專利名稱：Eht自清潔節(jié)能環(huán)保裝置及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于管殼式換熱器、熱交換反應(yīng)器、凝汽器、蒸發(fā)器等設(shè)備中換 熱管內(nèi)強(qiáng)化傳熱和防污除污的強(qiáng)化傳熱和防垢除垢的裝置，特別涉及一種將內(nèi)插元件分段 安裝固定、限位、提高強(qiáng)化傳熱和防垢除垢效果的裝置及其制造方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會(huì)節(jié)能減排是一項(xiàng)全世界都非常重視的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是在石油、化工、火 電、核電、冶金、輕工、航空器件和船舶車(chē)輛等眾多領(lǐng)域都要應(yīng)用到許多的換熱器，其中應(yīng)用 最為廣泛的是管殼式換熱器，但在這些換熱管中內(nèi)壁普遍存在層積污垢，導(dǎo)致流體在管道 中輸送阻力增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞管道，同時(shí)傳熱性能大為下降；換熱管內(nèi)污垢會(huì)嚴(yán)重降低傳 熱效率而引起重大能源浪費(fèi)，與此同時(shí)污垢一般具有腐蝕性，管壁會(huì)因此腐蝕，泄露流體造 成重大安全隱患，因此在傳統(tǒng)的處理辦法就是采取停產(chǎn)，再請(qǐng)專業(yè)清洗人員進(jìn)行清洗，這樣 不僅耽擱了工廠的生產(chǎn)進(jìn)度，同時(shí)還需要支付清洗費(fèi)用。為了更好地解決這個(gè)問(wèn)題，人們一直研究采用不停產(chǎn)的在線自動(dòng)強(qiáng)化傳熱和除 垢防垢的各種辦法和裝置。近年來(lái)出現(xiàn)了許多防垢除垢方法和裝置，其中中國(guó)專利號(hào)為 ZL200520127121.9公開(kāi)了發(fā)明名稱為“轉(zhuǎn)子式自清潔強(qiáng)化傳熱裝置”的專利申請(qǐng)，此裝置是 由固定架、轉(zhuǎn)子、柔性軸和支撐管構(gòu)成，兩固定架分別固定在換熱管的兩端；轉(zhuǎn)子的外表有 螺旋棱，轉(zhuǎn)子上有中心孔；支撐架設(shè)在轉(zhuǎn)子與固定架之間，轉(zhuǎn)軸穿過(guò)轉(zhuǎn)子的中心孔和支撐管 固定在兩固定架上。該裝置具有在線自動(dòng)防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的功能，流體在傳熱管內(nèi)順 流或者逆流的情況下，均有防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的作用。數(shù)個(gè)自轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子穿裝在轉(zhuǎn)軸上，在 軸向上固定轉(zhuǎn)子時(shí)，所述裝置沒(méi)有對(duì)轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性能參數(shù)，轉(zhuǎn)子的排列方式，固定架 的結(jié)構(gòu)等進(jìn)行優(yōu)化，難以達(dá)到更為滿意的強(qiáng)化傳熱和防垢除垢效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)了一種適應(yīng)范圍寬、安裝效率高和自動(dòng)化程度高的用于換熱 管內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化傳熱和防垢除垢的裝置，即EHT(EhanCed heat transfer強(qiáng)化傳熱，簡(jiǎn)稱EHT) 自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，該裝置安裝在換熱管內(nèi)，包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、限位件和掛件，所述轉(zhuǎn)子是 穿裝在轉(zhuǎn)軸上，所述掛件是安裝在換熱管端部，所述轉(zhuǎn)軸是通過(guò)換熱管兩端的掛件支撐在 換熱管內(nèi)并通過(guò)限位件固定，所述轉(zhuǎn)子由限位件分段固定在轉(zhuǎn)軸上，每段轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)為2到 