插入式擾流器及其生產(chǎn)、安裝方法與用圖
【專利摘要】本發(fā)明涉及插入式擾流器及其生產(chǎn)、安裝方法與用途。本發(fā)明插入式擾流器應(yīng)用于具有管狀單元的流體處理設(shè)備中，插入式擾流器同軸設(shè)于管狀單元內(nèi)腔內(nèi)，用于使流過的流體產(chǎn)生指向管狀單元內(nèi)壁的旋流，插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值為小于或者等于90%；插入式擾流器的生產(chǎn)方法為：擠出成型、滾壓成型或擠出與吹塑成型；插入式擾流器的安裝方法為：插入式擾流器用于內(nèi)徑小于或等于500mm的管狀單元時(shí)，通過至少一個(gè)彈性元件與管狀單元內(nèi)壁彈性徑向連接，彈性元件在自然狀態(tài)下最大徑向長度與管狀單元內(nèi)徑的比值為100%?150%。插入式擾流器的用途為：其應(yīng)用于流體間的傳熱、流體間的旋流分離、流體間的傳質(zhì)、流體間的同時(shí)傳質(zhì)與傳熱。
【專利說明】
插入式擾流器及其生產(chǎn)、安裝方法與用途
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及流體處理領(lǐng)域(傳熱、傳質(zhì)、旋流分離)，具體涉及插入式擾流器及其生產(chǎn)、安裝方法與用途。
【背景技術(shù)】
[0002]插入式擾流器，是一項(xiàng)傳統(tǒng)產(chǎn)品，其傳統(tǒng)用途為流體間傳熱。如，換熱管內(nèi)設(shè)有插入式擾流器的管殼式換熱器。
[0003]傳統(tǒng)的插入擾流器有多種形式，但是都存在流動阻力大或擾流效果有限，或擾流效果非常好，但流動阻力巨大的問題。同時(shí)，生產(chǎn)、安裝也存在一定的困難。上述問題，使插入擾流器的廣泛應(yīng)用受到極大限制。
[0004]傳統(tǒng)的流體間的傳質(zhì)領(lǐng)域，通常采用篩板塔(也稱孔板塔)或填料塔。但，篩板塔的傳質(zhì)效率低(每級篩板約30%左右)。填料塔則在存在阻力大、易堵塞、能耗大等問題。
[0005]傳統(tǒng)的旋流分離器為旋風(fēng)分離器與軸流式分離器，均存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、流動阻力大、分離效率低、或生產(chǎn)困難等問題。特別是在微米、亞微米顆粒物，或密度接近的流體分離領(lǐng)域，傳統(tǒng)的旋流分離器適用性差。如:空氣過濾，除塵系統(tǒng)，仍需采用濾網(wǎng)、濾袋等方式，才能滿足工藝要求。
[0006]綜上，傳統(tǒng)的插入擾流器存在流動阻力與擾流效果兼顧的問題。同時(shí)，生產(chǎn)、安裝也存在一定的困難，且用途單一。上述問題，使插入擾流器的廣泛應(yīng)用受到極大限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，流動阻力小，擾流效果好，工作效率高，用途廣泛的插入式擾流器，以及便于生產(chǎn)的插入式擾流器生產(chǎn)方法，便于安裝與維護(hù)的插入式擾流器安裝方法，應(yīng)用廣泛的插入式擾流器的用途。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第一技術(shù)方案是:
插入式擾流器，應(yīng)用于具有管狀單元的流體處理設(shè)備中，所述插入式擾流器同軸設(shè)于管狀單元內(nèi)腔內(nèi)，用于使流過的流體產(chǎn)生指向管狀單元內(nèi)壁的旋流，所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值為小于或等于90%。
[0009]本發(fā)明所述的流體，指液體、氣體、固體顆粒中的一種或多種。
[0010]本發(fā)明所述插入式擾流器，指被動式插入式擾流器。
[0011]所述管狀單元可為一個(gè)或多個(gè)(并聯(lián)或串聯(lián))，管狀單元為等徑圓管，必要時(shí)也可采用非等徑管，如，錐形管、文丘里管、橢圓管，或內(nèi)壁設(shè)有旋片的管等。
[0012]所述插入式擾流器其產(chǎn)生旋流的擾流片，通常為扭帶或旋片等。
[0013]所述插入式擾流器徑向投影面積，是指以插入式擾流器的徑向最大尺寸為直徑，所計(jì)算的面積。
[0014]所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值=插入式擾流器徑向投影面積+管狀單元內(nèi)腔徑向面積X100%。
[0015]上述徑向投影面積，是指插入式擾流器工作區(qū)(而非支撐部位或元件)的徑向投影面積。
