一种组合动态扰流插件制造技术

本发明专利技术公开了一种组合动态扰流插件，用于热交换设备的换热管内，其特征在于：包括扰流载体环（1）和两个以上的动态扰流片（2），扰流载体环（1）在使用状态下用于与换热管的内表面相配合，动态扰流片（2）设置在扰流载体环（1）上，在使用状态下动态扰流片（2）可随换热管中流动工质的作用而相对扰流载体环（1）摆动。本发明专利技术的有益效果是：在流动工质作用下摆动的动态扰流片，在兼顾增强湍流程度、干扰和破坏近壁面流体边界层的发展、强化换热管的传热性能基础上，更适用于具有一定浓度的含尘或其它颗粒的流体工质中，通过摆动的动态扰流片有效抑制近壁面的颗粒沉积，甚至由摆动提供的机械外力作用下，已沉积的颗粒物或颗粒层一定程度上可以被破坏清除。

【技术实现步骤摘要】
一种组合动态扰流插件
本专利技术涉及一种组合动态扰流插件，用于热交换设备的换热管中。
技术介绍
强化传热技术广泛应用于热交换设备中。扰流元件是常用的强化传热技术之一，多用于热交换设备内的换热管中。它可以干扰流体工质流动形态，增强湍流程度，一定程度上干扰和破坏近壁面流体边界层的发展，从而削弱传热热阻，增加换热管的传热性能。但是，常规的静态扰流元件对于流动工质流态的适应性不强，在不匹配的流态下产生的流动阻力可能会过大或者扰流效果不佳。另外，静态扰流元件通常适用于洁净流动工质，而在具有一定浓度的含尘或其它颗粒的流体工质条件下，对于干扰和破坏近壁面流体边界层发展的能力显著下降，且无法抑制壁面颗粒物的沉积和有效清除，反而由于自身的存在，加速了颗粒物的沉积，甚至导致流道的阻塞，因此存在一定局限性。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：一种组合动态扰流插件，用于热交换设备的换热管中，包括扰流载体环和两个以上的动态扰流片，扰流载体环在使用状态下用于与换热管的内表面相配合，动态扰流片设置在扰流载体环上，在使用状态下动态扰流片可随换热管中流动工质的作用而相对扰流载体环摆动。本专利技术中动态扰流片在扰流载体环上，热交换设备的换热管内工质流动冲刷动态扰流片，使动态扰流片在扰流载体环上摆动，通过摆动的动态扰流片有效抑制近壁面的颗粒沉积，甚至由摆动提供的机械外力作用下，已沉积的颗粒物或颗粒层一定程度上可以被破坏清除，避免颗粒物或者颗粒层在热交换设备中的换热管内壁上沉积。作为本专利技术的进一步改进，扰流载体环用于与换热管内表面相贴合的外圆环面上开设有转动槽，动态扰流片上开设有转动口，扰流载体环穿过转动口，转动口与转动槽相对应，动态扰流片可在转动槽处相对扰流载体环摆动。本专利技术通过在动态扰流片上开设转动口，便于将动态扰流片安装于扰流载体环上，在扰流载体环上开设转动槽，再将动态扰流片安装在扰流载体环上后，可确保动态扰流片的安装不会对扰流载体环与换热管的安装产生干涉，同时也便于动态扰流片在使用时相对扰流载体环摆动。作为本专利技术的进一步改进，动态扰流片包括片基体和切风刃，切风刃的一端与片基体连接，切风刃与片基体连接的一端的厚度与片基体的厚度相同，并且切风刃的厚度由片基体所在的一端朝另一端逐渐减小，转动口开设在片基体上远离切风刃的一端处。本专利技术中动态扰流片的片基体用于安装在扰流载体环上，由于片基体的厚度较切风刃大，连接强度大，在使用中不易发生形变，切风刃的厚度逐渐减小，减小对换热管内工质流动的阻力。作为本专利技术的进一步改进，转动口远离切风刃的一侧构成动态扰流片的悬臂，悬臂的一端与片基体固定，另一端与片基体相分离，用于在将片基体套在扰流载体环上后与片基体固定，使转动口形成封闭的结构。本申请中悬臂一端与片基体分离的结构，可通过扳动悬臂使其弯曲变形而使转动口形成开口结构，可将扰流载体环伸入在转动口内，方便将动态扰流片安装在扰流载体环上，再扳动悬臂，将其自由端与片基体焊接固定即可。作为本专利技术的进一步改进，还包括限位套，转动口的一端延伸至片基体的边沿形成一端开口的结构，用于将扰流载体环从转动口开口的一端伸入转动口内，安装开口远离切风刃的一侧构成动态扰流片的悬臂，限位套在将片基体安装在扰流载体环上后固定在片基体上位于转动口开口的一侧，用于封闭转动口的开口。