200，分段限位的每段轉(zhuǎn)子的總長(zhǎng)度為100至2000mm，每段轉(zhuǎn)子后面有一個(gè)限位件對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn) 行軸向限位，如果每段轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)為1個(gè)或者長(zhǎng)度小于IOOmm時(shí)，所述限位件在換熱管內(nèi)轉(zhuǎn)軸 上的個(gè)數(shù)太多，而所述限位件固定在轉(zhuǎn)軸上不能發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，防垢除垢的效果不好，所以裝置 強(qiáng)化傳熱和防垢除垢的總體效果不好，而轉(zhuǎn)子分段固定在轉(zhuǎn)軸上，每段轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)在200個(gè) 以內(nèi)，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)限位件的軸向作用力較小，每段轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)多于200個(gè)或者長(zhǎng)度大于2000mm， 轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)不好，在離換熱管端部的進(jìn)入口較遠(yuǎn)的地方有近三分之一的轉(zhuǎn)子不發(fā)生運(yùn)轉(zhuǎn)，減 弱了轉(zhuǎn)子的強(qiáng)化傳熱和防垢除垢的效果，保持每段轉(zhuǎn)子在2到200內(nèi)，能提高轉(zhuǎn)子靈活運(yùn)轉(zhuǎn)
3性能，在流體流速低時(shí)，流體作用在轉(zhuǎn)子上的力較小，每段轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度為100mm，轉(zhuǎn)子能夠運(yùn) 轉(zhuǎn)自如，在換熱管內(nèi)流速高時(shí)，每段轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度為2000mm也能運(yùn)轉(zhuǎn)良好；所以轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)取2至 200，每段轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度為IOOmm至2000mm是較好的工作范圍，每根換熱管內(nèi)的轉(zhuǎn)子總長(zhǎng)度小 于換熱管的總長(zhǎng)度。換熱管的長(zhǎng)度一般為6m、8m、10m等，轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)取2至200，每段轉(zhuǎn)子的 長(zhǎng)度為IOOmm至2000mm，這樣便于穿裝時(shí)的計(jì)數(shù)和長(zhǎng)度的計(jì)量，減少裝配的誤差，提高裝配 效率。所述轉(zhuǎn)子是由空心軸和葉片組成的，所述葉片有左旋和右旋，所述轉(zhuǎn)子上的葉片 旋向可以全部為左旋或者右旋，也可以是左旋葉片和右旋葉片不同組合的排列，如一個(gè)左 旋葉片一個(gè)右旋葉片，一個(gè)左旋葉片多個(gè)右旋葉片，一個(gè)右旋葉片多個(gè)左旋葉片，或者多個(gè) 左旋葉片多個(gè)右旋葉片，所述左旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為左旋葉片的數(shù)量大于右旋葉片的數(shù)量，所述 右旋轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)為右旋葉片的數(shù)量大于左旋葉片的數(shù)量，每個(gè)轉(zhuǎn)子上的葉片的旋向發(fā)生變 化，使得當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流體能產(chǎn)生不同方向的速度，加大流體的湍流度，提高強(qiáng)化傳熱和 防垢除垢的效果，葉片上還可以設(shè)置有透空結(jié)構(gòu)，可以減小轉(zhuǎn)子的重量，節(jié)省材料成本，加 大轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的靈活性。