專利名稱：分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于自清潔強化換熱技術領域，特別是關于一種安裝于換熱管內(nèi)并在管內(nèi)流體作 用下繞旋轉軸分段旋轉的多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置。
背景技術：
管殼式換熱器在電力、化工和石油等工業(yè)領域被大量而廣泛的應用，換熱器在運行中絕 大部分都有積污和結垢的現(xiàn)象，特別是采用循環(huán)水冷卻的冷凝器和水冷器，以及制堿的堿蒸 發(fā)器等。換熱器的積污和結垢導致設備傳熱系數(shù)降低，能耗增大，甚至出現(xiàn)堵管而導致設備 無法正常運行；結垢還會形成垢下腐蝕，縮短了設備的使用壽命。目前，管殼式換熱器換熱 管內(nèi)的清洗和除垢方式有在線方式和非在線方式，而在線清洗除垢由于不影響生產(chǎn)的正常進 行而具有獨特的優(yōu)勢。目前換熱器管內(nèi)在線除垢主要有可旋轉的螺旋紐帶/片/轉子類清洗除 垢、旋轉/往復螺旋彈簧除垢和膠球清洗除垢等方法，但這些清洗除垢方式都存在一定的不足 而影響其推廣應用?？尚D的螺旋紐帶/片/轉子類除垢方法，其換熱管內(nèi)掛插螺旋紐帶/片/ 轉子除垢物件，明顯增加了流體與固體壁面的接觸面積，由于流體的粘性和壁面無滑移特性 使流動阻力顯著地增加， 一般阻力可增加3-6倍；同時該類可旋轉除柜方法的螺旋紐帶/片/ 轉子一般沿換熱管軸向比較長，流體對螺旋紐帶/片/轉子的作用力比較大，比較容易出現(xiàn)故 障而失效；并且該類可旋轉除垢方法的螺旋紐帶/片/轉子的湍流換熱強化作用比較有限，一 般管內(nèi)單側對流換熱增強不超過30%。"轉子式自清潔強化傳熱裝置"(中國專利號
200520127121.9)由于采用了分段軸向固定方式，分散了流體對旋轉轉子的作用力，從而基 本消除了因流體對長螺旋紐帶/片/轉子的較大作用力而比較容易出現(xiàn)故障的問題，但仍然存 在流動阻力增加偏大等不足。旋轉螺旋彈簧除垢方法，其長螺旋彈簧通過可旋轉的結構掛在
換熱管的進口處，由于流體對長螺旋彈簧的較大作用力而使得其旋轉結構容易出現(xiàn)故障；單
頭螺旋彈簧的螺距比較小，再加上由于強度的考慮，其彈簧絲的直徑比較大，因而其流動阻
力增加也比較大顯著，通常阻力增加3-10倍。往復螺旋彈簧除垢方法，其防始除坭作用有限， 有時在結垢比較嚴重等情況下甚至容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象；同時往復螺旋彈簧為單頭螺旋彈簧，
同樣也存在類似上述流動阻力較大的不足。目前的在線膠球清洗技術在電廠凝汽器中應用較 為普遍，但目前使用的膠球為多微孔柔軟的彈性體結構，在使用過程中膠球的濕態(tài)直徑和比 重難以準確受控，也易于被污泥、污垢和微生物等所附著，造成清洗除始效果還不夠理想、收球率低、易于堵管等問題；膠球清洗也幾乎不存在強化對流換熱的作用。綜上所述，目前 的清洗除垢技術都存在一定的不足，如流動阻力比較大、清洗和除垢效果不佳、強化換熱效 果有限、容易出現(xiàn)故障等問題，因而影響其推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種流動阻力小、清洗和除垢效果佳、可顯著強化 對流換熱以及長壽命的自清潔強化換熱裝置，以克服上述現(xiàn)有技術的不足。
本發(fā)明提出的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，含有固定在換熱管兩端支撐架 上的軟軸、套在并固定在軟軸上的軸向定位套、套在軟軸上并可繞軟軸旋轉的兩個以上的fi 旋轉轉子，其特征在于所述每一個自旋轉轉子含有可在管內(nèi)流體驅(qū)動下繞所述軟軸旋轉的
至少一個旋轉驅(qū)動葉輪和彈簧組；所述旋轉驅(qū)動葉輪含有套在軟軸上的旋轉軸套，彈簧組與 所述旋轉軸套連接為一體，并隨旋轉軸套共同繞軟軸旋轉；所述彈簧組含有至少兩頭彈簧， 該彈簧組在旋轉時對換熱管內(nèi)壁清洗除垢和強化換熱；所述彈簧組的彈簧截面的當量直徑與 換熱管內(nèi)徑比值的取值范圍為1%-15%;所述彈簧組的彈簧的螺距與換熱管內(nèi)徑之比的取值范 圍為大于等于0.4。
所述彈簧組中的彈簧是單旋向結構，或雙旋向結構。所述彈簧是絲狀結構或片狀結構。 所述彈簧的橫截面是圓形、橢圓形、多邊形或倒圓多邊形。.
