CN101027532A - 管式热交换系统的无动力清洗系统和装置 - Google Patents

Abstract

在本发明中，一双壳旋流器(100)与一使用球状物(53)的、管式热交换系统(10)的无动力清洗系统(50)结合为一体。该双壳旋流器分离比预定直径小的球状物，从而可处置及更换球状物。该双壳旋流器(100)也可用于从管式热交换系统(10)的流体中分离出碎片，以及分离出聚积在球状物上的碎片。该清洗系统包括：在该热交换系统的流体中循环流动的多个球状物(53)，一球状物入口(55)、一球状物出口(57)及一双壳旋流器。所述球状物由任意有弹性的橡胶材料制成，具有预定的直径，适合于在热交换器中清洗管子。所述球状物使用一个不对称的配重核心，由此增加该球状物的比重。

Description

管式热交换系统的无动力清洗系统和装置

技术领域

本发明涉及一种管式热交换系统的清洗系统，特别涉及一种用于清洗管式热交换系统用球状物的环流的无动力系统和装置。

背景技术

管式热交换系统被运用在不同的产业，例如运用在涡轮机的冷凝器，冷冻设备，气体冷却系统和洗净系统的热交换器中。其也被运用在发电厂，海水淡化厂和石化工业方面。这些管式热交换系统主要是利用流体在一些捆绑在一起的管子中循环流动来进行热交换。这种热交换系统的运行为众所周知的技术，在此不再赘述。

为了热交换的效率，维护这些管子是有必要的。因为在管式热交换系统中的沉淀、腐蚀、结晶化、化学反应等而形成的碎片和污垢沉淀物会阻塞管子。传统的清洗管子的方法需要关闭该热交换系统，将其拿离开，再物理上地冲洗各支管子。

目前已发展出新的清洗系统，其在热交换系统的管子中的流体循环中使用橡胶的球状物。许多在热交换系统中循环的球状物，将会促使球状物通过至少一定数量的管子。当球状物通过管子时，管子里的任何污垢沉淀物或碎片即会被推出。这一新的清洗方法已被证实在减少维护时关闭热交换系统的频率方面是相当有效的。这些系统目前已众所周知，美国专利第5,592,990号中所公开的即是一个实例。

在这种使用环流球状物的管式清洗系统中，将球状物与热交换系统分离的装置是不可或缺的。经过一段时间后橡胶球状物会被磨损，各球状物太小以致无法有效地清除管子里的污垢，造成清洗效率的降低。各磨损的球状物必须被回收，并且与热交换系统分开，这样，新的球才能导入。在美国专利第5,592,990号中，球状物收集器壳罩常被用来收集球状物并使球状物与流体分开，省略一单独的用于将球状物导进入该系统中的储藏箱。但是，其也有问题，甚至未磨损的球状物也一并被收集和处理。

在美国专利第4,974,662号中，球状物隔离器常被根据不同预定尺寸，利用平行轨道的顶部所形成的开口，对球状物进行分类。该被分开的磨损球状物于是被收集在一个篮子里以便去除。当只有该磨损的球状物与流体分开时，需要使用一驱动泵以提供足够的压力，从而球状物即可被迫使通过该球状物隔离器。

目前仍然缺乏一种使用球状物用以清洗热交换系统中的管子的无动力清洗系统，利用有效的装置将磨损的球状物从流体中分离。

发明内容

本发明提供一种清洗管式热交换系统的球状物的环流的无动力系统和装置。

所以，本发明的首要方面，即在于提供一种无动力清洗系统，用以清洗热交换系统中的多支管子，所述热交换系统具有入口端和排出端，其中，流体被用作热交换媒体，该流体从入口端流入所述多支管子再流至该排出端，所述清洗系统包括：在流体中的多个球状物；一球状物入口，连结于该排出端，以引导该流体及多个球状物进入清洗系统；一球状物转向器单元，连结于该球状物入口，以引导多个球状物及流体进入该球状物入口；一双壳旋流器，连结于该球状物入口，用以从多个球状物中分离出多个在预定尺寸以下的球状物，所述双壳旋流器还可用于从流体中分离出碎片；和一球状物出口，连结于该双壳旋流器，用于将经过分离后的多个球状物及流体引导进入热交换系统的入口端；

其中，该双壳旋流器包括一初级旋流器和一次级旋流器；该次级旋流器具有多个预定形状和尺寸的孔洞，且该次级旋流器还装设在该初级旋流器之内。

本发明另一方面，即在于提供一种双壳旋流器，用以从清洗热交换系统的多支管子的、清洗系统中的多个球状物中分离出多个在预定尺寸以下的球状物，其中，流体被用作热交换媒体，所述双壳旋流器包括：一初级旋流器；一次级旋流器，装设在该初级旋流器之内，且具有多个预定形状和预定尺寸的孔洞；一初级入口，用以引导流体呈切线地进入到该初级旋流器中；一次级入口，用以引导含有多个球状物的流体呈切线地进入到该次级旋流器中；其中，所述次级旋流器容许在预定直径以下的球状物通过多个孔洞而进入到所述初级旋流器中，由此从多个球状物中分离出在预定直径以下的球状物。

