本發(fā)明涉及管式反應(yīng)器內(nèi)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

管式換熱器，它是最典型的間壁式換熱器，它在工業(yè)上的應(yīng)用有著悠久的歷史，而且至今仍在所有換熱器中占據(jù)主導(dǎo)地位。管式換熱器主要有殼體、管束、管板和封頭等部分組成，殼體多呈圓形，內(nèi)部裝有平行的管束，管束兩端固定于端板上。管束內(nèi)固定連接有螺旋紐帶（又稱麻花鐵、擾流帶、螺旋扁鋼等），螺旋紐帶主要用于提高熱交換效率。當(dāng)流體進(jìn)入換熱管內(nèi)時(shí)，流體沖擊螺旋紐帶且與螺旋紐帶表面接觸，使得流體進(jìn)入紊流狀態(tài)，打破管壁滯留層，增大了流體與換熱管管壁的接觸面積（即提高了換熱效率），且紊亂的流體可對(duì)管壁污垢進(jìn)行沖刷。

上述螺旋紐帶固定連接在管束內(nèi)，且螺旋紐帶無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，流體進(jìn)入管束時(shí)僅僅依靠對(duì)管束的沖擊造成擾流，擾流力度較小，不利于高效換熱；且該螺旋紐帶使用一段時(shí)間之后會(huì)沾上一層污垢難以清洗。

現(xiàn)有技術(shù)中有一種雙擾流螺旋式強(qiáng)化換熱及自動(dòng)除垢裝置，包括螺旋管,螺旋紐帶、連接桿、固定架、轉(zhuǎn)動(dòng)桿,轉(zhuǎn)動(dòng)桿的小端套入固定架軸向進(jìn)液端的孔中形成轉(zhuǎn)動(dòng)配合，轉(zhuǎn)動(dòng)桿的小端端點(diǎn)與螺旋紐帶的一端端點(diǎn)用連接件鉸接，固定架圓筒形端的外圓柱面上裝有兩端部為圓管狀而中間內(nèi)孔和外圓均為螺旋狀直管的螺旋管。

工作時(shí)，一定流速的液體從螺旋管裝有固定架的一端進(jìn)入，在另一端流出，螺旋紐帶連同與其連接的轉(zhuǎn)動(dòng)桿和連接件旋轉(zhuǎn)，破壞原有管內(nèi)的滯流層，并與管壁不斷輕微刮擦，防止管內(nèi)結(jié)垢。由于不需外界動(dòng)力，達(dá)到免清洗效果，同時(shí)由于液體在螺旋形管內(nèi)順著螺旋線流動(dòng)一方面增加了對(duì)液體的擾動(dòng)，進(jìn)一步破壞管內(nèi)的滯流層，使換熱效果提高，同時(shí)也使在低速情況下，使螺旋紐帶旋轉(zhuǎn)。

上述機(jī)構(gòu)通過(guò)螺旋紐帶轉(zhuǎn)動(dòng)將螺旋管管壁上的污垢清除干凈，雖然避免了污垢沉積在螺旋管管壁，但是隨著長(zhǎng)期的使用，螺旋紐帶邊緣會(huì)沉積大量污垢，當(dāng)污垢沉積到一定厚度后，會(huì)導(dǎo)致螺旋紐帶寬度大于螺旋管的最小直徑，螺旋紐帶無(wú)法在螺旋管中轉(zhuǎn)動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)卡死，造成螺旋紐帶斷裂，斷裂后的螺旋紐帶難以取出，對(duì)換熱效率造成極大的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明意在提供一種組合式套裝紐帶，保證螺旋紐帶長(zhǎng)期保持清潔，不會(huì)在螺旋管內(nèi)卡死，提高換熱效率。

本方案中的組合式套裝紐帶，包括螺旋管,螺旋管一端設(shè)有固定架，固定架上設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)桿，轉(zhuǎn)動(dòng)桿的活動(dòng)端連接有螺旋紐帶，所述螺旋紐帶表面設(shè)有超疏水表面，所述超疏水表面為微納米結(jié)構(gòu)的毛刺；所述螺旋紐帶中部開有空腔，空腔內(nèi)裝有染料。

本方案的有益效果：1、通過(guò)螺旋管與螺旋紐帶配合，當(dāng)流體進(jìn)入螺旋管后，螺旋紐帶會(huì)對(duì)流體造成擾流作用，使流體出現(xiàn)紊流，與此同時(shí)，由于螺旋管的管壁呈螺旋形，則螺旋管也會(huì)對(duì)流體運(yùn)動(dòng)造成擾流，從而形成雙擾流，使流體的運(yùn)動(dòng)更頻繁，打破滯留層，提高換熱效率。

2、螺旋紐帶表面設(shè)有超疏水表面，且超疏水表面為微納米結(jié)構(gòu)的毛刺，由于流體運(yùn)動(dòng)會(huì)帶入很多污垢進(jìn)入螺旋管，造成管壁污垢沉積，管壁沉積大量污垢后會(huì)大大的降低換熱效率，此時(shí)隨著螺旋紐帶轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋紐帶的邊緣會(huì)將沉積的污垢刮起，由于螺旋紐帶有超疏水的毛刺結(jié)構(gòu)，則污垢不會(huì)沉積在螺旋紐帶表面，隨著流體沖擊螺旋紐帶表面即可將污垢沖刷干凈，避免污垢沉積在螺旋紐帶邊緣，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)卡死的狀況，而且螺旋紐帶可以對(duì)管壁的污垢進(jìn)行清潔。

