專利名稱：一種帶網孔表層的清洗除垢球的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶網孔表層的清洗除垢球，屬于管內清洗除垢和強化傳熱領域。
背景技術：
管殼式換熱器在電力、石油化工和空調制冷等領域被大量而廣泛的應用，換熱器在運行中絕大部分都有積污和結垢現象，特別是采用冷卻水冷卻的換熱器等。污垢導致換熱器傳熱系數降低，能耗增大，甚至出現堵管而導致設備無法正常運行；結垢還會形成垢下腐蝕，縮短設備的使用壽命。膠球清洗技術在電廠凝汽器中應用較為普遍，但目前使用的膠球為海綿球，膠球的直徑和比重難以準確受控，在使用過程中的變化也較大，也易于被污泥、污垢和微生物等所附著，造成收球率低和循環率低甚至堵塞換熱管等問題，膠球清洗的效果較差，而且膠球的使用壽命較短，一般2-3周就需要更換膠球，使得膠球清洗系統的運行較為繁雜，也一定程度上影響到了膠球清洗系統的正常運行。
發明內容
針對上述問題，本發明的目的是提供清洗除垢效果好和壽命長的一種帶網孔表層的清洗除垢球。本發明的技術方案為該清洗除垢球是由內球和網孔表層組成，內球和網孔表層均由彈性材料制成，內球的外表面與網孔表層的內表面連接為一體，清洗除垢球的外表面采用致密表面；網孔表層為成密集網狀布置多個孔的網孔殼狀結構，網孔表層的各網孔之間的實體部分為可刮蹭待清洗除垢表面而獲得清洗除垢功效的網孔隔片。所述內球為實心球體，所述網孔表層是內外側均為球面的帶多孔的球殼體。所述內球和網孔表層為橡膠材料或塑料材料制成，其密度與待清洗管內流體的密度差值不超過流體的密度的±5%。所述網孔隔片為相互交叉的環狀網孔隔片或者足球狀邊框網孔隔片或者圓孔隔片；由網孔隔片形成的網孔為三邊形孔密集網狀布置形式，或為四邊形孔密集網狀布置形式，或為三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式，或為五邊形孔和六邊形孔混合密集網狀布置形式，或為三邊形孔和四邊形孔和六邊形孔混合密集網狀布置形式，或為圓形孔密集網狀布置形式；所述網孔為直孔或錐形孔，網孔進行倒圓，倒圓后的網孔為曲面孔。所述網孔隔片分成3組空間相互正交的環狀網孔隔片，即三正交左視環狀網孔隔片、三正交右視環狀網孔隔片和三正交俯視環狀網孔隔片，每個視向均分別設置2-12個環狀網孔隔片，網孔隔片連接為一體組成網孔表層，網孔隔片之間的空隙部分為網孔；或者所述網孔隔片分成4組空間相互交叉的環狀網孔隔片，即3組相互斜交的環狀網孔隔片以及I組分別與所述3組相互斜交的環狀網孔隔片正交的環狀網孔隔片，其中至少有一組環狀網孔隔片的數量為2個以上，且4組的環狀網孔隔片的數量均不多于12個，網孔隔片連接為一體組成網孔表層，網孔隔片之間的空隙部分為網孔；
或者所述網孔隔片為足球狀邊框網孔隔片，網孔隔片連接為一體組成網孔表層，網孔隔片之間的空隙部分為網孔；或者網孔隔片為圓孔隔片，網孔隔片連接為一體組成網孔表層，網孔隔片之間的空隙部分為網孔。所述網孔表層的網孔平均當量直徑de為2mm-10mm，網孔隔片平均寬度w為O. lmm-4mm,網孔平均深度h為且h/de < 2以保證網孔不易被堵塞,w/h ^ 2以保證網孔隔片具有合理的彈性 ；其中，網孔平均當量直徑為網孔的4倍平均截面面積與網孔平均周長的比值。所述網孔表層的網孔平均當量直徑de為2mm-5mm，網孔隔片平均寬度w為O. 8mm-1. 2mm,網孔平均深度 h 為 I. 5mm_2. 5mm。所述網孔表層的開孔率為30%_80%，其中，網孔表層的開孔率是指全部網孔的體積之和占網孔表層體積的百分比。所述內球為兩層或兩層以上的復合式結構。所述內球設置一通孔。本發明具有以下優點(I)由于采用多孔的網孔表層結構，清洗除垢球具有良好的彈性和密集的清洗除垢刮蹭楞，因而具有優良的清洗除垢效果和不易堵塞待清洗管的特點。(2)由于采用致密表面外表面，在使用過程中不吸水不膨脹，在長久使用過程中可以保持清洗除垢球的密度和尺寸穩定，克服了目前海綿膠球在使用過程中變化較大而影響清洗效果的不足，尺寸和密度可精確設計，還可保證冷季照常運行，而且還具有長壽命的優點。(3)由于采用內實體球結構，不易從收球網的網孔中擠出或者堵塞在收球網的網孔中，收球率和運行循環率高，因而可獲得明顯的節能效果。
