、火电等领域的应用广泛的热交换设备，结垢一直是影响它换热效率的主要问题。污垢不但能增加管的热阻，还增加了流动阻力，甚至会出现管路堵塞的情况，现今对管路的清洗主要是停机清洗，这耗费大量的人力物力，十分不便。现今出现了在线清洗方式，其中之一是利用流体推动螺旋纽带转动来实现在线清洗。但是螺旋纽带在通过其侧刃打破换热管管壁表面滞留层的同时，却无法打破其自身表面的滞留层，因此必然出现螺旋纽带表面结垢，随着表面结垢厚度的增加，螺旋纽带旋转速度降低，当螺旋纽带速度降低到一定数值，其防垢功能消失，换热器运行恶化。与此同时，螺旋纽带为一整条带，带长较长会造成中间挠度过大，造成与换热管内壁间隙不均匀，从而使除垢效果不明显。

技术实现要素：

为解决现有技术出现的问题，本发明提出一种换热管内螺带式转子，目的是为换热管内较高粘度液体提供动力，实现强化传热、防垢清垢。

为解决上述问题采用的技术方案是：一种换热管内螺带式转子，主要包含螺带、支撑杆、旋转轴，支撑杆均匀轴向分布在转子中心圆上，螺带固定在支撑杆上，旋转轴在转子两端。流体流经螺带表面，施加给螺带一个切向力，带动螺带转子旋转，螺带与换热管内壁相对运动，对较高粘度的流体进行剪切作用，避免流体粘连、粘壁、缠结，流体在螺带转动的扰动下，增加了管内流体的湍动程度，强化了换热效果，与此同时在剪切的作用下，螺带对管壁进行了除垢处理。由于支撑杆以组合截面轴的形式均匀分布在转子中心圆上，支撑杆和螺带表面的平均圆周速度较旋转轴外表面圆周速度大，不易于粘轴现象发生，不易于表面结垢，与此同时采用组合截面轴的形式刚度较大，采取多个转子串联排布，使得转子中间挠度较小，使螺带与换热管内壁的间隙较为均匀，除垢效果明显。

本发明一种换热管内螺带式转子，螺带外径为95％-97％的管内径，螺带宽度为1/6管内径，可以根据具体工况调节，螺带表面光滑，也可以是波纹状凸起。

本发明一种换热管内螺带式转子，为减少螺带对换热管内壁的磨损，支撑杆和螺带由两种材料制成，支撑杆由金属或硬质塑料制成，螺带可选用弹性材料，例如聚氨酯或橡胶。

本发明一种换热管内螺带式转子，支撑杆数量为三根及以上，转子螺带头数为单头及以上。

本发明的有益效果是：1、转子转动时螺带与管内壁相对运动，对较高粘度的流体进行剪切作用，避免流体粘连、粘壁、缠结。2、在剪切的作用下，螺带对管壁进行了除垢处理。3、流体在螺带转动的扰动下，增加了管内的湍动程度，强化了换热效果。4、支撑杆和螺带表面的平均圆周速度较大，不易于粘轴现象发生，不易于表面结垢。5、采用组合截面轴的形式刚度较大，采取多个转子串联排布，使得转子中间挠度较小，使螺带与换热管壁的间隙较为均匀。

附图说明

图1是本发明一种换热管内螺带式转子的三维结构示意图。

图2是本发明一种换热管内螺带式转子的管内全剖图。

图3是图2的右视图。

图中：1-螺带，2-支撑杆，3-旋转轴，4-支撑件，5-换热管，6-转子，7-固定件，8-轴承。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种换热管内螺带式转子6包含螺带1，支撑杆2，转轴3，支撑杆2均匀轴向分布在转子6中心圆上，螺带1固定在支撑杆上，旋转轴3在转子6两端。流体流经螺带1表面，施加给螺带1一个切向力，带动螺带转子6旋转，螺带1与换热管5内壁相对运动，对较高粘度的流体进行剪切作用。

图2和图3为本发明的一个具体实施实例，两个转子6之间通过带有轴承8的支撑件4连在一起，换热管5两端装有带有轴承8的固定件，使转子6定位支撑，流体流经螺带1表面，施加给螺带1一个切向力，带动螺带转子6旋转，螺带1与管热管5内壁相对运动，对较高粘度的流体进行剪切作用，避免流体粘连、粘壁、缠结，流体在螺带1转动的扰动下，增加了管内流体的湍动程度，强化了换热效果，与此同时在剪切的作用下，螺带1对管壁进行了除垢处理。支撑杆2以组合截面轴的形式均匀分布在转子6中心圆上，支撑杆2和螺带1表面的平均圆周速度较旋转轴3外表面圆周速度大，不易于粘轴现象发生，不易于表面结垢，与此同时采用组合截面轴的形式刚度较大，采取多个转子6串联排布，使得转子6中间挠度较小，使螺带1与换热管5内壁的间隙较为均匀，除垢效果明显。