本申请中的转动口本身为一端开口的结构，可直接将扰流载体环从转动口的开口处伸入转动口内，方便动态扰流片的安装，设置限位套，将限位套设置在转动口的开口外，可阻止扰流载体环从转动口的开口处移出，避免本申请在使用中由于工质的作用而散开。作为本专利技术的进一步改进，悬臂上远离切风刃的一侧开有凹口，限位套与片基体固定后，其远离切风刃的一侧与凹口相配合用于防止动态扰流片相对扰流载体环摆动时，限位套沿悬臂的长度方向摆动。本申请在悬臂上开设凹口，其与限位套相配合，使限位套在使用状态下靠近换热管内壁的一侧不凸出于悬臂，避免限位套与换热管内表面相抵而对动态扰流片的摆动产生干扰。作为本专利技术的进一步改进，转动槽包括第一槽体单元、第二槽体单元和第三槽体单元，第一槽体单元和第三槽体单元对称的设置在第二槽体单元的两侧，并且与第二槽体单元相通，第一槽体单元和第三槽体单元呈等腰梯形状，并且第一槽体单元和第三槽体单元远离第二槽体单元一端的宽度大于另一端的宽度，动态扰流片相对扰流载体环摆动时，动态扰流片的两侧分别在第一槽体单元和第三槽体单元内活动。本申请中转动槽的形状对动态扰流片的摆动范围进行限定，在动态扰流片摆动至最大范围的时候，等腰梯形状第一槽体单元和第三槽体单元的腰抵住动态扰流片，阻止动态扰流片继续朝着同一方向摆动，在工质的持续作用下，动态扰流片往复摆动。作为本专利技术的进一步改进，还包括两个以上的连接臂，连接臂的一端与扰流载体环固定连接，并且连接臂位于扰流载体环的同一侧，连接臂的另一端用于和与其相邻的扰流载体环相接。本申请设置连接臂，在使用时，将多个本申请同时设置于换热管内，由连接臂连接，连接臂将本申请中的扰流载体环隔开，避免相邻的两个扰流载体环上的动态扰流片在摆动时产生相互干扰。作为本专利技术的进一步改进，扰流载体环上开有多个形状与连接臂的端部形状相适配的连接槽，用于在与和其相邻的扰流载体环连接时，与该扰流载体环上的连接臂相配合。本申请在扰流载体环上开设连接槽，方便连接臂与扰载体环的连接，由于连接槽的形状与连接臂的形状相同，在将两者连接后，基本做到无连接缝隙，避免工质在连接缝隙沉积。作为本专利技术的更进一步改进，扰流载体环的两侧设置有斜倒角，用于在使用状态下降低流体工质通过时产生的额外压力损失。本申请中扰载体环上设置斜倒角，减小工质流经扰流载体环时产生的额外阻力，并且使本申请在换热管内的安装更稳定。综上所述，本专利技术的有益效果是：本申请具有在流动工质作用下摆动的动态扰流片，在兼顾增强湍流程度、干扰和破坏近壁面流体边界层的发展、强化换热管的传热性能基础上，更适用于具有一定浓度的含尘或其它颗粒的流体工质中，通过摆动的动态扰流片有效抑制近壁面的颗粒沉积，甚至由摆动提供的机械外力作用下，已沉积的颗粒物或颗粒层一定程度上可以被破坏清除；另外，将多个组合动态扰流插件串联，通过调整各插件的串联角度和间距，使得动态扰流片根据工艺需要呈现出一定的排列规律，从而更有效地进行连续扰流，增强传热、抑制积尘，甚或清除沉积物。并且，每个该插件的边缘端面均进行了斜倒角的加工处理，更符合流体力学的需要，有效降低流体工质通过时产生的额外压力损失，以及抑制附近区域的颗粒物沉积或冲蚀。附图说明图1是组合动态扰流插件。图2是扰流载体环。图3是反映本专利技术中转动槽的示意图。图4是反映本专利技术中转动槽另一角度的示意图。图5是实施例1的动态扰流片。图6是实施例1的动态扰流片的立体示意图。图7是实施例1的动态扰流片的侧视图。图8是实施例2的动态扰流片。图9是实施例2的动态扰流片和限位套的安装示意图。图10是实施例2中限位套的结构示意图。图11是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合动态扰流插件，用于热交换设备的换热管内，其特征在于：包括扰流载体环（1）和两个以上的动态扰流片（2），扰流载体环（1）在使用状态下用于与换热管的内表面相配合，动态扰流片（2）设置在扰流载体环（1）上，在使用状态下动态扰流片（2）可随换热管中流动工质的作用而相对扰流载体环（1）摆动。/n