本发明又一方面，即在于提供一种从管子清洗系统中的多个球中分离出多个在预定尺寸以下的球状物的方法，该方法使用一双壳旋流器，该双壳旋流器具有一初级旋流器和一装设在该初级旋流器之内的次级旋流器，并且具有多个预定形状和预定尺寸的孔洞；其中，该次级旋流器容许多个在预定尺寸以下的球状物通过所述多个孔洞而进入到所述初级旋流器中，该方法包括以下步骤：

a)引导流体进入到该初级旋流器中，且引导含有多个球状物的流体进入到该次级旋流器中；

b)在初级旋流器中形成一初级流体涡流，且在次级旋流器中形成一次级流体涡流；及

c)从该次级旋流器中分离出多个在预定尺寸以下的球状物并使其进入到该初级旋流器中；

其中，该初级流体涡流的速度比所述次级流体涡流的速度高，且该初级流体涡流与该次级流体涡流之间的压力差加强了多个在预定直径以下球状物的分离。

附图说明

以下，将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

图1为本发明的用于流体热交换系统的无动力清洗系统的示意图；

图2为图1的双壳旋流器的剖面图；

图3显示了图2的双壳旋流器的第一及第二圆筒部分；

图4为图2的双壳旋流器的剖面操作示意图；

图5为本发明的操作方法的流程图；

图6为图2双壳旋流器的顶部的剖面图。

具体实施方式

在本发明中，一双壳旋流器是与一用球状物清洗管式热交换系统的无动力清洗系统合并为一体的。该双壳旋流器分离比预定尺寸小的已磨损的球状物，从而所述磨损的球状物能够被去除或更换。该双壳旋流器也可用于从管式热交换系统中的流体将碎片分离，以及将累积在球状物上的碎片分离。

请参阅图1所示，热交换系统10包含有多支管子17，所述管子17成束地设置在具有一入口端23和一排出端25的热交换单元21中。流体从入口端23流入该热交换单元21的各管子17中，而与在空间27中的另一流体媒体交换热能，所述空间27在各管子17与该热交换单元21的壁之间。接着，流体即会从各管子17流出，而进入到热交换系统10的出口端25。一循环泵(未图示)通常被用以产生使流体在热交换系统10中循环所需要的压力差。此压力差也可用以驱动本发明的清洗系统。

依据本发明的清洗系统50，包含有：在热交换系统10中环流的多个球状物53，一球状物入口55，一球状物出口57以及一双壳旋流器100。流体中的各球状物53大体上呈预定的直径，可适用于清洗热交换单元21中的管子17。而各球状物53可以是由各种橡胶材料制成，几乎任何具有弹性的材料都可以使用。而且，本发明中所使用的每一个球状物53均可使用一个不对称的配重核心，以便控制和修正每一个球状物53的比重。

一球状物转向器单元63设置在排出端25上，其可用以收集通过各管子17之后的所有的球状物53。各球状物53和流体接着则会进入通过球状物入口55被连结到球状物转向器单元63的双壳旋流器100中。该球状物转向器单元可能只是一张网或一个篮子，以引导各球状物进入到该球状物入口55，而仍允许流体流动。

该双壳旋流器100有助于从比预定直径大的各球状物53中分离出在预定直径以下的各球状物53。该双壳旋流器100也可用以驱使聚积在各球状物53上的碎片进入到流体中，而且也可同时从流体中分离出碎片。

比预定直径大的各球状物53将会通过球状物出口57送进入到热交换系统10的入口端23。此时这些球状物53已与该聚积的碎片分离，接着再次循环通过各管子17，来清洗各管子17。

比预定直径小的各球状物53可被保留在双壳旋流器100内，而后从清洗系统50中排出以供处理。

该双壳旋流器100除了能够从比预定直径为大的各球状物53中分离出各磨损的球状物53外，还能够有利地用于从各球状物53上除去碎片以及使碎片与流体分离。该双壳旋流器100还促使流体进入该双壳旋流器100中以增加速度，并且以一非常高的速度流出该双壳旋流器100。这将会在流体离开该双壳旋流器100的区域产生低压，并且越过该双壳旋流器100产生一压力差。

