一种用于循环水系统的合金防垢装置

1.本发明涉及防垢领域，特别涉及一种用于循环水系统的合金防垢装置。

背景技术：

2.在石油、化工、电力、冶金、轻工等行业中，循环水系统是工业生产设备必不可少的组成部分。随着循环水系统的长时间运行，换热设备表面会生成水垢，降低换热设备的热交换效率，管道中结垢会增加管道流体流动阻力，增加阻力损失。为了防止循环水系统在运行过程中出现的结垢问题影响循环水系统的正常运行，必须对循环水系统进行防垢处理。
3.目前，在工业生产中主要使用化学防垢方法，即通过在溶液中加入一定量的防垢剂，改变水的一系列物理化学特性，从而起到一定的防垢作用，该方法的缺点是成本较高，易造成二次污染，对管道、换热设备有一定的腐蚀作用，不利于环境的保护和可持续发展。另外物理防垢方法(如超声波防垢、电磁防垢、静电场防垢等方法)存在需要外加电源和防垢效果易受水质、水的温度、水流状况的影响，在浓缩倍数高、水质硬度大、高温、流体紊流等工况下应用有一定的局限性。

技术实现要素：

4.本发明提供了一种用于循环水系统的合金防垢装置，以解决循环水系统中的换热设备表面和管道等结垢问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种用于循环水系统的合金防垢装置，包括外筒，所述外筒的上端由上端法兰盖封闭，所述外筒的下端由下端法兰盖封闭，所述外筒的左右两侧设有入口外接管和出口外接管，所述入口外接管和所述出口外接管通过入口外接法兰和出口外接法兰将合金防垢装置接入管路，所述外筒内部设有隔板和内筒，所述隔板焊接在所述外筒内部，所述内筒焊接到所述隔板上，所述内筒内部设有若干防垢片，若干所述防垢片通过固定圆筒间隔设置，所述防垢片上分布着若干斜孔，流体由所述入口外接管流入所述内筒内，依次流过所述防垢片，从所述出口外接管流出；
6.所述外筒的上下两端设有法兰，所述上端法兰通过螺栓与所述上端法兰盖连接，所述上端法兰盖起到更换和维修所述防垢片通道的作用，所述下端法兰通过螺栓与所述下端法兰盖连接，所述下端法兰盖起到排污口的作用；
7.所述外筒的两侧设有所述入口外接管和所述出口外接管，所述入口外接管和所述出口外接管的两端分别设有所述入口外接法兰和所述出口外接法兰，通过所述入口外接法兰和所述出口外接法兰将防垢装置接入管路；
8.所述外筒内部设有所述隔板，所述隔板将合金防垢装置的内腔分割成两个空间，所述隔板中间设有所述内筒，所述内筒将两个空间连通；
9.所述内筒焊接在所述隔板的中间位置，所述防垢片均匀间隔设置在所述内筒中，所述内筒的出口端焊有定位圆环，所述定位圆环将所述防垢片限定在所述内筒中；
10.所述防垢片通过螺杆串联在一起，所述防垢片之间由固定圆筒均匀间隔，所述固
定圆筒与所述防垢片的外侧面贴合连接，所述固定圆筒的内表面与所述螺杆配合连接；
11.所述螺杆的两端设置双螺母结构，夹紧串联在所述螺杆上的所述防垢片和所述固定圆筒；
12.所述防垢片上分布着若干斜孔，所述斜孔为圆形通孔。
13.进一步地，所述入口外接管和所述出口外接管焊接在所述外筒的近端口部位，呈对称设置。
14.进一步地，所述隔板相对水平面倾斜的角度为45
°
，所述隔板的中间孔与所述入口外接管对齐。
15.进一步地，所述隔板的厚度为8-20mm。
16.进一步地，所述防垢片的直径为80-200mm。
17.进一步地，所述防垢片的厚度为4-16mm。
18.进一步地，所述防垢片的总数量为2-15片。
19.进一步地，所述固定圆筒的长度为10-70mm。
20.进一步地，所述斜孔的直径为4-18mm。
21.进一步地，所述斜孔的斜度为0-60
°
。
22.进一步地，所述斜孔的个数为15-140个。
23.进一步地，所述防垢片由特殊合金材料制备，具有优异的防垢性能。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的防垢片采用斜孔结构，通过数值仿真分析和实验研究证实具有斜孔结构的防垢片能使流体形成高度的紊流，增加流体与防垢片的接触面积，减小流体流过防垢片的阻力。将防垢片串联在螺杆上，并设置固定圆筒使防垢片之间有一定的间距，在一定间距下有利于叠加水流紊流效果，增加水中的离子和分子与防垢片的接触，充分发挥防垢片的防垢功能。外筒的两端采用法兰盖封闭设计，能够实现防垢片的快速更换和清洗以及防垢装置的排污。该防垢装置在运行时无磁无电、无任何化学药剂，而且使用寿命长、作用距离长、易于安装和维护，在浓缩倍数高、水质硬度大、高温、流体紊流等工况下具有较好的防垢效果。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明的立体结构示意图；
27.图2为本发明的立体结构剖视图；
28.图3为本发明的防垢片、固定圆筒和螺杆立体连接结构示意图；
29.图4为本发明的固定圆筒示意图；