每段轉(zhuǎn)子的組合方式可以全部為左旋轉(zhuǎn)子，也可以是全部為右旋轉(zhuǎn)子，或者左旋 轉(zhuǎn)子和右旋轉(zhuǎn)子交錯(cuò)排列，如一左旋轉(zhuǎn)子一右旋轉(zhuǎn)子，或一左旋轉(zhuǎn)子多右旋轉(zhuǎn)子，或一右旋 轉(zhuǎn)子多左旋轉(zhuǎn)子，或多左旋轉(zhuǎn)子多右旋轉(zhuǎn)子排列，不同類型的轉(zhuǎn)子交錯(cuò)排列組合在一起，使 得流體作用在不同轉(zhuǎn)子上會(huì)產(chǎn)生不同旋向的軸向速度，加大流體的湍流程度，提高轉(zhuǎn)子的 強(qiáng)化傳熱和防垢除垢的效果。所述轉(zhuǎn)子葉片外徑與換熱管內(nèi)徑之間相差為0. 1至3mm，在換熱管內(nèi)介質(zhì)低流速 下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低，所述轉(zhuǎn)子外徑與換熱管內(nèi)徑相差0. Imm,轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)自如，所述轉(zhuǎn)子外徑與換 熱管內(nèi)徑相差小于0. Imm時(shí)，造成轉(zhuǎn)子安裝不方便，在低流速時(shí)，會(huì)使大于三分之一的轉(zhuǎn)子 不能運(yùn)轉(zhuǎn)，并且換熱管稍有污垢即會(huì)造成轉(zhuǎn)子卡住，其穩(wěn)定工作時(shí)間大大縮短；在流體速度 高時(shí)，轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)速度大，會(huì)產(chǎn)生一定的波動(dòng)，轉(zhuǎn)子外徑與換熱管內(nèi)徑相差要增大，但不大于 3mm，轉(zhuǎn)子外徑與換熱管內(nèi)徑相差太大，轉(zhuǎn)子外緣破壞換熱管內(nèi)流體邊界層的效果不好，也 不能很好地掃掠換熱管內(nèi)壁，轉(zhuǎn)子的強(qiáng)化傳熱和防垢除垢效果就不夠明顯，所以將轉(zhuǎn)子葉 片外緣與換熱管內(nèi)徑相差保持在3mm以內(nèi)，轉(zhuǎn)子葉片能夠更好地刮擦換熱管內(nèi)壁，清除換 熱管內(nèi)壁的污垢，同時(shí)轉(zhuǎn)子能夠破壞流體在換熱管上的邊界層，使流體產(chǎn)生垂直于換熱管 徑向的周向速度，根據(jù)場(chǎng)協(xié)同原理有周向速度的流體具有增強(qiáng)換熱的效果。所述分段轉(zhuǎn)子固定時(shí)，每段轉(zhuǎn)子末端設(shè)置有限位件，限位件為空心軸狀，限位件可 以為金屬材料，也可以為高分子材料或者高分子基復(fù)合材料。所述轉(zhuǎn)軸為柔性軟軸，轉(zhuǎn)軸外表面是圓形的，轉(zhuǎn)軸可以是一個(gè)實(shí)心的圓軸，也可以 是一個(gè)帶有空心的圓軸，或者用鋼絲繩原理做成的多條細(xì)絲螺旋纏繞而成的螺旋軸，轉(zhuǎn)軸 為實(shí)心圓軸時(shí)方便加工，轉(zhuǎn)軸為空心軸時(shí)，可以減輕轉(zhuǎn)軸的重量，節(jié)省材料，轉(zhuǎn)軸為螺旋軸 時(shí)，外表面會(huì)有螺旋溝槽，有利于與限位件相配合，加大轉(zhuǎn)軸與限位件之間的摩擦力，使轉(zhuǎn) 軸和限位件結(jié)合得更為緊密。換熱管端部設(shè)置有掛件，所述掛件包括空心軸、進(jìn)流孔、支撐架、連接臺(tái)和伸出端， 所述空心軸的中心孔與轉(zhuǎn)軸為間隙配合，伸出端與換熱管承插連接，所述掛件的支撐架具 有立體濾網(wǎng)功能的結(jié)構(gòu)，防止體積較大的流體雜質(zhì)進(jìn)入到換熱管內(nèi)堵塞換熱管，所述連接臺(tái)上設(shè)置缺口，可以減輕掛件的重量，節(jié)省材料成本，同時(shí)可以在缺口上設(shè)置倒角，對(duì)換熱 管端部的流體具有導(dǎo)流作用，也加大了進(jìn)入換熱管內(nèi)的流體流量，在所述空心軸上可以設(shè) 置有空心軸階梯孔和空心軸缺口，可以將限位轉(zhuǎn)軸的軸向運(yùn)動(dòng)的限位件放在階梯孔中，利 用空心軸缺口將轉(zhuǎn)軸放入到空心軸的中心孔中，在連接臺(tái)上可以設(shè)置有凹槽和缺口，在掛 架能承受轉(zhuǎn)軸的拉力情況下，凹槽可以減輕掛件的重量，節(jié)省材料成本，凹槽邊緣可以設(shè)置 倒角，對(duì)換熱管端部的流通有導(dǎo)流作用，缺口可以讓掛件有一定的靈活張緊性能，利于將掛 件伸出端放入到換熱管內(nèi)。EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的制造方法為先將轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、限位件和掛件按根據(jù)應(yīng) 用要求確定的結(jié)構(gòu)形狀分別制造出來(lái)，例如高分子材料轉(zhuǎn)子、限位件、掛件采用注射成型或 擠出成型后裁斷修剪，金屬材料轉(zhuǎn)子、限位件、掛件采用沖壓、機(jī)加工或焊接完成，轉(zhuǎn)軸采用 鋼絲繩纏繞后裁斷等；將轉(zhuǎn)子分段穿裝在轉(zhuǎn)軸上，在每段轉(zhuǎn)子末端用限位件對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行軸 向限位，具體每根換熱管內(nèi)轉(zhuǎn)子分段的數(shù)量和每段轉(zhuǎn)子的長(zhǎng)度要根據(jù)換熱管的長(zhǎng)度、流體 介質(zhì)、工作溫度等參數(shù)來(lái)確定，將穿好轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸穿入到換熱管內(nèi)，在換熱管兩端裝好掛 件，通過(guò)限位件將轉(zhuǎn)軸固定在掛件上，這樣轉(zhuǎn)軸的軸向限位就固定，可以承受在軸向上兩個(gè) 方向上的流體推力。固定限位件的方法是當(dāng)限位件為金屬材料時(shí)利用鉗子壓緊原理將力作用在限位 件徑向上，使限位件在徑向上發(fā)生變形，從而限位件和轉(zhuǎn)軸之間可以緊密接觸；當(dāng)限位件為 高分子材料或者高分子基復(fù)合材料時(shí)，可以利用電熱器、加熱器或者超聲波焊接原理將限 位件加熱熔化，使限位件與轉(zhuǎn)軸連接為一體，這樣有利于穿裝轉(zhuǎn)子時(shí)可以機(jī)械化操作，提高 工作效率，所述限位件還可以利用膠粘劑使其固定在轉(zhuǎn)軸上。所述限位件的結(jié)構(gòu)形狀可以 與其中一種轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形狀相同，即選擇轉(zhuǎn)子作為限位件，這樣可減少加工制品的類型，降 低制作成本。在換熱管端部掛件外對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行限位的限位件受力較大，一般采用金屬材料 做成的限位件來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行軸向限位。本發(fā)明涉及的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置及其制造方法，其轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)子分段安裝 的段數(shù)、左旋轉(zhuǎn)子和右旋轉(zhuǎn)子之間的排列組合方式、轉(zhuǎn)子葉片的旋向、葉片的軸向長(zhǎng)度、螺 旋升角、旋轉(zhuǎn)外圓直徑、轉(zhuǎn)軸形狀、材料、掛件的支撐架長(zhǎng)度、大小等結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以根據(jù)換 熱管內(nèi)徑、管內(nèi)的介質(zhì)流速和溫度等工作條件以及制造加工成本等來(lái)確定。本發(fā)明有益效果是1、將轉(zhuǎn)子分段穿裝在轉(zhuǎn)軸上，每段轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)限位件的作 用力較小，提高轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)的靈活性，加大轉(zhuǎn)子強(qiáng)化傳熱和防垢除垢的效果，避免一個(gè)換熱管 內(nèi)的轉(zhuǎn)子穿裝成一段時(shí)轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)太多、轉(zhuǎn)子相互干擾、不能適應(yīng)換熱管的彎曲變形而影響 轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，減少轉(zhuǎn)子在軸向方向受到流體作用時(shí)產(chǎn)生周向力導(dǎo)致轉(zhuǎn)子之間運(yùn)轉(zhuǎn) 的相互干擾；2、轉(zhuǎn)子上的葉片的旋向發(fā)生變化，以及不同類型的轉(zhuǎn)子交錯(cuò)排列組合在一起， 當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流體能產(chǎn)生不同方向的速度，加大流體的湍流度，提高強(qiáng)化傳熱和防垢除垢 的效果；3、轉(zhuǎn)子葉片外徑與換熱管內(nèi)徑相差為0. 