第4章螺旋线讲义

（2008 版） 湖南工业大学 过程装备节能技术讲义 第四章 - - 53 第四章 传热流体动力螺旋节能技术 4 .1 . 外 动 力 旋 转 钢 丝螺旋 线节能技术 4 .1 .1 外力驱动旋转的钢丝螺旋线清洗技术 旋转螺旋线传热技术是指列管式传热设备的每根传热管内设置一转动螺旋线来刮扫内壁污垢的刮面式传热技术。这种技术最早见诸于1974 年的德国专利DE2224728（图4.1.），在此基础上改进的有1985 年苏联专利SU 1158846（图4.2.）如图所示，它们都是靠外部动力带动螺旋转动来刮扫传热管内壁的污垢。这种技术最主要缺点就是结果太复杂，究其原因在于它靠外部动力驱动，因此就需有密封装置及复杂的传动装置、大量的轴和轴承；其次就是功能缺点，即单一的除垢。 图 4-1 DE2224728 （1974） 图 4-2 SU 1158846（1985） （2008 版） 湖南工业大学 过程装备节能技术讲义 第四章 - - 54 （RU2047081） 图 4.3.往复运动钢丝螺旋线 4 .1 .2 外力驱动往复运动的钢丝螺旋线清洗技术 外 力 驱 动 往 复 运 动 的 钢 丝 螺 旋 线 清 洗 技 术 如 图 4.3. 所 示 ， 国 内 外 的 专 利 ， 例 如-C1(1993.08.24.-1995.10.27.)、CN2180962Y（1994.10.26.），要点是往复运动的行程大于螺旋的螺距。优点是不清洗时管内螺旋线能够作为对流传热强化元件，缺点是结构过于复杂，并且管内污垢螺旋线往复清洗不干净，原因时螺旋线不是几何园，对管内壁接触本身不均匀；即使能够制造出质量非常好的螺旋线，由于螺旋线与管内壁之间存在可靠往复运动所必须的间隙，钢丝螺旋线在自重的作用下，势必下部管内壁困难回发生磨损，上不管内壁的污垢又无法清洗干净。 4 .2 . 钢 丝螺旋线振动节能化技术 法国埃尔夫·阿奎坦公司开发了换热器螺旋形弹簧在线清洗法，称为 Spirely 法。该方法系在换热器管子内装设螺旋形弹簧（见图 4.4.），弹簧靠流体流动力在管内振动（径向为主、轴向、周向为辅）运动，从而达到使管壁结垢清除的目的。据称，该公司采用的螺旋形弹簧最高使用温度为 300℃，使用寿命为 3 年。 这种在线连续清洗方法已在该公司瓦朗西斯安炼厂、卡尔根维尔炼厂、东日炼厂等炼厂使用。如瓦朗西斯安炼厂常压蒸馏装置原油预热系换热器，使用螺旋形弹簧清洗方法8 个月后，比先前未采用这种方法多回收 14℃温差的热量，每年节能效益很大。 图 4-4 传热管内钢丝螺旋振动节能技术 动力头螺...