本發(fā)明涉及在管式反應(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)轉(zhuǎn)動連接有螺旋紐帶(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，螺旋紐帶使得流體進(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)，且紊亂的流體可對管壁污垢進(jìn)行沖刷。

目前為了更好的提高螺旋紐帶的換熱效率，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種利用金屬泡沫制成的螺旋紐帶，專利申請?zhí)?01410554444X的專利申請文件公開了一種螺旋紐帶裝置，該螺旋紐帶裝置包括螺旋紐帶和支架，該螺旋紐帶可轉(zhuǎn)動地安裝在支架上，且該螺旋紐帶由金屬泡沫材料制成。

由于金屬泡沫是指含有泡沫氣孔的特種金屬材料，具有高通氣性，常用于制作流體過濾器，因此使用金屬泡沫制作而成的螺旋紐帶，在螺旋紐帶進(jìn)行擾流工作時，換熱器中的液體中的雜質(zhì)會進(jìn)入泡沫氣孔，導(dǎo)致雜質(zhì)沉積，堵塞螺旋紐帶上的泡沫氣孔，不好清理。

納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺寸(0.1-100nm)或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，這大約相當(dāng)于10～100個原子緊密排列在一起的尺度，因此納米材料具有高強(qiáng)度和高硬度，且納米材料表面具有疏水性，不會沾染雜質(zhì)，保證納米材料表面始終保持清潔。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是意在提供一種強(qiáng)度較高，且保持螺旋紐帶清潔的多擾流螺旋紐帶裝置。

本方案中的多擾流螺旋紐帶裝置，包括支架，支架上連接有螺旋紐帶，所述螺旋紐帶由納米材料制成，所述納米材料由以下材料組成，按照重量比，ZrO2占30～60％、Al2O3占20～35％；Si3N4占20～45％、TiO2占2～10％、Mn占0.05～0.1％、Si占0.05～0.1％、S占1～2％、P占0.05～0.60％。

本方案的工作原理：將螺旋紐帶安裝在支架上，然后將多擾流螺旋紐帶裝置插入換熱管，當(dāng)流體進(jìn)入換熱管時后，流體流動的同時受到螺旋紐帶的阻擋，使流體在換熱管內(nèi)部形成紊流，提高了流體的流動速度，從而提高換熱效率，由于螺旋紐帶是使用納米材料按照ZrO2占30～60％、Al2O3占20～35％；Si3N4占20～45％、TiO2占2～10％、Mn占0.05～0.1％、Si占0.05～0.1％、S占1～2％、P占0.05～0.60％的配比制成，此時螺旋紐帶的質(zhì)量較輕便于移動，且螺旋紐帶表面不存在氣孔，不會吸附流體中的雜質(zhì)，可以保證螺旋紐帶在長期使用過程中保持清潔，不用更換，提高螺旋紐帶的使用壽命。

本方案的有益效果：本發(fā)明采用納米材料制成螺旋紐帶，使螺旋紐帶保持高強(qiáng)度和清潔，提高了螺旋紐帶的使用壽命。

進(jìn)一步，所述納米材料由以下材料組成，按照重量比，ZrO2占44％、Al2O3占25％；Si3N4占25％、TiO2占4％、Mn占0.08％、Si占0.07％、S占1.5％、P占0.35％，此時螺旋紐帶具有高強(qiáng)度和高硬度，不會損壞，便于長期使用。

進(jìn)一步，所述所述納米材料由以下材料組成，按照重量比，ZrO2占40％、Al2O3占20％；Si3N4占30％、TiO2占8.3％、Mn占0.05％、Si占0.05％、S占1.05％、P占0.55％，此時螺旋紐帶具有高強(qiáng)度和高硬度，不會損壞，便于長期使用。

進(jìn)一步，所述螺旋紐帶為空心螺旋紐帶，流體可以流經(jīng)空心處并且穿過螺旋紐帶，增大了螺旋紐帶與流體的接觸面積，增大了流體的流動速度，從而提高換熱效率。

進(jìn)一步，所述螺旋紐帶與支架焊接，保證螺旋紐帶與支架形成一體，隨著支架轉(zhuǎn)動帶動螺旋紐帶一起轉(zhuǎn)動，使螺旋紐帶對流體形成紊流，打破滯留層，提高換熱效率。

進(jìn)一步，所述螺旋紐帶與支架轉(zhuǎn)動連接，螺旋紐帶可單獨(dú)在換熱管中轉(zhuǎn)動，隨著流體的沖擊帶動螺旋紐帶自由轉(zhuǎn)動，在換熱管內(nèi)部形成紊流，促進(jìn)換熱。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例螺旋紐帶的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明其中一條紐帶片的結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明：

說明書附圖中的附圖標(biāo)記包括：紐帶片1、焊口2。

實(shí)施例基本如附圖1、圖2所示：

本方案中的多擾流螺旋紐帶裝置，包括支架，支架上連接有空心的螺旋紐帶，所述螺旋紐帶由納米材料制成，所述納米材料由以下材料組成，按照重量比，ZrO2占30～60％、Al2O3占20～35％；Si3N4占20～45％、TiO2占2～10％、Mn占0.05～0.1％、Si占0.05～0.1％、S占1～2％、P占0.05～0.60％，所述螺旋紐帶包括三條紐帶片1，三條紐帶片1兩兩相鄰設(shè)置，且所述每條紐帶片1的邊沿加工有焊口2，相鄰的兩條紐帶片1之間通過焊口2焊接，形成螺旋紐帶，將螺旋紐帶安裝在支架上形成多擾流螺旋紐帶裝置。

實(shí)施例4

將三條紐帶片1兩兩焊接在一起形成螺旋紐帶，且螺旋紐帶中部形成一道紊流通道，將螺旋紐帶焊接在支架上形成多擾流螺旋紐帶裝置，并將該裝置插入管式換熱器，在工作時，流體進(jìn)入管式換熱器，隨著支架轉(zhuǎn)動帶動流螺旋紐帶的轉(zhuǎn)動，使流體在管式熱換器內(nèi)形成紊流，由于多擾流螺旋紐帶裝置中部有紊流通道，使處于中部的流體也形成紊流。

采用三條紐帶片1焊接，增加了螺旋紐帶與流體的接觸面積，在多擾流螺旋紐帶裝置轉(zhuǎn)動時，可以增強(qiáng)紊流效果；在管式熱換器中插入多擾流螺旋紐帶裝置，使螺旋紐帶與管壁接觸，可減薄滯留層，增強(qiáng)換熱效果；形成多層紊流，增加流體在管式熱換器內(nèi)的流動速度，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)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，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，這些都不會影響本發(fā)明實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。本申請要求的保護(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。