所述自旋轉轉子含有-個長度短于彈簧組旋轉軸向長度的短旋轉驅(qū)動葉輪，位于彈簧組 的任意一端。
所述自旋轉轉子含有兩個長度短于彈簧組旋轉軸向長度一半的短旋轉驅(qū)動葉輪，分別位 于彈簧組的兩端。
所述自旋轉轉子含有一個長度長于或等于彈簧組旋轉軸向長度的長旋轉驅(qū)動葉輪，其兩 端分別通過旋轉軸套與彈簧組的兩端連接為一體。
所述彈簧組與旋轉軸套連接為一體的方式是通過葉片和連接環(huán)連接為一體；所述葉片的 一端與旋轉軸套固定而另一端與連接環(huán)固定，連接環(huán)與彈簧組的端部固定。
所述彈簧組與旋轉軸套連接為一體的方式是通過葉片連接為一體；所述葉片的一端固定 在旋轉軸套上，彈簧組的端部與所述葉片固定。
所述彈簧組與旋轉軸套連接為一體的方式是彈簧組的端部與旋轉軸套直接固定。
本發(fā)明由于采取以上技術方案，其具有以下優(yōu)點
1、流動阻力小。相對于管內(nèi)插入式螺旋紐帶/片/轉子類除垢方法，本技術的多頭螺旋彈 簧與流體的接觸面積明顯減少，因而阻力明顯減低；相對于管內(nèi)插入式旋轉/往復螺旋彈簧除 垢方法，由于本技術的多頭螺旋彈簧與單頭螺旋彈簧相比對流體的阻擋作用減少，而且分段 軸向固定可適當減小彈簧絲直徑其對流體的阻擋作用減少，因而阻力明顯減低。相對于上述 現(xiàn)有管內(nèi)插入式自清潔技術，本分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置可減少流動阻力20%-40%。
2、 清洗和除垢效果佳。相對于螺旋紐帶/片/轉子類除垢方法和旋轉/往復螺旋彈簧除垢 方法，本發(fā)明的多頭螺旋彈簧與換熱管內(nèi)壁面的擦刷頻率增加，以及內(nèi)壁面處的擾流增強，因 而具有更好的清洗除垢效果；相對于膠球清洗技術，本發(fā)明具有無間斷和清洗均勻的特點， 因而具有更好的清洗除垢效果。
3、 顯著強化對流換熱。本發(fā)明使換熱管內(nèi)近壁面處的流體獲得顯著的旋轉擾流，并且使 近壁面處的流體產(chǎn)生旋轉的多縱向渦流，從而可顯著強化管內(nèi)對流換熱。相對于上述現(xiàn)有螺 旋紐帶/片/轉子類除垢方法和旋轉/往復螺旋彈簧除垢方法，本分段旋轉多頭彈簧式自清潔強 化換熱裝置可使管內(nèi)換熱進一步增強20%-50%。
4、 長壽命。本發(fā)明由于采用了自旋轉多頭彈簧和旋轉葉輪相結合的結構，自旋轉多頭彈 簧可以獲得優(yōu)良的清洗除垢和強化換熱效果，同時旋轉葉輪可以在比較低的流體流速條件下 使本技術的自旋轉轉子產(chǎn)生旋轉，因而可以在運行工況下以比較低的自旋轉速度旋轉并且還 可以獲得比較好的清洗除垢和強化換熱效果，延長了自旋轉轉子的使用壽命。由于流動阻力 小以及分段軸向固定，其轉動裝置的受力小，因而也具有長壽命。


圖1是本發(fā)明的實施例一的結構示意圖2是本發(fā)明的實施例一的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖(一)； 圖3是圖2中A-A剖面視圖4是本發(fā)明的實施例一的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖(二)； 圖5是本發(fā)明的實施例一的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖(三)；
