一种节能型地面合金防垢装置

1.本发明涉及防垢装置技术领域，特别涉及一种节能型地面合金防垢装置。


背景技术：

2.在石油、化工、电力、冶金、轻工等行业中，循环水系统是工业生产设备必不可少的组成部分。随着循环水系统的长时间运行，换热设备表面会生成水垢，降低换热设备的热交换效率，管道中结垢会增加管道流体流动阻力，增加阻力损失。为了防止循环水系统在运行过程中出现的结垢问题影响循环水系统的正常运行，必须对循环水系统进行防垢处理。
3.目前，在工业生产中主要使用化学防垢方法，即通过在溶液中加入一定量的防垢剂，改变水的一系列物理化学特性，从而起到一定的防垢作用，该方法的缺点是成本较高，易造成二次污染，对管道、换热设备有一定的腐蚀作用，不利于环境的保护和可持续发展。当物理防垢方法(如超声波防垢、电磁防垢、静电场防垢等)面对流速快、管径大的工业冷却循环水的管路时，存在电能消耗大和防垢效果不佳的缺点，且在野外、高温、流体紊流等条件下有一定的局限性。
4.基于此，本发明设计了一种节能型地面合金防垢装置，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种节能型地面合金防垢装置，以解决流速快、管径大的工业冷却循环水管路的结垢问题。
6.本发明提供如下技术方案：一种节能型地面合金防垢装置，包括外筒，所述外筒的上端和下端由法兰盖封闭，所述外筒的左右两侧设有入口外接管和出口外接管，所述入口外接管和出口外接管通过法兰将防垢装置连接到管路上，所述外筒内部设有隔板和内筒，所述隔板焊接在所述外筒内部，所述内筒焊接到所述隔板上，所述内筒内部设有若干防垢叶轮和若干防垢片，若干所述防垢叶轮和所述防垢片间隔设置，所述防垢叶轮由叶片和轴孔套组成，所述防垢片上分布若干小孔；
7.所述外筒的上下两端焊有法兰，所述上端、下端法兰分别与上端、下端法兰盖通过法兰紧固件连接，所述上端法兰盖可作为更换和维修所述叶轮和所述防垢片的通道，所述下端法兰盖可作为排污口和清洗口；
8.所述外筒两侧设有所述入口外接管和所述出口外接管，所述入口外接管和所述出口外接管的两端分别焊有所述入口法兰和所述出口法兰，通过所述入口法兰和所述出口法兰将防垢装置连接到管路上；
9.所述内筒焊接在所述隔板上，所述隔板将防垢装置的内腔分割成两个空间，所述隔板中间设有所述内筒，所述内筒将两个空间连通，所述防垢叶轮和所述防垢片以一定排列顺序均匀间隔设置在所述内筒中，所述内筒的出口端焊有定位圆环，所述定位圆环将所述防垢叶轮和所述防垢片限定在所述内筒中；
10.所述防垢叶轮和所述防垢片通过螺杆串联在一起，所述防垢叶轮和所述防垢片之
间由固定圆筒均匀间隔，所述固定圆筒与所述防垢叶轮和所述防垢片的外侧面贴合连接，所述固定圆筒的内表面与所述螺杆配合连接，串联在所述螺杆上的所述防垢叶轮、所述防垢片和所述固定圆筒通过双螺母夹紧；
11.所述防垢叶轮由所述叶片和所述轴孔套组成，所述叶片呈椭圆线状沿着所述轴孔套向外延伸，所述叶片以所述轴孔套为圆心等距排列，所述叶片的入口角是所述叶片入口段与所述轴孔套的轴线的夹角，所述叶片的出口角是所述叶片出口段与所述轴孔套的轴线的夹角；
12.所述防垢片上分布若干小孔，所述小孔为圆形通孔，所述小孔的倾斜角为所述小孔的轴线与所述防垢片的轴线的小于90
°
的夹角。
13.进一步地，所述入口外接管和所述出口外接管焊接在所述外筒靠近端部的部位，呈对称设置。
14.进一步地，所述隔板相对水平面倾斜45
°
，所述隔板的中间孔与所述入口外接管对齐。
15.进一步地，所述隔板的厚度为8-20mm。
16.进一步地，所述轴孔套的长度为50-160mm。
17.进一步地，所述防垢叶轮的直径为60-600mm。
18.进一步地，所述防垢叶轮的总数量为1-10个。
19.进一步地，所述叶片的数量为3-13个。
20.进一步地，所述防垢叶轮的入口角为0-30
°
。
21.进一步地，所述防垢叶轮的出口角为0-60
°
。
22.进一步地，所述防垢片的直径为60-600mm。
23.进一步地，所述防垢片的厚度为4-30mm。
