自转变流态清洁强化换热装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种自转变流态清洁强化换热装置，该自转变流态清洁强化换热装置主要由固定支架、变流态单元和连接轴线构成，由连接轴线将变流态单元串装在固定支架上。本实用新型专利技术的作用不仅能使换热管内的直流变涡流，而且还能不断改变换热管内部水温梯度分布状态，从而大幅度强化了清洁和换热的效率。具有节能、节水，减排、降低运行成本等功效，还具有实现废水脱硫，酸碱资源循环利用的效能，是火电节能减排，解决制约发展瓶颈的有效方法之一。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种自转变流态清洁强化换热装置。 技术背景火电快速增长，超出了资源和环境的承受能力，面临着水资源的缺乏、 能源枯竭和环境污染的三重压力，已成为整个国民经济和社会发展的瓶颈。 节能减排不仅是我国关注的焦点也是全球关注的焦点。我国火电机组的总体能耗明显偏高，2006年我国火电机组供电标准煤耗 为每千瓦时366克，较国际先进水平高60克左右，其中大型高效发电机组每千 瓦时供电煤耗为290-340克，中小机组则达到380-500克，高出100-200克。我国能耗高的原因是多方面造成的，其中凝汽式汽轮机组的防垢和强化 换热效果低，使真空度下降是主要原因之一。引起真空度低的主要原因有1、 循环冷却水选用水流速度低。先进的发达国家在同样管材牌号的情 况下，流速选用推荐值4. 5m/s，我国流速选用值2m/s，比我国高一倍多，水流 速度选用低，水中的碳酸钙和污垢容易在管壁上滞留形成水垢，引起机组换 热效率下降，真空度降低。2、 清洗效果不理想。目前火力发电站循环冷却水系统多采用化学处理 加胶球清洗方法防止结垢，有个别机组采用自转螺旋纽带的物理方法来防止 结垢达到换热的目的。自转螺旋纽带将换热管内的流体由直流变涡流，具有 防垢强化换热的功能，与化学处理加胶球清洗方法相比有较大的进步；但由 于自转螺旋纽带自身结构的缺陷，清洁与强化换热效果仍然不理想。其主要原因 一是自转螺旋纽带均采用塑料套管法插入换热管内固定方式，造成换热管管口阻塞(减小量约为管口总面积的30%)，液体(或气体)阻力加大流量 减小，使换热效率降低；二是自转螺旋纽带的螺距长受力小转速低，直流流 变涡流的效果差，强化换热的效果不明显；三是一体的自转螺旋纽带适应度 低，造成在不同长度、弯曲度的换热管内换热效果不均匀，有时造成纽带损 坏堵管，清洁与强化换热效果下降，真空度降低。3、小机组电站仅采用加阻垢剂方法防垢，造成结垢换热效果下降，端 差升高，真空度降低。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种提高换热管内水流速度、强化清洁与换 热效果的自转变流态清洁强化换热装置。本技术的目的是这样实现的该自转变流态清洁强化换热装置主要 由固定支架、变流态单元和连接轴线构成，由连接轴线将变流态单元串装在 固定支架上。上述所说变流态单元的主体外形为一螺旋状结构，其中部贯穿设有穿经 连接轴线的通道，通道两侧的螺旋叶面上分别设有导流齿，导流齿与通道间的夹角为30 — 60度，齿高为变流态单元宽度的0-1/2，变流态单元两端部的 螺旋叶面的旋转换位角度为45fl—270°,其变流态单元的长度为20 — 150毫 米。上述所说固定支架的主体外形为一带耳的长方体结构，其中部设有穿经 连接轴线的轴孔。本技术取得的技术进步全新结构，功能强化，是螺旋纽带的换代产品。与螺旋纽带比较，提高换热效果70%以上。主要是1)采用了不锈钢低阻支架提高流量，换热效果 提高20%以上；2)采用了单元串接，螺距减小受力增加，转速提高，提高清洁效果；3)采用了导流齿不断地改变水温梯度分布状态，提高换热效果 约50%。具有实现节能、节水、脱硫、降低成本和环境保护等多种功能。主要体现在实现机组高效化。凝汽器增装具有自转变流态清洁强化换热装置，在自 转变流态清洁强化换热装置的作用下，将换热管内的直流变涡流，使过渡层 水流速度增加，层流边层变薄，使水中的碳酸钙和污垢不易在管壁上滞留而带出，强化清洁与换热效果；采用灵活的单元结构设计，受力增加转速升高，使滞留在管内换热面的碳酸钙等沉淀物尽快脱落流出管外，再次强化清洁与换热效果；导流齿的作用将换热管中心较低温度的水导流到换热面，不断改 变换热管内部水温梯度分布状态，进一步强化了换热效果；另外采用了不锈 钢低阻支架提高流量，换热效果提高20%以上。