30.图5为本发明的防垢片上斜孔分布示意图；
31.附图中各标号所代表的部件如下：
32.1-外筒，2-入口外接管，3-出口外接管，4-入口外接法兰，5-出口外接法兰，6-上端法兰，7-上端法兰盖，8-下端法兰，9-下端法兰盖，10-隔板，11-内筒，12-定位圆环，13-防垢
片，14-固定圆筒，15-螺杆，16-斜孔。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.如图1-5所示，一种用于循环水系统的合金防垢装置，包括外筒1，所述外筒1的上端由上端法兰盖7封闭，所述外筒1的下端由下端法兰盖9封闭，所述外筒1的左右两侧设有入口外接管2和出口外接管3，所述入口外接管2和所述出口外接管3通过入口外接法兰4和出口外接法兰5将合金防垢装置接入管路，所述外筒1内部设有隔板10和内筒11，所述隔板10焊接在所述外筒1内部，所述内筒11焊接到所述隔板10上，所述内筒11内部设有若干防垢片13，若干所述防垢片13通过固定圆筒14间隔设置，所述防垢片13上分布着若干斜孔16，流体由所述入口外接管2流入所述内筒11内，依次流过所述防垢片13，从所述出口外接管3流出；
35.所述外筒1的上下两端设有法兰，所述上端法兰6通过螺栓与所述上端法兰盖7连接，所述上端法兰盖7起到更换和维修所述防垢片13通道的作用，所述下端法兰8通过螺栓与所述下端法兰盖9连接，所述下端法兰盖9起到排污口的作用；
36.所述外筒1的两侧设有所述入口外接管2和所述出口外接管3，所述入口外接管2和所述出口外接管3的两端分别设有所述入口外接法兰4和所述出口外接法兰5，通过所述入口外接法兰4和所述出口外接法兰5将防垢装置接入管路；
37.所述外筒1内部设有所述隔板10，所述隔板10将合金防垢装置的内腔分割成两个空间，所述隔板10中间设有所述内筒11，所述内筒11将两个空间连通；
38.所述内筒11焊接在所述隔板10的中间位置，所述防垢片13均匀间隔设置在所述内筒11中，所述内筒11的出口端焊有定位圆环12，所述定位圆环12将所述防垢片13限定在所述内筒11中；
39.所述防垢片13通过螺杆15串联在一起，所述防垢片13之间由固定圆筒14均匀间隔，所述固定圆筒14与所述防垢片13的外侧面贴合连接，所述固定圆筒14的内表面与所述螺杆15配合连接；
40.所述螺杆15的两端设置双螺母结构，夹紧串联在所述螺杆15上的所述防垢片13和所述固定圆筒14；
41.所述防垢片13上分布着若干斜孔16，所述斜孔16为圆形通孔。
42.进一步地，所述入口外接管2和所述出口外接管3焊接在所述外筒1的近端口部位，呈对称设置。
43.进一步地，所述隔板10相对水平面倾斜的角度为45
°
，所述隔板10的中间孔与所述入口外接管2对齐。
44.进一步地，所述隔板10的厚度为8-20mm。
45.进一步地，所述防垢片13的直径为80-200mm。
46.进一步地，所述防垢片13的厚度为4-16mm。
47.进一步地，所述防垢片13的总数量为2-15片。
48.进一步地，所述固定圆筒14的长度为10-70mm。
49.进一步地，所述斜孔16的直径为4-18mm。
50.进一步地，所述斜孔16的斜度为0-60
°
。
51.进一步地，所述斜孔16的个数为15-140个。
52.进一步地，所述防垢片13由特殊合金材料制备，具有优异的防垢性能。
53.实施例1
54.一种用于循环水系统的合金防垢装置，如图1和图2所示，该合金防垢装置的外筒1的上部由上端法兰6连接上端法兰盖7封闭，外筒1的下部由下端法兰8连接下端法兰盖9封闭，在外筒1的左右两侧分别设有入口外接管2和出口外接管3通过入口外接法兰4和出口外接法兰5将合金防垢装置接入管路。外筒1内部设有隔板10和内筒11，隔板10焊接在外筒1上，内筒11焊接在隔板10的中间位置，隔板10将合金防垢装置的内腔分割成两个空间，内筒11将两个空间连通，该隔板10厚度为10mm，内筒11内排列着6片防垢片13，防垢片13被定位圆环12限定在内筒11中，该定位圆环11焊接在内筒11上。
55.本实施例中，如图3所示，该合金防垢装置的防垢片13共6片，固定圆筒14共5个，防垢片13和固定圆筒14通过一根螺杆15串联在一起，螺杆15两端的双螺母结构将防垢片13和固定圆筒14夹紧。固定圆筒14对防垢片13有间隔作用，在一定间距下有利于流体形成高度紊流，通过流体仿真分析确定固定圆筒14长度为50mm，如图4所示。
56.本实施例中，如图5所示，该合金防垢装置的防垢片13的直径为80mm，防垢片13的厚度6mm，防垢片13上的斜孔16呈均匀分布，斜孔16的总数量共39个，斜孔16的斜度为40
°
，斜孔16的直径为10mm。
57.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：