[0016]所述插入式擾流器(含安裝配件)的材料，優(yōu)先采用絕緣材料，或經(jīng)絕緣處理的金屬材料。
[0017]進(jìn)一步的，所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值為小于或等于80%。
[0018]進(jìn)一步的，所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值優(yōu)選為大于1%且小于或等于20%。該比值范圍的插入式擾流器能以較小阻力提高工藝效率。適用但不限于管狀單元內(nèi)流體流動的雷諾數(shù)較大的工況(如:流體雷諾數(shù)大于4000)。
[0019]進(jìn)一步的，所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值優(yōu)選為大于20%且小于或等于50%。該比值范圍適用但不限于管狀單元內(nèi)流體流動的雷諾數(shù)偏小的工況(如:流體雷諾數(shù)大于2300且小于或等于4000)。
[0020]進(jìn)一步的，所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值優(yōu)選為大于50%且小于或等于70%。該比值范圍適用但不限于管狀單元內(nèi)流體流動的雷諾數(shù)較小的工況(如:流體雷諾數(shù)小于或等于2300)。
[0021]進(jìn)一步的，所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值優(yōu)選為大于70%且小于或等于80%。該比值范圍適用但不限于管狀單元內(nèi)流體流動的雷諾數(shù)偏小的工況(如:流體雷諾數(shù)小于2000)。
[0022]進(jìn)一步的，所述管狀單元的內(nèi)徑大于Omm且小于或等于10000mm。
[0023]由于所述管狀單元與插入式擾流器存在對應(yīng)關(guān)系，本發(fā)明強(qiáng)調(diào)管狀單元的內(nèi)徑范圍，本質(zhì)上是確定了插入式擾流器的外徑范圍。
[0024]進(jìn)一步的，所述管狀單元的內(nèi)徑優(yōu)選為大于Omm且小于或等于10mm。該比值范圍適用于微米、亞微米或密度比較接近的流體分離，如香煙焦油分離、鈾同位素的分離、微米級空氣凈化等，或傳質(zhì)等裝置的小型化。
[0025]進(jìn)一步的，所述管狀單元的內(nèi)徑優(yōu)選為大于1mm且小于或等于50mm。該比值范圍適用于微米級的流體分離、傳質(zhì)等裝置的小型化。通常，傳統(tǒng)換熱管內(nèi)徑也在此范圍。
[0026]進(jìn)一步的，所述管狀單元的內(nèi)徑優(yōu)選為大于50mm且小于或等于1000mm。該比值范圍適用于較大顆粒物的分離、傳質(zhì)裝置。
[0027]進(jìn)一步的，所述管狀單元的內(nèi)徑優(yōu)選為大于100mm且小于或等于10000mm。該比值范圍適用于傳質(zhì)，或同時(shí)傳熱、傳質(zhì)(如:混凝器)。為進(jìn)一步提高工藝效率，管狀單元可設(shè)為多層同心圓結(jié)構(gòu)，且除最外面的管狀單元外，內(nèi)腔同心圓結(jié)構(gòu)外壁設(shè)有第二螺旋擾流片。
[0028]進(jìn)一步的，所述插入式擾流器由軸與設(shè)于軸上的螺旋擾流片組成。
[0029]作為優(yōu)選，所述擾流軸為實(shí)心軸或者空心管狀軸。本發(fā)明的空心管狀軸在傳質(zhì)用途時(shí)，可作為流體供給或分配管道。除非有特殊需要，通常應(yīng)至少封閉空心管狀軸的一端。
[0030]本發(fā)明設(shè)置軸，一方面可增加插入式擾流器強(qiáng)度，同時(shí)可以減少擾流阻力;軸的大小，根據(jù)管狀單元內(nèi)流體流動的雷諾數(shù)而定。如管狀單元內(nèi)流體流動的雷諾數(shù)較小時(shí)，軸還可以作為減少通過的流體流量目的。如，插入式擾流器用于冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的管殼式換熱器時(shí)，由于插入式擾流器提高了傳熱系數(shù)可利用軸減少換熱管的流通面積，此時(shí)，冷卻效果不變，但循環(huán)流量減少、消耗的循環(huán)功率也相對減少。
[0031]進(jìn)一步，所述螺旋擾流片沿軸的軸向?yàn)檫B續(xù)設(shè)置或間斷設(shè)置。
[0032]作為優(yōu)選，當(dāng)擾流器用于惡劣冷卻水系統(tǒng)時(shí)(如采用地下水為冷卻水源時(shí))，所述擾流片部分或全部采用汽蝕型結(jié)構(gòu)，用于清除或預(yù)防換熱管的嚴(yán)重結(jié)垢。汽蝕型結(jié)構(gòu)，通常為楔形或楔形翼型。
