專利名稱：一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，屬于換熱管內(nèi)清洗除垢和強(qiáng)化傳熱技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在石油、化工、電力、鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域存在大量的熱交換過程，管式換熱設(shè)備被廣泛的應(yīng)用，而換熱管在運(yùn)行中絕大部分都有積污、結(jié)垢和結(jié)焦的現(xiàn)象。換熱設(shè)備的積污、結(jié)垢和結(jié)焦導(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，縮短了設(shè)備的使用壽命。目前換熱設(shè)備管內(nèi)在線清洗除垢主要方法是采用固定在換熱管兩端的軟軸(如鋼絲等)將可繞該軟軸旋轉(zhuǎn)的內(nèi)插件串接，而貫穿整個(gè)換熱管的柔性軟軸在多數(shù)情況下容易被拉伸變形，因此用柔性軟軸串接的管內(nèi)插件在重力等作用下很容易刮蹭換熱管內(nèi)壁，尤其在高溫、長時(shí)間使用等情況下更為突出，進(jìn)而可能嚴(yán)重影響其使用壽命和使用效果，以及在重力的作用下產(chǎn)生管內(nèi)插件明顯偏離換熱管中心的現(xiàn)象，而使清洗除垢不均勻，清洗除垢性能欠佳。此外，該方法不適合于換熱管彎曲等情況， 如U型管換熱設(shè)備等；目前公開的管內(nèi)插在線清洗除垢元件其結(jié)構(gòu)決定為塑料制品，其可靠性較低和使用壽命難以滿足長周期使用的要求，以及不能在高溫條件下使用。這些不足影響了管內(nèi)插在線清洗除垢技術(shù)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為該清洗除垢元件放置在換熱管內(nèi)，包括自支撐組件、自旋轉(zhuǎn)組件和墊片，其中，所述自支撐組件是由兩端的輻射狀支撐件以及由兩端的輻射狀支撐件支撐的中心桿組成，并連接為一體，輻射狀支撐件的支桿外端支撐在換熱管的內(nèi)壁上；所述自旋轉(zhuǎn)組件是由旋轉(zhuǎn)中心套，兩端連接件，擾流件，驅(qū)動(dòng)葉片組成并連接為一體，構(gòu)成矩形框體，其中，旋轉(zhuǎn)中心套位于自旋轉(zhuǎn)組件的兩端，兩端連接件的兩端分別與旋轉(zhuǎn)中心套和擾流件連接，驅(qū)動(dòng)葉片安裝在連接件上，驅(qū)動(dòng)葉片在流體的作用使自旋轉(zhuǎn)組件獲得自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)； 所述多個(gè)墊片穿套在所述自支撐組件的中心桿上，放置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間；若干個(gè)所述自旋轉(zhuǎn)組件穿套在所述自支撐組件的中心桿上，自旋轉(zhuǎn)組件可繞中心桿自由旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換熱管內(nèi)流體作用在自旋轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動(dòng)葉片上時(shí)使自旋轉(zhuǎn)組件繞中心桿產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)組件的擾流件對換熱管內(nèi)壁附近流體的旋轉(zhuǎn)擾流作用使換熱管內(nèi)壁獲得防垢除垢的效果。所述兩端連接件為桿狀、管狀或者板片狀。所述擾流件為桿狀、管狀或者板片狀。所述擾流件與換熱管內(nèi)壁存在間隙，間隙不大于0. 05倍的換熱管內(nèi)徑。
本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)當(dāng)管內(nèi)流體作用在其自旋轉(zhuǎn)組件的驅(qū)動(dòng)葉片上時(shí)使旋轉(zhuǎn)組件產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)組件的擾流件對換熱管內(nèi)壁附近流體的旋轉(zhuǎn)擾流作用使換熱管內(nèi)壁獲得防垢除垢的效果。由于具有自支撐結(jié)構(gòu)而不會(huì)刮蹭換熱管，既可以采用塑料等非金屬材料制造又可以采用金屬材料制造，當(dāng)采用金屬材料(如不銹鋼、銅合金、鈦合金等)制造時(shí)，由于金屬材料的高強(qiáng)度、耐高溫特性和耐摩特性等，因而可以用在高溫等條件下，同時(shí)具有高可靠性和長壽命的特點(diǎn)；由于具有自支撐結(jié)構(gòu)，在重力的作用下不會(huì)產(chǎn)生清洗除垢元件明顯偏離換熱管中心的現(xiàn)象，而使清洗除垢均勻，清洗除垢性能更佳。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的右剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例一放置在換熱管內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的右剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例一的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明的實(shí)施例一的自支撐組件結(jié)構(gòu)示意圖(空心中心桿)。圖7是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖G輻條)。圖8是本發(fā)明的實(shí)施例一的自支撐組件結(jié)構(gòu)示意圖(實(shí)心中心桿)。圖9是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖(3輻條)。圖10是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖O輻條且外端彎曲)。