组合式套装纽带的制作方法

本发明涉及管式反应器内技术领域。

背景技术：

管式换热器，它是最典型的间壁式换热器，它在工业上的应用有着悠久的历史，而且至今仍在所有换热器中占据主导地位。管式换热器主要有壳体、管束、管板和封头等部分组成，壳体多呈圆形，内部装有平行的管束，管束两端固定于端板上。管束内固定连接有螺旋纽带（又称麻花铁、扰流带、螺旋扁钢等），螺旋纽带主要用于提高热交换效率。当流体进入换热管内时，流体冲击螺旋纽带且与螺旋纽带表面接触，使得流体进入紊流状态，打破管壁滞留层，增大了流体与换热管管壁的接触面积（即提高了换热效率），且紊乱的流体可对管壁污垢进行冲刷。

上述螺旋纽带固定连接在管束内，且螺旋纽带无法转动，流体进入管束时仅仅依靠对管束的冲击造成扰流，扰流力度较小，不利于高效换热；且该螺旋纽带使用一段时间之后会沾上一层污垢难以清洗。

现有技术中有一种双扰流螺旋式强化换热及自动除垢装置，包括螺旋管,螺旋纽带、连接杆、固定架、转动杆,转动杆的小端套入固定架轴向进液端的孔中形成转动配合，转动杆的小端端点与螺旋纽带的一端端点用连接件铰接，固定架圆筒形端的外圆柱面上装有两端部为圆管状而中间内孔和外圆均为螺旋状直管的螺旋管。

工作时，一定流速的液体从螺旋管装有固定架的一端进入，在另一端流出，螺旋纽带连同与其连接的转动杆和连接件旋转，破坏原有管内的滞流层，并与管壁不断轻微刮擦，防止管内结垢。由于不需外界动力，达到免清洗效果，同时由于液体在螺旋形管内顺着螺旋线流动一方面增加了对液体的扰动，进一步破坏管内的滞流层，使换热效果提高，同时也使在低速情况下，使螺旋纽带旋转。

上述机构通过螺旋纽带转动将螺旋管管壁上的污垢清除干净，虽然避免了污垢沉积在螺旋管管壁，但是随着长期的使用，螺旋纽带边缘会沉积大量污垢，当污垢沉积到一定厚度后，会导致螺旋纽带宽度大于螺旋管的最小直径，螺旋纽带无法在螺旋管中转动，严重时出现卡死，造成螺旋纽带断裂，断裂后的螺旋纽带难以取出，对换热效率造成极大的影响。

技术实现要素：

本发明意在提供一种组合式套装纽带，保证螺旋纽带长期保持清洁，不会在螺旋管内卡死，提高换热效率。

本方案中的组合式套装纽带，包括螺旋管,螺旋管一端设有固定架，固定架上设有转动杆，转动杆的活动端连接有螺旋纽带，所述螺旋纽带表面设有超疏水表面，所述超疏水表面为微纳米结构的毛刺；所述螺旋纽带中部开有空腔，空腔内装有染料。

本方案的有益效果：1、通过螺旋管与螺旋纽带配合，当流体进入螺旋管后，螺旋纽带会对流体造成扰流作用，使流体出现紊流，与此同时，由于螺旋管的管壁呈螺旋形，则螺旋管也会对流体运动造成扰流，从而形成双扰流，使流体的运动更频繁，打破滞留层，提高换热效率。

2、螺旋纽带表面设有超疏水表面，且超疏水表面为微纳米结构的毛刺，由于流体运动会带入很多污垢进入螺旋管，造成管壁污垢沉积，管壁沉积大量污垢后会大大的降低换热效率，此时随着螺旋纽带转动，螺旋纽带的边缘会将沉积的污垢刮起，由于螺旋纽带有超疏水的毛刺结构，则污垢不会沉积在螺旋纽带表面，随着流体冲击螺旋纽带表面即可将污垢冲刷干净，避免污垢沉积在螺旋纽带边缘，在转动时出现卡死的状况，而且螺旋纽带可以对管壁的污垢进行清洁。

