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一、凝汽器潔能裝置

一項可廣泛應用于電力、石油、化工行業的列管式換熱器強化換熱裝置，可長期穩定保持管側清潔系數和提高換熱效率。

凝汽器潔能裝置由早期的“擾流子理論"基礎發展而來。Z早應用研究出現于上個世紀70年代由以色列熱動研究學者提出。為了解決流體媒質在傳熱管路中的傳熱性能的提高。 

凝汽器強化換熱和在線清洗裝置（凝汽器潔能裝置）是江蘇巨衡機械有限公司在以色列學者研究基礎上與上海交通大學能源研究院共同研發，從材料、扭矩、固定方式等方面著手，解決紐帶斷裂、水阻增加、頂端脫落等一系列難題，成功應用于凝汽器等列管式換熱器上，后經多年實踐和實驗證明了凝汽器強化換熱和在線清洗裝置的安全性、穩定性和節能效果。

二、結構介紹

凝汽器潔能手由特種高分子螺旋紐帶、陶瓷軸承、特種鋼底腳組成。

潔能紐帶：

主材質采用進口石墨烯特種高分子材料，密度與水非常接近，不漂浮、不下沉；精確計算的螺距及寬度比例讓螺旋紐帶在向心力的作用下能沿著換熱管軸心旋轉；性能，強度、韌性、耐性、缺口敏感度等性能優良，遠優于國內同等產品。

核心軸承：

特殊結構的高強度陶瓷軸承，經高強度破壞性試驗60億次近0損耗；在水的潤滑作用下以1800r/min的高速旋轉近0阻力。

底腳：高彈性特種鋼精密加工，線條流暢、結構緊湊、使用壽命長。

三、技術原理

1、在換熱器每根換熱管內安裝本裝置，當機組運行時，無需外加動力，利用循環水自身的流速驅動本裝置的旋轉部件，長期在換熱管內不停地快速旋轉（300-1800r /min)；

2、改變管內水的層流為紊流狀態，破壞水垢的形成條件；

3、在設計思想上擺脫了傳統的被動清洗除垢概念，變被動除垢為主動防垢；

4、同時強化換熱，大幅度提高凝汽器的換熱系數K值20% 以上。

實現強化換熱和在線清洗兩大功能

四、強化換熱功能

凝汽器潔能裝置的加裝改變換熱管內層流為紊流，打破邊界滯留層，打破溫度分層。

內置凝汽器潔能裝置的強化換熱工業試驗室測試數據

換熱管型號為Φ20*0.6mm，材質為0Cr18Ni9不銹鋼管,從低流速到高流速、低雷諾數到高雷諾數下的強化換熱效率進行了測試。凝汽器潔能裝置強化擾流作用非常明顯，能有效提高水側管壁的換熱系數。

