一种高效节能节水的水冷式冷凝器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102954731A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102954731A(43)申请公布日2013.03.06(21)申请号201110246840.2(22)申请日2011.08.26(71)申请人俞天翔地址412008湖南省株洲市文化路书湘里58栋1002室(72)发明人俞天翔吴金香其他发明人请求不公开姓名(51)Int.Cl.F28G13/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称一种高效节能节水的水冷式冷凝器(57)摘要一种高效节能节水的水冷式冷凝器，冷凝管内安装间歇性自转钢丝螺旋。流化球随螺旋流作螺旋线运动，自身的离心力自然地富集到管内壁，离心压力对硬垢作用的流态化清洗效果得以大大强化。钢丝螺旋的径向振动，尤其是流化球在管内壁高速滚动对边界层强烈的横向搅动，很有效的降低了滞流层的过热度，缓垢防垢作用明显。流化球均布构件显著提高各冷凝管清洗的均匀性。钢丝螺旋外径与管内壁之间大于流化球直径2倍的间隙，消除了固定钢丝螺旋线背侧污垢的流态化清洗盲区。因此，能长期运行保持高洁净度，又能避免钢丝螺旋线和管内壁的过分磨损，管内测传热系数比无污垢时还提高15％～35％，冷凝器节能节水效果显著，汽轮机冷凝器的应用效益更大。CN10295473ACN102954731A权利要求书1/1页1.一种高效节能节水的水冷式冷凝器，主要零部件有冷凝管(2)、钢丝螺旋(25)、转轴斜臂(29)、固定档杆(28)、流化球(18)、球均布构件(7)、出口室(21)、循环机构(16)，其特征在于：每根冷凝管(2)内设置一根能够自转的钢丝螺旋(25)，通过转轴(31)安装在冷凝管(2)进口端的管口架(32)上；转轴斜臂(29)和固定在管口架(32)上的固定挡杆(28)组成的转换机构，将钢丝螺旋(25)的连续自转变换为间歇性旋转，可以调节转轴斜臂(29)的斜角β的大小改变两者的交错点位置，进而控制停转的时间比例与平均转速高低，解决钢丝螺旋(25)和冷凝管(2)内壁之间的磨损问题，又增大钢丝螺旋(25)的对流传热强化效果；存球区(17)的流化球(18)经过循环机构(16)加入冷却水的进水管(12)，在球均布构件(7)的协助下比较均匀地分配到各冷凝管(2)内进行高效的螺旋流态化清洗；流化球(18)在出口室(21)内斜导板(23)前端的急弯区(19)在自身离心力作用下分离到存球区(17)，实现循环利用。2.根据权利要求1的一种高效节能节水的水冷式冷凝器，其特征在于：流化球(18)的循环机构(16)有球浓度调控阀(13)、循环管线(15)、文丘里(14)或循环砂泵(24)、进水管(12)组成；小型冷凝器采用文丘里(15)，大中型冷凝器采用循环砂泵(24)；在循环管线(15)的水平段、文丘里(14)和循环砂泵(24)出口段，管内都必须安装有固定的钢丝螺旋或固定的厚层橡塑包裹的钢丝螺旋。3.根据权利要求1的一种高效节能节水的水冷式冷凝器，其特征在于：球均布构件(7)主要零部件有导流盖(4)、均布导向板(6)、均布分流板(11)。4.根据权利要求1的一种高效节能节水的水冷式冷凝器，其特征在于：螺旋钢丝(25)的直径1.0～3.0mm，钢丝螺旋(25)外径与冷凝管(2)内壁之间的直径间隙大于流化球(18)直径的两倍，钢丝螺旋(25)的螺距为冷凝管(2)内径的(1.0～2.5)倍。5.根据权利要求1的一种高效节能节水的水冷式冷凝器，其特征在于：螺旋流态化清洗时，流化球(18)在冷却水中的体积浓度范围为0.1％～3.0％，流化球(18)的直径范围为0.8～4.0mm。2CN102954731A说明书1/4页一种高效节能节水的水冷式冷凝器技术领域[0001]本发明专利涉及一种高效节能节水的水冷式冷凝器，涉及卧式列管水冷式冷凝器管内的在线自动清洗(尤其是其中的硬垢)和传热强化高效节能。它适用于卧式的各种列管水冷式冷凝器，对作为汽轮机附属设备的抽真空设备的水冷式冷凝器更为适合。背景技术[0002]文献(管内污垢流体动力螺旋自动清洗新技术，清洗世界，2005，21(6)，1～4)报道的技术，利用换热管内的传热流体带动钢丝螺旋自转实现污垢自动清洗，同时又具有较高幅度的对流传热强化效果。结构非常简单，流体阻力又比较低，技术经济性能综合指标比较理想。但是，仍然存在比较重要的缺陷：[0003]一是钢丝螺旋与换热管内壁之间存在有尚未满意解决办法的磨损难题，虽然可以通过塑包钢丝螺旋技术解决，但是若包塑层太薄，磨损寿命太短；若包塑层加厚，又只能在少数高流速、大直径的换热管设备应用，并且流体阻力太大。[0004]二是钢丝螺旋的成型工艺，是先按圆柱弹簧预制，组装时再拉伸变形成为大螺距的钢丝螺旋