圖6是本發(fā)明的實施例一的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖(四)；
圖7是圖6中B-B剖面視圖8是本發(fā)明的實施例一的一種三位效果圖； 圖9是本發(fā)明的實施例二的結構示意圖IO是本發(fā)明的實施例二的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖； 圖11是圖10中C-C剖面視圖12是本發(fā)明的實施例二的一種三位效果圖13是本發(fā)明的實施例三的結構示意圖
圖14是本發(fā)明的實施例三的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖(一)；
圖15是圖14中D-D剖面視圖16是本發(fā)明的實施例三的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖(二)。 圖17是圖16中E-E剖面視圖
圖18是本發(fā)明的實施例四的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖(一)圖19是圖19中F-F剖面視圖
圖20是本發(fā)明的實施例四的多頭彈簧自旋轉轉子的一種三位效果圖 圖21是本發(fā)明的實施例四的多頭彈簧自旋轉轉子結構示意圖具體實施例方式
下面結合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細的描述。 實施例一
如圖1所示，本發(fā)明的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，包括安裝在換熱管 l兩端的支撐架(圖示換熱管為剖切后局部示圖，支撐架作為常規(guī)技術未畫出)、兩端固定在 支撐架上的軟軸2、多個套在并固定在軟軸2上的軸向定位套3，以及多個套在軟軸上并可繞 軟軸2旋轉的自旋轉轉子4等組成。在圖1中所示的剖切局部換熱管內(nèi)有4個自旋轉轉子4， 自旋轉子之間可以緊接，也可以有空隙。
軸向定位套3固定在軟軸2上，通常緊挨著自旋轉轉子，軸向定位套3限制了自旋轉轉 子4在軟軸2上的軸向移動和彈簧的軸向變形。管內(nèi)流體在流經(jīng)fi旋轉轉子4時，流體對自 旋轉轉于4生產(chǎn)作用力，由于軸向定位套3的軸向阻擋和定位，自旋轉轉子4只能繞軟軸2 旋轉而不能隨流體向前運動。每個自旋轉轉子4在流體的作用下可分別單獨繞軟軸2旋轉， 軸向定位套3與自旋轉轉子4的接觸面作為滑動軸承面，承受流體對自旋轉轉子4的軸向作 用力。在管內(nèi)流體的作用下，自旋轉轉子4按一定速度旋轉，其多頭彈簧擦刷換熱管內(nèi)壁以 及增強內(nèi)壁面處的擾流，因而具有好的清洗除垢效果，同時多頭彈簧還使換熱管內(nèi)近壁面處 的流體獲得顯著的旋轉擾流，并且使近壁面處的流體產(chǎn)生旋轉的多縱向渦流，從而可顯著強 化管內(nèi)對流換熱。本實施例的自旋轉轉子的結構設計，由于采用了彈簧組和驅(qū)動葉輪相結合 的結構，自旋轉多頭彈簧可以獲得優(yōu)良的清洗除垢和強化換熱效果，同時驅(qū)動葉輪可以在比 較低的流體流速條件下使本技術的自旋轉轉子產(chǎn)生旋轉，因而可以在運行工況下以比較低的 自旋轉速度旋轉并且還可以獲得比較好的清洗除垢和強化換熱效果，延長了自旋轉轉子的使 用壽命。