五、強化換熱理論數據

      內置凝汽器節能裝置的強化換熱測試數據                         置凝汽器節能裝置與光管的傳熱測試數據比較結果圖

六、在線清洗功能

管內水側污垢的形成一般要經歷五個階段：起始、運輸、附著、老化、剝蝕。污垢形成的五個階段中只要有一個環節遭到破壞，污垢就難以形成。

軟垢及硬垢的形成過程由于凝汽器潔能裝置的加裝而被打破，使得污垢無法附著，從事實現有效除垢防垢，維持凝汽器清潔。

針對水側管壁的結垢機理，凝汽器節能裝置打斷或干擾了污垢形成的三個關鍵階段

■在污垢的起始階段，凝汽器節能裝置通過強化擾流和換熱，降低了換熱管內壁局部溫度，從而降低了以碳酸鹽為主的硬垢的析出；

■在污垢的附著階段，凝汽器節能裝置通過刮掃管壁和強化擾流，防止了硬垢及軟垢的附著；

■在污垢的剝蝕階段，凝汽器節能裝置通過刮掃管壁和強化擾流，加快了硬垢及軟垢的剝離；

實現節能降目標

七、常規型號

八、技術特征

九、技術革新

1.設計革新    優勢

               由厚到薄漸變式紐帶既減少水阻，又帶來成本節約；

               放棄傳統平面軸承受力不均，阻力大等問題，選用優質陶瓷槽式軸承， Z大限度降低水阻，減少水泵負荷。

 設計革新    內容

              紐帶從頂端至尾端采用漸變式結構

2.工藝革新

              增加紐帶表面和邊緣光滑程度，確保自身不結垢；

              材料重結晶，增加紐帶強度，保證使用壽命。

              漸變工藝，確保紐帶不變形，Z大限度減少水阻

工藝革新    內容

常規加工：一次成型，從頭到尾同一厚度；

革新工藝：一次擠塑出紐帶，二次加熱重結晶

處理邊緣； 頂端至尾端漸變式變薄。

3.材料革新

    軸     承：采用進口Zr02高強度槽式水下微型陶瓷軸承，受力更加均勻，大大提升運行穩定性；

                   軸承旋轉壽命可達60億次，轉動靈活，無死珠，運行水阻小 ;

                   與國內具有多年軸承加工經驗的專業廠家合作，轉子合格率可達99% ;

   螺旋紐帶：采用進口石墨烯填充高分子材料，提高材料強度、韌性及耐磨性能，確保扭帶不斷裂；

                   石墨烯的大比表面積和優質導熱性能，可以減輕扭帶重量，提高換熱效率；

                   石墨烯良好的潤滑性能，保證扭帶表面光滑，有效預防扭帶自身結垢 ;

                   扭帶采用漸變式結構，減少運行水阻 ;

     固定臂：鉚釘和固定臂采用同種牌號的高彈性合金鋼，杜絕靜電腐蝕，確保運行穩定性和安全性，延長使用壽命；

                  增加臂長，增加有效脹接面積，防止脫落；

                  采用激光加工，精度高，表面光澤度好，有效防止固定頭結垢；

                  支架連接處采用氬弧焊全焊接，改變老式接頭點焊變形等情況的發生；

設計革新    內容

           轉子下端設計通水孔，水進入轉子內部潤滑同時有利于內部污垢有效排出，保證旋轉通暢；

常規材料：國產Al?O?陶瓷平面軸承

                 PP，POM，PA66等粗劣國產復合材料

革新材料：進口ZrO2高強度槽式陶瓷軸承

                 進口石墨烯填充高分子材料。

十、效益分析

1.節能效益：凝汽器潔能裝置的安裝， 大機組煤耗降低2g ， 小型機組增發電量2%-7% 。

以25MW機組為例：

投入：80萬左右

直接費用節省：10萬左右(常規設備清洗)

檢修少發電量：150萬左右（檢修5天）

增發電量：200萬左右（按照增發2%計算）

2.在線清潔:

減少清洗和維護，減少運營成本；

適度減少除垢劑的加藥量；

減少換熱器的腐蝕，保障了換熱器的運行安全，延長設備使用壽命……

十一、運行數據

國義特鋼熱電廠干熄焦余熱發電機組（20MW）自2012年投運以來由于凝汽器容易結垢，導致其換熱效果下降，機組真空低，效率低下。
2016年8月實施水動力裝置項目改造，改造后機組真空提升2-5kPa，端差下降5-10度，節能效率非常顯著

十二、熱門問題解答

1是否會斷裂？

潔能裝置紐帶可承受488Kg的軸向拉力；耐蠕變、缺口敏感度性能優異；

2、軸承耐磨嗎？

采用進口槽式陶瓷軸承，旋轉壽命60億次，這和使用壽命十年以上；

3、如何維護？

無需特殊維護，計劃停機時簡單檢查即可

4、適用機組？ 

端差高于3.5℃，或水質差的機組適合使用； 

5、水阻多大？

體現在循環水泵上的數據為：0.2-0.3Kg/c㎡，基本可以忽略不計；

6、紐帶磨損管壁嗎？

不會，潔能紐帶的硬度比換熱管硬度低，且漸變式結構設計使整個紐帶圍繞同一個軸心旋轉；

7、使用后端差能降到多少

比剛酸洗后的端差低2 ℃左右 ，且可長期穩定維持。

8、水質差會影響旋轉嗎？

不會，潔能裝置配備孔徑為6mm的濾網，安裝在冷卻塔內，可過濾大顆粒雜物。