1至3mm，轉(zhuǎn)子葉片能夠更好地刮擦換熱管 內(nèi)壁，清除換熱管內(nèi)壁的污垢，同時(shí)轉(zhuǎn)子能夠破壞流體在換熱管上的邊界層，使流體產(chǎn)生垂 直于換熱管徑向的周向速度，根據(jù)場(chǎng)協(xié)同原理有周向速度的流體具有增強(qiáng)換熱的效果；4、 掛件的支撐架具有立體濾網(wǎng)功能的結(jié)構(gòu)，防止換熱管內(nèi)的體積較大的流體雜質(zhì)進(jìn)入到換熱 管內(nèi)堵塞換熱管；5、在裝置制造方法中，利用電熱器、加熱器或者超聲波焊接原理將限位件 加熱熔化，使限位件與轉(zhuǎn)軸連接為一體，還可以利用轉(zhuǎn)子作為限位件，這樣有利于穿裝轉(zhuǎn)子
5時(shí)可以機(jī)械化操作，提高工作效率，限位件還可以利用膠粘劑使其固定在轉(zhuǎn)軸上，操作方便簡(jiǎn)單。


圖1是本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的左旋轉(zhuǎn)子主視圖，所述左旋轉(zhuǎn)子有兩個(gè) 左旋葉片，一個(gè)右旋葉片。圖3是本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的左旋轉(zhuǎn)子左視圖。圖4是本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的右轉(zhuǎn)子主視圖，所述左旋轉(zhuǎn)子有兩個(gè)右 旋葉片，一個(gè)左旋葉片。圖5是本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的右旋轉(zhuǎn)子左視圖。圖6是本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的兩葉轉(zhuǎn)子三維結(jié)構(gòu)示意圖，兩葉轉(zhuǎn)子1 為左旋轉(zhuǎn)子，在實(shí)施例中作為轉(zhuǎn)子末端的限位件。圖7是本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的掛件主視圖。圖8是本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的掛件左視圖。圖中，1-轉(zhuǎn)子，1-1-左旋葉片，1-2-右旋葉片，1-3-轉(zhuǎn)子空心軸，2-限位件，3_轉(zhuǎn) 軸，4-掛件，4-1-掛件空心軸，4-2-支撐架，4-3-連接臺(tái)，4-4-伸出端，4-5-進(jìn)流孔，4-6-空 心軸缺口，4-7-空心軸階梯孔，4-8-連接臺(tái)缺口，4-9-連接臺(tái)凹槽，5-換熱管。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，包括轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)軸3、限位件2和掛件4，所 述轉(zhuǎn)子1是穿裝在轉(zhuǎn)軸3上，所述轉(zhuǎn)軸3是通過(guò)換熱管5兩端的掛件4固定的，所述掛件4 是固定在換熱管5兩端的。在圖1至圖8中，圖1所示為EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為左旋轉(zhuǎn) 子的主視圖，左旋轉(zhuǎn)子有兩個(gè)左旋葉片1-1和一個(gè)右旋葉片1-2，圖3是圖2的左視圖，圖4 為右旋轉(zhuǎn)子的主視圖，右旋轉(zhuǎn)子有兩個(gè)右旋葉片1-2和一個(gè)左旋葉片1-1，圖5是圖4的左 視圖，圖6是兩葉的左旋轉(zhuǎn)子三維結(jié)構(gòu)示意圖，包括有兩個(gè)左旋葉片1-1，在實(shí)施例中作為 轉(zhuǎn)子1末端的限位件2，圖7是具有濾網(wǎng)功能的掛件4，圖8是圖7的左視圖。如圖1所示，所實(shí)施的例子為換熱管5內(nèi)徑為23mm，外徑為25mm，長(zhǎng)度為8000mm， 轉(zhuǎn)子1的葉片外徑為19mm，螺旋葉片的導(dǎo)程為100mm，轉(zhuǎn)子空心軸1_3長(zhǎng)度為35mm，空心軸 外徑為6mm，內(nèi)徑為3mm，所流過(guò)的流體介質(zhì)為水，流速在0. 