圖2是本發(fā)明的實施例一的自旋轉轉子結構示意圖之一，圖3是圖2的A-A剖面視圖。 在圖2和圖3中，5為旋轉軸套，6為葉片，7a為彈簧組的彈簧絲，8為連接環(huán)，旋轉軸套5 與葉片6組成旋轉驅(qū)動葉輪，旋轉驅(qū)動葉輪的長度短于彈簧組的長度。各零部件的連接，除 采用模塑/鑄造等方法制造的整體式結構外，還可以采用是粘接/焊接等方法連接。為了增強 各零部件的連接強度可以在連接處設置一些加強筋/肋等結構。
本發(fā)明的實施例一的自旋轉轉子，其特征在于自旋轉轉子是由連接為一體的彈簧組和 旋轉驅(qū)動葉輪等組成，旋轉驅(qū)動葉輪在管內(nèi)流體的驅(qū)動下帶動與葉輪連接為一體的彈簧組一 起產(chǎn)生旋轉，從而使換熱管內(nèi)獲得清洗除垢和強化換熱的效果。
本實施例的自旋轉轉子的彈簧絲為旋向為單一右旋，也可以是單一左旋，還可以是右旋+左旋的混合旋向。
本實施例的自旋轉轉子的彈簧的橫截面為圓形，也可以為橢圓形或者近似橢圓形，也可 以為三角形、四邊形和其它多邊形以及其倒圓的多邊形等；本實施例的自旋轉轉子的彈簧為 絲狀結構，也可以為片狀結構。
本實施例的自旋轉轉子的彈簧絲截而的直徑(非圓形截面為當量等效圓形截面直徑，即 相當于截面積相同時的圓形截面直徑，簡稱當量直徑)為1.5國，換熱管的內(nèi)徑為23圓，彈 簧絲直徑與換熱管內(nèi)徑的比值為6.5%,其彈簧絲直徑與換熱管內(nèi)徑比值的取值范圍為 ]%-15%。
本實施例的自旋轉轉子的彈簧絲的螺距(彈簧絲繞軸一周的軸向距離)為48mm,彈簧絲 的螺距與換熱管內(nèi)徑之比為2, 1。彈簧絲的螺距與換熱管內(nèi)徑之比的取值范圍為大于等于 0. 4。
本實施例的自旋轉轉子的彈簧絲頭數(shù)為3，也可以是2或者3以上，即自旋轉轉子的彈 簧絲頭數(shù)大于等于2。本實施例的自旋轉轉子的彈簧絲的圈數(shù)為1;彈簧絲的圈數(shù)也可以按不 同的運行工況進行設計， 一般不多于5圈。
在如圖1所示實施例一的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其軸向定位套的數(shù) 量可根據(jù)不同結構和需要而設置。在如圖1所示實施例一中為每一個自旋轉轉子4設置1個 軸向定位套3;也可以為每一個自旋轉轉子設置幾個軸向定位套；或為每幾個自旋轉轉子設 置一個軸向定位套。軸向定位套的設置原則是使自旋轉轉子在正常運行工況條件下按一定轉 速旋轉的情況下還能保證一定的運行壽命。
本實施例的自旋轉轉子兩端各設置一個長度短于彈簧組旋轉軸向長度半的短旋轉驅(qū)動 葉輪，也可以一端(如圖4)或者中間設置長度短于彈簧組旋轉軸向長度的短旋轉驅(qū)動葉輪； 本實施例的自旋轉轉子的旋轉驅(qū)動葉輪為短旋轉驅(qū)動葉輪結構，旋轉驅(qū)動葉輪也可以是長旋 轉驅(qū)動葉輪結構，如圖5，長旋轉驅(qū)動葉輪的長度一般長于或等于彈簧組旋轉軸向長度，其 兩端分別通過旋轉軸套與彈簧組的兩端相對固定。在圖5中，6為葉片，9為長旋轉軸套，葉 片6與長旋轉軸套9組成了長旋轉驅(qū)動葉輪。旋轉驅(qū)動葉輪數(shù)量少的特點是結構比較簡單， 葉輪數(shù)量多的特點是穩(wěn)定性更佳和驅(qū)動力更大。旋轉驅(qū)動葉輪為短葉輪結構的特點是結構比 較簡單，旋轉驅(qū)動葉輪為長葉輪結構的特點是使用壽命長。