圖I是本發明的實施例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖。圖2是本發明的實施例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維局部剖視結構示意圖。圖3是本發明的實施例I的內球的三維結構示意圖。圖4是本發明的實施例I的網孔表層的三維結構示意圖。圖5是本發明的實施例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的又一種三維結構示意圖。圖6是本發明的實施例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的再一種三維結構示意圖。圖7是本發明的實施例I的變形例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖。圖8是本發明的實施例I的變形例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維局部剖視結構示意圖。圖9是本發明的實施例I的變形例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維局部剖視結構示意圖。圖10是本發明的實施例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖。圖11是本發明的實施例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球的第二種三維結構示意圖。圖12是本發明的實施例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球的第三種三維結構示意圖。圖13是本發明的實施例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球的第四三維結構示意圖。圖14是本發明的實施例3的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖。 圖15是本發明的實施例4的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖。圖中標號I-內球；11-內實體球；12_內帶孔球；121-內球孔；13_內復合體球；131_內復合體球外層；132-內復合體球中層；133-內復合體球內層；2-網孔表層；21_網孔隔片；211-環狀網孔隔片；2111_三正交左視環狀網孔隔片；2112_三正交右視環狀網孔隔片；2113-三正交俯視環狀網孔隔片；2114_四交叉第一環狀網孔隔片；2115_四交叉第二環狀網孔隔片；2116_四交叉第三環狀網孔隔片；2117_四交叉第四環狀網孔隔片；212_足球狀邊框網孔隔片；213_圓孔隔片；22_網孔；223_三邊形孔；224_四邊形孔；225_五邊形孔；226-六邊形孔；221-圓形孔。
具體實施例方式本發明提供了一種帶網孔表層的清洗除垢球，下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細的描述。實施例I :圖I是本發明的實施例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖，圖2是本發明的實施例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維局部剖視結構示意圖，圖3是本發明的實施例I的內球的三維結構示意圖，圖4是本發明的實施例I的網孔表層的三維結構示意圖。在圖1-4中，一種帶網孔表層的清洗除垢球包括，內球I和位于內球I外且與內球I連接為一體的網孔表層2。在本實施例中，內球I為實心球體，網孔表層2是內外側均為球面的帶多孔的球殼體，或者稱為網孔球殼體，內球I的外側與網孔表層2的內側連接為一體，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。具體的，該網孔表層2設置有多個網孔22，包括多個三邊形孔213和多個四邊形孔214，孔與孔之間的實體部分為網孔隔片21。網孔隔片由3組空間相互交叉(正交)的環狀網孔隔片211組成，即三正交左視環狀網孔隔片2111、三正交右視環狀網孔隔片2112和三正交俯視環狀網孔隔片2113，每個視向設置了 5個環狀網孔隔片，三個視向共設置了 15個環狀網孔隔片，該15個環狀網孔隔片連接為一體組成了一個網孔球殼，網孔隔片之間的空隙部分為網孔，該網孔包括多個三邊形網孔223和多個四邊形網孔224。這種3組空間相互交叉(正交)每組設置設置了 5個環狀網孔隔片的結構，稱其為3-555環狀網孔隔片結構，其中的3代表3組空間相互正交環狀網孔隔片，555分別代表每組分別設置了 5個環狀網孔隔片。
