專利名稱：一種換熱管在線清洗除垢元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種清洗除垢元件，特別是關(guān)于一種利用流體運(yùn)動(dòng)作動(dòng)力對(duì)換熱管進(jìn)行清洗的換熱管在線清洗除垢元件。
背景技術(shù)：
管殼式換熱器在電力、化工和石油等工業(yè)領(lǐng)域被大量而廣泛的應(yīng)用，換熱器在運(yùn)行中絕大部分都有積污和結(jié)垢的現(xiàn)象，特別是采用循環(huán)水冷卻的冷凝器、水冷器等。換熱器的積污和結(jié)垢導(dǎo)致設(shè)備傳熱系數(shù)降低，能耗增大，甚至出現(xiàn)堵管而導(dǎo)致設(shè)備無法正常運(yùn)行；結(jié)垢還會(huì)形成垢下腐蝕，縮短設(shè)備的使用壽命。目前，管殼式換熱器換熱管內(nèi)的清洗和除垢方式有在線方式和非在線方式，在線清洗除垢由于不影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行而具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。目前換熱器管內(nèi)在線除垢主要有螺旋紐帶/片類除垢、往復(fù)螺旋彈簧除垢和膠球清洗除垢等方式，但這些除垢方式都存在一定的不足而影響其使用。螺旋紐帶/片類除垢和往復(fù)螺旋彈簧除垢方式，需要在換熱管內(nèi)掛插除垢物件而影響流道，流動(dòng)阻力較大，同時(shí)使流體中的夾帶物易于堵塞換熱管。在線膠球清洗技術(shù)在電廠凝汽器中應(yīng)用較為普遍，但目前使用的膠球?yàn)槎辔⒖兹彳浀膹椥泽w結(jié)構(gòu)，在使用過程中膠球的濕態(tài)直徑和比重難以準(zhǔn)確受控，也易于被污泥、污垢和微生物等所附著，造成清洗除垢效果不夠理想、收球率低、易于堵管等問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種清洗除垢效果好、流動(dòng)阻力小，不易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象的換熱管在線清洗除垢元件。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于它包括一球狀元件，所述球狀元件具有若干與中心旋轉(zhuǎn)軸線成螺旋或傾斜的流道，所述流道是由螺旋或傾斜的凸起將所述球狀元件的球形空間分隔而成；所述球狀元件的外徑因浸沒而產(chǎn)生的改變不大于2％，球狀元件的密度因浸沒而產(chǎn)生的變化不大于5％，球狀元件的密度與輸送的流體密度誤差不大于10％。
所述球狀元件的最大外輪廓呈球形、橢球形、近似球形和近似橢球形中的一種。
所述螺旋或傾斜的凸起為螺旋狀或傾斜狀葉片、螺旋狀或傾斜狀肋片、螺旋狀排列的毛刷中的至少一種或一種以上的結(jié)合。
所述凸起的螺旋角或傾斜角為10°～80°，所述流道為左旋或左傾和右旋或右傾中的一種。
所述球狀元件內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)球狀元件密度的調(diào)節(jié)腔體，所述調(diào)節(jié)腔體內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)節(jié)球狀元件密度的介質(zhì)。
所述最大外輪廓為非光滑表面，所述非光滑表面為微細(xì)條狀、網(wǎng)狀、突起、凹陷中的一種。
所述球狀元件的材料為非泡沫高分子材料和非泡沫高分子復(fù)合材料中的一種。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于該清洗除垢元件的最大外輪廓呈球形或橢球形以及近似球形或橢球形，具有與某旋轉(zhuǎn)軸線螺旋或傾斜的流道，流體在其螺旋或傾斜的流道中通過時(shí)，使在待清洗除垢的換熱管內(nèi)處于自由狀態(tài)的球狀元件產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)，因而具有清洗除垢效果好、流動(dòng)阻力小、不易于堵塞換熱管的特點(diǎn)。