圖11是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖G輻條且外端彎曲)。圖12是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖(3輻條且外端彎曲)。圖13是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖G輻條且外端彎曲)。圖14是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖G輻條且外端彎曲)。圖15是本發(fā)明的實(shí)施例一的自旋轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖(1)。圖16是圖15的右剖視結(jié)構(gòu)示意圖(1)。圖17是本發(fā)明的實(shí)施例一的自旋轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖(2)。圖18是本發(fā)明的實(shí)施例一的自旋轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖(3)。圖19是本發(fā)明的實(shí)施例一的自旋轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖(4)。圖20是圖19的右剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖21是本發(fā)明的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。圖22是圖21的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖23是本發(fā)明的實(shí)施例二放置在換熱管內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖M是圖3的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖25是本發(fā)明的實(shí)施例二的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖沈是本發(fā)明的實(shí)施例二的自旋轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖27是圖15的左視結(jié)構(gòu)示意圖(1)。圖28是圖15的左視結(jié)構(gòu)示意圖(2)。圖四是圖15的左視結(jié)構(gòu)示意圖(3)。
圖30是本發(fā)明的實(shí)施例二的另一結(jié)構(gòu)示意圖。圖31是圖19的左視結(jié)構(gòu)示意圖。圖32是本發(fā)明的實(shí)施例三的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖33是圖21的左視結(jié)構(gòu)示意圖(1)。圖34是圖21的左視結(jié)構(gòu)示意圖(2)。圖35是本發(fā)明的實(shí)施例四的自旋轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖。圖36是圖35的左視結(jié)構(gòu)示意圖(1)。圖37是圖35的左視結(jié)構(gòu)示意圖(2)。圖38是圖35的左視結(jié)構(gòu)示意圖(3)。上述實(shí)施中標(biāo)號1-自支撐組件；2-自旋轉(zhuǎn)組件；3-墊片；4-換熱管；11-中心桿；12-輻射狀支撐件；21-旋轉(zhuǎn)中心套；22-兩端連接件；23-擾流件；24-驅(qū)動(dòng)葉片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，下面結(jié)合

及實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。實(shí)施例一圖1是本發(fā)明的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是圖1的右剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明的實(shí)施例一放置在換熱管內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4是圖3的右剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是本發(fā)明的實(shí)施例一的三維結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1-圖5所示，本發(fā)明的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件放置在換熱管4 內(nèi)，包括一個(gè)自支撐組件1、若干個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件2和多個(gè)墊片3，其中自支撐組件1是由兩端的輻射狀支撐件12和由兩端的輻射狀支撐件12支撐的中心桿11組成并連接為一體，輻射狀支撐件12的支桿外端支撐在換熱管4的內(nèi)壁上；自旋轉(zhuǎn)組件2是由旋轉(zhuǎn)中心套21，兩端連接件22，擾流件23，驅(qū)動(dòng)葉片M組成并連接為一體，并構(gòu)成矩形框體，其中，旋轉(zhuǎn)中心套21位于自旋轉(zhuǎn)組件2的兩端并為自旋轉(zhuǎn)組件2的旋轉(zhuǎn)中心套，兩端連接件22連接旋轉(zhuǎn)套21和擾流件23，擾流件23由兩端連接件22 支撐并與換熱管內(nèi)壁存在一定的間隙，其間隙一般不大于0. 