球状物入口55通常设置在比双壳旋流器100高的位置。这将会在球状物入口55与双壳旋流器100之间产生额外的位压差。此位压差与流体离开双壳旋流器100的区域中的低压一起产生一个大的压力差。此压力差随后就是在双壳旋流器100内驱使和推动各球状物53并经由球状物出口57推出的动力。在压力差不充足的情况下，可在该热交换系统10内重要的位置处设置一辅助泵(未图示)，以加强各球状物53的进入热交换系统10的补充及喷射过程。

球状物出口57连结于热交换系统10的入口端23。一文氏管65装设在该入口端23，此处连接有球状物出口端57，由此可进一步产生额外的压力差。该文氏管65使得流体在该文氏管65中流动时形成收缩。文氏管65加快了流体流动速度，产生了一低压区。这会产生一种“抽吸”作用，进一步促使流体和各球状物53流出球状物出口57，进入到热交换系统10的入口端23。文氏管65中压力的下降还有助于各球状物入口55与各球状物出口57之间的整体压力差。

借由球状物计数器67及球状物速度追踪器69的安装可进一步增进该清洗系统50的效果。该球状物计数器67可确保在清洗系统50内的循环中保持着最适宜的球状物53的数目，以获得最好的清洗效果。球状物53被磨损并且在预定直径以下时即会被双壳旋流器100清除，伴随着这些，球状物计数器67可确保：如果有太多的球状物53被清除，就会发出一个警报让操作人员知道，或者如果系统是全自动的，那么将会自动地将新的球状物53加入到清洗系统50中。

球状物速度追踪器69追踪在清洗系统内的各球状物53的速度。这个速度可被用来当作是清洗系统50内的循环率和性能的指示。

该球状物计数器67及该球状物速度追踪器69可以是磁性装置。同样地，被追踪的各球状物53需要具有一些金属成分。本发明中所使用的每一个球状物53可以被描述成具有一个不对称的配重核心。该配重核心可以是由适合球状物计数器67及球状物速度追踪器69追踪及监控各球状物53的金属制成。

各球状物53中的不对称的配重核心还实现了各球状物53的相对密度被有利地控制。各球状物53具有不同质量及大小的不对称配重核心，由此使得各球状物53具有不同的相对密度，因此可以呈现随机动态的清洗效率。当热交换单元21与各支管子17呈一水平方向时，其将有助于各球状物53具有不同的相对密度。具有不同的相对密度的各球状物53将会趋向于进入到处在不同高度的管子17，因为它们不同的相对密度会使它们有保持在流体中不同深度的倾向。利用具有不同相对密度的各球状物53即可增加清洗更多管子17的可能性。直径比各管子17内径小的、具有不对称配重核心的各球状物53在各管子17内部呈现随机动态碰撞，因此可以产生较好的清洗效果，延长了各球状物53的使用寿命。

还可安装检查装置70a、70b以监控该热交换单元21的各管子17的开口端。该检查装置70a、70b主要是用以监控各管子17的开口端，以检查它们是否明显地被阻塞。检查装置70a、70b还可用以确保所使用的各球状物53在该热交换单元21内有效地清洗足够数量的管子17。

请参阅图2所示，该双壳旋流器100包含有一初级旋流器110及一次级旋流器120，其中该次级旋流器120装设在该初级旋流器110之内。初级入口111引导流体进入到该初级旋流器110中，而次级入口121则引导流体进入到次级旋流器120中。该初级入口111与次级入口121两者都连结于该球状物入口55。该次级入口121也可容许各球状物53进入到该次级旋流器120中。该初级旋流器110与该次级旋流器120两者均可引导流体呈切线地分别进入到该初级旋流器110和次级旋流器120中。

该初级旋流器110还具有一与该球状物出口57相连结的初级出口112，用作为流体流出该初级旋流器110的通路。该初级出口112还用于容许在预定直径以下的各球状物53流出该初级旋流器110。该次级旋流器120同样地具有一次级出口122，这个次级出口122也可用作为从该次级旋流器120中除去比预定直径大的球状物，并且引导该些球状物经由该球状物出口57回到该清洗系统50的循环中。

该初级旋流器110可用以当作是一储存装置，储存在预定直径以下的各球状物53，其中已遭淘汰的各球状物53接着即可从该清洗系统50中予以排出。

该次级旋流器120还包含有可与圆锥部120b相连的第一圆筒部120a。该第一圆筒部120a与圆锥部120b两者还可设有多个孔洞123a、123b。这些孔洞123a、123b有预定的形状和尺寸，可容许在预定直径以下的各球状物53通过进入到该初级旋流器110中。作用时，该次级旋流器120促使比预定直径小的各球状物53朝向并进入到该初级旋流器110中。同时，比预定直径大的各球状物53会留在该次级旋流器120中，并容许利用该次级出口122排出，经由该球状物出口57回到该清洗系统50中。