所述的網孔是指，在該清洗除垢球的外殼層密集布置的多個孔成網狀，成網狀密集布置的孔稱為網孔。這種多孔的網孔表層結構具有較多的刮蹭楞因而可以較好地刮蹭待清洗除垢面而獲得較好地清洗除垢效果，由多個網孔22與網孔隔片21組成的網孔表層結構使得網孔表層2具有良好的彈性，多個網孔還可容納一定的污垢，使得該清洗除垢球在清洗除垢過程中不易被堵塞，同時由于采用致密表面和合理網孔大小與深度，網孔內在清洗除垢過程中積存的污垢還可以在運動過程中被流體沖刷掉被流體帶走，因而具有再生功能，不易被污泥污垢附著，也因而具有較好的清洗除垢效果和長使用壽命。網孔表層2的外球面具有較多的刮蹭待清洗除垢面的刮蹭楞，無論該清洗除垢膠球在待清洗管內隨流體一起運動時處于何種狀態均有較多的刮蹭楞刮蹭待清洗除垢面，因而也可獲得較好的清洗除垢效果。網孔表層2的外球面與待清洗管內壁處于一定的過盈，但由于該球形多孔外表面也使得與待清洗除垢面的部分交界面處存在小的間隙，這種結構也使得當網孔隔片刮蹭待清洗除垢面時，網孔中的污垢被間隙處流過的流體帶走而使得清洗除垢球外側以及網孔內保持清潔，即具有自清潔功能。此外，這種相互連接在一起的具有致密表面的多個網孔隔片 還具有不易被損壞的特性，其壽命是發泡橡膠海綿膠球十倍以上；內實體球結構具有抗擠扁特性，清洗除垢球也不易從收球網的網孔和空隙中擠出或者堵塞在收球網的網孔和空隙中。由于其長壽命因而可以不用經常更換，在降低使用成本的同時還可明顯降低操作人員的勞動強度。本實施例采用硅膠為主材的復合材料，經調配的清洗除垢球的密度為待清洗換熱管內流體的密度相近(相對密度差±2%)，也可以采用其它橡膠及其復合材料制造，但其相對密度差一般不應超過5%，否則將影響清洗除垢效果和收球率。本實施例的清洗除垢球的外表面采用致密表面，在使用過程中不吸水不膨脹，在長久使用過程中可以保持清洗除垢球的密度、尺寸基本不會變化，克服了目前海綿膠球在使用過程中變化較大而影響清洗效果的不足，可以通過精確設計制造來保證清洗除垢球的密度和尺寸的一致性，以及清洗除垢球外表面不會被污垢等附著，清洗除垢效果好。對于電廠的膠球清洗系統，如果在運行過程中投球分散度好，則該清洗除垢球可在冷季小循環水流量情況下正常運行，而且球的密度和尺寸具有優良的一致性，其收球率和循環效率也明顯提高，因而可獲得明顯的節能效果O為了保證清洗除垢球的清洗除垢效果和壽命，清洗除垢球的網孔不能過深過小也不能過淺過大，以及網孔隔片的數量應盡量多而又應保持一定的強度(網孔隔片寬度不應過大過小)，如果網孔過深則網孔易被雜物污垢堵塞且加工難度加大，網孔過淺則網孔隔片的彈性不足而容易堵塞待清洗換熱管，網孔過大則網孔隔片的數量減少而影響清洗除垢效果，網孔過小則網孔易被雜物污垢堵塞而影響運行效果，網孔隔片寬度過大則網孔隔片的彈性不足和網孔隔片的數量減少而容易堵塞待清洗換熱管以及影響清洗除垢效果，網孔隔片平均寬度過小則強度不足而影響壽命和清洗除垢效果。定義“網孔平均當量直徑”用來表征各種不同形狀孔的大小，定義網孔平均當量直徑為網孔的4倍平均截面面積與網孔平均周長的比值。此外，網孔和網孔隔片應盡量均勻，以免造成清洗除垢不均等問題。一般地，網孔表層的網孔平均當量直徑de為2mm-10mm，網孔隔片平均寬度w為
O.lmm-4mm,網孔平均深度h為且h / de ^ 2以保證網孔不易被堵塞，w /h ^ 2以保證網孔隔片具有合理的彈性。本實施例的網孔平均當量直徑de為2mm-5mm，網孔隔片平均寬度w為
O.8mm-1. 2mm,網孔平均深度h為I. 5mm-2. 5mm,且h/de ^ 2以保證網孔不易被堵塞，w/h ^ 2以保證網孔隔片具有合理的彈性。此外，網孔表層的開孔率也是表征網孔隔片的數量、強度和彈性等性能的綜合指標，所述網孔表層的開孔率是指全部網孔的體積之和占網孔表層體積的百分比。網孔表層的開孔率不應過大也不應過小，網孔表層的開孔率過大則可能網孔隔片的數量較少和強度不足，網孔表層的開孔率過小則可能網孔隔片的數量較少和彈性不足。本實施例的網孔表層的開孔率為50%左右，一般網孔表層的開孔率的范圍為30%-80%。在本實施例中，該環狀網孔隔片對應的清洗除垢球成型模具的部分為環狀凹槽，該清洗除垢球成型模具的環形凹槽的加工可以方便地采用銑削加工等方法完成。本實施例的內球為圓球體，也可以為近似球體或者多面體球體；網孔可以為直孔、 錐孔，其中由兩方向環形隔片組成的網孔為直孔，由三方向環形隔片組成的網孔為錐孔；網孔表層的內側為球面，該網孔表層的內側與內球外側相連接且表面形狀相對應，網孔表面內側也可以為近似球體或者多面體球體；本實施例的三個相互交叉(正交)方向均設置了 5個環形隔片，也可以各設置3個環形隔片或者4個環形隔片，但的三個相互交叉方向均不應少于2個環形隔片，以免網孔隔片過少而影響清洗除垢效果，也就是三個相互交叉方向設置的環形隔片應為多個。