2、由于該清洗除垢元件的制作材料為非泡沫高分子材料(如塑料、橡膠等)及其復(fù)合材料，浸沒時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定，密度可控和穩(wěn)定，相對(duì)于多微孔柔軟清洗膠球而言，具有不易于堵塞換熱管，不易被磨損、損壞和跑漏球，也不易于被污泥、污垢和微生物等所附著，因而具有更長(zhǎng)的壽命。3、由于該清洗除垢元件采用高分子聚合材料制成，具有自潤(rùn)滑，耐腐，耐磨，抗老化特性，在運(yùn)行時(shí)可避免與金屬的硬摩擦，保護(hù)了金屬表面的氧化膜，有效地延長(zhǎng)了換熱管的使用壽命。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一結(jié)構(gòu)組裝示意2是本發(fā)明的工作原理示意3是本發(fā)明的多個(gè)螺旋葉片外輪廓為橢球形結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸為空心不等徑回轉(zhuǎn)殼體結(jié)構(gòu)示意5是本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)軸為空心圓柱和空心球組成的回轉(zhuǎn)殼體結(jié)構(gòu)示意6是本發(fā)明的螺旋葉片頂部設(shè)置毛刷的結(jié)構(gòu)示意7是本發(fā)明的螺旋葉片側(cè)面設(shè)置毛刷的結(jié)構(gòu)示意8是本發(fā)明的中空?qǐng)A柱體外周向布置螺旋毛刷排的結(jié)構(gòu)示意9是本發(fā)明的實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意10是本發(fā)明的實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意11是本發(fā)明的實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖(一)圖12是本發(fā)明的實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖(二)圖13是本發(fā)明的實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖(三)
圖14是本發(fā)明的實(shí)施例五結(jié)構(gòu)示意15是本發(fā)明的實(shí)施例六結(jié)構(gòu)示意16是本發(fā)明的環(huán)形球殼外測(cè)為直肋片的結(jié)構(gòu)示意17是本發(fā)明的環(huán)形球殼外測(cè)為菱形凸起的結(jié)構(gòu)示意18是本發(fā)明的環(huán)形球殼外測(cè)為傾斜排列毛刷的結(jié)構(gòu)示意19是本發(fā)明的實(shí)施例七結(jié)構(gòu)示意20是實(shí)施例的七剖視示意21是本發(fā)明的中空球體內(nèi)部為圓型腔體的結(jié)構(gòu)示意22是本發(fā)明的中空球體內(nèi)部為圓型腔體的剖視示意圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
實(shí)施例1如圖1所示，本發(fā)明包括一中空?qǐng)A柱狀密度調(diào)節(jié)腔體1，調(diào)節(jié)腔體1的一端封閉，另一端密封連接一端蓋2，端蓋2與調(diào)節(jié)腔體1的連接可采用過盈配合，也可以采用粘接，還可以是倒鉤連接等方式連接。在調(diào)節(jié)腔體1的腔體內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)介質(zhì)3，在調(diào)節(jié)腔體1外周向以調(diào)節(jié)腔體1的軸線為旋轉(zhuǎn)軸線均勻布置有四個(gè)螺旋葉片4，螺旋葉片4的螺旋角為β，四個(gè)螺旋葉片4和調(diào)節(jié)腔體1的最大外輪廓共同形成一近似球形的球形元件，各螺旋葉片4之間的空間形成四個(gè)螺旋狀流道5。