[0033]進(jìn)一步，所述設(shè)于軸上的螺旋擾流片為一組或沿軸的外周設(shè)置多組。設(shè)置多組螺旋擾流片時(shí)，可沿軸的外周均布設(shè)置。螺旋擾流片的數(shù)量與管狀單元內(nèi)徑、以及工作流體的密度成反比。
[0034]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，通過減小插入式擾流器徑向投影面積(即減小插入式擾流器直徑)，使得流體流動阻力顯著降低，大大提高了傳熱系數(shù)，擾流效果好，能耗低。
[0035]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第二技術(shù)方案是:
插入式擾流器的生產(chǎn)方法，所述插入式擾流器的生產(chǎn)方法為擠出成型或滾壓成型或擠出與吹塑成型。
[0036]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，采用擠出或滾壓成型或擠出與吹塑成型有利于提高生產(chǎn)效率與制品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。采用擠出與吹塑成型時(shí)，還可以同時(shí)完成安裝部件的成型，進(jìn)一步降低成本。必要時(shí)，也可以采用擠出與吸塑成型。
[0037]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第三技術(shù)方案是:
插入式擾流器的安裝方法，所述插入式擾流器應(yīng)用于內(nèi)徑小于或者等于500_的管狀單元時(shí)，通過至少一個(gè)彈性元件與管狀單元內(nèi)壁彈性徑向連接，所述彈性元件在自然狀態(tài)下最大徑向長度與管狀單元內(nèi)壁直徑的比值為100%-150%。
[0038]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，彈性連接具有安裝、維護(hù)方便，且使插入式擾流器自動處于管狀單元軸向中心部位的特點(diǎn)。為抵抗流體對插入式擾流器的軸向作用力，防止插入式擾流器在管狀單元內(nèi)壁產(chǎn)生軸向移動，還可在插入式擾流器端部設(shè)置剛性定位器，如，利用漲接法，將插入式擾流器牢固地定位于管狀單元內(nèi)壁。當(dāng)插入式擾流器用于惡劣冷卻水系統(tǒng)時(shí)(如采用地下水冷卻)，所述彈性元件可設(shè)為汽蝕結(jié)構(gòu)。當(dāng)管狀單元內(nèi)徑較大時(shí)(如:超過500mm)，則插入式擾流器與管狀單元之間，宜采用剛性連接。
[0039 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第四技術(shù)方案是:
插入式擾流器的傳熱用途，所述插入式擾流器用于流體間的傳熱。
[0040]插入式擾流器用于流體間的傳熱時(shí)，所述插入式擾流器的徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值，根據(jù)流體運(yùn)動雷諾數(shù)與換熱管內(nèi)徑的大小，可優(yōu)選為大于20%且小于或等于80%的范圍。
[0041]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明所述的流體間，指2種或2種以上的流體之間(下同)。本發(fā)明將插入式擾流器用于傳熱時(shí)，能提高傳熱系數(shù)。同時(shí)，插入式擾流器產(chǎn)生的旋流沖擊力，作用于冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的換熱管內(nèi)壁時(shí)，有助于防垢、除垢，節(jié)能效果顯著。為防止換熱管發(fā)生異物堵塞，在管殼式換熱器冷卻水入口端可設(shè)置精細(xì)過濾器，如，設(shè)置孔徑2_左右的不銹鋼絲網(wǎng)過濾器。
[0042]本發(fā)明插入式擾流器的傳熱用途，除了因其提高傳熱系數(shù)、防垢、除垢，而產(chǎn)生節(jié)能作用外，還可以通過改變插入式擾流器的軸徑，達(dá)到減少換熱管流通面積、減少流量(如:冷卻水量)、實(shí)現(xiàn)減少能耗的目的。特別是原設(shè)計(jì)換熱管流速較低的情況下，節(jié)能作用更加顯著。
[0043 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第五技術(shù)方案是:
插入式擾流器的分離用途，所述插入式擾流器用于流體間的旋流分離。
[0044]插入式擾流器用于流體間的旋流分離時(shí)，所述插入式擾流器的徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值，根據(jù)流體運(yùn)動雷諾數(shù)的大小，可選為大于30%且小于或等于70%的范圍。