本實施例的自旋轉轉子的制造材料為塑料，也可以是橡膠等其它高分子材料，也可以是 不銹鋼或者鈦合金等金屬材料，也可以是復合材料。
圖6是本發(fā)明的實施例一的自旋轉轉子的另一種類似的結構的示意圖，圖7是圖6的B-B 剖面視圖。在圖6和圖7中，6為葉片，9為旋轉軸套，7b為多頭彈簧絲，旋轉軸套9與葉 片6組成旋轉驅(qū)動葉輪。圖6與圖5的不同之處在于在圖5中3頭彈簧絲與兩端的兩個連 接環(huán)連接為一體式結構，然后彈簧組通過葉片6與旋轉軸套9連接為一體結構的自旋轉轉子； 而在圖6中2頭彈簧絲7b與旋轉軸套9直接相連接為一體，旋轉軸套9與葉片6組成旋轉驅(qū)動葉輪，彈簧組與旋轉驅(qū)動葉輪構成了自旋轉轉子。
圖8是本發(fā)明的實施例一的一種三位效果圖。在圖8中，在剖示的部分換熱管內(nèi)有2個自 旋轉轉子，每個自旋轉轉子設置了一個軸向定位套；自旋轉轉子是由2個三葉片旋轉驅(qū)動葉輪 和六頭彈簧組件組成。
實施例二
圖9是本發(fā)明的實施例二的結構示意圖。在圖9中，1為換熱管(圖示換熱管為剖切示 圖)，2為兩端被固定的軟軸，3為軸向定位套，IO為自旋轉轉子。本實施例與上述實施例的 不同之處是本實施例的自旋轉轉子為雙旋向的網(wǎng)狀多頭彈簧結構，而實施例一為單旋向的 多頭彈簧結構。
圖IO是本發(fā)明的實施例二的自旋轉轉子結構示意圖，圖11是圖10的C-C剖面視圖。在 圖10和圖11中，6為旋轉葉片，8為連接環(huán)，9為旋轉軸套，11為雙旋向的網(wǎng)狀結構的多頭 彈簧組。旋轉軸套9與葉片6組成旋轉驅(qū)動葉輪。多頭彈簧組11為二頭左旋和二頭右旋彈簧 絲組成的雙旋向網(wǎng)狀結構。多頭彈簧組11的兩端與連接環(huán)8相連，連接環(huán)8再與葉片6的一 端相連。雙旋向的網(wǎng)狀結構的多頭彈簧組11與連接環(huán)8、旋轉軸套9和葉片6連接在一起組 成多頭彈簧轉子。
本實施例的自旋轉轉子為單個的長旋轉驅(qū)動葉輪結構(一般長旋轉驅(qū)動葉輪的長度長于 彈簧組的旋轉軸向長度)，也可以是多個短旋轉驅(qū)動葉輪結構(一般短旋轉驅(qū)動葉輪的長度短 于彈簧組的旋轉軸向長度)。本實施例的自旋轉轉子的每一個彈簧具有相同或者相近螺旋節(jié) 距，也可以是具有不同螺旋節(jié)距。
本本實施例的自旋轉轉子的網(wǎng)狀結構的多頭彈簧的相互結合部位為模塑/鑄造等方法制 造的整休式結構，也可以是多層式結構。多層式網(wǎng)狀多頭彈簧的交叉接觸處，可以通過焊接/ 粘接等方法連接在一起也可以為不連接在一起，前者牢固后者制造簡單。
圖12是本發(fā)明的實施例二的一種三位效果圖。在圖12中，在剖示的部分換熱管內(nèi)有2個 自旋轉轉子，每個自旋轉轉子設置了2個軸向定位套；自旋轉轉子是由2個三葉片旋轉驅(qū)動葉 輪和多頭彈簧組(三頭左旋和三頭右旋彈簧絲組成的雙旋向或網(wǎng)狀結構)組成。
實施例三