為了便于球的制造實際上本實施例的網孔應進行倒圓，為使例圖簡潔未在圖中表示出倒圓后的輪廓線，倒圓后其網孔實際上為曲面孔。更一般地，3組空間相互交叉的環狀網孔隔片的每組的環狀網孔隔片的數量應根據清洗除垢球的尺寸不同而有所變化，數量太少則清洗除垢效果差，太多則網孔過小而容易堵塞。一般每組的環狀網孔隔片的數量應包含2-12個環狀網孔隔片，對于15-25_的管子每組環狀網孔隔片推薦選用3-5個環狀網孔隔片，如圖I所示，用于管子直徑24_的清洗除垢球設置了 3組相互正交的環狀網孔隔片，每組環狀網孔隔片設置了 5個環狀網孔隔片(3-555環狀網孔隔片結構)，再如圖5所示，用于管子直徑15_的清洗除垢球設置了 3組相互正交的環狀網孔隔片，每組環狀網孔隔片設置了 3個環狀網孔隔片(3-333環狀網孔隔片結構);對于25-32_管子每組環狀網孔隔片推薦選用5-7個環狀網孔隔片；對于32-45_的管子每組環狀網孔隔片推薦選用7-10個環狀網孔隔片。本實施例的清洗除垢球的網孔為三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式，如圖I和圖4所示，也可以是網孔為四邊形孔的密集網狀布置形式，如圖6所示。圖I與圖6所示的清洗除垢球同樣是設置3組相互正交每組5個的環狀網孔隔片，只是環狀網孔隔片的間距有細微差別，其性能無差別。圖I與圖4所示的清洗除垢球的網孔為三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式，只是環狀網孔隔片的數量略有差別，圖I所示的清洗除垢球共設置有3組相互正交每組5個的環狀網孔隔片，圖4所示的清洗除垢球共設置有3組相互正交每組3個的環狀網孔隔片，且圖I所示的清洗除垢球的直徑略微大于圖4所示的清洗除垢球的直徑，其性能差別不大。本實施例組成網孔表層的3組相互交叉的環狀網孔隔片為3組環狀網孔隔片相互正交，也可以為略微斜交或者近似正交，但其網孔和網孔隔片的均勻性變差，由3組相互正交的環狀網孔隔片組成的清洗除垢球的性能更加。本實施例采用橡膠類材料制造，具體為幾種硅膠和添加料進行配比，也可以采用塑料類材料制造，或者采用良好彈性和強度的復合材料制造。由于橡膠類材料的彈性優于塑料類材料的彈性，塑料類材料的清洗除垢球建議采用其球直徑略小于待清洗換熱管直徑，而橡膠類材料的清洗除垢球建議采用其球直徑略大于待清洗換熱管直徑。實施例I的變形例I :圖7是本發明的實施例I的變形例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖，圖8是本發明的實施例I的變形例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維局部剖視結構示意圖。在圖7和圖8中，一種帶網孔表層的清洗除垢球包括，內球I和位于內球I外且與內球I連接為一體的網孔表層2。在本實施例I的變形例I中，內球I為帶孔球體12，帶孔球體12開有一內球孔121。網孔表層2是內外側均為球面的帶多孔的球殼體，內球I的外側與網孔表層2的內側連接為一體，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。在本實施例I的變形例2中網孔表層2的結構與實施例I基本相同，只是由于內球I開孔為了便于制造 可將部分網孔表層2相對應處切除。本實施例I的變形例I與實施例I的不同是，實施例I的內球為實心球，而實施例I的變形例I的內球為帶孔球。兩者的清洗除垢效果幾乎沒有差別，只是實施例I的變形例I可具有更好的彈性，防堵塞性能略佳，但其制造難度要大一些。盡管本實施例I的變形例I的內球開孔，相比較海綿球依然具有較好的抗壓扁性能。本實施例I的變形例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球具有與實施例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球相同的優點。實施例I的變形例2 圖9是本發明的實施例I的變形例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維局部剖視結構示意圖。在圖7中，一種帶網孔表層的清洗除垢球包括，內球I和位于內球I外且與內球I連接為一體的網孔表層2。