本實(shí)施例中，螺旋葉片4與調(diào)節(jié)腔體1的制作材料采用非泡沫型高分子材料之一——聚氯乙烯材料，其還可以采用其它非泡沫型高分子材料或者非泡沫型高分子復(fù)合材料，如聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯等塑料類非泡沫型高分子材料或者塑料類非泡沫型高分子復(fù)合材料，如順丁橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠等橡膠類非泡沫型高分子材料或者橡膠類非泡沫型高分子復(fù)合材料。本發(fā)明采用上述材料是為了保證球狀元件的外徑因浸沒而產(chǎn)生的改變(即浸沒流體浸入球狀元件而使被浸入球狀元件的外徑發(fā)生的改變)不大于2％，球狀元件的密度因浸沒而產(chǎn)生的變化(即浸沒流體浸入球狀元件而使被浸入球狀元件的密度發(fā)生的改變)不大于5％，而且其浸沒外徑的改變和密度的變化的一致性也明顯優(yōu)于目前使用的多微孔柔軟彈性膠球。
本實(shí)施例的調(diào)節(jié)腔體1的內(nèi)徑為6mm，長(zhǎng)度為16mm，壁厚為2mm，螺旋葉片4的厚度為0.5～1.5mm。本實(shí)施例的球狀元件的密度為1.02±0.02g/cm3，可以用于電廠的凝汽器換熱管的在線清洗除垢。本實(shí)施例所采用的材料使得本發(fā)明浸沒時(shí)幾乎不膨脹和變形，因浸沒而產(chǎn)生的球狀元件外徑的改變不大于2％，因此球形元件可以采用比較準(zhǔn)確和穩(wěn)定的尺寸。本實(shí)施例的球形外輪廓的直徑為Φ23.2±0.05mm，可用于公稱內(nèi)徑為Φ23.4mm以上的換熱管(如圖2所示)的清洗除垢。對(duì)于不同管徑的待清洗換熱管，可根據(jù)使用材料的軟硬不同選擇合適的間隙或過盈量，選擇適當(dāng)直徑的本發(fā)明。
本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)腔體1內(nèi)的調(diào)節(jié)介質(zhì)可以是空氣、泡沫、水或金屬等，用以調(diào)節(jié)本發(fā)明球狀元件的密度，使其濕態(tài)密度與輸送流體的密度相近。一般應(yīng)使本發(fā)明的球狀元件的密度與待清洗的換熱管內(nèi)流體的密度誤差控制在不超過10％。本實(shí)施例的螺旋葉片4的螺旋角β為45°，一般螺旋角β的范圍為10°～80°；本實(shí)施例的螺旋葉片4為右旋，也可為左旋。本實(shí)施例的螺旋葉片4為周向均勻布置，也可為周向非均勻布置。當(dāng)螺旋葉片4為周向非均勻布置時(shí)，本實(shí)施例在工作狀態(tài)下依然存在一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線，即作向前和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并具有最小流動(dòng)阻力的方向，但可能與連接螺旋葉片4的調(diào)節(jié)腔體1的軸線不重合。
如圖2所示，本發(fā)明的一種清洗除垢元件用于換熱管6清洗除垢的原理如下球狀元件工作時(shí)位于被清洗除垢的換熱管6中，流體從換熱管6的一端進(jìn)入(如圖2中箭頭7所示)，從換熱管6的另一端流出，球狀元件在換熱管6內(nèi)流體的作用下隨流體流動(dòng)的方向運(yùn)動(dòng)。由于換熱管6內(nèi)壁附近的流體粘性阻力和接觸磨擦等原因，球狀元件向前運(yùn)動(dòng)的速度小于換熱管內(nèi)流體的平均流動(dòng)速度，因而換熱管6內(nèi)的流體必將在球狀元件的螺旋狀流道5內(nèi)流過(如圖2中箭頭8所示)，并推動(dòng)球狀元件1在隨流體流動(dòng)的方向向前運(yùn)動(dòng)(如圖2中箭頭9所示)的同時(shí)產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)(如圖2中箭頭10所示)，而刮擦換熱管壁面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)換熱管6進(jìn)行在線清洗除垢的目的。