05倍的換熱管內(nèi)徑，擾流件23 為空心桿/管狀，擾流件23在自旋轉(zhuǎn)過程中起到擾流而到達(dá)清洗除垢或者防止結(jié)垢的效果，擾流件23為空心桿/管狀也可以起到自定心的作用，驅(qū)動(dòng)葉片M與連接件22相連接， 驅(qū)動(dòng)葉片M在流體的作用使自旋轉(zhuǎn)組件2獲得自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)；多個(gè)墊片3穿套在自支撐組件1的中心桿11上，放置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間，起到防止轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間的刮蹭， 以及減少其轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，提高其運(yùn)行壽命；若干個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件2穿套在自支撐組件1的中心桿11上，自旋轉(zhuǎn)組件2可繞中心桿11自由旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換熱管內(nèi)流體作用在自旋轉(zhuǎn)組件2的驅(qū)動(dòng)葉片23上時(shí)使自旋轉(zhuǎn)組件2 繞中心桿11產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件放置在換熱管內(nèi)，在換熱管內(nèi)流體的作用下使管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件的自旋轉(zhuǎn)組件2產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)組件2的擾流件23對換熱管內(nèi)壁附近流體的旋轉(zhuǎn)擾流作用使換熱管放置該自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件處的管內(nèi)壁獲得防垢除垢的效果。在全長換熱管內(nèi)放置多個(gè)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，即可使全長換熱管內(nèi)獲得防止結(jié)垢和清洗除垢的效果。本實(shí)施例的一個(gè)管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件包含1個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件2，也可以為2個(gè)或者2個(gè)以上的自旋轉(zhuǎn)組件，當(dāng)一個(gè)管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件上設(shè)置2個(gè)或者2個(gè)以上的自旋轉(zhuǎn)組件時(shí)，可以同向旋轉(zhuǎn)也可以反向旋轉(zhuǎn)。管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件的長度，以及一個(gè)管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件所設(shè)置的自旋轉(zhuǎn)組件的個(gè)數(shù)，是根據(jù)其剛度確定的，其原則是在運(yùn)行過程中自旋轉(zhuǎn)組件2不刮蹭換熱管4。圖6是本發(fā)明的實(shí)施例一的自支撐組件2的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是圖6的左視結(jié)構(gòu)示意圖。在圖6和圖7中，中心桿11為空心/管式中心桿，也可以為實(shí)心中心桿，如圖8所示。在圖6和圖7中，輻射狀支撐件12為4個(gè)直輻條和一個(gè)中心套組成并連接為一體式結(jié)構(gòu)(整體式)，也可以為3個(gè)輻條或者2個(gè)輻條結(jié)構(gòu)，輻條也可以為彎曲輻條，輻條也可以為組焊式(非整體式)，如圖9、圖10、圖11、圖12、圖13、圖14所示。圖9是具有3個(gè)整體直輻條式輻射狀支撐件結(jié)構(gòu)示意圖，圖10是具有2個(gè)整體外端彎曲輻條式輻射狀支撐件結(jié)構(gòu)示意圖，圖11是具有4個(gè)整體外端彎曲輻條式輻射狀支撐件結(jié)構(gòu)示意圖，圖12是具有3個(gè)整體外端彎曲輻條式輻射狀支撐件結(jié)構(gòu)示意圖，圖13是具有4個(gè)組焊外端彎曲輻條式輻射狀支撐件結(jié)構(gòu)示意圖，圖14是另一種具有4個(gè)組焊外端彎曲輻條式輻射狀支撐件結(jié)構(gòu)示意圖。圖15是本發(fā)明的實(shí)施例一的自旋轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖，圖16是圖15的右剖視結(jié)構(gòu)示意圖。在圖15和圖16中，21為旋轉(zhuǎn)中心套，22為兩端連接件，23為擾流件，24為驅(qū)動(dòng)葉片。在圖15和圖16中，兩端連接件22與擾流件23為一體式結(jié)構(gòu)，也可以為分體組焊式結(jié)構(gòu)，如圖17所示。在圖15和圖16中，兩端連接件22與擾流件23為空心桿/管式結(jié)構(gòu)，也可以為實(shí)心桿式結(jié)構(gòu)，如圖18所示。圖15所示的自旋轉(zhuǎn)組件，設(shè)置了一對驅(qū)動(dòng)葉片，也可以設(shè)置2對驅(qū)動(dòng)葉片，如圖19 和圖20。在圖19和圖20中，在自旋轉(zhuǎn)組件的兩端連接件22上各連接了一對驅(qū)動(dòng)葉片，設(shè)置多對驅(qū)動(dòng)葉片的目的是可以獲得更大的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，由于自支撐組件的自支撐作用，使自旋轉(zhuǎn)組件在旋轉(zhuǎn)過程中不會(huì)刮蹭換熱管；既可以采用塑料等非金屬材料也可以采用金屬材料制造，當(dāng)采用金屬材料 (如不銹鋼、銅合金、鈦合金等)制造時(shí)，由于金屬材料的高強(qiáng)度、耐高溫特性和耐摩特性等，因而可以用在高溫等條件下，同時(shí)具有高可靠性和長壽命的特點(diǎn)；同時(shí)由于具有自支撐結(jié)構(gòu)，在重力的作用下不會(huì)產(chǎn)生清洗除垢元件明顯偏離換熱管中心的現(xiàn)象，而使清洗除垢均勻，清洗除垢性能更佳。