[0045]插入式擾流器用于流體間的旋流分離時(shí)，所述管狀單元的壁面或出口端，設(shè)有重介質(zhì)分離口。
[0046]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明所述旋流分離，通常包含濕式分離(如:洗滌除塵器、旋流分離器等)與干式分離(如:除塵、不同密度的氣體分離等)。插入式擾流器用于流體間的旋流分離，較傳統(tǒng)旋流分離器而言(如:依靠切向入口實(shí)現(xiàn)流體旋流的旋風(fēng)除塵器等)，結(jié)構(gòu)顯著簡化，能方便、經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)出極小尺寸(如:1mm以內(nèi))，分離微米、亞微米粒徑(如:香煙焦油)，或密度差極小的流體(如:濃縮鈾)的分離裝置。
[0047 ]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的第六技術(shù)方案是:
插入式擾流器的傳質(zhì)用途，所述插入式擾流器用于流體間的傳質(zhì)，或流體間的同時(shí)傳質(zhì)與傳熱。
[0048]插入式擾流器用于流體間的流體間的傳質(zhì)，或同時(shí)實(shí)現(xiàn)傳熱時(shí)，所述插入式擾流器的徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值，根據(jù)流體運(yùn)動雷諾數(shù)的大小，可選為大于5%且小于或等于50%的范圍。
[0049]本發(fā)明所述流體間的同時(shí)傳質(zhì)與傳熱，指混凝用途。
[0050]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，采用插入式擾流器，可有效提高工藝效率、降低工藝能耗，減少裝置體積。由于傳統(tǒng)傳質(zhì)(或者同時(shí)傳質(zhì)與傳熱)裝置主要采用孔板塔(也稱為篩板塔)等粗放型裝置，其孔板塔單層傳質(zhì)效率一般為30%左右，需要將多層(如:5-8層)串聯(lián)，才能達(dá)到較為理想的工藝效率，本發(fā)明通過設(shè)置插入式擾流器，可顯著提高傳質(zhì)(或同時(shí)傳熱、傳質(zhì))效率。
[0051]綜上，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:生產(chǎn)、安裝、維護(hù)便利，成本低，能夠以更小的流動阻力實(shí)現(xiàn)更好的擾流效果，且用途廣泛。有利于工業(yè)化生產(chǎn)與普及應(yīng)用。本發(fā)明既適合新建項(xiàng)目，也適合暨有項(xiàng)目的節(jié)能、增效改造。
【附圖說明】
[0052]圖1是本發(fā)明插入式擾流器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2本發(fā)明插入式擾流器與管狀單元的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖3本發(fā)明插入式擾流器與管狀單元的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之二；
圖4是插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值示意圖；
圖5是本發(fā)明插入式擾流器應(yīng)用于管殼式換熱器的示意圖；
圖6是本發(fā)明插入式擾流器應(yīng)用于旋流分離器的示意圖；
圖7是本發(fā)明插入式擾流器應(yīng)用于煙氣脫硫的示意圖。
[0053]其中:1、插入式擾流器，2、軸，3-1、螺旋擾流片，3-2、楔形翼型擾流片，4、插入式擾流器結(jié)合部，5、擾流器接頭，6-1、彈性安裝元件，6-2、擾流器自帶安裝元件，7、管狀單元，8、插入式擾流器徑向投影面積，9、管殼式換熱器，10、隔板，11、管板，12、旋流分離器，13、混合流體進(jìn)口，14、重流體出口，15、輕流體出口，16、底部出口，17、傳質(zhì)裝置，18、含硫煙氣入口，19、脫硫煙氣出口，20、連接法蘭，21、吸收液進(jìn)入口，22、吸收液出口，23、噴嘴。
【具體實(shí)施方式】
[0054]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
如圖1-7之一所示，本發(fā)明的插入式擾流器I，應(yīng)用于具有管狀單元7的流體處理設(shè)備中，所述插入式擾流器I同軸2設(shè)于管狀單元內(nèi)腔，且用于使流過的流體產(chǎn)生指向管狀單元7內(nèi)壁的旋流，所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值為小于或等于90%。
