湘潭大学自然科学学报NaturalScienceJournalofXiangtanUniversity低流速传热管自动清洗强化齿型扭带研究.命天兰，命秀民，支校衡，蒋少青，刘桂英，彭德其(株洲工学院帅科机械清洗研究所，湖南株洲412008)[MS]现布的里科扭带不能用于低流速传焦设备的日动清洗.为此研制了一种强化自动清洗力矩的斜齿扭带.其原理是在扭带友面上以-定间距排列不对称斜齿.被导向的传炼流体对扭带的不对林反作用力形成一个旋转力矩.与现有光洵无齿的白转招带相比.斜街型担带自转滴洗力矩增大了277%、传焦系故提高了22.8%-30.7%,对于6m长停炼管、4仲程的设备、0.5m/s浪速时的阻力在15000P.左右.氏有广阁的应用前景.关fit词：齿形扭带；力矩强化；传热：阻力；结构优化中圈分类号:TQ05I文献标识码：A文章编号:1000-5900(2004)01-0089-03ResearchontheTwistedStripwithTeethtoEnhanceSelf-cleaningAbilityofHeatTransferTubesatLowFlowingVelocityYUTian-lun,YUXiu-min.ZHIXiaoheng,JIANGShao-qingLIUCui-ying.PENGDe■qi(MechanicalCleanInstiiutc,ZhuzhouInstituteofTechnology,Zhuzhou412008China)[Abstract]ThepresentsmoothtwistedstripwithoutteelhcanmNbeUMXJtoself-cleanawayfoulforheatexchangersatlowfluwingvelocity.Theauthorsdevelopanewkindoftwistedstripwithobliqueteeth«whichcanenhancetheforcemomentufself~cleaning.Theprincipleisthattherearedissymmetricalobliqueteelhdistributedevenlyonbothsurfaces.ofstripandthehealtransferflowingfluidledbythestriphasadissymmetricalreactingforceonthestrip,thustheforcemomentofself-rotationisformed.Theoveralloperationmixnentisincreasedby277%andtheheattransfercoefficientisincreasedby22.8%~30.7%overthesmoothtwistedstrip.Foraheatexchangeruf6mhealtransfertubesand4tubecircuits,thefluwingresistanceisabout15000Paattheflowingvelocityof0.5m/s.Therefore,thisnewtechniqueha»agoodapplicationprospectKeywords：twistedstripwithobliqueleelh;momentenhancement;heattransfer;flowingresistance;structureoplimiza-Uon实际调查表明：由于换热器的传热面积设计保守，设计流速往往偏低，负荷不饱满、冷却水最不足等多种原因，大多数传热设备在低流速或偏低流速下运行.数量最多的是水冷设备，管内的冷却水流速一般在0.5-1.0m/s范围内.这些传热设备不仅效率低，而旦容易长污垢.传热管内自转塑料螺旋扭带类自动清洗技术,⑵的工作原理如图1所示，靠传热流体带动扭带自转实行在线、自动、连续清洗，并且使管内的对流传热过程得到了一定程度的强化.这是一种比较理想的自动清洗防垢技术.但是，扭带自转力矩正比于管内的流速折•般要求管内流体在1-0m/s以上的流速时才能可靠地带动清洗扭带自转.因此，在管内流体低流速情况F无法应用这种清洗技术.为此，作者•研制了一种能成倍提高自转清洗力矩的斜齿扭带，可有效地解决低流速情况时传热管污垢的自动清洗和传热强化问题.1斜齿扭带的强化原理斜齿扭带的结构如图2a所示，特点是正面与背面的斜齿分别设置在扭带中心线的不・收稿日期：2003-06-2S基金项目：湖南省fl然科学基金资助项LKO2JJY2O7O）作者蔺介：而火兰（1972-）.女.浙江4、雨人.讲.E-mail:shuaikc-zz&hotmail,com第26卷第1期2004年3月Vol.26No.lMar.2004图I自转墩料扭带站构原理图0管口轴承；2）转轴；3）传炼管;4）塑料扭带图I自转墩料扭带站构原理图0管口轴承；2）转轴；3）传炼管;4）塑料扭带90湘潭大学自然科学学报20眼年同侧，齿面与扭带切平面之间的夹角为。，与中心线的斜交角为0；齿顶线在扭带中心线处最高，向扭带侧边降低.流体受到斜齿的阻挡导向作用以后得到了扭带法面方向的分速度，扭带受到流体的法向反作用力.扭带正面和背面的受到的反作用力形成一个力偶矩M，如图2b所示.这一力偶矩与光滑无齿的普通扭带的自转动力矩同向叠加，成倍地增大了扭带的自转动力矩，成功地使塑料扭带在线、自动、连续清洗技术的应用范围扩展到数量最多的低流速传热设备领域.2斜齿扭带结构优化原则优化的前提原则是成倍地增大扭带...