內球I為內復合體球13，內復合體球13包括內復合體球外層131、內復合體球中層132和內復合體球內層133，其中內復合體球外層131的材料與網孔表層2相同，內復合體球中層132和內復合體球內層133可采用不同的材料，如內復合體球中層132采用鋼或者塑料，內層為空氣等。采用內復合體球可以調節密度和彈性等，使得其清洗除垢球具有更廣范圍的密度和彈性，可適合于不同密度范圍等要求，但其制造難度明顯加大。在本實施例I的變形例2中，網孔表層2是內外側均為球面的帶多孔的球殼體，或者稱為網孔球殼體，內球I的外側與網孔表層2的內側連接為一體，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。在本實施例I的變形例2中網孔表層2的結構與實施例I相同。本實施例I的變形例2與實施例I的不同是，實施例I的內球為材料相同的實心球，而實施例I的變形例2的內球為不同材料的內復合體球。兩者的清洗除垢效果差別不大，本實施例I的變形例2的密度可調節范圍更廣，可適合于密度要求不同的場合，但實施例I的變形例2的制造難度要大一些。盡管結構稍有差異，本實施例I的變形例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球具有與實施例I的一種帶網孔表層的清洗除垢球相同的優點。實施例2 圖10是本發明的實施例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維局部剖視結構示意圖。在圖10中，一種帶網孔表層的清洗除垢球包括，內球I和位于內球I外且與內球I連接為一體的網孔表層2。在本實施例中，內球I為實心球體，網孔表層2是內外側均為球面的帶多孔的球殼體，或者稱為網孔球殼體，內球I的外側與網孔表層2的內側連接為一體，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。具體的，該網孔表層2設置有多個網孔22，包括多個三邊形孔213和多個四邊形孔214，孔與孔之間的實體部分為網孔隔片21。網孔隔片由4組空間相互交叉的環狀網孔隔片211組成，即四交叉第一環狀網孔隔片2114、四交叉第二環狀網孔隔片2115、四交叉第三環狀網孔隔片2116和四交叉第四環狀網孔隔片2117，其中四交叉第一環狀網孔隔片2114、四交叉第二環狀網孔隔片2115和四交叉第三環狀網孔隔片2116相互斜交(具體為互成120度)，每組設置3個環狀網孔隔片，四交叉第四環狀網孔隔片2117與四交叉第一環狀網孔隔片2114、四交叉第二環狀網孔隔片2115和四交叉第三環狀網孔隔片2116正交(具體為垂直)，設置2個環狀網孔隔片，共計設置11個環狀網孔隔片，而網孔隔片之間的空隙部分為網孔，該網孔包括多個三邊形網孔223和多個四邊形網孔224，網孔為三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式。這種環狀網孔隔片結構稱其為4-3332環狀網孔隔片結構，其中的4代表4組空間相互交叉環狀網孔隔片，333分別代表斜交的3組環狀網孔隔片的每組分別設置了 3個環狀網孔隔片，2代表正交的環狀網孔隔片設置了2個環狀網孔隔片。
這種多孔的網孔表層結構具有較多的刮蹭楞因而可以較好地刮蹭待清洗除垢面而獲得較好地清洗除垢效果，由多個網孔22與網孔隔片21組成的網孔表層結構使得網孔表層2具有良好的彈性，多個網孔還可容納一定的污垢，使得該清洗除垢球在清洗除垢過程中不易被堵塞，同時由于采用致密表面和合理網孔大小與深度，網孔內在清洗除垢過程中積存的污垢還可以在運動過程中被流體沖刷掉被流體帶走，因而具有再生功能，不易被污泥污垢附著，也因而具有較好的清洗除垢效果和長使用壽命。網孔表層2的外球面具有較多的刮蹭待清洗除垢面的刮蹭楞，無論該清洗除垢膠球在待清洗管內隨流體一起運動時處于何種狀態均有較多的刮蹭楞刮蹭待清洗除垢面，因而也可獲得較好的清洗除垢效果。本實施例的圖10所示的一種帶網孔表層的清洗除垢球設置了 4組空間相互交叉的環狀網孔隔片211，其中相互斜交的3組環狀網孔隔片各設置了 3個環狀網孔隔片，正交的I組環狀網孔隔片置了 2個環狀網孔隔片(4-3332環狀網孔隔片結構)，一般地，4組空間相互交叉的環狀網孔隔片的其中至少有一組環狀網孔隔片的數量應為2個以上且每組的環狀網孔隔片的數量不多于12個，如圖11所示的4-3331環狀網孔隔片結構、圖12所示的4-2222環狀網孔隔片結構和圖13所示的4-1113環狀網孔隔片結構。