[0055]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值為小于或等于 80%。
[0056]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值為小于或等于 70%。
[0057]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于1%且小于或等于20%。
[0058]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于20%且小于或等于50%。
[0059]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于50%且小于或等于70%。
[0060]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于70%且小于或等于80%。
[0061]所述管狀單元7的內(nèi)徑大于Omm且小于或等于10000mm。
[0062]所述管狀單元7的內(nèi)徑大于Omm且小于或等于10mm。
[0063]所述管狀單元7的內(nèi)徑大于1mm且小于或等于50mm。
[0064]所述管狀單元7的內(nèi)徑大于50mm且小于或等于1000mm。
[0065]所述管狀單元7的內(nèi)徑大于1000mm且小于或等于10000mm。
[0066]所述插入式擾流器I由軸2與設(shè)于軸上的擾流片組成。所述擾流片為螺旋擾流片3-1或楔形翼型擾流片3-2;所述軸2為實(shí)心軸或空心管狀軸。
[0067]插入式擾流器I的生產(chǎn)方法，所述插入式擾流器I的生產(chǎn)方法為擠出成型或滾壓成型或擠出、吹吸成型。
[0068]插入式擾流器I的安裝方法，所述插入式擾流器I應(yīng)用于內(nèi)徑小于或者等于500mm的管狀單元7時(shí)，通過至少一個(gè)彈性元件與管狀單元7內(nèi)壁彈性徑向連接，所述彈性元件在自然狀態(tài)下最大徑向長度與管狀單元內(nèi)壁直徑的比值為100%-150%。
[0069]插入式擾流器I的傳熱用途，所述插入式擾流器I應(yīng)用于流體間的傳熱。
[0070]插入式擾流器I的分離用途，所述插入式擾流器I應(yīng)用于流體間的旋流分離。
[0071]插入式擾流器I的傳質(zhì)用途，所述插入式擾流器I應(yīng)用于流體間的傳質(zhì)，或流體間的同時(shí)傳質(zhì)與傳熱。
[0072]實(shí)施例1 如圖1所示，是本發(fā)明插入式擾流器的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明所述的插入式擾流器I由軸
2、與設(shè)于軸2外周的擾流片以及插入式擾流器結(jié)合部4組成。
[0073]所述的軸2為實(shí)心軸或空心管狀軸。
[0074]所述擾流片包括螺旋擾流片3-1和楔形翼型擾流片3-2，螺旋擾流片3-1與楔形翼型擾流片3-2可以分別沿軸2的徑向單獨(dú)設(shè)置一組或并列均布的多組，也可以組合設(shè)置。
[0075]插入式擾流器I設(shè)為與管狀單元7等長，所述插入式擾流器結(jié)合部4，其功能是方便插入式擾流器I的拼接，此部位可設(shè)為任意形式。
[0076]插入式擾流器I的生產(chǎn)方法為擠出成型或滾壓成型。為提高防腐蝕能力，插入式擾流器I的材料，宜采用絕緣材料或經(jīng)過絕緣處理的金屬材料。
[0077]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案，軸2的作用，除了可增加插入式擾流器I的強(qiáng)度，還能減少擾流片對被處理介質(zhì)的阻力。當(dāng)軸2為空心管狀軸時(shí)，為防止被處理介質(zhì)短路，應(yīng)至少封閉空心管狀軸的一端?？招墓軤钶S可節(jié)約生產(chǎn)用材，同時(shí)可用作流體管道，如:用于煙氣脫硫時(shí)，可用于煙氣或脫硫的供給管道。本發(fā)明螺旋擾流片3-1，能滿足正常冷卻水系統(tǒng)中換熱管的防垢或除結(jié)垢要求;而在水質(zhì)惡劣的冷卻水系統(tǒng)中(如，以地下水為冷卻水源的換熱器)，擾流片還可設(shè)為楔形翼型擾流片3-2或者楔形汽蝕型結(jié)構(gòu)，楔形翼型擾流片3-2，可對流經(jīng)的冷卻水產(chǎn)生輕微的汽蝕作用，用于提高插入式擾流器I的預(yù)防或清除換熱管結(jié)垢能力。
[0078]實(shí)施例2