24.进一步地，所述防垢片的总数量为1-10个。
25.进一步地，所述小孔的直径为4-20mm。
26.进一步地，所述小孔的倾斜角为0-60
°
。
27.进一步地，所述小孔的个数为15-140个。
28.进一步地，所述固定圆筒的长度为10-100mm。
29.进一步地，所述防垢叶轮和所述防垢片由特殊合金材料铸造成形，具有优异的防垢性能。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的防垢核心部件采用防垢叶轮和防垢片的组合。防垢叶轮的结构设计使流过防垢装置的流体形成高度的紊流，增加流体与叶片的接触面积，降低流体流过防垢装置的压差和流速差。将防垢叶轮和防垢片以一定排列组合串联在螺杆上，这种设计能够提高流体对防垢片的冲刷效果。通过仿真分析得出防垢叶轮与防垢片之间设置一定间距，有利于增加流体的紊流效果并且增加水中的离子和分子与防垢核心的接触面积。防垢装置的上下两端采用法兰盖封闭，可通过拆卸法兰盖快速完成防垢核心部件的更换和清洗工作，还能够快速完成排污工作。防垢装置的外接管设置有利于防垢装置简单地安装在管路上。该防垢装置在工作时不需要电能，不需添加任何化学药品，而且作用距离长、使用寿命长、维护简单、适用范围广。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将实施例或现有描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1为本发明的立体结构剖视图；
33.图2为本发明的防垢片、防垢叶轮、固定圆筒立体连接结构图；
34.图3为本发明的防垢叶轮立体示意图；
35.图4为本发明的防垢叶轮的正视图；
36.图5为本发明的防垢片的平面图。
37.附图中各标号所代表的部件如下：
38.1-外筒，2-入口外接管，3-出口外接管，4-入口外接法兰，5-出口外接法兰，6-上端法兰，7-上端法兰盖，8-下端法兰，9-下端法兰盖，10-法兰紧固件，11-隔板，12-内筒，13-定位圆环，14-防垢叶轮，15-防垢片，16-固定圆筒，17-螺杆，18-螺母，19-叶片，20-轴孔套，21-轴孔，22-小孔，23-中心孔。
具体实施方式
39.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.如图1-5所示，本发明提供了一种节能型地面合金防垢装置，包括外筒1，所述外筒1的上端和下端由法兰盖封闭，所述外筒1的左右两侧设有入口外接管2和出口外接管3，所述入口外接管2和出口外接管3通过法兰将防垢装置连接到管路上，所述外筒1内部设有隔板11和内筒12，所述隔板11焊接在所述外筒1内部，所述内筒12焊接到所述隔板11上，所述内筒12内部设有若干防垢叶轮14和若干防垢片15，若干所述防垢叶轮14和所述防垢片15间隔设置，所述防垢叶轮14由叶片19和轴孔套20组成，所述防垢片15上分布若干小孔22；
41.所述外筒1的上下两端焊有法兰，所述上端法兰6、下端法兰8分别与上端法兰盖7、下端法兰盖9通过法兰紧固件10连接，所述上端法兰盖7作为更换和维修所述防垢叶轮14和所述防垢片15的通道，所述下端法兰盖9作为排污口和清洗口；
42.所述外筒1两侧设有所述入口外接管2和所述出口外接管3，所述入口外接管2和所述出口外接管3的两端分别焊有所述入口法兰4和所述出口法兰5，通过所述入口法兰4和所述出口法兰5将防垢装置连接到管路上；
43.所述内筒12焊接在所述隔板11上，所述隔板11将防垢装置的内腔分割成两个空间，所述隔板11中间设有所述内筒12，所述内筒12将两个空间连通，所述防垢叶轮14和所述防垢片15以一定排列顺序均匀间隔设置在所述内筒12中，所述内筒12的出口端焊有定位圆环13，所述定位圆环13将所述防垢叶轮14和所述防垢片15限定在所述内筒12中；
44.所述防垢叶轮14和所述防垢片15通过螺杆17串联在一起，所述防垢叶轮14和所述防垢片15之间由固定圆筒16均匀间隔，所述固定圆筒16与所述防垢叶轮14和所述防垢片15