1.一种用于循环水系统的合金防垢装置，包括外筒(1)，所述外筒(1)的上端由上端法兰盖(7)封闭，所述外筒(1)的下端由下端法兰盖(9)封闭，所述外筒(1)的左右两侧设有入口外接管(2)和出口外接管(3)，所述入口外接管(2)和所述出口外接管(3)通过入口外接法兰(4)和出口外接法兰(5)将合金防垢装置接入管路，所述外筒(1)内部设有隔板(10)和内筒(11)，所述隔板(10)焊接在所述外筒(1)内部，所述内筒(11)焊接到所述隔板(10)上，所述内筒(11)内部设有若干防垢片(13)，若干所述防垢片(13)通过固定圆筒(14)间隔设置，所述防垢片(13)上分布着若干斜孔(16)，流体由所述入口外接管(2)流入所述内筒(11)内，依次流过所述防垢片(13)，从所述出口外接管(3)流出；所述外筒(1)的上下两端设有法兰，所述上端法兰(6)通过螺栓与所述上端法兰盖(7)连接，所述上端法兰盖(7)起到更换和维修所述防垢片(13)通道的作用，所述下端法兰(8)通过螺栓与所述下端法兰盖(9)连接，所述下端法兰盖(9)起到排污口的作用；所述外筒(1)的两侧设有所述入口外接管(2)和所述出口外接管(3)，所述入口外接管(2)和所述出口外接管(3)的两端分别设有所述入口外接法兰(4)和所述出口外接法兰(5)，通过所述入口外接法兰(4)和所述出口外接法兰(5)将防垢装置接入管路；所述外筒(1)内部设有所述隔板(10)，所述隔板(10)将合金防垢装置的内腔分割成两个空间，所述隔板(10)中间设有所述内筒(11)，所述内筒(11)将两个空间连通；所述内筒(11)焊接在所述隔板(10)的中间位置，所述防垢片(13)均匀间隔设置在所述内筒(11)中，所述内筒(11)的出口端焊有定位圆环(12)，所述定位圆环(12)将所述防垢片(13)限定在所述内筒(11)中；所述防垢片(13)通过螺杆(15)串联在一起，所述防垢片(13)之间由固定圆筒(14)均匀间隔，所述固定圆筒(14)与所述防垢片(13)的外侧面贴合连接，所述固定圆筒(14)的内表面与所述螺杆(15)配合连接；所述螺杆(15)的两端设置双螺母结构，夹紧串联在所述螺杆(15)上的所述防垢片(13)和所述固定圆筒(14)；所述防垢片(13)上分布着若干斜孔(16)，所述斜孔(16)为圆形通孔。2.根据权利要求1所述的一种用于循环水系统的合金防垢装置，其特征在于，所述入口外接管(2)和所述出口外接管(3)焊接在所述外筒(1)的近端口部位，呈对称设置。所述隔板(10)相对水平面倾斜的角度为45
°
，所述隔板(10)的中间孔与所述入口外接管(2)对齐。所述隔板(10)的厚度为8-20mm。3.根据权利要求1所述的一种用于循环水系统的合金防垢装置，其特征在于，所述防垢片(13)的直径为80-200mm。所述防垢片(13)的厚度为4-16mm。所述防垢片(13)的总数量为2-15片。4.根据权利要求1所述的一种用于循环水系统的合金防垢装置，其特征在于，所述固定圆筒(14)的长度为10-70mm。5.根据权利要求1所述的一种用于循环水系统的合金防垢装置，其特征在于，所述斜孔(16)的直径为4-18mm。所述斜孔(16)的斜度为0-60
°
。
所述斜孔(16)的个数为15-140个。6.根据权利要求1所述的一种用于循环水系统的合金防垢装置，其特征在于，所述防垢片(13)由特殊合金材料制备，具有优异的防垢性能。

技术总结

本发明公开了一种用于循环水系统的合金防垢装置，包括外筒，所述外筒的上端和下端由法兰连接法兰盖封闭，所述外筒的左右两侧设有入口外接管和出口外接管分别通过法兰与管道连接，所述外筒内部设有隔板和内筒，所述内筒内设有若干防垢片，所述防垢片之间设有固定圆筒，所述防垢片和所述固定圆筒由一根螺杆串联在一起，所述防垢片上分布着若干斜孔，流体由所述入口外接管流入所述内筒内，依次流过所述防垢片，从所述出口外接管流出。本发明具有较强的防垢能力、易于安装、使用寿命长的特点，其在运行时无磁无电、无需添加任何化学药品，适用于浓缩倍数高、水质硬度大、高温、流体紊流等工况的结垢管路。工况的结垢管路。工况的结垢管路。