如圖2所示，是本發(fā)明插入式擾流器與管狀單元的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之一。本發(fā)明的多個(gè)插入式擾流器I通過擾流器接頭5拼接形成一體，并通過彈性元件與管狀單元7的內(nèi)壁彈性徑向連接。所述彈性元件為彈性安裝元件6-1，彈性安裝元件6-1，在自然狀態(tài)下(未受外力作用時(shí)的狀態(tài))最大徑向長度與管狀單元7的內(nèi)壁直徑的比值為100%-150%，彈性安裝元件6-1通過焊接、漲接、彈性連接或者螺栓連接設(shè)置在軸2的外周，并指向管狀單元7的內(nèi)壁。
[0079]所述彈性安裝元件6-1與管狀單元7的內(nèi)壁接觸部分，宜采用增加接觸摩擦力設(shè)計(jì)(如:采用多點(diǎn)接觸)。彈性安裝元件6-1宜采用絕緣材料或經(jīng)過絕緣處理材質(zhì)，以免產(chǎn)生接觸電偶腐蝕。
[0080]彈性安裝元件6-1適用于小直徑的管狀單元7(如:500mm以內(nèi))。具有安裝、維護(hù)方便，使插入式擾流器I自動處于管狀單元7中心部位的特點(diǎn)。當(dāng)管狀單元7內(nèi)徑較大時(shí)(如:超過500_)，則插入式擾流器I與管狀單元7之間，可采用剛性連接。
[0081]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值可參考以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置:當(dāng)流體雷諾數(shù)大于4000時(shí)，所述擾流單元徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值優(yōu)選為大于1%且小于或等于20%;當(dāng)流體雷諾數(shù)大于2300且小于或等于4000時(shí)，所述擾流單元徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于20%且小于或等于50%;當(dāng)流體雷諾數(shù)小于或等于2300時(shí)，所述擾流單元徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于50%且小于或等于70%;當(dāng)流體雷諾數(shù)小于2000時(shí)，所述擾流單元徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于70%且小于或等于90%。
[0082]實(shí)施例3
如圖3所示，是本發(fā)明插入式擾流器與管狀單元的安裝結(jié)構(gòu)示意圖之二。與實(shí)施例2的區(qū)別是，本發(fā)明插入式擾流器I的中部沿徑向延伸設(shè)有彈性元件，所述彈性元件為擾流器自帶安裝元件6-2，擾流器自帶安裝元件6-2的最大徑向長度，略小于管狀單元7的內(nèi)徑。此時(shí)，所述插入式擾流器的徑向投影面積，是指螺旋擾流片3-1的徑向投影面積。
[0083]實(shí)施例4
如圖4所示，是本發(fā)明插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值示意圖。本發(fā)明的插入式擾流器徑向投影面積8，是以插入式擾流器I的擾流片繞軸2旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，插入式擾流器I的最大徑向投影尺寸為直徑，所計(jì)算得到的面積(即，圖4中剖面線所示部分)。
[0084]無論軸2是實(shí)心還是空心，均不影響插入式擾流器I徑向投影面積8。
[0085]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值=插入式擾流器徑向投影面積8 +管狀單元內(nèi)腔徑向面積X 100%。
[0086]所述插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值小于或等于90%，以適應(yīng)不同用途需要。當(dāng)流體雷諾數(shù)大于4000時(shí)，所述擾流單元徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值優(yōu)選為大于1%且小于或等于20%;當(dāng)流體雷諾數(shù)大于2300且小于或等于4000時(shí)，所述擾流單元徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于20%且小于或等于50%;當(dāng)流體雷諾數(shù)小于或等于2300時(shí)，所述擾流單元徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于50%且小于或等于70%;當(dāng)流體雷諾數(shù)小于2000時(shí)，所述擾流單元徑向投影面積8與管狀單元7內(nèi)腔徑向面積的比值大于70%且小于或等于90%。
