專利名稱：換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于管殼式換熱器節(jié)能技術(shù)的內(nèi)插件裝置，特別涉及一種具有強(qiáng)化換熱與自清潔功能的低能耗、高效率、使用壽命長(zhǎng)的多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
在我國(guó)，能源消耗行業(yè)所消耗的能源絕大部分是熱能，基本上要通過(guò)熱交換過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。電廠汽輪機(jī)的凝汽器、燒堿和純堿生產(chǎn)裝置中的蒸發(fā)器、乙烯裂解爐等典型的換熱設(shè)備普遍存在著能耗高，換熱效率低，容易積污結(jié)垢，清洗頻繁，清洗廢液排放量大的問(wèn)題。國(guó)家“節(jié)能減排”的方針政策有力地促進(jìn)了強(qiáng)化換熱技術(shù)的發(fā)展。管殼式換熱器內(nèi)壁中普遍存在層積污垢，導(dǎo)致流體在管道中輸送阻力增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)堵塞管道，同時(shí)傳熱性能大為下降；換熱管內(nèi)污垢會(huì)嚴(yán)重降低傳熱效率，引起重大能源浪費(fèi)，與此同時(shí)污垢一般具有腐蝕性，管壁會(huì)因此腐蝕，如果流體泄露會(huì)造成重大安全隱患，因此傳統(tǒng)的處理辦法就是被迫采取停產(chǎn)清洗，這樣不僅耽擱了工廠的生產(chǎn)進(jìn)度，同時(shí)還需要支付昂貴的清洗費(fèi)用；為了更好地解決這些問(wèn)題，人們一直研究采用不停產(chǎn)的在線自動(dòng)強(qiáng)化傳熱和除垢防垢的各種辦法和裝置。而內(nèi)插件作為一種典型的管程強(qiáng)化傳熱手段，也受到了人們的關(guān)注，其中之一利用流體推動(dòng)螺旋紐帶旋轉(zhuǎn)能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化在線自動(dòng)除垢的方法，螺旋紐帶中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?ZL95236063.2，專利名稱為“傳熱管內(nèi)除垢防垢的清洗裝置”的發(fā)明創(chuàng)造，該裝置對(duì)強(qiáng)化換熱及防垢除垢起到一定的作用，但同時(shí)也存在以下不足:(1)紐帶為一整體，對(duì)傳熱管直接刮擦，損傷換熱管內(nèi)壁；(2)流體流動(dòng)時(shí)推動(dòng)紐帶轉(zhuǎn)動(dòng)需要較大的驅(qū)動(dòng)力矩，消耗更多的流體動(dòng)能；(3)單端固定用的軸承的使用壽命短；(4)紐帶產(chǎn)生的場(chǎng)協(xié)同強(qiáng)化傳熱效果不顯著。后來(lái)出現(xiàn)了強(qiáng)化換熱及防垢除垢轉(zhuǎn)子式結(jié)構(gòu)，相關(guān)專利有:ZL200520127121.9，專利名稱為“轉(zhuǎn)子式自清潔強(qiáng)化傳熱裝置”;此裝置是由固定架、轉(zhuǎn)子、柔性軸和支撐管構(gòu)成，兩固定架分別固定在換熱管的兩端；轉(zhuǎn)子的外表面有螺旋棱，轉(zhuǎn)子上有中心孔；支撐架設(shè)在轉(zhuǎn)子與固定架之間，柔性軸穿過(guò)轉(zhuǎn)子的中心孔和支撐管固定在兩固定架上。該裝置具有在線自動(dòng)防垢除垢和強(qiáng)化傳 熱的功能，流體在傳熱管內(nèi)順流或者逆流的情況下，均有防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的作用。