5m/s到5m/s之間，所述轉(zhuǎn)子1是 分段安裝在轉(zhuǎn)軸3上，每段轉(zhuǎn)子1的個(gè)數(shù)為20，分段限位的每段轉(zhuǎn)子1的總長(zhǎng)度為700mm， 每段轉(zhuǎn)子1的裝配方式為1個(gè)左旋轉(zhuǎn)子和1個(gè)右旋轉(zhuǎn)子交叉配合，轉(zhuǎn)子1分段固定在轉(zhuǎn)軸3 上，每段轉(zhuǎn)子1運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)限位件2的作用力較小，避免一個(gè)換熱管5內(nèi)的轉(zhuǎn)子1穿裝成一段 時(shí)轉(zhuǎn)子1個(gè)數(shù)太多、轉(zhuǎn)子1相互干擾、不能適應(yīng)換熱管5的彎曲變形而影響轉(zhuǎn)子1正常運(yùn)轉(zhuǎn) 的情況，提高轉(zhuǎn)子1靈活運(yùn)轉(zhuǎn)性能；換熱管5內(nèi)的轉(zhuǎn)子1總長(zhǎng)度小于換熱管5的總長(zhǎng)度，轉(zhuǎn)子 分段安裝時(shí)的換熱系數(shù)比不分段安裝的換熱系數(shù)隨流速增大而提高了 10. 8%到25. 7%， 在流速增大時(shí)分段轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)效果更好，同時(shí)轉(zhuǎn)子1在沒(méi)有分段安裝時(shí)，在流體流速為1. 5m/ s時(shí)，換熱管5內(nèi)有近二分之一的轉(zhuǎn)子1運(yùn)轉(zhuǎn)不好，但是分段安裝的轉(zhuǎn)子1運(yùn)轉(zhuǎn)良好。
在實(shí)施例中，所述左旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)子空心軸1-3上設(shè)置有左旋葉片1-1的數(shù)量 為2，右旋葉片1-2的數(shù)量為1，所述右旋轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)為右旋葉片1-2的數(shù)量為2，左旋葉片 1-1的數(shù)量為1，左旋轉(zhuǎn)子和右旋轉(zhuǎn)子的左旋葉片1-1和右旋葉片1-1的數(shù)量不等，每個(gè)轉(zhuǎn) 子1上的葉片的旋向發(fā)生變化，使得當(dāng)轉(zhuǎn)子1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，流體能產(chǎn)生不同方向的速度，加大流 體的湍流度，提高強(qiáng)化傳熱和防垢除垢的效果。所述分段轉(zhuǎn)子1固定時(shí)，在每段轉(zhuǎn)子1末端設(shè)置限位件2，在實(shí)施例中，用兩葉轉(zhuǎn)子 1作為限位件2，無(wú)須專門(mén)生產(chǎn)限位件2，兩葉轉(zhuǎn)子1制造材料為高分子材料，兩葉轉(zhuǎn)子1的 葉片為左旋葉片1-1，在兩個(gè)左旋葉片之1-1之間的空心軸上沒(méi)有設(shè)置葉片，利于加熱空心 軸限位件2，避免葉片對(duì)加熱操作的影響，同時(shí)可以用機(jī)械操作，提高產(chǎn)生加工效率。在換熱 管5端部固定轉(zhuǎn)軸3，限制轉(zhuǎn)軸3的軸向移動(dòng)，端部限位件2的受力較大，采用金屬材料做 成限位件2，利用鉗子壓緊原理將力作用在限位件2的徑向上，使限位件2在徑向上發(fā)生變 形，從而限位件2和轉(zhuǎn)軸3之間可以緊密接觸，這樣換熱器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)限位件2能夠保 持好的限位作用，壽命較長(zhǎng)。所實(shí)施的例子流體速度在一定范圍內(nèi)變化，速度有大有小，所以將轉(zhuǎn)子1葉片外 徑與換熱管5內(nèi)徑之間相差為2mm，這樣在流體速度為中速和高速時(shí)，轉(zhuǎn)子1葉片能夠很好 地刮擦換熱管5內(nèi)壁，清除換熱管5內(nèi)壁的污垢，同時(shí)轉(zhuǎn)子1能夠破壞流體在換熱管5上的 層流邊界層，使流體產(chǎn)生垂直于換熱管5徑向的周向速度，根據(jù)場(chǎng)協(xié)同原理有周向速度的 流體具有增強(qiáng)換熱的效果。在實(shí)施例中利用鋼絲繩作為轉(zhuǎn)軸3，鋼絲繩為多條細(xì)絲螺旋纏繞而成的螺旋軸，轉(zhuǎn) 軸3為螺旋軸時(shí)，外表面會(huì)有螺旋溝槽，在加熱限位件2時(shí)，限位件2與鋼絲繩很好地粘合 在一起，使鋼絲繩和限位件2結(jié)合得更為緊密，鋼絲繩為軟軸，能抵抗形變，具有好的抗疲 勞性能，保證了裝置長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的穩(wěn)定性。