[0087]所述管狀單元7的內(nèi)徑大于Omm且小于或等于10000mm，以適應(yīng)不同用途需要。
[0088]實(shí)施例5
如圖5所示，是本發(fā)明插入式擾流器應(yīng)用于管殼式換熱器的示意圖，即插入式擾流器的傳熱用途。本發(fā)明的插入式擾流器I通過擾流器接頭5和彈性安裝元件6-1與管殼式換熱器的管狀單元7(此處管狀單元為換熱管)的內(nèi)壁彈性徑向連接。
[0089]當(dāng)冷卻水流入管殼式換熱器9時(shí)，受隔板10與管板11的作用，從管殼式換熱器9的底部進(jìn)入，上部流出。冷卻水經(jīng)過插入式擾流器I時(shí)，受螺旋擾流片3-1作用產(chǎn)生旋流，由此提高管殼式換熱器9的流動湍流度與傳熱系數(shù)。同時(shí)，旋流的冷卻水有助于防垢、除垢。
[0090]與傳統(tǒng)插入式擾流器(如:徑向直徑等于管狀單元7內(nèi)徑的扭帶等)比較，由于本發(fā)明插入式擾流器徑向投影面積8與管狀單元7的內(nèi)腔徑向面積比值較小，產(chǎn)生的流動阻力也小。又由于插入式擾流器I與管狀單元7的內(nèi)腔空間，比采用傳統(tǒng)插入式擾流器時(shí)大得多，有利與旋流得到充分的慣性發(fā)展，實(shí)際傳熱效果優(yōu)于傳統(tǒng)插入式擾流器。
[0091]通常，在螺旋擾流片3-1作用下，插入式擾流器I對管狀單元7的內(nèi)腔具備很好的防、除垢效果。在冷卻水質(zhì)特別惡劣的情況下(如用地下水作冷卻水)，擾流片可采用楔形翼型擾流片3-2，或?qū)⒙菪龜_流片3-1與楔形翼型擾流片3-2進(jìn)行組合設(shè)置，以增強(qiáng)插入式擾流器I的防、除垢能力。
[0092]為防止換熱管發(fā)生異物堵塞，在管殼式換熱器冷卻水入口端可設(shè)置精細(xì)過濾器(如:設(shè)置孔徑2_左右的不銹鋼絲網(wǎng)過濾器)。
[0093]實(shí)施例6
如圖6所示，是本發(fā)明插入式擾流器應(yīng)用于旋流分離器的示意圖，即插入式擾流器的分離用途。旋流分離器12的殼體內(nèi)具有管狀單元7，本發(fā)明的插入式擾流器I通過彈性元件(附圖中未示出)設(shè)于管狀單元7中心部位，管狀單元7的壁面或出口端，設(shè)有重流體出口 14(重流體出口 14設(shè)于管狀單元7的壁面時(shí)，重流體出口 14為I條或多條條縫型出口)。
[0094]當(dāng)混合流體由混合流體進(jìn)口13進(jìn)入管狀單元7，在經(jīng)過插入式擾流器I時(shí)，受插入式擾流器I的擾流片作用，混合流體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，重介質(zhì)在旋轉(zhuǎn)離心力作用下，附集于管狀單元7內(nèi)壁，并在設(shè)于管狀單元7的壁面或出口端的重流體出口 14實(shí)現(xiàn)分離;分離出的重流體進(jìn)入旋流分離器12殼體后，由旋流分離器12的底部出口 16排出，輕流體則從輕流體出口 15排出。
[0095]當(dāng)管狀單元7的內(nèi)徑較小時(shí)(如:大于Omm且小于或等于10mm)，可用于微米、亞微米或密度比較接近的流體分離，如，香煙焦油分離、鈾同位素的分離、空氣凈化等。
[0096]實(shí)施例7
如圖7所示，是本發(fā)明插入式擾流器應(yīng)用于煙氣脫硫的示意圖，即插入式擾流器的傳質(zhì)用途。傳質(zhì)裝置17(通常為洗滌塔)設(shè)有含硫煙氣入口 18、脫硫煙氣出口 19、連接法蘭20、吸收液入口 21、吸收液出口 22和管狀單元7，本發(fā)明的插入式擾流器I通過彈性元件(附圖中未示出)與管狀單元7彈性徑向連接，所述插入式擾流器I由軸2與設(shè)于軸上的擾流片組成，所述軸2為空心管狀軸。
[0097]當(dāng)含硫煙氣從含硫煙氣入口18進(jìn)入管狀單元7(此處為傳質(zhì)裝置的殼體)，受插入式擾流器I擾流片作用，產(chǎn)生旋流。由栗輸送過來的吸收液，由吸收液進(jìn)入口21進(jìn)入，經(jīng)過連接法蘭20與空心管狀軸2相連(空心管狀軸2的另一端封閉)，從噴嘴23噴出，吸收含硫煙氣中的硫。含硫煙氣脫硫后，由脫硫煙氣出口 19排出，最后經(jīng)煙囪排放;吸收液吸收煙氣中的硫后，由吸收液出口 22排至吸收液處理單元，再經(jīng)栗送至吸收液進(jìn)入口 21，循環(huán)吸收。
[0098]煙氣經(jīng)插入式擾流器I擾流片作用產(chǎn)生旋流后，與吸收液之間的傳質(zhì)效率大幅度提高。可減少了吸收液循環(huán)量與能耗，同時(shí)，脫硫效率也因此提高。