但缺點(diǎn)是在一定流體通過(guò)時(shí)，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度是由螺棱的螺旋升角所決定的，在螺棱導(dǎo)程小時(shí)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度快，同時(shí)對(duì)流體的阻力隨之增加；為解決此問(wèn)題，中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?01110050891.8，發(fā)明名稱為“換熱管內(nèi)徑向階梯型轉(zhuǎn)子”，該裝置是由轉(zhuǎn)子、支撐架和連接軸線構(gòu)成，支撐架固定在傳熱管兩端，連接軸線的兩端分別固定在支撐架上，多個(gè)轉(zhuǎn)子穿裝在連接軸線上，轉(zhuǎn)子是由空心軸和葉片構(gòu)成，葉片呈階梯狀，每個(gè)葉片與空心軸成同樣的傾斜狀，相鄰葉片首尾相接，流體通過(guò)性能好，但該結(jié)構(gòu)對(duì)流體阻力偏大，起轉(zhuǎn)流速過(guò)高，轉(zhuǎn)子軸向力疊加對(duì)掛件及軸線的作用力較大，轉(zhuǎn)軸壽命會(huì)降低，以上敘述的轉(zhuǎn)子葉片的排列是均勻分布在空心軸上的，為了便于轉(zhuǎn)子的安裝，轉(zhuǎn)子的外徑表面與換熱管內(nèi)徑表面有較大的距離，這樣轉(zhuǎn)子的強(qiáng)化傳熱和防垢除垢能力受到了一定的限制。另外，轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生晃動(dòng)，其葉片頂端就會(huì)與換熱管內(nèi)壁產(chǎn)生刮擦，也會(huì)降低其使用壽命，因此轉(zhuǎn)子在換熱管內(nèi)應(yīng)該具有較好的對(duì)中作用，以降低其與換熱管內(nèi)壁的刮擦作用，延長(zhǎng)其使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種新結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子的葉片表面設(shè)置了多個(gè)擾流軸，并且該轉(zhuǎn)子葉片的頂端卷邊彎曲方向與葉片旋向相反，以降低轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)速度，減小轉(zhuǎn)子的軸向作用力，增強(qiáng)轉(zhuǎn)子對(duì)流體的徑向擾動(dòng)。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，由空心軸、擾流軸和螺旋葉片構(gòu)成。葉片位于空心軸表面，葉片外徑小于換熱管內(nèi)徑，葉片表面光滑，葉片繞空心軸呈螺旋狀，且葉片的迎水面在沿空心軸軸向設(shè)置有擾流軸結(jié)構(gòu)，背水面無(wú)擾流軸結(jié)構(gòu)，以減少流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子時(shí)的壓力損失。葉片上部設(shè)置有與葉片旋向相反的卷邊彎曲結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子并非只在葉片最頂端設(shè)置卷邊，而是從距葉片根部一定距離直至葉片最頂端均設(shè)置與葉片旋向相反的卷邊彎曲結(jié)構(gòu)。螺旋葉片最先與水流接觸的棱邊進(jìn)行倒斜角，空心軸遠(yuǎn)離進(jìn)水口端沿圓周方向均勻地開(kāi)有與所述空心軸內(nèi)孔相通的孔，通過(guò)改變多軸螺旋葉片沿空心軸軸向的螺旋角、軸向長(zhǎng)度、沿空心軸徑向的高度、卷邊部分與葉片根部的距離、卷邊部分的彎曲程度、葉片上擾流軸的個(gè)數(shù)、擾流軸與空心軸的夾角以及擾流軸沿空心軸軸向的長(zhǎng)度來(lái)改變流體對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)力矩，多軸螺旋葉片在空心軸上的組合固定方式要便于轉(zhuǎn)子在換熱管內(nèi)的安裝。傳熱流體流過(guò)多軸螺旋葉片時(shí)，會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向力，多軸螺旋葉片阻礙傳熱流體流動(dòng)從而使流體流向發(fā)生改變，形成混流，螺旋葉片在流體推動(dòng)作用下，推動(dòng)整個(gè)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，增強(qiáng)了傳熱流體的切向流動(dòng)，從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱且阻止污垢的形成和沉積的目的，同時(shí)多軸螺旋葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，會(huì)使傳熱流體沿葉片表面不斷經(jīng)過(guò)擾流軸的進(jìn)一步擾動(dòng)，增加流體的徑向以及切向速度，增強(qiáng)混流效果。