換熱管5端部設(shè)置有掛件4，所述掛件4包括掛件空心軸4-1、支撐架4_2、連接臺(tái) 4-3、伸出端4-4和進(jìn)流孔4-5，空心軸4-1的中心孔與轉(zhuǎn)軸3相配合，所述伸出端4_4與換 熱管5承插連接，所述掛件4的支撐架4-2具有立體濾網(wǎng)功能的結(jié)構(gòu)，防止體積較大的流體 雜質(zhì)進(jìn)入到換熱管5內(nèi)堵塞換熱管5，在空心軸4-1設(shè)置有空心軸缺口 4-6，利用空心軸缺 口 4-6將轉(zhuǎn)軸3放入到空心軸4-1的中心孔中，所述空心軸缺口 4-6可以減輕掛件4的重 量，節(jié)省材料成本，同時(shí)可以在空心軸缺口 4-6上加工有倒角，可以倒流換熱管5端部的流 體，加大進(jìn)入換熱管5內(nèi)的流體流量，在所述空心軸4-6上設(shè)置有空心軸階梯孔4-7，可以 將限位轉(zhuǎn)軸3的軸向運(yùn)動(dòng)的限位件2放在階梯孔中，在連接臺(tái)4-3上可以設(shè)置有連接臺(tái)凹 槽4-8和連接臺(tái)缺口 4-9，在掛架能承受轉(zhuǎn)軸的拉力情況下，連接臺(tái)凹槽4-8可以減輕掛件 4的重量，節(jié)省材料成本，連接臺(tái)缺口 4-8可以讓掛件4有一定的靈活張緊性能，使掛件4的 安裝方便，利于將伸出端4-4放入到換熱管5內(nèi)。以上盡管公開(kāi)了實(shí)施例子，自轉(zhuǎn)式轉(zhuǎn)子1的結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)子1分段的組合方式、限位件 2的結(jié)構(gòu)和固定限位件2的方法、掛件的結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置等都是可以變化的，本發(fā)明不應(yīng)受 到上述實(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 圍內(nèi)。
權(quán)利要求
EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、限位件和掛件，所述轉(zhuǎn)子是穿裝在轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸通過(guò)換熱管兩端的掛件支撐在換熱管內(nèi)并通過(guò)限位件固定，其特征在于所述轉(zhuǎn)子由限位件分段安裝在轉(zhuǎn)軸上，每段轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)為2到200，分段限位的每段轉(zhuǎn)子的總長(zhǎng)度為100至2000mm，每根換熱管內(nèi)的轉(zhuǎn)子總長(zhǎng)度小于換熱管的總長(zhǎng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子是由空心 軸和葉片組成的，所述左旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)為左旋葉片的數(shù)量大于右旋葉片的數(shù)量，所述右旋轉(zhuǎn) 子的結(jié)構(gòu)為右旋葉片的數(shù)量大于左旋葉片的數(shù)量，或所述轉(zhuǎn)子上的葉片旋向全部為左旋， 或者所述轉(zhuǎn)子上的葉片旋向全部為右旋；或左旋葉片和右旋葉片不同組合的排列；或葉片 上設(shè)置有透空結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)子的組合方 式全部為左旋轉(zhuǎn)子，或是全部為右旋轉(zhuǎn)子，或者左旋轉(zhuǎn)子和右旋轉(zhuǎn)子交錯(cuò)排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，其特征在于所述分段轉(zhuǎn)子固定 時(shí)，轉(zhuǎn)子末端設(shè)置有限位件，限位件為空心軸狀；限位件為金屬材料，或?yàn)楦叻肿硬牧?，或?為高分子基復(fù)合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，其特征在于限位件的結(jié)構(gòu)形狀 與其中一種轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)形狀相同，換熱管端部掛件外部的限位件采用金屬材料制作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，其特征在于轉(zhuǎn)子葉片外徑與換 熱管內(nèi)徑之間相差為0. 