如果環狀網孔隔片數量較少則其孔隙率過大而使得清洗除垢效果明顯變差，如果環狀網孔隔片數量則網孔過密而容易堵塞等。在圖11所示的一種帶網孔表層的清洗除垢球設置了 4組空間相互交叉的環狀網孔隔片211，其中相互斜交的3組環狀網孔隔片各設置了 3個環狀網孔隔片，正交的I組環狀網孔隔片置了 I個環狀網孔隔片(4-3331環狀網孔隔片結構)，共計設置10個環狀網孔隔片，而網孔隔片之間的空隙部分為網孔，該網孔為多個三邊形網孔223，網孔為三邊形孔密集網狀布置形式。在圖12所示的一種帶網孔表層的清洗除垢球設置了 4組空間相互交叉的環狀網孔隔片211，其中相互斜交的3組環狀網孔隔片各設置了 2個環狀網孔隔片，正交的I組環狀網孔隔片置了 2個環狀網孔隔片(4-2222環狀網孔隔片結構)，共計設置8個環狀網孔隔片，而網孔隔片之間的空隙部分為網孔，該網孔為多個三邊形網孔223、多個四邊形網孔224和多個六邊形網孔226，網孔為三邊形孔、四邊形孔和六邊形孔的密集網狀布置形式。在圖13所示的一種帶網孔表層的清洗除垢球設置了 4組空間相互交叉的環狀網孔隔片211，其中相互斜交的3組環狀網孔隔片各設置了 I個環狀網孔隔片，正交的I組環狀網孔隔片置了 3個環狀網孔隔片(4-1113環狀網孔隔片結構)，共計設置6個環狀網孔隔片，而網孔隔片之間的空隙部分為網孔，該網孔為多個三邊形網孔223和多個四邊形網孔224，網孔為三邊形孔和四邊形孔的密集網狀布置形式。本實施例2與本實施例I的不同是，實施例I的網孔表層為3組相互交叉(正交)的環狀網孔隔片211組成，其網孔為三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式或者為四邊形孔密集網狀布置形式，而本實施例2的網孔表層為4組空間相互交叉的環狀網孔隔片211組成，其中的3組環狀網孔隔片為相互斜交而第4組環狀網孔隔片正交于3組相互斜交的環狀網孔隔片，其網孔為三邊形孔密集網狀布置形式、三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式、三邊形孔和四邊形孔和六邊形混合密集網狀布置形式。實施例I的網孔和網孔隔片更為均勻，實施例I清洗除垢效果更優，但實施例2也是一種合理的結構。實施例3 圖14是本發明的實施例2的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖。 在圖14中，一種帶網孔表層的清洗除垢球包括內球I和位于內球I外且與內球I連接為一體的網孔表層2。在本實施例中，內球I為實心球體，網孔表層2是內外側均為球面的帶多孔的球殼體，或者稱為網孔球殼體，內球I的外側與網孔表層2的內側連接為一體，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。具體的，該網孔表層2或者稱為網孔球殼體設置有多個網孔22，包括多個五邊形孔225和多個六邊形孔226，孔與孔之間的實體部分為網孔隔片21，網孔表層為足球狀邊框網孔隔片212組成，其網孔為五邊形孔和六邊形孔混合密集網狀布置形式。這種多孔的網孔表層結構具有較多的刮蹭楞因而可以較好地刮蹭待清洗除垢面而獲得較好地清洗除垢效果，該多個網孔22與網孔隔片21的結構使得網孔表層2具有良好的彈性，多個網孔還可容納一定的污垢，使得該清洗除垢球在清洗除垢過程中不易被堵塞。網孔表層2的外球面具有較多的刮蹭待清洗除垢面的刮蹭楞，無論該清洗除垢膠球在待清洗管內處于何種狀態均有較多的刮蹭楞刮蹭待清洗除垢面，因而可獲得較好的清洗除垢效果。具體的，本實施例的網孔隔片21由類似于足球分塊的邊框組成，稱其為足球狀邊框網孔隔片212，該足球狀邊框網孔隔片對應的清洗除垢球成型模具的部分為足球狀邊框網狀凹槽，該清洗除垢球成型模具的凹槽的加工可以采用電火花加工、激光加工等方法完成。本實施例的網孔表層2的外球面與待清洗管內壁處于一定的過盈，但由于該球形多孔外表面也使得與待清洗除垢面的部分交界面處存在小的間隙，這種結構也使得當網孔隔片刮蹭待清洗除垢面時，網孔中的污垢被間隙處流過的流體帶走而使得清洗除垢球外側以及網孔內保持清潔，即具有自清潔功能。本實施例的網孔平均當量直徑de為5mm-8mm，網孔隔片平均寬度w為