此外，轉(zhuǎn)子葉片上部設(shè)置的與葉片旋向相反的卷邊彎曲結(jié)構(gòu)，其自懸浮機(jī)理能夠在流體中旋轉(zhuǎn)時(shí)起到良好的自對(duì)中作用，以降低葉片頂端與換熱管內(nèi)壁的刮擦作用，延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)，流體在流經(jīng)擾流軸后經(jīng)沿葉片卷邊彎曲方·向沖擊換熱管管壁，不僅增強(qiáng)了傳熱流體的徑向流動(dòng)，同時(shí)對(duì)管壁附近傳熱流體的層流邊界層產(chǎn)生沖擊，從而破壞傳熱流體的層流邊界層，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的作用。本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，沿空心軸圓周方向均勻分布的多軸螺旋葉片個(gè)數(shù)為兩個(gè)、三個(gè)或多個(gè)。本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，多軸螺旋葉片迎水面表面的擾流軸個(gè)數(shù)為一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)，擾流軸的截面為部分圓形或部分橢圓形，擾流軸軸向長(zhǎng)度等于或小于螺旋葉片軸向長(zhǎng)度，擾流軸與空心軸平行或成一定夾角。本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，卷邊彎曲結(jié)構(gòu)設(shè)置在每個(gè)葉片的上部，由光滑曲面進(jìn)行過(guò)渡連接，并彎曲方向與葉片螺旋方向相反。為防止轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中沿轉(zhuǎn)軸軸向竄動(dòng)，所述轉(zhuǎn)子的空心軸兩端設(shè)置有同軸結(jié)構(gòu)，兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子的同軸結(jié)構(gòu)首尾結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子間的軸向定位。轉(zhuǎn)子的空心軸同軸結(jié)構(gòu)可以是球窩方式、圓錐方式、卡扣方式或者萬(wàn)向節(jié)方式。前后配合的兩個(gè)轉(zhuǎn)子的擾流軸位置、數(shù)目、軸向長(zhǎng)度以及與空心軸夾角可以相同或不同。本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，其空心軸截面形狀為空心圓錐形、空心圓柱形、空心波節(jié)形或空心多棱形，轉(zhuǎn)子空心軸遠(yuǎn)離進(jìn)水口端開(kāi)有截面形狀為半圓形、橢圓形、矩形或梯形的與空心軸內(nèi)孔相通的孔，該孔沿軸向方向的長(zhǎng)度大于空心軸進(jìn)水端處凹臺(tái)的長(zhǎng)度，該孔可使傳熱流體在空心軸和轉(zhuǎn)軸之間的空間內(nèi)流動(dòng)，并帶動(dòng)空心軸與轉(zhuǎn)軸之間的污垢隨著傳熱流體排出，從而防止了污垢的沉積，同時(shí)節(jié)省了材料。本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，可首尾相連整串穿裝于連接軸線上，連接軸線可以是剛性的圓棒，也可以是柔性的軟繩；也可以通過(guò)限位件分成轉(zhuǎn)子數(shù)量相同或不同的若干組，使轉(zhuǎn)子均勻轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子的葉片和空心軸是由高分子材料、高分子基復(fù)合材料、金屬或者陶瓷材料制作的。