【技术特征摘要】
1.一种组合动态扰流插件，用于热交换设备的换热管内，其特征在于：包括扰流载体环（1）和两个以上的动态扰流片（2），扰流载体环（1）在使用状态下用于与换热管的内表面相配合，动态扰流片（2）设置在扰流载体环（1）上，在使用状态下动态扰流片（2）可随换热管中流动工质的作用而相对扰流载体环（1）摆动。


2.根据权利要求1所述的组合动态扰流插件，其特征在于：扰流载体环（1）用于与换热管内表面相贴合的外圆环面上开设有转动槽（1-4），动态扰流片（2）上开设有转动口（2-2），扰流载体环（1）穿过转动口（2-2），转动口（2-2）与转动槽（1-4）相对应，动态扰流片（2）可在转动槽（1-4）处相对扰流载体环（1）摆动。


3.根据权利要求2所述的组合动态扰流插件，其特征在于：动态扰流片（2）包括片基体（2-1）和切风刃（2-4），切风刃（2-4）的一端与片基体（2-1）连接，切风刃（2-4）与片基体（2-1）连接的一端的厚度与片基体（2-1）的厚度相同，并且切风刃（2-4）的厚度由片基体（2-1）所在的一端朝另一端逐渐减小，转动口（2-2）开设在片基体（2-1）上远离切风刃（2-4）的一端处。


4.根据权利要求3所述的组合动态扰流插件，其特征在于：转动口（2-2）远离切风刃（2-4）的一侧构成动态扰流片（2）的悬臂（2-3），悬臂（2-3）的一端与片基体（2-1）固定，另一端与片基体（2-1）相分离，用于在将片基体（2-1）套在扰流载体环（1）上后与片基体（2-1）固定，使转动口（2-2）形成封闭的结构。


5.根据权利要求3所述的组合动态扰流插件，其特征在于：还包括限位套（3），转动口（2-2）的一端延伸至片基体（2-1）的边沿形成一端开口的结构，用于将扰流载体环（1）从转动口（2-2）开口的一端伸入转动口（2-2）内，转动口（2-2）远离切风刃（2-4）的一侧构成动态扰流片（2）的悬臂（2-3），限位套（3）在将片基体（2-1）安装在扰...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳林，顾晓奕，曹子勇，张玲，屈松正，奚颖，陈悦，吴政，缪昆，张琳，许伟刚，卜诗，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32