O.8mm-1. 5mm,網孔平均深度h為且h / de ^ 2以保證網孔不易被堵塞，w /h ^ 2以保證網孔隔片具有合理的彈性。本實施例的網孔表層的開孔率為67%左右。本實施例采用橡膠類材料制造，具體為幾種硅膠和添加料進行配比，也可以采用塑料類材料制造，或者采用良好彈性和強度的復合材料制造。由于橡膠類材料的彈性優于塑料類材料的彈性，塑料類材料的清洗除垢球建議采用其球直徑略小于待清洗換熱管直徑，而橡膠類材料的清洗除垢球建議采用其球直徑略大于待清洗換熱管直徑。本實施例3與本實施例I的不同是，實施例I的網孔表層為3組相互交叉的環狀網孔隔片211組成，其網孔為四邊形孔密集網狀布置形式，或三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式，而本實施例3的網孔表層為足球狀邊框網孔隔片212組成，其網孔為五邊形孔和六邊形孔混合密集網狀布置形式。實施例I更便于加工制造，刮蹭待清洗除垢面的網孔隔片數量更多，因而實施例I清洗除垢效果更優，但實施例3也是一種合理的結構。實施例4 圖15是本發明的實 施例4的一種帶網孔表層的清洗除垢球的三維結構示意圖。在圖15中，一種帶網孔表層的清洗除垢球包括，內球I和位于內球I外且與內球I連接為一體的網孔表層2。在本實施例中，內球I為實心球體，網孔表層2是內外側均為球面的帶多孔的球殼體，或者稱為網孔球殼體，內球I的外側與網孔表層2的內側連接為一體，且清洗除垢球的外表面采用致密表面。具體的，該網孔表層2或者稱為網孔球殼體設置有多個網孔22，包括多個圓形孔221，孔與孔之間的實體部分為網孔隔片21，網孔表層為圓孔隔片213組成，其網孔為三角形密集網狀布置形式(緊相鄰的3個網孔的孔中心組成一個三角形)。這種多孔的網孔表層結構具有較多的刮蹭楞因而可以較好地刮蹭待清洗除垢面而獲得較好地清洗除垢效果，該多個網孔22與網孔隔片21的結構使得網孔表層2具有良好的彈性，多個網孔還可容納一定的污垢，使得該清洗除垢球在清洗除垢過程中不易被堵塞。網孔表層2的外球面具有較多的刮蹭待清洗除垢面的刮蹭楞，無論該清洗除垢膠球在待清洗管內處于何種狀態均有較多的刮蹭楞刮蹭待清洗除垢面，因而可獲得較好的清洗除垢效果。一般網孔表層2的外球面與待清洗管內壁處于一定的過盈，但由于該球形多孔外側也使得與待清洗除垢面的部分交界面處存在小的間隙，上述這種網孔表層外球殼結構也使得當網孔隔片刮蹭待清洗除垢面時，網孔中的污垢被間隙處流過的流體帶走而使得清洗除垢球外側以及網孔內保持清潔，即具有自清潔功能。本實施例的網孔平均當量直徑de為3_4mm，網孔隔片平均寬度w為
I.5mm-2. 5. 5mm,網孔平均深度h為且h / de ^ 2以保證網孔不易被堵塞，w /h ( 2以保證網孔隔片具有合理的彈性。本實施例的網孔表層的開孔率為68%左右。本實施例采用橡膠類材料制造，具體為幾種硅膠和添加料進行配比，也可以采用塑料類材料制造，或者采用良好彈性和強度的復合材料制造。由于橡膠類材料的彈性優于塑料類材料的彈性，塑料類材料的清洗除垢球建議采用其球直徑略小于待清洗換熱管直徑，而橡膠類材料的清洗除垢球建議采用其球直徑略大于待清洗換熱管直徑。本實施例4與本實施例I的不同是，本實施例I的網孔表層為3組相互交叉的環狀網孔隔片211組成，其網孔為四邊形孔密集網狀布置形式，或三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式，而本實施例4的網孔表層為圓孔隔片213組成，其網孔為三角形密集網狀布置形式(緊相鄰的3個網孔的孔中心組成一個三角形)。實施例I的刮蹭待清洗除垢面的網孔隔片數量更多，因而實施例I清洗除垢效果更優，但實施例4也是一種合理的結構。網孔的排列形式不限于實施例I的四邊形孔密集網狀布置形式、三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式，實施例2的三邊形孔密集網狀布置形式、三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式、三邊形孔和四邊形孔和六邊形孔混合密集網狀布置形式，實施例3的五邊形孔和六邊形孔混合密集網狀布置形式，以及實施例4圓形孔陣列形式，也可以上述三邊形孔、四邊形孔、五邊形孔、六邊形孔和圓形孔的任一種或者幾種的密集網狀布置，只要布置的孔成密集網狀即可，并滿足一定的結構參數的要求，即網孔表層的網孔平均當量直徑de為2mm-10mm，網孔隔片平均寬度w為O. lmm-4mm,網孔平均深度h為lmm-6mm， 且h / de < 2以保證網孔不易被堵塞，w /h < 2以保證網孔隔片具有合理的彈性。
權利要求
1.一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，是由內球和網孔表層組成，內球和網孔表層均由彈性材料制成，內球的外表面與網孔表層的內表面連接為一體，清洗除垢球的外表面采用致密表面；網孔表層為成密集網狀布置多個孔的網孔殼狀結構，網孔表層的各網孔之間的實體部分為可刮蹭待清洗除垢表面而獲得清洗除垢功效的網孔隔片。