所述轉(zhuǎn)子的多軸螺旋葉片的徑向高度、軸向長(zhǎng)度、螺旋升角等參數(shù)、卷邊部分與葉片根部的距離、卷邊部分的彎曲程度、葉片上擾流軸的個(gè)數(shù)、擾流軸的直徑、擾流軸軸向長(zhǎng)度以及擾流軸與空心軸夾角，可依據(jù)換熱管內(nèi)徑、管內(nèi)介質(zhì)流速等工況條件以及轉(zhuǎn)子自身的強(qiáng)度、耐磨性結(jié)合制造加工成本來(lái)確定，相鄰轉(zhuǎn)子之間可以采取同步旋轉(zhuǎn)或獨(dú)立旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的有益效果是:1、所發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片表面具有擾流軸結(jié)構(gòu)，可有效地增大流體的切向速度和徑向速度，增強(qiáng)混流效果，從而提高傳熱強(qiáng)化的能力；2、所發(fā)明的轉(zhuǎn)子葉片上部設(shè)置有卷邊彎曲結(jié)構(gòu)，并且彎曲方向與葉片螺旋方向相反，可在不增大葉片徑向高度的前提下增大流體的徑向速度，使得轉(zhuǎn)子葉片在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中除了造成傳熱流體繞中心軸線的圓周運(yùn)動(dòng)外，還造成了其沿卷邊彎曲結(jié)構(gòu)表面甩出的離心運(yùn)動(dòng)，沖刷了換熱管內(nèi)壁壁面，從而減少了污垢在轉(zhuǎn)子表面和換熱管內(nèi)壁沉積的可能性，增強(qiáng)了轉(zhuǎn)子的清除污垢的能力；3、葉片表面卷邊彎曲結(jié)構(gòu)的存在使得在螺旋葉片徑向高度較小的情況下就能提高對(duì)傳熱流體邊界層特別是層流底層的破壞作用，增強(qiáng)對(duì)流換熱過(guò)程，從而節(jié)省了轉(zhuǎn)子的制作成本且有利于安裝；4、單個(gè)轉(zhuǎn)子空心軸遠(yuǎn)離進(jìn)水口端開(kāi)有的與空心軸內(nèi)孔相通的孔可使傳熱流體在空心軸內(nèi)部及轉(zhuǎn)軸之間流動(dòng)，帶動(dòng)污垢從空心軸內(nèi)部與轉(zhuǎn)軸之間的空間排出，防止了污垢的沉積，節(jié)約了轉(zhuǎn)子材料，節(jié)省了成本。5、葉片的上部設(shè)置有卷邊結(jié)構(gòu)，其自懸浮機(jī)理使得轉(zhuǎn)子在流體中旋轉(zhuǎn)時(shí)起到良好的自對(duì)中作用，以降低葉片邊緣與換熱管內(nèi)壁的刮擦作用，延長(zhǎng)其使用壽命。


圖1是本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子——連續(xù)兩葉片轉(zhuǎn)子的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子——間斷四葉片轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子——間斷四葉片轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)二的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子——間斷四葉片轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)三的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子一十字交叉四葉片轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)一的三維結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子一十字交叉四葉片轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)二的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子——十字交叉四葉片轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)三的三維結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-球窩凸臺(tái)，2-擾流軸，3-空心軸，4-多軸螺旋葉片，5-相通的孔，6_球窩凹臺(tái)，7-轉(zhuǎn)軸，8-換熱管，9-掛件