實(shí)施例二圖21是本發(fā)明的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，圖22是圖21的左視結(jié)構(gòu)示意圖，圖23 是本發(fā)明的實(shí)施例二放置在換熱管內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖M是圖23的左視結(jié)構(gòu)示意圖，圖25 是本發(fā)明的實(shí)施例二的三維結(jié)構(gòu)示意圖。如圖21、圖22、圖23、圖M和圖25所示，本發(fā)明的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件放置在換熱管4內(nèi)，包括一個(gè)自支撐組件1、若干個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件2和多個(gè)墊片3，其中
自支撐組件1是由兩端的輻射狀支撐件12和由兩端的輻射狀支撐件12支撐的中心桿11組成并連接為一體，輻射狀支撐件12的支桿外端支撐在換熱管4的內(nèi)壁上；自旋轉(zhuǎn)組件2是由旋轉(zhuǎn)中心套21，兩端連接件22，擾流件23，驅(qū)動(dòng)葉片M組成并連接為一體，其中，旋轉(zhuǎn)中心套21位于自旋轉(zhuǎn)組件2的兩端并為自旋轉(zhuǎn)組件2的旋轉(zhuǎn)中心套，兩端連接件22為板片狀，兩端連接件22連接旋轉(zhuǎn)套21和擾流件23，擾流件23由兩端連接件22支撐并與換熱管內(nèi)壁存在一定的間隙，擾流件23為彎曲板片狀，擾流件23在自旋轉(zhuǎn)過程中起到擾流而到達(dá)清洗除垢或者防止結(jié)垢的效果，擾流件23為彎曲板片狀也可以起到自定心和加強(qiáng)擾流件剛度的作用，驅(qū)動(dòng)葉片M與連接件22相連接，驅(qū)動(dòng)葉片M在流體的作用使自旋轉(zhuǎn)組件2獲得自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)；多個(gè)墊片3穿套在自支撐組件1的中心桿11上，放置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間，起到防止轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間的刮蹭， 以及減少其轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，提高其運(yùn)行壽命；若干個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件2穿套在自支撐組件1的中心桿11上，自旋轉(zhuǎn)組件2可繞中心桿11自由旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換熱管內(nèi)流體作用在自旋轉(zhuǎn)組件2的驅(qū)動(dòng)葉片23上時(shí)使自旋轉(zhuǎn)組件2 繞中心桿11產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)。本實(shí)施例的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件放置在換熱管內(nèi)，在換熱管內(nèi)流體的作用下使管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件的自旋轉(zhuǎn)組件2產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)組件 2的擾流件23對換熱管內(nèi)壁附近流體的旋轉(zhuǎn)擾流作用使換熱管放置該自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件處的管內(nèi)壁獲得防垢除垢的效果。在全長換熱管內(nèi)放置多個(gè)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，即可使全長換熱管內(nèi)獲得防止結(jié)垢和清洗除垢的效果。本實(shí)施例的一個(gè)管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件包含2個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件2，也可以為1個(gè)，也可以為2個(gè)以上，如3個(gè)、4個(gè)。其一個(gè)管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件所設(shè)置的自旋轉(zhuǎn)組件的個(gè)數(shù)，是根據(jù)其剛度確定的，原則是在運(yùn)行過程中自旋轉(zhuǎn)組件不刮蹭換熱管。本實(shí)施例的2個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件2為同向自旋轉(zhuǎn)，也可以是反向自旋轉(zhuǎn)。當(dāng)同一個(gè)為管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件上的自旋轉(zhuǎn)組件為同向自旋轉(zhuǎn)時(shí)，應(yīng)在換熱管內(nèi)間隔設(shè)置不同方向旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，以避免多個(gè)同向旋轉(zhuǎn)的管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件逐漸降低轉(zhuǎn)速甚至停轉(zhuǎn)。一般同向旋轉(zhuǎn)的多個(gè)管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件的軸向長度不應(yīng)大于管內(nèi)徑的30倍。圖沈是本發(fā)明的實(shí)施例二的自旋轉(zhuǎn)組件結(jié)構(gòu)示意圖，圖27是圖沈的左視結(jié)構(gòu)示意圖。