通過以上清洗除垢的原理描述可以看出，由于繞球狀元件1的中心軸線均勻設(shè)置的螺旋葉片4，即球狀元件1在換熱管中，在流體的推動(dòng)下繞該旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)球狀元件1的旋轉(zhuǎn)軸線與換熱管6的軸線重合或偏離較小時(shí)，流體在球狀元件1的螺旋狀流道5內(nèi)流過的流動(dòng)阻力最小，因此，處于工作狀態(tài)的本發(fā)明在換熱管6內(nèi)總是尋求和保持該最小流動(dòng)阻力的運(yùn)動(dòng)方向，作沿?fù)Q熱管6軸線的向前和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。為了使得球狀元件在換熱管內(nèi)更好地按設(shè)定的方向運(yùn)動(dòng)，還可以在球狀元件表面安設(shè)控制方向的尾繩類。由于球狀元件1在換熱管6內(nèi)的受力不可能完全對(duì)稱，球狀元件1在換熱管6內(nèi)除向前運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)外，還存在隨機(jī)的擺動(dòng)和微小的徑向運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，由于球狀元件1在換熱管6內(nèi)對(duì)流體的擾動(dòng)也使得換熱管的換熱效果得到了強(qiáng)化。
在本實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以采取其它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，比如如圖3所示，螺旋葉片4為六個(gè)，螺旋角β為60°，螺旋葉片4與調(diào)節(jié)腔體1的最大外輪廓為橢球形。如圖4所示，調(diào)節(jié)腔體1為一空心不等徑回轉(zhuǎn)殼體11；調(diào)節(jié)腔體1還可以是一段空心圓柱12與一空心球13共同組成的回轉(zhuǎn)殼體(如圖5所示)。如圖6所示，螺旋葉片4上可以設(shè)置有頂部毛刷14，或在螺旋葉片4的側(cè)面設(shè)置毛刷15(如圖7所示)，或?qū)⒙菪~片設(shè)置成毛刷排16(如圖8所示)，以進(jìn)一步提高清洗除垢效果。上述毛刷14、15、16可以是與螺旋葉片4一次成型加工制作的，也可采用粘接的方法等連接在一起。本實(shí)施例的最大外輪廓為光滑表面，也可為非光滑表面，如微細(xì)條狀(如圖14、圖19、圖21所示)、網(wǎng)狀、突起(如圖17所示)、凹陷等結(jié)構(gòu)表面，以進(jìn)一步提高清洗除垢效果。本實(shí)施例為螺旋葉片4和螺旋流道5，也可為傾斜葉片/肋片和傾斜流道(如圖19、圖21所示)。
本發(fā)明球狀元件在換熱設(shè)備中的輸送和收集方式，可采用目前廣泛使用和比較成熟的膠球清洗的輸送和收集方式。即裝球室內(nèi)的球狀元件由泵輸送至換熱器管程入口，在換熱器管程流體進(jìn)出口壓力差的作用下隨流體并旋轉(zhuǎn)通過換熱管，對(duì)換熱管內(nèi)壁進(jìn)行刮擦，從而達(dá)到清洗除垢作用；然后球狀清洗除垢元件隨管程工質(zhì)進(jìn)入收球元件，由泵抽出重新回到裝球室。如此循環(huán)往復(fù)對(duì)換熱器管內(nèi)實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線清洗除垢。
實(shí)施例2如圖9所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處是旋轉(zhuǎn)軸為一實(shí)心圓柱體17，即實(shí)心圓柱體17的軸線為球狀清洗除垢元件的旋轉(zhuǎn)軸線，在實(shí)心圓柱體17的周向均勻布置四個(gè)螺旋葉片18，螺旋葉片18的螺旋角β為60°，四個(gè)螺旋葉片與實(shí)心圓柱體17的最大外輪廓為球形球狀元件；在四個(gè)螺旋葉片之間形成了四個(gè)螺旋空間即螺旋流體通道，流體在該螺旋流道中流過時(shí)，將使本發(fā)明球狀元件產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的主體材料為非泡沫型橡膠——順丁橡膠+丁苯橡膠。為了改善或改變橡膠制品的性能(如強(qiáng)度、密度、耐磨特性和抗老化特性等)還需要添加一些改性材料如碳黑等，添加數(shù)量比例要根據(jù)性能的需要確定。本實(shí)施例的球狀元件的密度由主體材料和改性材料的密度和比例等決定，其密度為1.00±0.04g/cm3，可以用于電廠的凝汽器換熱管的在線清洗除垢，也不排除其它換熱器的清洗除垢。