凝汽器清洁与换热效果的提 高，不仅使真空度增加提高了机组出力，(提高出力1%以上，小机组优于大 机组)，而且提高循环水的浓縮倍率(节水10%以上)，产生满足脱硫要求 的碱性水。实现废水资源化。凝汽器增装具有自转变流态清洁强化换热装置，强化 了防垢与换热效果，减少了循环冷却水系统加酸软化处理，浓縮的循环水的 pH值不进行人为调节，而任其自然变化，自然pH值随着浓縮倍数增加而升 高，通过循环使用蒸发产生pH值在8. 5-12的碱性排污水作为脱硫吸收液， 实现资源的循环利用，减少废水、废气对环境的污染，达到节水减排效果。实现脱硫简单化。采用循环水的碱性排污水作为脱硫吸收液，通过酸碱的中和作用达到脱硫目的，抛弃了国内外传统脱硫技术所必须设置的高塔和 复杂的相关设施。脱硫材料无须外购就地取材，资源循环利用简单有效，使 脱硫系统的初始投资和运行成本大幅度降低，脱硫效率达80%以上。附图说明图l为本技术的整体结构示意图图2为固定支架结构示意图图3、图4为变流态单元结构示意图图中1——固定支架；l-——支架轴孔；2——换热管；3——变流态 单元；3—t——导流齿；3—2——通道；4—连接轴线；5—旋转固定滚珠。具体实施方式下面通过附图对本技术做进一步的描述如图1所示，该自转变流 态清洁强化换热装置主要由固定支架1、变流态单元3和连接轴线4构成，由连接轴线4将变流态单元3串装在固定支架1上。变流态单元3的主体外形为一螺旋状结构，其中部贯穿设有穿经连接轴 线4的通道3-2，通道3-2两侧的螺旋叶面采用有导流齿3-,和无有导流齿34 两种结构方式，有导流齿的变流态单元3，其导流齿3-,设置在通道3—2两侧 的螺旋叶面受力面上，采用对称和非对称的位置设置，本例导流齿3-,设置 在变流态单元3变流态单元3中部，反向对称设于通道3-2两侧的受力螺旋 叶面上，如图3、 4所示；导流齿3—1与通道3-2间的夹角为30 — 60度，本例 选用为45度；齿高为变流态单元宽度的0-1/2，齿高为0时为无齿变流态单 元，本例宽度选用小于l/3;变流态单元3两端部的螺旋叶面的螺旋换位角 度为45('—270°，本例选用180度。变流态单元3直径选用小于换热管2内经，本例选用小于换热管2内经2毫米；根据换热管2内的长度选择有效数量的 单元变流态单元3串接，其变流态单元3的串接总长度小于换热管2长度；变流态单元3的长度为10-150毫米，本例选用70毫米。固定支架1如图2所示，其主体外形为一带耳的长方体结构，其中部设 有穿经连接轴线4的轴孔l-,，固定支架1采用不锈钢冲压成型，在满足支架 固定强度的情况下，尽可能降低材料的厚度(本例采用材料厚度为0.4毫米)， 降低管口阻力；其长方体的长度与换热管2的内经相配，利用支架轴孔1h 弹力，将其插装在换热管2的两端，固定支架1两侧的带耳卡接在换热管2 的管口上。连接轴线4与固定支架1间有两种连接方式，其一是连接轴线4端头通 过轴孔l-,与固定支架1紧固连接为一体。其二是连接轴线4端头穿经固定 支架1与设于固定支架1外侧的旋转固定滚珠5紧固连接为一体，变流态单 元间或固定支架两侧的连线轴上可穿装旋转固定滚珠。本技术使用时变流单元3的选用， 一是采用全部有导流齿L变流 单元3串接使用，二是采用全部无导流齿L变流单元3串接使用，三是两 者混用，即两端串接无导流齿3-i中间串接具有导流齿^本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自转变流态清洁强化换热装置，其特征在于它主要由固定支架、变流态单元和连接轴线构成，由连接轴线将变流态单元串装后固定在固定支架或旋转固定滚珠上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张贵祥，张文峰，索敬云，
申请(专利权)人：张贵祥，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]