2.根據權利要求I所述的一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述內球為實心球體，所述網孔表層是內外側均為球面的帶多孔的球殼體。
3.根據權利要求I所述的一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述內球和網孔表層為橡膠材料或塑料材料制成，其密度與待清洗管內流體的密度差值不超過流體的密度的±5%。
4.根據權利要求I所述的一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述網孔隔片為相互交叉的環狀網孔隔片或者足球狀邊框網孔隔片或者圓孔隔片；由網孔隔片形成的網孔為三邊形孔密集網狀布置形式，或為四邊形孔密集網狀布置形式，或為三邊形孔和四邊形孔混合密集網狀布置形式，或為五邊形孔和六邊形孔混合密集網狀布置形式，或為三邊形孔和四邊形孔和六邊形孔混合密集網狀布置形式，或為圓形孔密集網狀布置形式；所述網孔為直孔或錐形孔，網孔進行倒圓，倒圓后的網孔為曲面孔。
5.根據權利要求權利要求4所述的一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述網孔隔片分成3組空間相互正交的環狀網孔隔片，即三正交左視環狀網孔隔片、三正交右視環狀網孔隔片和三正交俯視環狀網孔隔片，每個視向均分別設置2-12個環狀網孔隔片，網孔隔片連接為一體組成網孔表層，網孔隔片之間的空隙部分為網孔； 或者所述網孔隔片分成4組空間相互交叉的環狀網孔隔片，即3組相互斜交的環狀網孔隔片以及I組分別與所述3組相互斜交的環狀網孔隔片正交的環狀網孔隔片，其中至少有一組環狀網孔隔片的數量為2個以上，且4組環狀網孔隔片的數量均不多于12個，網孔隔片連接為一體組成網孔表層，網孔隔片之間的空隙部分為網孔； 或者所述網孔隔片為足球狀邊框網孔隔片，網孔隔片連接為一體組成網孔表層，網孔隔片之間的空隙部分為網孔； 或者網孔隔片為圓孔隔片，網孔隔片連接為一體組成網孔表層，網孔隔片之間的空隙部分為網孔。
6.根據權利要求I所述的一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述網孔表層的網孔平均當量直徑de為網孔隔片平均寬度w為O. lmm-4mm,網孔平均深度h為lmm-6mm，且h/de彡2以保證網孔不易被堵塞，w/h彡2以保證網孔隔片具有合理的彈性；其中，網孔平均當量直徑為網孔的4倍平均截面面積與網孔平均周長的比值。
7.根據權利要求6所述的一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述網孔表層的網孔平均當量直徑de為網孔隔片平均寬度w為O. 8mm-1. 2mm,網孔平均深度h為 I. 5mm-2. 5mm。
8.根據權利要求I所述的一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述網孔表層的開孔率為30%-80%，其中，網孔表層的開孔率是指全部網孔的體積之和占網孔表層體積的百分比。
9.根據權利要求I所述的一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述內球為兩層或兩層以上的復合式結構。
10.根據權利要求1-9所述的任一項一種帶網孔表層的清洗除垢球，其特征在于，所述內球設置一通孔。
全文摘要
一種帶網孔表層的清洗除垢球，屬于管內清洗除垢和強化傳熱領域。該清洗除垢球是由內球和網孔表層組成，球的外表面采用致密表面；內球的外表面與網孔表層的內表面連接為一體，網孔表層上設置有多個密集網狀布置的網孔，網孔之間為相互交叉的環狀或足球狀邊框或圓孔網孔隔片。多孔的網孔表層結構具有良好彈性和密集的刮蹭楞，因而具有優良的清洗除垢效果和不易堵塞待清洗管的特點；致密球外表面在使用過程中不吸水不膨脹，在長久使用過程中保持清洗除垢球的密度和尺寸穩定，克服了目前海綿膠球在使用過程中變化較大而影響清洗效果的不足，可保證冷季照常運行；內實體球結構，不易從收球網的網孔中擠出或者堵塞在收球網的網孔中，收球率和運行循環率高。
文檔編號B08B9/04GK102921682SQ20121044295
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日
發明者孟繼安 申請人:清華大學