實(shí)施例3如圖10所示，本發(fā)明由四個(gè)螺旋葉片19連接而成，其連接方式為一次成型或粘接的，螺旋葉片的螺旋角β為45°，四個(gè)螺旋葉片19組成的最大外輪廓為球形球狀元件，四個(gè)螺旋葉片19在周向均勻布置，本實(shí)施例中球狀元件旋轉(zhuǎn)軸線為四個(gè)螺旋葉片的對(duì)稱中心線，在四個(gè)螺旋葉片19之間形成了四個(gè)螺旋空間即螺旋流體通道，流體在該螺旋流道中流過時(shí)將使球形清洗除垢元件產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例未設(shè)置密度調(diào)節(jié)腔體，其密度由材料的密度決定，可選擇合適的材料保證其密度與輸送流體的密度比較接近。
實(shí)施例4如圖11所示，本實(shí)施例與上述實(shí)施例的不同之處是球狀元件的旋轉(zhuǎn)軸向的兩端為兩個(gè)實(shí)心短柱體20，四個(gè)螺旋葉片21在兩個(gè)實(shí)心短柱體20周向均勻布置，其四個(gè)螺旋葉片21在兩個(gè)實(shí)心短柱體20之間相互連接，實(shí)心短柱體20起到連接和加強(qiáng)螺旋葉片21的作用，螺旋葉片21的螺旋角β為45°，四個(gè)螺旋葉片21與兩個(gè)實(shí)心短柱體20的最大外輪廓為球形的球狀元件，在四個(gè)螺旋葉片21之間形成了四個(gè)螺旋空間即螺旋流體通道，流體在該螺旋流道中流過時(shí)將使球形清洗除垢元件產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的球狀元件的旋轉(zhuǎn)軸線為四個(gè)螺旋葉片的對(duì)稱中心線。本實(shí)施例的有益效果與前述的區(qū)別是采用不同結(jié)構(gòu)加強(qiáng)其連接強(qiáng)度。
本實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)軸向兩端是兩個(gè)實(shí)心短柱體20，還可以是旋轉(zhuǎn)軸向的中間為一個(gè)實(shí)心小柱體22(如圖12所示)或旋轉(zhuǎn)軸向的中間為一實(shí)心小球體23(如圖13所示)。
實(shí)施例5如圖14所示，本實(shí)施例包括一中空?qǐng)A柱體24，中空?qǐng)A柱體24的軸線即為球狀元件的旋轉(zhuǎn)軸線，在中空?qǐng)A柱體24的外側(cè)周向均勻設(shè)置有八個(gè)螺旋葉片25，外螺旋葉片25的螺旋角β為30°，在中空?qǐng)A柱體24的內(nèi)側(cè)周向均勻設(shè)置有四個(gè)內(nèi)螺旋葉片或肋片26，內(nèi)螺旋葉片或肋片26的螺旋角β為15°，外螺旋葉片25與中空?qǐng)A柱體24的最大外輪廓為球形的球狀元件，在八個(gè)外螺旋葉片25之間形成了八個(gè)螺旋空間即螺旋流體通道，在四個(gè)內(nèi)螺旋葉片26之間形成了四個(gè)內(nèi)螺旋空間即螺旋流體通道，流體在該螺旋流道中流過時(shí)，將使球狀元件產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)。
實(shí)施例6如圖15所示，本實(shí)施例包括一實(shí)心圓柱體27，實(shí)心圓柱體27的軸線即為球狀元件的旋轉(zhuǎn)軸線，在實(shí)心圓柱體27的周向均勻設(shè)置有四個(gè)螺旋葉片28，螺旋葉片28的螺旋角β為45°，在螺旋葉片28的邊緣連接有環(huán)形球殼29，在環(huán)形球殼29的外側(cè)設(shè)置有傾斜肋片30，傾斜肋片的傾斜角為30°。螺旋葉片28與實(shí)心圓柱體27為一次成型連接，傾斜肋片30與環(huán)形球殼29為一次成型連接，螺旋葉片28和環(huán)形球殼29的連接方法為粘接或脹緊。本實(shí)施例實(shí)心圓柱體27和螺旋葉片28為塑料制品，四個(gè)內(nèi)螺旋葉片28將球形空間分隔為四個(gè)內(nèi)螺旋流道，環(huán)形球殼29和傾斜肋片30為橡膠制品，在環(huán)形球殼29外的傾斜肋片30的主要作用是增強(qiáng)清洗效果。在本實(shí)施例中，流體在內(nèi)螺旋槽道中流過時(shí)，將使球狀元件產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例為不同材料制作，也可為同種材料制作。