具體實(shí)施例方式如圖8所示，本發(fā)明涉及的一種換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子的一種實(shí)施方法，強(qiáng)化傳熱裝置包括轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸7、換熱管8以及掛件9，數(shù)個(gè)轉(zhuǎn)子通過(guò)轉(zhuǎn)軸7串聯(lián)在一起，掛件9固定在換熱管8兩端，轉(zhuǎn)軸7的兩端分別固定在掛件9上，本發(fā)明的轉(zhuǎn)子是由一定數(shù)目的多軸螺旋葉片4固定在空心軸3表面上組成的，空心軸3上還開(kāi)有球窩凸臺(tái)1、球窩凹臺(tái)6和與空心軸3內(nèi)孔相通的孔5。兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子中，一個(gè)轉(zhuǎn)子的空心軸3頭部的球窩凸臺(tái)I與另一個(gè)轉(zhuǎn)子的空心軸3尾部的球窩凹臺(tái)6相結(jié)合從而起到連接和調(diào)整使之同軸的作用，該結(jié)構(gòu)也是一種能夠適應(yīng)換熱管8彎曲處的柔性連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)除了可以采用球窩方式夕卜，還可以采用圓錐方式、卡扣方式以及方向節(jié)方式，在同軸度要求不高的情況下還可以采用平面結(jié)構(gòu)。多軸螺旋葉片4表面上設(shè)置有一定數(shù)目的擾流軸2，兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子的擾流軸2數(shù)目、位置、軸向長(zhǎng)度以及與空心軸夾角等可以相同或不同。在多軸螺旋葉片4表面的頂部設(shè)置有卷邊彎曲結(jié)構(gòu)，兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子可以同時(shí)均設(shè)置卷邊彎曲結(jié)構(gòu)，也可以一個(gè)設(shè)置有卷邊彎曲結(jié)構(gòu)，另一個(gè)未設(shè)置。如圖1至圖7所示，轉(zhuǎn)子的空心軸3截面形狀為空心圓錐形；圖1為連續(xù)兩葉片轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子空心軸3上有兩個(gè)多軸螺旋葉片4，兩個(gè)多軸螺旋葉片4對(duì)稱分布，多軸螺旋葉片4表面分別設(shè)置有兩個(gè)擾流軸2，多 軸螺旋葉片4頂端設(shè)置與葉片螺旋方向相反的卷邊螺旋結(jié)構(gòu)。空心軸3上還開(kāi)有球窩凸臺(tái)1、球窩凹臺(tái)6以及均布的與空心軸內(nèi)孔相通的孔5 ;圖2為前后兩組葉片結(jié)構(gòu)相同的間斷四葉片轉(zhuǎn)子，空心軸3上有四個(gè)多軸螺旋葉片4，其中四個(gè)多軸螺旋葉片4兩兩一組沿軸向順序排布，兩組多軸螺旋葉片4對(duì)稱排列且分別設(shè)置有一個(gè)擾流軸2及卷邊彎曲結(jié)構(gòu)；圖3所示是前后兩組葉片表面擾流軸2數(shù)目不同的間斷四葉片轉(zhuǎn)子；圖4是前后兩組葉片表面擾流軸2位置不同的間斷四葉片轉(zhuǎn)子，每個(gè)多軸螺旋葉片4表面設(shè)置有I個(gè)擾流軸2 ;圖5所示是前后兩組葉片結(jié)構(gòu)相同的十字交叉四葉片轉(zhuǎn)子，空心軸3上有四個(gè)多軸螺旋葉片4，這四個(gè)多軸螺旋葉片4互為90°交叉排列。圖6為前后兩組葉片表面擾流軸2位置不同的十字交叉四葉片轉(zhuǎn)子；圖7所示為前后兩組葉片結(jié)構(gòu)不同的十字交叉四葉片轉(zhuǎn)子，前一組多軸螺旋葉片4表面設(shè)置有兩個(gè)擾流軸2而頂端未設(shè)置卷邊彎曲結(jié)構(gòu)，后一組多軸螺旋葉片4表面頂端設(shè)置有卷邊彎曲結(jié)構(gòu)而未設(shè)置擾流軸2。本發(fā)明中，換熱管8內(nèi)的傳熱流體在流動(dòng)過(guò)程中會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向力和轉(zhuǎn)動(dòng)力矩，多軸螺旋葉片4使流體流向發(fā)生改變，形成混流，多軸螺旋葉片4在空心軸3周圍呈螺旋狀，流體推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，傳熱流體自身的混流也得到了加強(qiáng)，從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱且阻止污垢沉積的目的，與此同時(shí)，多軸螺旋葉片4在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，會(huì)使傳熱流體沿葉片表面不斷經(jīng)過(guò)擾流軸2的進(jìn)一步擾動(dòng)，增加流體的徑向以及切向速度，增強(qiáng)混流效果。