的外侧面贴合连接，所述固定圆筒16的内表面与所述螺杆17配合连接，串联在所述螺杆17上的所述防垢叶轮14、所述防垢片15和所述固定圆筒16通过双螺母18夹紧；
45.所述防垢叶轮14由所述叶片19和所述轴孔套20组成，所述叶片19呈椭圆线状沿着所述轴孔套20向外延伸，所述叶片19以所述轴孔套20为圆心等距排列，所述叶片19的入口角是所述叶片19入口段与所述轴孔套20的轴线的夹角，所述叶片19的出口角是所述叶片19出口段与所述轴孔套20的轴线的夹角；
46.所述防垢片15上分布若干小孔，所述小孔22为圆形通孔，所述小孔22的倾斜角为所述小孔22的轴线与所述防垢片15的轴线的小于90
°
的夹角。
47.进一步地，所述入口外接管2和所述出口外接管3焊接在所述外筒1靠近端部的部位，呈对称设置。
48.进一步地，所述隔板11相对水平面倾斜45
°
，所述隔板11的中间孔与所述入口外接管2对齐。
49.进一步地，所述隔板11的厚度为8-20mm。
50.进一步地，所述轴孔套20的长度为50-160mm。
51.进一步地，所述防垢叶轮14的直径为60-600mm。
52.进一步地，所述防垢叶轮14的总数量为1-10个。
53.进一步地，所述叶片19的数量为3-13个。
54.进一步地，所述防垢叶轮14的入口角为0-30
°
。
55.进一步地，所述防垢叶轮14的出口角为0-60
°
。
56.进一步地，所述防垢片15的直径为60-600mm。
57.进一步地，所述防垢片15的厚度为4-30mm。
58.进一步地，所述防垢片15的总数量为0-10个。
59.进一步地，所述小孔22的直径为4-20mm。
60.进一步地，所述小孔22的倾斜角为0-60
°
。
61.进一步地，所述小孔22的个数为15-140个。
62.进一步地，所述固定圆筒16的长度为10-100mm。
63.进一步地，所述防垢叶轮14和所述防垢片15由特殊合金材料铸造成形，具有优异的防垢性能。
64.实例1
65.一种节能型地面合金防垢装置，如图1所示，该合金防垢装置的外筒1的两端分别由上端法兰6连接上端法兰盖7封闭和由下端法兰8连接下端法兰盖9封闭，在外筒1的左右两侧分别设有入口外接管2和出口外接管3通过法兰将防垢装置接入管路上，外筒1的内部设有隔板11和内筒12，隔板11焊接在外筒1上，内筒12焊接在隔板11上，隔板11将防垢装置的内腔分割成两个空间，隔板11中间设有内筒12，内筒12将两个空间连通，该隔板11厚度为14mm，防垢叶轮14和防垢片15以一定排列顺序均匀间隔设置在内筒12中，内筒12的出口端焊有定位圆环13，该定位圆环13将防垢叶轮14和防垢片15限定在内筒12中。
66.本实施例中，如图2所示，该合金防垢装置的防垢核心部件由2个防垢叶轮14和3个防垢片15组成，螺杆17将防垢叶轮14、防垢片15和固定圆筒16串联在一起，螺杆17的两端通过双螺母结构夹紧，固定圆筒16具有间隔作用，通过流体仿真分析确定固定圆筒16的长度
为30mm，有利于流体形成高度紊流并增加流体与防垢合金的接触面积。
67.本实施例中，如图3和4所示，该防垢叶轮14由叶片19和轴孔套20组成。叶片19呈椭圆线状沿着轴孔套20向外延伸，叶片19以轴孔套20为圆心等距排列，叶片的数量为7个，轴孔套的长度为140mm，防垢叶轮的直径为145mm。叶片19的入口角是叶片19入口段与轴孔套20的轴线的夹角，入口角为0
°
，叶片19的出口角是叶片19出口段与轴孔套20的轴线的夹角，出口角为35
°
。
68.本实施例中，如图5所示，该防垢片15上分布着若干小孔22，小孔22是圆形通孔，小孔22的倾斜角为小孔22的轴线与防垢片15轴线的小于90
°
的夹角，小孔22的倾斜角为40
°
，防垢片15的直径为150mm，防垢片15的厚度为10mm，防垢片15上的小孔22呈均匀分布，小孔22的直径为10mm，小孔22的个数为39个。
69.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。