在圖沈和圖27中，兩端連接件22、擾流件23和驅(qū)動(dòng)葉片M為一體式結(jié)構(gòu)，也可以為分體組焊式結(jié)構(gòu)，如圖觀所示。在圖26和圖27中，兩端連接件22與旋轉(zhuǎn)中心套21為組焊式結(jié)構(gòu)，也可以為一體式結(jié)構(gòu)，如圖四所示。圖沈所示的自旋轉(zhuǎn)組件，設(shè)置了一對驅(qū)動(dòng)葉片，也可以設(shè)置2對驅(qū)動(dòng)葉片，如圖30 和圖31。在圖30和圖31中，在自旋轉(zhuǎn)組件的兩端連接件22上各連接了一對驅(qū)動(dòng)葉片，設(shè)置多對驅(qū)動(dòng)葉片的目的是可以獲得更大的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。圖31中所示的擾流件也與與圖27 至圖四中所示的擾流件有所不同，圖31中所示的擾流件為弧線彎曲，而圖27至圖四中所示的擾流件為折線彎曲。本實(shí)施例二與前述實(shí)施例一的不同之處在于，實(shí)施例一的自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件和擾流件為桿狀或者管狀結(jié)構(gòu)，實(shí)施例二的自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件和擾流件為板片狀結(jié)構(gòu)。實(shí)施例一的剛性更好，實(shí)施例二的流阻更小。實(shí)施例三圖32是本發(fā)明的實(shí)施例三的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖33是圖32的左視結(jié)構(gòu)示意圖，圖；34是圖33中2個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件2分別正反旋轉(zhuǎn)30度后的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖32、圖33 和圖34中，1為自支撐組件，201為逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件，202為順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件，3為墊片， 自支撐組件1包括中心桿11和輻射狀支撐件12，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件201包括逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)中心套211、逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件221、逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件231 和逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)葉片對1，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件202包括順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)中心套212、順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件222、順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件232和順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)葉片對2。當(dāng)圖32所示的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件放置在換熱管內(nèi)時(shí)，在管內(nèi)流體的作用下，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件201和順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件202分別反向自旋轉(zhuǎn)，從而可使換熱管內(nèi)獲得防止結(jié)垢和清洗除垢的效果。如圖32、圖33、圖34所示，本發(fā)明的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件放置在換熱管內(nèi)，包括一個(gè)自支撐組件1、逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件201和順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件202以及多個(gè)墊片3，其中自支撐組件1是由兩端的輻射狀支撐件12和由兩端的輻射狀支撐件12支撐的中心桿11組成并連接為一體，輻射狀支撐件12的支桿外端支撐在換熱管的內(nèi)壁上；逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件201是由逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)中心套211，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件221，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件231，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)葉片241組成并連接為一體，其中，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)中心套211位于逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件201的兩端并為逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件201的旋轉(zhuǎn)中心套，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