一种具有缓冲和防堵作用的挂件制造技术

本发明专利技术提出了一种具有缓冲和防堵作用的挂件，由挂件主体、环形磁铁、卡簧构成。挂件主体包含胀接杆、开口空心柱体和凹槽。环形磁铁通过开口空心柱体放入，同时通过卡簧固定，处于同极相斥的状态。流体流速变动时，利用磁铁之间的斥力对装置起到了缓冲作用，同时转子和支撑轴之间的摩擦力会对支撑轴产生扭矩，使应力得以释放，从而避免了挂件处支撑轴的应力集中现象。开口空心柱体前端面为球面，可以防止水草等杂物的聚集并减小阻力。胀接杆和开口空心柱体呈一定角度，尾部呈钩状，可以收集管板处的水草等杂物,防止其再次回到换热管中，起到清洁流体的作用。本发明专利技术主要应用在管壳式换热器、热交换反应器等设备中，用来支撑换热管中内插件的挂件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于管壳式换热器、热交换反应器等设备中，用来支撑换热管中内插件的挂件。
技术介绍
当今社会能源与环境问题备受关注，能源的日益减少和环境问题的日益突出使节能减排成为全世界共同研究发展的技术。在石化、冶金、航空和电力等行业，换热器的应用十分广泛，其中管壳式换热器最为普遍。管壳式换热器由于其结构的原因，换热效率较低；一些换热器的流体介质中杂质多，杂质附着、沉积在换热管管壁上形成污垢，不仅降低了换热效率，还会使流动阻力增加，严重时甚至会堵塞换热管。同时，污垢腐蚀换热管，对设备造成损坏，影响生产。这些问题会降低能源利用率、造成资源浪费，有悖于节能减排的宗旨。对于上述问题，传统的解决方法是定期对设备进行检修、对受损原件进行更换，这样不仅影响生产，而且浪费资源。对此，人们一直研究管壳式换热器强化换热和防污除垢的技术和装置。中国专利号为ZL200520127121.9，公开了专利技术名称为“转子自清洁强化传热装置”的专利申请，此装置由挂件、转子、支撑管和支撑轴构成。挂件固定在换热管两端，转子由中空的中心轴和螺旋叶片构成，支撑管在转子和固定架之间，支撑轴穿过转子的中心轴和支撑管固定在两个固定架上。该装置通过其转子在流体中的扰流作用，使其具有强化传热和防污除垢的功能。其中，挂件是一种导流式自撑紧挂件，中国专利号为201010184095.9，其结构主要包括空心轴、连接杆、支撑台和胀接杆。空心轴、支撑台和胀接杆为带内孔的同心圆柱体，能很好地保证支撑轴的对中性，其缺点是安装在换热管入口处的挂件造成了很大的阻力损失。为解决其阻力大的问题，中国专利申请号201210067606.8，专利技术名称为“一种换热管低流阻快装挂件”，由挂件体和套管组成，挂件体包括空心轴、连接杆、支撑台和胀接杆，连接杆连接空心轴和支撑台。连接杆设计成弧形结构，从而有效地减小了入口端的阻力，而且这种转子还能实现快速安装，使用方便。但在实际应用中发现，挂件的空心轴前端经常被水草等杂物包覆，从而减小了流通面积，增加了水阻。转子在转动过程中会对支撑轴产生扭矩，并且在挂件处的支撑轴会产生应力集中现象，从而导致支撑轴断裂，降低了装置的使用寿命。现有的挂件都不能解决此类问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种新型的挂件，防止水草等杂物在挂件的空心轴前端堆积，消除挂件处支撑轴的应力集中现象，避免支撑轴断裂，延长装置的使用寿命。本专利技术为达到上述目的所采用的技术方案是：一种具有缓冲和防堵作用的挂件，由挂件主体、环形磁铁和卡簧构成。挂件主体包含胀接杆、开口空心柱体和凹槽。开口空心柱体内安装有两个环形磁铁，两个环形磁铁处于同极相斥的状态，环形磁铁通过开口空心柱体放入，同时通过卡簧固定。开口空心柱体前端面为球面，球面处开轴向的孔的直径大于限位件的外径小于环形磁铁的外径，流体流速变动时，流体对挂件和限位件形成压力，利用磁铁之间的斥力对装置起到了缓冲作用。流体流速高时，轴向力大，环形磁铁相距较近；流体流速低时，轴向力小，环形磁铁相距较远。转子转动过程中，转子和支撑轴之间的摩擦力会对支撑轴产生扭矩。由于两个环形磁铁处于相斥状态，环形磁铁会在扭矩的作用下产生相对转动，使应力得以释放，从而避免了挂件处支撑轴的应力集中现象，延长了装置的使用寿命。两个环形磁铁从开口空心柱体的位于换热管内的那一端放入，卡簧防止两个环形磁铁从开口空心柱体的孔中脱出。开口空心柱体的圆柱面也有开口，用来实验时或透明装置中观察环形磁铁的状态。开口空心柱体前端面为球面，可以防止水草等杂物的聚集，同时可以减小阻力。胀接杆和开口空心柱体呈一定角度，可以使水草等杂物沿胀接杆汇聚在换热器管板处。胀接杆呈钩状，可以收集管板处的水草等杂物,防止其再次回到换热管中，起到清洁流体的作用。胀接杆根部外径与换热管内径相同，远端外径小于换热管内径，便于快速安装和定位。