本實(shí)施例中，環(huán)形球殼29的外側(cè)還可以設(shè)置為直肋片31(如圖16所示)、菱形凸起32或其它結(jié)構(gòu)的凸起(如圖17所示)、或傾斜排列的毛刷33(如圖18所示)等。在環(huán)形球殼29的外側(cè)設(shè)置的傾斜肋片、直肋片、菱形凸起、傾斜排列的毛刷是與環(huán)形球殼29一次加工成型的，還可以是粘接的方式固定連接。
實(shí)施例7如圖19、圖20所示，本實(shí)施例包括一中空球體34，中空球體34內(nèi)部為一端封閉的圓柱型腔體，圓柱型腔體的軸線即為該球狀元件的旋轉(zhuǎn)軸線，其腔體另一端設(shè)置有端蓋35，在中空球體34外開有四個(gè)傾斜槽36，形成四個(gè)不等厚螺旋肋片37，在中空球體34外殼表面設(shè)置有微槽紋38，傾斜槽36的傾斜角β為45°，在四個(gè)不等厚螺旋肋片37之間形成了四個(gè)螺旋空間即螺旋流體通道，流體在傾斜槽道中流過時(shí)，將使球狀元件產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)，本實(shí)施例球體是一次成型制作的。
本實(shí)施例的中空球體內(nèi)部還可以是圓型腔體39，圓型腔體內(nèi)可以填充多孔材料等填充材料(如圖21、圖22所示)。
本發(fā)明的制作材料為非泡沫高分子材料(如塑料、橡膠等)及其復(fù)合材料，浸沒時(shí)結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定，浸沒變形不大于2％，而且其浸沒外徑的改變的一致性也明顯優(yōu)于目前使用的多微孔柔軟彈性膠球，因而可以采用更為準(zhǔn)確和穩(wěn)定尺寸的球形元件，而不會(huì)像目前使用的多微孔柔軟彈性膠球那樣因浸沒膨脹不均或過脹而出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，或者因浸沒膨脹不足而出現(xiàn)清洗除垢效果較差的現(xiàn)象。即使在管壁存在污垢突起，該旋轉(zhuǎn)清洗除垢球在刮擦管壁的污垢突起的同時(shí)，使較高的污垢突起在該旋轉(zhuǎn)清洗除垢球的螺旋/傾斜流道間通過而不會(huì)產(chǎn)生堵管現(xiàn)象，而經(jīng)旋轉(zhuǎn)清洗除垢球多次的刮擦，將使換熱管內(nèi)較高突起的污垢被逐漸清除。
本發(fā)明的制作材料為非泡沫高分子材料(如塑料、橡膠等)及其復(fù)合材料，浸沒時(shí)密度穩(wěn)定，浸沒密度變化不大于5％，而且其浸沒密度的變化的一致性也明顯優(yōu)于目前使用的多微孔柔軟彈性膠球；同時(shí)，該清洗除垢元件可根據(jù)使用需要設(shè)置密度調(diào)節(jié)腔體體，使其濕態(tài)表觀密度與輸送流體的密度非常相近，且球狀元件的密度穩(wěn)定，一般球狀元件的密度與輸送流體密度接近且相差不大于10％，因而不會(huì)像海綿狀膠球因密度差較大的原因而出現(xiàn)大量滯留在管程內(nèi)的流動(dòng)死區(qū)和渦流區(qū)。
以上盡管公開了若干實(shí)施例，清洗除垢元件的結(jié)構(gòu)及材料還是可以變化的，本發(fā)明不應(yīng)受到上述各實(shí)施例的限制，凡根據(jù)本發(fā)明原理進(jìn)行的等效變換，均不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求
1.一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于它包括一球狀元件，所述球狀元件具有若干與中心旋轉(zhuǎn)軸線成螺旋或傾斜的流道，所述流道是由螺旋或傾斜的凸起將所述球狀元件的球形空間分隔而成；所述球狀元件的外徑因浸沒而產(chǎn)生的改變不大于2％，球狀元件的密度因浸沒而產(chǎn)生的變化不大于5％，球狀元件的密度與輸送的流體密度誤差不大于10％。
