一種扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置，包括離心泵、粒子循環(huán)管、一級旋流分離器、二級旋流分離器及換熱器，所述的離心泵的出口通過管道與換熱器下端的排空口連通；離心泵與換熱器下端的排空口連通的管道上設(shè)有加球器；加球器內(nèi)設(shè)有流態(tài)化粒子，換熱器的上端與一級旋流分離器的進(jìn)口連通，一級旋流分離器的第一出口通過粒子循環(huán)管連接在離心泵的出口和換熱器下端的排空口連通的管道上，一級旋流分離器的第二出口與二級旋流分離器的進(jìn)口連通，所述換熱器的列管采用扭曲管。本發(fā)明換熱器的流道采用扭曲管，扭曲管內(nèi)流體流態(tài)化粒子隨機(jī)頻繁地碰撞、刮擦管內(nèi)壁，對傳熱設(shè)備有很好的防除垢作用，且強(qiáng)化了傳熱效果。
【專利說明】一種扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]列管式換熱器的流道多數(shù)是簡單的直線狀，運(yùn)行過程中生長的污垢便于在線機(jī)械清洗，但是存在清洗效率不高，流動阻力比較大引起能耗比較高，同時對管內(nèi)的流體流速要求比較高的缺陷。管內(nèi)流態(tài)化技術(shù)具有防除垢和強(qiáng)化傳熱的功能，扭曲管內(nèi)的流體具有旋流特征?，F(xiàn)有的管程粒子循環(huán)流態(tài)化換熱技術(shù)均未涉及到扭曲管技術(shù)，這是一種適用于管內(nèi)低流速并綜合旋流與液固兩相流態(tài)化的新型技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種運(yùn)行過程中不需要除垢且熱能傳遞效率高的扭曲管內(nèi)循環(huán)粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:包括離心泵、粒子循環(huán)管、一級旋流分離器、二級旋流分離器及換熱器，所述的離心泵的出口通過管道與換熱器下端的排空口連通；粒子循環(huán)管中心軸線與換熱器下端的排空口之間的管道上設(shè)有加球器；加球器內(nèi)設(shè)有流態(tài)化粒子，換熱器的上端與一級旋流分離器的進(jìn)口連通，一級旋流分離器下部的第一出口通過粒子循環(huán)管豎直連接在離心泵的出口和換熱器下端的排空口連通的管道上，一級旋流分離器上部的第二出口與二級旋流分離器的進(jìn)口連通，二級旋流分離器上部的第二出口與循環(huán)料液出口接管連接，所述換熱器的列管采用扭曲管。
[0005]上述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置中，所述的粒子循環(huán)管上設(shè)有玻璃視盅和自動控制閥，若需操作更可靠，可在粒子循環(huán)管的自動控制閥和上部玻璃視盅之間再設(shè)一個玻璃視盅。
[0006]上述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置中，與加球器進(jìn)口連通的短節(jié)上設(shè)有加球器控制閥；加球器出口和粒子循環(huán)管中心軸線與換熱器下端的排空口之間連通的管道上設(shè)有加球器控制閥。
[0007]上述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置中，所述的換熱器下端的排空口連接有排空管，排空管上設(shè)有排空閥。
[0008]上述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置中，所述的流態(tài)化粒子為瓷球、玻璃球或塑料球，流態(tài)化粒子的直徑為Imm?5mm。
[0009]上述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置中，離心泵與粒子循環(huán)管中心軸線之間設(shè)有流量控制閥及電磁流量計。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的換熱器的列管采用扭曲管，扭曲管的旋流作用使管內(nèi)流體及流態(tài)化粒子同時作切向與軸向運(yùn)動，因此扭曲管內(nèi)流體具有高湍流強(qiáng)度，流態(tài)化粒子隨機(jī)頻繁地碰撞、刮擦管內(nèi)壁，更有效地破壞流體邊界層，并對傳熱設(shè)備有很好的防除垢作用，且強(qiáng)化了傳熱效果；本發(fā)明具有一級旋流分離器和二級旋流分離器，兩個旋流分離器使得流態(tài)化粒子或被清洗的較大塊狀污垢徹底分離，防止了流態(tài)化粒子或被清洗的塊狀污垢進(jìn)入料液儲槽或影響下一工序；本發(fā)明采用加球器在線加球，力口入適合的一定粒子量時，調(diào)節(jié)粒子循環(huán)管上自動控制閥門可實(shí)現(xiàn)一定粒子濃度的連續(xù)穩(wěn)定的循環(huán)；本發(fā)明在粒子循環(huán)管上設(shè)有玻璃視盅，便于控制循環(huán)料液中流態(tài)化粒子的濃度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
[0012]圖2是本發(fā)明的扭曲管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是圖2中的A-A剖面圖。