圖13是本發(fā)明的實施例三的結構示意圖。在圖13中，1為換熱管(圖示換熱管為剖切 示圖)，2為兩端被固定的軟軸，3為軸向定位套，12為自旋轉轉子。本實施例與上述實施例 的不同之處是本實施例的自旋轉轉子為多頭彈簧的一端連接在旋轉軸套上，另一端處于自 由狀態(tài)，而實施例一和實施例二的的多頭彈簧的兩端均相互連接為一體。本實施例相對于實 施例一和實施例二，其流動阻力更小。
圖14是本發(fā)明的實施例三的自旋轉轉子結構示意圖，圖15是圖14的D-D剖面視圖。在圖14和圖15中，5為旋轉軸套，6為旋轉葉片，7c為一端相互連接為一體而另一端處于自 由狀態(tài)的三個彈簧絲，三個彈簧絲通過旋轉軸套5連接為一體。旋轉軸套5與葉片6組成旋 轉驅(qū)動葉輪。多頭彈簧絲7c與旋轉軸套5和葉片6連接在一起組成多頭彈簧轉子。
圖16是本發(fā)明的實施例二的自旋轉轉子的另一種類似的結構的示意圖，圖17是圖16的 E-E剖面視圖。在圖16和圖17中，5為旋轉軸套，6為旋轉葉片，7d為三頭彈簧絲，其一端 通過連接環(huán)和葉片連接在旋轉軸套上，另一端處于自由狀態(tài)。圖16與圖14的不同之處在于 在圖16中3頭彈簧絲與一端的一個連接環(huán)連接為一體式結構，彈簧組通過葉片6與旋轉軸套 5連接為一體結構的自旋轉轉子；而在圖14中3頭彈簧絲7c與旋轉軸套5直接相連接為一 體，旋轉軸套5與葉片6組成旋轉驅(qū)動葉輪，彈簧組與旋轉驅(qū)動葉輪構成了自旋轉轉子。
實施例四
如圖18所示，本實施例的彈簧組由四個彈簧組成，在合適的流動條件下，彈簧組的彈簧 在管內(nèi)流體的推動下產(chǎn)生旋轉，因而由四個螺旋彈簧與旋轉軸套連接組成的結構也構成了旋 轉驅(qū)動葉輪的構成要素，故該種結構既是多頭彈簧組件也同時是一種旋轉驅(qū)動葉輪。圖19為 圖18中的F—F剖面視圖。圖20為本發(fā)明的實施例三的自旋轉轉了的一種三位效果圖。實施例 四與上述實施例不同的是，實施例四的彈簧組和旋轉軸套共同組成驅(qū)動結構。本實施例主要 適合于管內(nèi)流體為較卨'速流動的場合。本實施例的自旋轉轉子為單一旋轉軸套，也可以為兩 端各設置一個旋轉軸套(如圖21)。
以上盡管公開了若干實施例，分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置的結構是可以變 化的，本發(fā)明不應受到上述各實施例的限制，凡根據(jù)本發(fā)明原理進行的等效變換，均不應排 除在本發(fā)明的保護范圍之外。
權利要求
1、分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，含有固定在換熱管兩端支撐架上的軟軸、套在并固定在軟軸上的軸向定位套、套在軟軸上并可繞軟軸旋轉的兩個以上的自旋轉轉子，其特征在于所述每一個自旋轉轉子含有可在管內(nèi)流體驅(qū)動下繞所述軟軸旋轉的至少一個旋轉驅(qū)動葉輪和彈簧組；所述旋轉驅(qū)動葉輪含有套在軟軸上的旋轉軸套，彈簧組與所述旋轉軸套連接為一體，并隨旋轉軸套共同繞軟軸旋轉；所述彈簧組含有至少兩頭彈簧，該彈簧組在旋轉時對換熱管內(nèi)壁清洗除垢和強化換熱；所述彈簧組的彈簧截面的當量直徑與換熱管內(nèi)徑比值的取值范圍為1％-15％；所述彈簧組的彈簧的螺距與換熱管內(nèi)徑之比的取值范圍為大于等于0.4。