1至3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，其特征在于所述轉(zhuǎn)軸為柔性軟 軸，轉(zhuǎn)軸外表面是圓形的，轉(zhuǎn)軸是一個(gè)實(shí)心的圓軸，或者是一個(gè)帶有空心的圓軸，或者是利 用鋼絲繩原理做成的多條細(xì)軸螺旋纏繞而成的螺旋軸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置，其特征在于換熱管端部設(shè)置有 掛件，所述掛件包括進(jìn)流孔、支撐架、中心孔、連接臺(tái)和伸出端，所述中心孔與轉(zhuǎn)軸相配合， 所述伸出端與換熱管承插連接，在所述空心軸上設(shè)置有階梯孔和缺口，在連接臺(tái)上設(shè)置有 凹槽和缺口，凹槽邊緣設(shè)置倒角。
9.權(quán)利要求1所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的制造方法，其特征在于先將轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn) 軸、限位件和掛件按根據(jù)應(yīng)用要求確定的結(jié)構(gòu)形狀分別制造出來(lái)；再將轉(zhuǎn)子分段穿裝在轉(zhuǎn) 軸上，在每段轉(zhuǎn)子末端用限位件對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行軸向限位，將穿好轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸穿入到換熱管內(nèi)， 在換熱管兩端裝好掛件，通過(guò)限位件將轉(zhuǎn)軸固定在掛件上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的制造方法，其特征在于限位件 為金屬材料，利用鉗子壓緊原理將力作用在限位件徑向上，使限位件在徑向上發(fā)生變形。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置的制造方法，其特征在于限位件 為高分子材料或者高分子基復(fù)合材料，利用電熱器、加熱器或者超聲波焊接原理將限位件 加熱熔化，使限位件與轉(zhuǎn)軸連接為一體，或用膠黏劑使限位件與轉(zhuǎn)軸之間粘合在一起。
全文摘要
EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置及其制造方法用于換熱管內(nèi)進(jìn)行強(qiáng)化傳熱和防垢除垢，所述裝置包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、限位件和掛件，數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)子由限位件分段固定在轉(zhuǎn)軸上，每段轉(zhuǎn)子個(gè)數(shù)為2到200，分段限位的每段轉(zhuǎn)子總長(zhǎng)度為100至2000mm，轉(zhuǎn)軸為柔性軟軸，轉(zhuǎn)子葉片外徑與換熱管內(nèi)徑相差為0.1至3mm。制造方法是先將轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸、限位件和掛件分別制造完成，再將轉(zhuǎn)子分段裝在轉(zhuǎn)軸上，在每段轉(zhuǎn)子末端用限位件對(duì)轉(zhuǎn)子限位，將穿好轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)軸穿入到換熱管內(nèi)，在換熱管兩端裝好掛件，通過(guò)限位件將轉(zhuǎn)軸固定在掛件上。本發(fā)明EHT自清潔節(jié)能環(huán)保裝置及其制造方法，適應(yīng)范圍寬，強(qiáng)化傳熱和防垢除垢效果顯著，計(jì)數(shù)及計(jì)量方便，安裝效率高，操作方便簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)F28G15/00GK101968332SQ20101028753
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者劉澤, 楊衛(wèi)民, 趙本華, 閻華 申請(qǐng)人:北京華夏壹泰科技有限公司