此外，轉(zhuǎn)子葉片上部設(shè)置的與葉片旋向相反的卷邊彎曲結(jié)構(gòu)，其自懸浮機(jī)理能夠在流體中旋轉(zhuǎn)時(shí)起到良好的自對(duì)中作用，以降低葉片頂端與換熱管內(nèi)壁的刮擦作用，延長(zhǎng)其使用壽命，同時(shí)，流體在流經(jīng)擾流軸2后經(jīng)沿葉片卷邊彎曲方向沖擊換熱管管壁，不僅增強(qiáng)了傳熱流體的徑向流動(dòng)，同時(shí)對(duì)管壁附近傳熱流體的層流邊界層產(chǎn)生沖擊，從而破壞傳熱流體的層流邊界層，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)防垢除垢和強(qiáng)化傳熱的作 用。
權(quán)利要求
1.換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，其特征在于:主要由空心軸、擾流軸和螺旋葉片構(gòu)成，螺旋葉片位于空心軸表面，螺旋葉片外徑小于換熱管內(nèi)徑，螺旋葉片表面光滑，螺旋葉片繞空心軸呈螺旋狀，且螺旋葉片的迎水面在沿空心軸軸向設(shè)置有擾流軸結(jié)構(gòu)，擾流軸的截面為部分圓形或部分橢圓形，擾流軸軸向長(zhǎng)度等于或小于螺旋葉片軸向長(zhǎng)度，擾流軸與空心軸平行或成一定夾角，螺旋葉片的背水面無(wú)擾流軸結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，其特征在于:螺旋葉片迎水面上設(shè)置的擾流軸個(gè)數(shù)為一個(gè)、兩個(gè)或兩個(gè)以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，其特征在于:螺旋葉片上部設(shè)置有與葉片旋向相反的卷邊彎曲結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，其特征在于:從距葉片根部一定距離直至葉片最頂端均設(shè)置與葉片旋向相反的卷邊彎曲結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，其特征在于:擾流軸、螺旋葉片與空心軸成型為一個(gè)整體；或者擾流軸、螺旋葉片、空心軸分別成型，采用粘接方式將擾流軸固定在螺旋葉片上，再將螺旋葉片固定在空心軸上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，其特征在于:空心軸遠(yuǎn)離進(jìn)水口端沿圓周方向 均勻地開(kāi)有與所述空心軸內(nèi)孔相通的孔。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種換熱管內(nèi)多軸低轉(zhuǎn)速螺旋轉(zhuǎn)子，主要由空心軸、擾流軸和螺旋葉片構(gòu)成，螺旋葉片位于空心軸表面，螺旋葉片外徑小于換熱管內(nèi)徑，螺旋葉片表面光滑，螺旋葉片繞空心軸呈螺旋狀，且螺旋葉片的迎水面在沿空心軸軸向設(shè)置有擾流軸結(jié)構(gòu)，可有效地增大流體的切向速度和徑向速度，擾流軸的截面為部分圓形或部分橢圓形，擾流軸軸向長(zhǎng)度等于或小于螺旋葉片軸向長(zhǎng)度，擾流軸與空心軸平行或成一定夾角，螺旋葉片的背水面無(wú)擾流軸結(jié)構(gòu)，以減少流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子時(shí)的壓力損失。本發(fā)明中螺旋葉片的頂端卷邊彎曲方向與螺旋葉片旋向相反，可在不增大葉片徑向高度的前提下增大流體的徑向速度，減小轉(zhuǎn)子的軸向作用力，增強(qiáng)轉(zhuǎn)子對(duì)流體的徑向擾動(dòng), 自對(duì)中作用好。
文檔編號(hào)F28F13/12GK103225980SQ20131015862
公開(kāi)日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年5月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月2日
發(fā)明者閻華 , 張震, 關(guān)昌峰, 蔣晨, 丁玉梅, 楊衛(wèi)民 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)