件221連接逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)中心套211和逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件231，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件231由逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件221支撐，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件231為彎曲板片狀，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件231在自旋轉(zhuǎn)過程中起到擾流而到達(dá)清洗除垢或者防止結(jié)垢的效果， 逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件231為彎曲板片狀也可以起到自定心和加強(qiáng)擾流件剛度的作用， 逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)葉片241與逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件連接件221相連接，逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)葉片241在流體的作用使逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件201獲得自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生逆時(shí)針自旋轉(zhuǎn)；順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件202為是由順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)中心套212，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件222，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件232，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)葉片242組成并連接為一體，其中，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)中心套212位于順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件202的兩端并為順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件202的旋轉(zhuǎn)中心套，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件222連接順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件旋轉(zhuǎn)中心套212和順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件232，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件232 由順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件兩端連接件222支撐，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件232為彎曲板片狀，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件232在自旋轉(zhuǎn)過程中起到擾流而到達(dá)清洗除垢或者防止結(jié)垢的效果，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件擾流件232為彎曲板片狀也可以起到自定心和加強(qiáng)擾流件剛度的作用，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)葉片242與順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件連接件222相連接，順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件驅(qū)動(dòng)葉片242在流體的作用使順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)組件202獲得自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生順時(shí)針自旋轉(zhuǎn)；
多個(gè)墊片3穿套在自支撐組件1的中心桿11上，放置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間，起到防止轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間的刮蹭， 以及減少其轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，提高其運(yùn)行壽命；本實(shí)施例三的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件放置在換熱管內(nèi)，在換熱管內(nèi)流體的作用下使管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件的兩組反向旋轉(zhuǎn)的自旋轉(zhuǎn)組件產(chǎn)生反向自旋轉(zhuǎn)，從而到達(dá)防止換熱管內(nèi)放置該自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件處的管內(nèi)壁結(jié)垢，或者使換熱管內(nèi)放置該自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件處的管內(nèi)壁獲得清洗除垢的效果。