[0014]圖4是圖2中的B-B剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明包括離心泵1、粒子循環(huán)管7、一級旋流分離器9、二級旋流分離器11及換熱器17，所述的離心泵I的出口通過管道13與換熱器17下端的排空口連通；離心泵I與換熱器17下端的排空口連通的管道13上設(shè)有加球器6、流量控制閥2及電磁流量計3，排空口處設(shè)有過濾網(wǎng)，排空口連接有排空管15，排空管15上設(shè)有排空閥14。加球器6內(nèi)設(shè)有流態(tài)化粒子，所述的流態(tài)化粒子為瓷球、玻璃球或塑料球，流態(tài)化粒子的直徑為Imm?5mm。與加球器6進(jìn)口連通的管道上設(shè)有加球器控制閥18 ;加球器6出口與管道13連通的管道上設(shè)有加球器控制閥5。換熱器17的上端與一級旋流分離器9的進(jìn)口 93連通，一級旋流分離器9下部的第一出口 91通過粒子循環(huán)管7連接在離心泵I的出口和換熱器17下端的排空口連通的管道13上，所述的粒子循環(huán)管7上設(shè)有玻璃視盅8和自動控制閥4。一級旋流分離器9上部的第二出口 92與二級旋流分離器11的進(jìn)口 111連通，所述的二級旋流分離器11下部的第一出口 112連接有一管道，管道上設(shè)有控制閥10 ;二級旋流分離器11上部的第二出口 113與循環(huán)料液出口接管12連接；所述換熱器17的列管16采用扭曲管。如圖21所示，所述扭曲管由025圓管經(jīng)扭曲加工裝置加工而成，橢圓截面長軸約為29-32mm，短軸約為19_21mm，扭曲管導(dǎo)程為200_280mm。
[0017]本發(fā)明運(yùn)行時，先關(guān)閉自動控制閥4、加球器控制閥5、控制閥10及排空閥14，然后再開啟離心泵1，根據(jù)所加粒子種類緩慢開啟流量控制閥2至粒子循環(huán)所需流量，待電磁流量計3穩(wěn)定時開始進(jìn)行加球操作。保持加球器6下方的加球器控制閥5關(guān)閉，并打開加球器6上方的加球器控制閥18往加球器中加入適量粒子，每次所加流態(tài)化粒子的量以不超過加球器控制閥5、18之間操作距離為宜，然后關(guān)閉加球器控制閥18再打開加球器6下方的加球器控制閥5，流態(tài)化粒子則依靠自重進(jìn)入管道13，通過換熱器17中的列管16，循環(huán)料液到達(dá)一級旋流分離器9和二級旋流分離器11進(jìn)行液固分離，固相流態(tài)化粒子主要在一級旋流分離器9中進(jìn)行分離，循環(huán)料液通過一級旋流器9上部第二出口 92進(jìn)入二級旋流分離器11，二級旋流分離器11用以在一級旋流器9中未被完全分離的流態(tài)化粒子或被清洗的較大塊狀污垢在此徹底分離，控制閥10排空在一級旋流器9中未被完全分離的流態(tài)化粒子或被清洗的塊狀污垢，防止了流態(tài)化粒子或被清洗的塊狀污垢進(jìn)入料液儲槽或下一工序而造成物料污染，在循環(huán)過程中始終保持排空閥14處于關(guān)閉狀態(tài)?？赏ㄟ^玻璃視盅8觀察流態(tài)化粒子回流至粒子循環(huán)管7的情況，流態(tài)化粒子一般在一級旋流分離器9中即可完全分離，如上往復(fù)操作加球器6上的控制閥5、18加入粒子至一定量，以分離回流的流態(tài)化粒子量超過玻璃視盅8高度為宜。然后關(guān)閉加球器6上的控制閥5、18，此時再緩慢開啟自動控制閥4至一定開度進(jìn)行流態(tài)化粒子循環(huán)，若通過玻璃視盅8觀察到流態(tài)化粒子循環(huán)不連續(xù)則可配合加球器6再往其中添加適量的流態(tài)化粒子，直至流態(tài)化粒子循環(huán)量與流態(tài)化粒子回流量達(dá)到平衡，此時流態(tài)化粒子循環(huán)連續(xù)穩(wěn)定，可通過玻璃視盅8中觀察的流態(tài)化粒子循環(huán)情況，計算扭曲管內(nèi)流態(tài)化粒子的濃度。若需增大循環(huán)流態(tài)化粒子的濃度，在阻力允許范圍內(nèi)，可再逐漸增加自動控制閥4的開度并配合加球器6添加適量的流態(tài)化粒子，達(dá)到流態(tài)化粒子循環(huán)量與流態(tài)化粒子回流量新的平衡，若條件需要可調(diào)節(jié)電磁流量計3與加球器6之間的旁路管道上的控制閥進(jìn)行分流。
【權(quán)利要求】
1.一種扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:包括離心泵、粒子循環(huán)管、一級旋流分離器、二級旋流分離器及換熱器，所述的離心泵的出口通過管道與換熱器下端的排空口連通；離心泵與換熱器下端的排空口連通的管道上設(shè)有加球器；加球器內(nèi)設(shè)有流態(tài)化粒子，換熱器的上端與一級旋流分離器的進(jìn)口連通，一級旋流分離器的第一出口通過粒子循環(huán)管連接在離心泵的出口和換熱器下端的排空口連通的管道上，一級旋流分離器的第二出口與二級旋流分離器的進(jìn)口連通，所述換熱器的列管采用扭曲管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的粒子循環(huán)管上設(shè)有玻璃視盅和自動控制閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:與加球器進(jìn)口連通的管道上設(shè)有加球器控制閥；加球器出口與離心泵與換熱器下端的排空口連通的管道連接的管道上設(shè)有加球器控制閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的換熱器下端的排空口連接有排空管，排空管上設(shè)有排空閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭曲管內(nèi)循環(huán)粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述的流態(tài)化粒子為瓷球、玻璃球或塑料球，流態(tài)化粒子的直徑為Imm?5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:離心泵與換熱器下端的排空口連通的管道上設(shè)有流量控制閥及電磁流量計。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一權(quán)利要求所述的扭曲管內(nèi)循環(huán)流態(tài)化粒子除防垢與強(qiáng)化傳熱裝置，其特征是:所述扭曲管由0 25圓管經(jīng)扭曲加工裝置加工而成，橢圓截面長軸約為29-32mm，短軸約為19_21mm，扭曲管導(dǎo)程為200_280mm。
【文檔編號】F28F1/08GK103528415SQ201310522473
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月30日
【發(fā)明者】彭德其, 黃軍, 吳淑英, 陳前 申請人:湘潭大學(xué)