3、由于螺旋纽带转动过程中会和管壁进行摩擦，长期使用后，螺旋纽带边缘容易受到磨损，磨损后空腔内的染料流出，流体将会与染料混合，形成带有染料的液体，随着带有染料的液体流出，工作人员可以直接从外部判断此时螺旋纽带已受到磨损，并且进行及时更换，避免磨损过度导致螺旋纽带断裂，影响换热效果。

进一步，所述毛刺的形状呈三角锥形，便于螺旋纽带清洁螺旋管管壁的污垢，保证管壁清洁，提高换热效率。

进一步，所述毛刺的高度为20微米，它是根据仿生学设计而成，超疏水表面具有自清洁效应，也叫荷花效应，因为荷叶表面具有出淤泥而不染的优点，是因为荷叶在电子显微镜下观察，表面与毛玻璃相似，密布20微米大小的毛刺，这样的界面称为超疏水界面，保证螺旋纽带表面保持清洁。

进一步，所述转动杆与固定架转动配合，使转动杆带动螺旋纽带在螺旋管内转动，形成双扰流，提高换热效率。

进一步，所述螺旋纽带的直径小于螺旋管的最小内经，保证螺旋纽带可以在螺旋管内转动，对流体造成扰流，促进换热效果。

附图说明

图1为本发明组合式套装纽带实施例1的结构示意图；

图2为本发明组合式套装纽带实施例2的结构示意图；

图3为本发明图1和图2中扰流单元的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：扰流单元1、安装部11、扰流部12、扰流片13、中心轴2、橡胶塞3。

实施例1

如附图1和图3所示，本实施例中的组合式套装纽带，包括螺旋管,螺旋管一端设有固定架，固定架上转动配合有转动杆，转动杆的右端连接有螺旋纽带，螺旋纽带的直径小于螺旋管的最小内经，所述螺旋纽带表面设有超疏水表面，所述超疏水表面为微纳米结构的毛刺，毛刺的形状呈三角锥形且高度为20微米；所述螺旋纽带中部开有空腔，空腔内装有染料

所述螺旋纽带包括中心轴2，所述中心轴2的右端设有橡胶塞3，中心轴2上通过滚动轴承转动配合有5个扰流单元1，所述扰流单元1包括安装部11和扰流部12，安装部11的外径等于扰流部12的内径，所述相邻两个扰流单元1通过安装部11插入扰流部12连接，所述扰流部12上设有螺旋型的扰流片13，且相邻的两个扰流单元1同向安装，使连接形成的组合式套装纽带呈螺旋形，相邻的两个扰流单元1旋向相同。

首先取出中心轴2和扰流单元1，然后将扰流单元1依次插入中心轴2，并且保证相邻两个扰流单元1中，其中一个扰流单元1的安装部11插入另一个扰流单元1的扰流部12，另一个扰流单元1的安装部11插入下一个扰流单元1的扰流部12，如此循环联接形成螺旋纽带，在工作时，将将螺旋纽带与转动杆焊接，然后再将螺旋扭带插入螺旋管，使带有橡胶塞3的一端接近流体的出口端，当流体运动时，冲击扰流单元1，扰流片13受到冲击使扰流单元1开始转动，在扰流单元1转动的同时打破管壁上的滞留层，加强扰流力度，由于相邻的两个扰流单元1通过安装部11插入扰流部12进行连接，因此当处于流体进口端的扰流单元1开始转动时，带动相邻的扰流单元1转动，从而使中心轴2上的扰流单元1均开始转动，形成扰流，与此同时螺旋管管壁也对流体造成扰流，从而形成双扰流。

扰流单元1在转动过程中清除螺旋管管壁上的污垢，避免污垢大量沉积，影响换热效果，当该螺旋纽带使用一段时间之后，将其取出，并且可以将各个扰流单元1拆下，对中心轴2和扰流单元1进行清洗。

实施例2：

如图2和图3所示，与实施例1不同的是相邻两扰流单元1反向安装，使相邻两个扰流单元1的扰流片13旋向相反。

在工作时使流体受到扰流的方向相反，增强了扰流强度，使滞留层变薄，提高换热效率。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。