挂件的材料是具有一定韧性的塑料或复合材料。本专利技术一种具有缓冲和防堵作用的挂件的有益效果是：1、开口空心柱体内安装有两个环形磁铁，处于同极相斥的状态。流体流速变动时，流体对挂件和限位件形成压力，利用磁铁之间的斥力对装置起到了缓冲作用。2、当转子的旋转对支撑轴产生扭矩时，环形磁铁会在扭矩的作用下相对转动，避免了挂件处支撑轴的应力集中现象，延长了装置的使用寿命。3、开口空心柱体前端面为球面，可以防止水草等杂物的聚集，同时可以减小阻力。4、胀接杆和开口空心柱体呈一定角度，可以使水草等杂物沿连接杆汇聚在换热器管板处。5、胀接杆尾部呈钩状，可以收集管板处的水草等杂物,防止其进入换热管，起到清洁流体的作用。6、胀接杆根部外径与换热管内径相同，远端外径小于换热管内径，便于快速安装和定位。本专利技术一种具有缓冲和防堵作用的挂件，根据换热管的长度和流体在管内的流速确定环形磁铁的大小；根据换热管的外径确定胀接杆的径向尺寸；根据换热管的内径确定胀接杆的外径；利用此挂件在换热管两端对支撑轴进行轴向固定。附图说明图1是本专利技术一种具有缓冲和防堵作用的挂件三维图；图2是图1中环形磁铁的三维图；图3是图1中卡簧的三维图；图4是本专利技术一种具有缓冲和防垢作用的挂件安装结构示意图。图中：1-挂件主体，2-卡簧，3-环形磁铁，4-胀接杆，5-开口空心柱体，6-凹槽，7-支撑轴，8-转子，9-换热管，10-限位件。具体实施方式如图4所示，本专利技术涉及的一种具有缓冲和防堵作用的挂件的一种实施方法，它包括挂件主体1、环形磁铁3、胀接杆4、支撑轴7、转子8、换热管9和限位件10。本专利技术涉及的一种具有缓冲和防堵作用的挂件包含挂件主体1、卡簧2和环形磁铁3，见图1所示。挂件主体1包含胀接杆4、开口空心柱体5和凹槽6。环形磁铁3通过开口空心柱体5放入，同时通过卡簧2固定，卡簧2如图3所示。转子8和限位件10穿装在支撑轴7上。挂件通过支撑轴7和限位件10固定在换热管9两端。挂件通过胀接杆4嵌入换热管中。本专利技术一种具有缓冲和防垢作用的挂件，胀接杆4与开口空心柱体5为一体结构，胀接杆4深入到换热管9内。开口空心柱体5内装有两个环形磁铁3，两个环形磁铁处于同极相斥的状态，环形磁铁如图2所示，环形磁铁中心孔可以使支撑轴7顺利通过。流体流速变动时，流体对挂件和限位件10形成压力，利用磁铁之间的斥力对装置起到了缓冲作用。转子8转动过程中，转子8和支撑轴7之间的摩擦力会对支撑轴10产生扭矩。由于两个环形磁铁3处于相斥状态，环形磁铁3会在扭矩的作用下产生相对转动，使应力得以释放，从而避免了支撑轴7在挂件处的应力集中现象，延长了装置的使用寿命。开口空心柱体5的一端是完全开口，用来安装环形磁铁3和卡簧2。开口空心柱体5的圆柱面有开口，用来观察环形磁铁的状态。开口空心柱体5前端面为球面，可以防止水草等杂物的聚集，同时可以减小阻力。胀接杆4和开口空心柱体5呈一定角度，可以使水草等杂物沿胀接杆4汇聚在换热器管板处。胀接杆4呈钩状，可以收集管板处的水草等杂物,防止其再次回到换热管中，起到清洁流体的作用。胀接杆4根部外径与换热管内径相同，远端外径小于换热管内径，便于快速安装和定位。挂件的材料是具有一定韧性的塑料或复合材料。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有缓冲和防堵作用的挂件，其特征在于：由挂件主体、两个环形磁铁和卡簧构成，挂件主体包含胀接杆、开口空心柱体和凹槽；开口空心柱体内安装有两个环形磁铁，两个环形磁铁处于同极相斥的状态，环形磁铁通过开口空心柱体放入，同时通过卡簧固定；开口空心柱体前端面为球面，球面处开轴向的孔的直径大于限位件的外径小于环形磁铁的外径；胀接杆根部外径与换热管内径相同，远端外径小于换热管内径。

【技术特征摘要】
1.一种具有缓冲和防堵作用的挂件，其特征在于：由挂件主体、两个环形磁铁和卡簧构成，挂件主体包含胀接杆、开口空心柱体和凹槽；开口空心柱体内安装有两个环形磁铁，两个环形磁铁处于同极相斥的状态，环形磁铁通过开口空心柱体放入，同时通过卡簧固定；开口空心柱体前端面为球面，球面处开轴向的孔的直径大于限位件的外径小于环形磁铁的外径；胀接杆根部外径与换热管内径相同，远端外径小于换热管内径。2.根据权利要求1所述的一种具有缓冲和防堵作用的挂件，其特征在于：两个环形磁铁从开口空心柱体的位于换热管内的那一端放入，卡簧防止两个环形磁铁从开口空心柱...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎华，杨优生，丁玉梅，关昌峰，杨卫民，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11