3、由于螺旋紐帶轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)和管壁進(jìn)行摩擦，長(zhǎng)期使用后，螺旋紐帶邊緣容易受到磨損，磨損后空腔內(nèi)的染料流出，流體將會(huì)與染料混合，形成帶有染料的液體，隨著帶有染料的液體流出，工作人員可以直接從外部判斷此時(shí)螺旋紐帶已受到磨損，并且進(jìn)行及時(shí)更換，避免磨損過(guò)度導(dǎo)致螺旋紐帶斷裂，影響換熱效果。

進(jìn)一步，所述毛刺的形狀呈三角錐形，便于螺旋紐帶清潔螺旋管管壁的污垢，保證管壁清潔，提高換熱效率。

進(jìn)一步，所述毛刺的高度為20微米，它是根據(jù)仿生學(xué)設(shè)計(jì)而成，超疏水表面具有自清潔效應(yīng)，也叫荷花效應(yīng)，因?yàn)楹扇~表面具有出淤泥而不染的優(yōu)點(diǎn)，是因?yàn)楹扇~在電子顯微鏡下觀察，表面與毛玻璃相似，密布20微米大小的毛刺，這樣的界面稱為超疏水界面，保證螺旋紐帶表面保持清潔。

進(jìn)一步，所述轉(zhuǎn)動(dòng)桿與固定架轉(zhuǎn)動(dòng)配合，使轉(zhuǎn)動(dòng)桿帶動(dòng)螺旋紐帶在螺旋管內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，形成雙擾流，提高換熱效率。

進(jìn)一步，所述螺旋紐帶的直徑小于螺旋管的最小內(nèi)經(jīng)，保證螺旋紐帶可以在螺旋管內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)流體造成擾流，促進(jìn)換熱效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明組合式套裝紐帶實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明組合式套裝紐帶實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明圖1和圖2中擾流單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明：

說(shuō)明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：擾流單元1、安裝部11、擾流部12、擾流片13、中心軸2、橡膠塞3。

實(shí)施例1

如附圖1和圖3所示，本實(shí)施例中的組合式套裝紐帶，包括螺旋管,螺旋管一端設(shè)有固定架，固定架上轉(zhuǎn)動(dòng)配合有轉(zhuǎn)動(dòng)桿，轉(zhuǎn)動(dòng)桿的右端連接有螺旋紐帶，螺旋紐帶的直徑小于螺旋管的最小內(nèi)經(jīng)，所述螺旋紐帶表面設(shè)有超疏水表面，所述超疏水表面為微納米結(jié)構(gòu)的毛刺，毛刺的形狀呈三角錐形且高度為20微米；所述螺旋紐帶中部開有空腔，空腔內(nèi)裝有染料

所述螺旋紐帶包括中心軸2，所述中心軸2的右端設(shè)有橡膠塞3，中心軸2上通過(guò)滾動(dòng)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)配合有5個(gè)擾流單元1，所述擾流單元1包括安裝部11和擾流部12，安裝部11的外徑等于擾流部12的內(nèi)徑，所述相鄰兩個(gè)擾流單元1通過(guò)安裝部11插入擾流部12連接，所述擾流部12上設(shè)有螺旋型的擾流片13，且相鄰的兩個(gè)擾流單元1同向安裝，使連接形成的組合式套裝紐帶呈螺旋形，相鄰的兩個(gè)擾流單元1旋向相同。

首先取出中心軸2和擾流單元1，然后將擾流單元1依次插入中心軸2，并且保證相鄰兩個(gè)擾流單元1中，其中一個(gè)擾流單元1的安裝部11插入另一個(gè)擾流單元1的擾流部12，另一個(gè)擾流單元1的安裝部11插入下一個(gè)擾流單元1的擾流部12，如此循環(huán)聯(lián)接形成螺旋紐帶，在工作時(shí)，將將螺旋紐帶與轉(zhuǎn)動(dòng)桿焊接，然后再將螺旋扭帶插入螺旋管，使帶有橡膠塞3的一端接近流體的出口端，當(dāng)流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，沖擊擾流單元1，擾流片13受到?jīng)_擊使擾流單元1開始轉(zhuǎn)動(dòng)，在擾流單元1轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)打破管壁上的滯留層，加強(qiáng)擾流力度，由于相鄰的兩個(gè)擾流單元1通過(guò)安裝部11插入擾流部12進(jìn)行連接，因此當(dāng)處于流體進(jìn)口端的擾流單元1開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)相鄰的擾流單元1轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使中心軸2上的擾流單元1均開始轉(zhuǎn)動(dòng)，形成擾流，與此同時(shí)螺旋管管壁也對(duì)流體造成擾流，從而形成雙擾流。

擾流單元1在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中清除螺旋管管壁上的污垢，避免污垢大量沉積，影響換熱效果，當(dāng)該螺旋紐帶使用一段時(shí)間之后，將其取出，并且可以將各個(gè)擾流單元1拆下，對(duì)中心軸2和擾流單元1進(jìn)行清洗。

實(shí)施例2：

如圖2和圖3所示，與實(shí)施例1不同的是相鄰兩擾流單元1反向安裝，使相鄰兩個(gè)擾流單元1的擾流片13旋向相反。

在工作時(shí)使流體受到擾流的方向相反，增強(qiáng)了擾流強(qiáng)度，使滯留層變薄，提高換熱效率。

以上所述的僅是本發(fā)明的實(shí)施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識(shí)在此未作過(guò)多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍，這些都不會(huì)影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請(qǐng)要求的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說(shuō)明書中的具體實(shí)施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。