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在线机械清洗——旋转纽带法的工作原理和结构及应用

2020-03-04 11:40:21浏览:9 来源:清洗联盟   

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在线机械清洗——旋转纽带法的工作原理和结构及应用

旋转纽带法的工作原理

在每根换热管中流体的进口端固定安装一根清洗纽带,利用工质本身流过纽带所传递的动量矩,使置于换热管内的纽带旋转。由于纽带本身的柔性和旋转作用,使得纽带在旋转中不断地挂扫和撞击作用,从而达到清洗管内污垢、抑制污垢沉积和强化传热的目的。

旋转纽带法的结构

纽带除垢的基本结构,在每根换热管内安装一条纽带,纽带的长度大致与换热管等长,纽带上面还可开设许多的孔。在径向上,纽带与管内壁之间有较大的间隙,可以自由旋转。在轴向采用管口轴承和钩头轴将其定位。换热管的进液端装有轴向固定架,轴向固定架的中部有一个或多个进液孔,以便使管程流体顺畅流人换热管内,进液孔的总面积大于或等于换热管的横截面积。轴向固定架的头部有一个与换热管同中心线的轴孔,轴孔内装有一个销轴,销轴的尾部与纽带连接。运行时,管程流体通过轴向固定架中部的进液孔流入换热管内,纽带在管内液体带动下自动旋转擦刮管内壁表面,达到连续、自动地清洗管内污垢的目的。同时,多孔纽带本身对液体有导流作用,形成基本流向为螺旋流动的复杂流动,加上纽带旋转刮擦对边界层流层的直接扰动作用,而同时实现传热强化。

旋转纽带的关键部件是纽带。旋转纽带的材料采用工程塑料。因为工程塑料的密度在1000kg/m3左右,而液体的密度绝大多数也在该值左右,旋转纽带受到传热液体的浮力几乎等于自身的重量,两者大体上相互抵消。此时,在流动液体中自转的工程塑料纽带能够较好地浮动在传热管的中心部位,避免了纽带由于重力作用下沉的最低点接触管壁而出现的摩擦磨损,使传热管上下半周的除垢均匀化。工程塑料具有优良的耐腐蚀性,能很好地满足大多数或绝大多数传热介质的腐蚀要求。工程塑料的优良耐磨损性,不仅解决了纽带自身的磨损寿命问题,而且它不会损坏管子内壁的金属氧化膜,从而避免了管内壁无金属氧化膜保护情况下的严重的、破坏性的快速腐蚀。纽带可以是整条,也可以由两段或多段连接而成,此时,各段的扭曲方向可以相同,也可相反,或者是纽带上开孔方式不一致的若干段纽带连接而成。多段连接方便了较长纽带的制造加工和运输,同时还可根据实际运行需要,利用不同扭曲方向的纽带连接来调节纽带的转动速度。

纽带上面的开孔扩大了传热面积,有利于减小流体流动阻力,强化传热。但由于孔桥的搅拌作用,增大了流核区的内部旋涡阻力损失,开孔可以在纽带的边缘.上,也可以在纽带的中心线上,或者在中心线和边缘上都开孔。孔的形状一般为圆形,也可为椭圆形等其他形状。开孔的方式可以将纽带开孔位置材料全部挖出,也可以是孔的周边三方切开,将切开的部分沿未切开的一方弯折,形成孔边带翅的孔。

轴向固定架由工程塑料制成。销轴的直径小于轴孔的直径,这样销轴可以在轴孔内自由转动,但轴向位置固定。

旋转纽带法的应用

这种旋转纽带除垢技术对于各种管壳式立式换热设备和卧式换热设备都可以应用。对设备的新旧程度没有任何要求,在旧设备的改造过程中,对设备的本体可以不做任何改变,对设备的管程数、传热管的管数和直径及其长度均没有限制。应用时惟一的要求是换热管内液体的流速不能太低,一般要求正常运行时的流速高于0.6 ~0. 8m/s。若传热管内壁比较光滑,取较低值;反之取较高值。管内的液体密度比较大时,可以取较低值;反之应取较高值.若换热管内液体正常流速低于或远低于上述值时,可以在一定周期内(如每周1h左右)提供短时的较高流速(0.8 ~1.0m/s),则纽带可将这一周期内积累在换热管内壁的污垢清除干净。

立式水冷器是一种工业通用设备,并且液体是自上而下流动。管内冷却水流速达到0. 1m/s以上即可。

若设备的上部是敞式的,则流速只要达到0.05m/s以上就可以实行自动除垢。对于这种低水量的换热设备,管内冷却水在管内呈空心膜状流动,而不是充满整个换热管的横截面。此时应选用小纽距、无孔的光滑纽带。



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