2.如權(quán)利要求1所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述球狀元件的最大外輪廓呈球形、橢球形、近似球形和近似橢球形中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述螺旋或傾斜的凸起為螺旋狀或傾斜狀葉片、螺旋狀或傾斜狀肋片、螺旋狀排列的毛刷中的至少一種或一種以上的結(jié)合。
4.如權(quán)利要求2所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述螺旋或傾斜的凸起為螺旋狀或傾斜狀葉片、螺旋狀或傾斜狀肋片、螺旋狀排列的毛刷中的至少一種或一種以上的結(jié)合。
5.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述凸起的螺旋角或傾斜角為10°～80°，所述流道為左旋或左傾和右旋或右傾中的一種。
6.如權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述球狀元件內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)球狀元件密度的調(diào)節(jié)腔體，所述調(diào)節(jié)腔體內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)節(jié)球狀元件密度的介質(zhì)。
7.如權(quán)利要求5所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述球狀元件內(nèi)設(shè)置有調(diào)節(jié)球狀元件密度的調(diào)節(jié)腔體，所述調(diào)節(jié)腔體內(nèi)設(shè)置有用于調(diào)節(jié)球狀元件密度的介質(zhì)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述最大外輪廓為非光滑表面，所述非光滑表面為微細(xì)條狀、網(wǎng)狀、突起、凹陷中的一種
9.如權(quán)利要求2所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述最大外輪廓為非光滑表面，所述非光滑表面為微細(xì)條狀、網(wǎng)狀、突起、凹陷中的一種。
10.如權(quán)利要求1～9所述的一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于所述球狀元件的材料為非泡沫高分子材料和非泡沫高分子復(fù)合材料中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種換熱管在線清洗除垢元件，其特征在于它包括一球狀元件，所述球狀元件具有若干與中心旋轉(zhuǎn)軸線成螺旋或傾斜的流道，所述流道是由螺旋或傾斜的凸起將所述球狀元件的球形空間分隔而成；所述球狀元件的外徑因浸沒而產(chǎn)生的改變不大于2％，球狀元件的密度因浸沒而產(chǎn)生的變化不大于5％，球狀元件的密度與輸送的流體密度誤差不大于10％。本發(fā)明的清洗除垢元件的最大外輪廓呈球形或橢球形以及近似球形或橢球形，具有與某旋轉(zhuǎn)軸線螺旋或傾斜的流道，流體在其螺旋或傾斜的流道中通過時(shí)，使在待清洗除垢的換熱管內(nèi)處于自由狀態(tài)的球狀元件產(chǎn)生快速旋轉(zhuǎn)，因而具有清洗除垢效果好、流動(dòng)阻力小、不易于堵塞換熱管的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F28G1/00GK101033929SQ200710098489
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2007年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月18日
發(fā)明者孟繼安 申請(qǐng)人:清華大學(xué)