2、 如權利要求1所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于:所述彈簧組 中的彈簧是單旋向結構，或雙旋向結構。
3、 如權利要求l所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于所述彈簧是絲 狀結構或片狀結構。
4、 如權利要求l所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于所述彈簧的 橫截面是圓形、橢圓形、多邊形或倒圓多邊形。
5、 如權利要求1所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于:所述自旋轉 轉子含有一個長度短于彈簧組旋轉軸向長度的短旋轉驅(qū)動葉輪，位于彈簧組的任意一端。
6、 如權利要求1所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于:所述自旋轉 轉子含有兩個長度短于彈簧組旋轉軸向長度一半的短旋轉驅(qū)動葉輪，分別位于彈簧組的兩端。
7、 如權利要求1所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于:所述自旋轉 轉子含有一個長度長于或等于彈簧組旋轉軸向長度的長旋轉驅(qū)動葉輪，其兩端分別通過旋轉 軸套與彈簧組的兩端連接為一體。
8、 如權利要求l所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于，所述彈簧組 與旋轉軸套連接為一體的方式是通過葉片和連接環(huán)連接為一體；所述葉片的一端與旋轉軸套 固定而另一端與連接環(huán)固定，連接環(huán)與彈簧組的端部固定。
9、 如權利要求l所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于，所述彈簧組 與旋轉軸套連接為一體的方式是通過葉片連接為一體；所述葉片的一端固定在旋轉軸套上， 彈簧組的端部與所述葉片固定。
10、 如權利要求1所述的分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置，其特征在于，所述彈簧組與旋轉軸套連接為一體的方式是彈簧組的端部與旋轉軸套直接固定。
全文摘要
分段旋轉多頭彈簧式自清潔強化換熱裝置屬于自清潔強化換熱技術領域。其特征在于每一個自旋轉轉子含有可在管內(nèi)流體驅(qū)動下繞軟軸旋轉的至少一個旋轉驅(qū)動葉輪和彈簧組；旋轉驅(qū)動葉輪含有套在軟軸上的旋轉軸套，彈簧組與旋轉軸套連接為一體，并隨旋轉軸套共同繞軟軸旋轉；彈簧組含有至少兩頭彈簧，該彈簧組在旋轉時對換熱管內(nèi)壁清洗除垢和強化換熱；彈簧組的彈簧截面的當量直徑與換熱管內(nèi)徑比值的取值范圍為1％-15％；彈簧組的彈簧的螺距與換熱管內(nèi)徑之比的取值范圍為大于等于0.4。本發(fā)明具有流動阻力小、清洗和除垢效果佳、強化對流換熱效果顯著和壽命長等優(yōu)點。
文檔編號F28G3/00GK101413769SQ200810117680
公開日2009年4月22日 申請日期2008年8月4日 優(yōu)先權日2008年8月4日
發(fā)明者關昌峰, 孟繼安, 李志信, 楊衛(wèi)民, 程 邢, 華 閻 申請人:清華大學;北京化工大學