[0099]本發(fā)明既適合新建項(xiàng)目，也適合暨有項(xiàng)目的節(jié)能、增效改造。
[0100]上列較佳實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.插入式擾流器，應(yīng)用于具有管狀單元的流體處理設(shè)備中，其特征在于:所述插入式擾流器同軸設(shè)于管狀單元內(nèi)腔，且用于使流過的流體產(chǎn)生指向管狀單元內(nèi)壁的旋流，所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值為小于或等于90%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式擾流器，其特征在于:所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值為小于或等于80%。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的插入式擾流器，其特征在于:所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值大于1%且小于或等于20%。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的插入式擾流器，其特征在于:所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值大于20%且小于或等于50%。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的插入式擾流器，其特征在于:所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值大于50%且小于或等于70%。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的插入式擾流器，其特征在于:所述插入式擾流器徑向投影面積與管狀單元內(nèi)腔徑向面積的比值大于70%且小于或等于80%。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插入式擾流器，其特征在于:所述管狀單元的內(nèi)徑大于Omm且小于或等于10000mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插入式擾流器，其特征在于:所述管狀單元的內(nèi)徑大于Omm且小于或等于10mm。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插入式擾流器，其特征在于:所述管狀單元的內(nèi)徑大于1mm且小于或等于50mm。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插入式擾流器，其特征在于:所述管狀單元的內(nèi)徑大于50mm且小于或等于1000mm。11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的插入式擾流器，其特征在于:所述管狀單元的內(nèi)徑大于I OOOmm且小于或等于10000mm。12.根據(jù)權(quán)利要求1、2或7所述的插入式擾流器，其特征在于:所述插入式擾流器由軸與設(shè)于軸上的螺旋擾流片組成。13.如權(quán)利要求1、2或7所述的插入式擾流器的生產(chǎn)方法，其特征在于:所述插入式擾流器的生產(chǎn)方法為擠出成型、滾壓成型或擠出與吹塑成型。14.如權(quán)利要求1或2所述的插入式擾流器的安裝方法，其特征在于:所述插入式擾流器應(yīng)用于內(nèi)徑小于或等于500mm的管狀單元時(shí)，通過至少一個(gè)彈性元件與管狀單元內(nèi)壁彈性徑向連接，所述彈性元件在自然狀態(tài)下最大徑向長度與管狀單元內(nèi)徑的比值為100%-150%。15.如權(quán)利要求1、2或7所述的插入式擾流器的傳熱用途，其特征在于:所述插入式擾流器應(yīng)用于流體間的傳熱。16.如權(quán)利要求1、2或7所述的插入式擾流器的分離用途，其特征在于:所述插入式擾流器應(yīng)用于流體間的旋流分離。17.如權(quán)利要求1、2或7所述的插入式擾流器的傳質(zhì)用途，其特征在于:所述插入式擾流器應(yīng)用于流體間的傳質(zhì)，或流體間的同時(shí)傳質(zhì)與傳熱。
【文檔編號】F28F13/12GK105973057SQ201610478706
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】梅保勝
【申請人】福建德興節(jié)能科技有限公司