在全長換熱管內(nèi)放置多個(gè)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，即可使全長換熱管內(nèi)獲得防止結(jié)垢和清洗除垢的效果。本實(shí)施例三與實(shí)施例二的不同之處在于，實(shí)施例二的同一個(gè)管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件上的多個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件為同向旋轉(zhuǎn)，而實(shí)施例三的同一個(gè)管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件上設(shè)置了分別反向旋轉(zhuǎn)的多個(gè)自旋轉(zhuǎn)組件。實(shí)施例四圖35是本發(fā)明的實(shí)施例四的自旋轉(zhuǎn)組件的結(jié)構(gòu)示意圖，圖36是圖35的左視結(jié)構(gòu)示意圖。在圖36中，本實(shí)施例四的擾流件23為板片彎曲制成三角形管狀，以提高擾流件的剛度和強(qiáng)化擾流效果。本實(shí)施例四的擾流件23的橫截面為三角形管狀，也可以是半圓形管狀、圓形管狀，如圖37、圖38所示。本實(shí)施例四與實(shí)施例二的不同在于，實(shí)施例二的擾流件為板片狀，實(shí)施例四擾流件為板片彎曲制成的管狀。本實(shí)施例四的剛度較大，而實(shí)施例二的流阻較小。綜上所述，本發(fā)明的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件的所述兩端連接件22， 可以為桿狀，管狀或者板片狀；本發(fā)明的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件的所述擾流件23，可以為桿狀，管狀或者板片狀。
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權(quán)利要求
1.一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，放置在換熱管(4)內(nèi)，其特征在于該清洗除垢元件包括自支撐組件(1)、自旋轉(zhuǎn)組件( 和墊片(3)，其中，所述自支撐組件(1)是由兩端的輻射狀支撐件(1 以及由兩端的輻射狀支撐件(12) 支撐的中心桿(11)組成，并連接為一體，輻射狀支撐件(12)的支桿外端支撐在換熱管(4) 的內(nèi)壁上；所述自旋轉(zhuǎn)組件( 是由旋轉(zhuǎn)中心套(21)，兩端連接件(22)，擾流件(23)，驅(qū)動(dòng)葉片 (24)組成并連接為一體，構(gòu)成矩形框體，其中，旋轉(zhuǎn)中心套位于自旋轉(zhuǎn)組件O)的兩端，兩端連接件0 的兩端分別與旋轉(zhuǎn)中心套和擾流件連接，驅(qū)動(dòng)葉片04)安裝在連接件0 上，驅(qū)動(dòng)葉片04)在流體的作用使自旋轉(zhuǎn)組件( 獲得自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)；所述多個(gè)墊片C3)穿套在所述自支撐組件(1)的中心桿(11)上，放置在轉(zhuǎn)動(dòng)部件與靜止部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間；若干個(gè)所述自旋轉(zhuǎn)組件( 穿套在所述自支撐組件(1)的中心桿(11)上，自旋轉(zhuǎn)組件 (2)可繞中心桿(11)自由旋轉(zhuǎn)，當(dāng)換熱管內(nèi)流體作用在自旋轉(zhuǎn)組件(2)的驅(qū)動(dòng)葉片03)上時(shí)使自旋轉(zhuǎn)組件⑵繞中心桿(11)產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)，由于旋轉(zhuǎn)組件⑵的擾流件03)對換熱管內(nèi)壁附近流體的旋轉(zhuǎn)擾流作用使換熱管內(nèi)壁獲得防垢除垢的效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，其特征在于所述兩端連接件0 為桿狀、管狀或者板片狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，其特征在于所述擾流件為桿狀、管狀或者板片狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，其特征在于所述擾流件與換熱管內(nèi)壁存在間隙，間隙不大于0.05倍的換熱管內(nèi)徑。
全文摘要
一種管內(nèi)自支撐自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件，屬于換熱管內(nèi)清洗除垢和強(qiáng)化傳熱技術(shù)領(lǐng)域。該自旋轉(zhuǎn)清洗除垢元件含有自支撐組件、自旋轉(zhuǎn)組件和墊片，其中，自支撐組件是由兩端的輻射狀支撐件和中心桿組成并連接為一體，輻射狀支撐件的支桿外端支撐在換熱管的內(nèi)壁上，自旋轉(zhuǎn)組件是由旋轉(zhuǎn)中心套、兩端連接件、擾流件、驅(qū)動(dòng)葉片組成并連接為一體，自旋轉(zhuǎn)組件套裝在自支撐組件的中心桿上，驅(qū)動(dòng)葉片在管內(nèi)流體的作用下使自旋轉(zhuǎn)組件獲得自旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生自旋轉(zhuǎn)，使換熱管內(nèi)壁獲得防垢除垢的效果。本發(fā)明具有不刮蹭換熱管、高可靠性、長壽命、清洗除垢均勻的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B08B9/032GK102161045SQ20111000720
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者孟繼安 申請人:清華大學(xué)