该第一圆筒部120a的孔洞123a为细长的孔，排列环绕在该第一圆筒部120a上。所述细长的孔的角度设置成从该双壳旋流器100水平线算起约30°到60°；该水平线如图2的箭头5所示。该细长的孔的宽度决定了可以通过的球状物53的直径，而该细长的孔的角度则有助于使各球状物53随机地与该细长的孔接触，如果各球状物53的直径在预定直径以下，则可使各球状物53通过。

该次级旋流器120的圆锥部120b的孔洞123b大体上为圆孔。这些圆孔以预定的方式全部环绕设置在该圆锥部120b周围。同样，各圆孔的尺寸也决定了可以通过的各球状物53的尺寸。

请参阅图3所示，该第一圆筒部120a还可容许各孔洞123a的宽度的变化。这允许了可通过该细长的孔的各球状物53的预定直径的变化。该第一圆筒部120a还包含有一第二圆筒部120c，该第二圆筒部120c配合安装在该第一圆筒部120a的内部。该第二圆筒部120c大体上具有与该第一圆筒部120a相同的孔洞123c。该第二圆筒部120c还适合于调整。调整该第二圆筒部120c即可引起该第一圆筒部120a的各孔洞123a的宽度的变化。第二圆筒部120c的部分壁没有孔洞123c，所述部分壁适于搭接到第一个圆筒部120a的孔洞123a中，因此减小了孔洞123a的宽度。

可选择地，该第二圆筒部120c可被固定，而该第一圆筒部120a是可调整的。或者，该第一圆筒部120a及该第二圆筒部102b两者都是可调整的。其目的主要是有选择性地变化该第一圆筒部120a的孔洞123a的宽度。

请参阅图4及图5所示，该双壳旋流器100的操作方法中，首先的步骤210是引导含有多个球状物53的流体进入到该双壳旋流器100中，经由该次级入口121进入到该次级旋流器120中，并只引导流体进入到该双壳旋流器100中，经由该初级入口111进入到该初级旋流器110中。

随后，步骤215是：同时在该初级旋流器110中与该次级旋流器120中分别形成有一初级流体涡流131及一次级流体涡流133。

该初级流体涡流131和次级流体涡流133中的流体两者都具有离心力，该离心力可以引起具有不同相对密度的本体或物体分离。这种旋流器中的分离能力是众所周知的现有技术，在此不再赘述。

含有球状物53的流体在次级流体涡流133中会经历各球状物53与流体的分离。随着离心力作用在各球球状物53与流体上，比流体更稠密的各球状物53将会移动至该次级旋流器120的壁面，并与该壁面接触。该次级旋流器120与各球状物53之间的接触将促使聚积在各球状物53上的各碎片破碎而自由地进入到流体中。该次级流体涡流133的旋转作用还将促进从各球状物53移去碎片。各球状物53在该次级旋流器120内旋转时可进一步彼此接触和碰撞，以促进从各球状物53移去碎片。从各球状物53上移去的碎片随后会通过各孔洞123a、123b移动进入到该初级旋流器110中，并经由该初级出口112流出以供处理。

当各球状物53移动到该次级旋流器120的壁面时，就进行步骤220，即从该次级旋流器120中分离在预定直径以下的各球状物53。在预定直径以下的各球状物53将会通过该次级旋流器120的多个孔洞123a、123b，进入到该初级旋流器110中，而从该清洗系统50中被淘汰出来。在预定直径以下的各球状物53随后经由该初级出口112流出该初级旋流器110。该被淘汰的各球状物53随后会移入一收集装置中以供处理，而该流体可再被导入该清洗系统50中。

在步骤225中，该必预定直径大的各球状物53将会留在该次级旋流器120内，并经由该次级出口122流出该次级旋流器120，而后经由该球状物出口57被再次引导回到该清洗系统50中。

请参阅图6所示，该初级入口111与该次级入口121可进一步的改善本发明的双壳旋流器120的功能。该初级入口111可以是从如图2箭头5所示的水平线开始以小于15°的小角度倾斜进入该初级旋流器110。该初级入口111还可具有一塞子以改变该初级入口111的尺寸，因此可改变流体进入该初级旋流器110的速度。

该初级入口111也可进一步包含有两个初级入口111a、111b，其位于该初级旋流器110之内的相对侧。各初级入口111a、111b也可用于改变流体进入该初级旋流器110的速度。依据本发明，在初级旋流器110中的流体速度高于在该次级旋流器120的流体速度。这会在该初级旋流器110与该次级旋流器120之间产生一压力差。该次级旋流器120内较高的流体压力对该双壳旋流器100的分离能力将会有所帮助，主要是因为该压力差所产生的力量从该次级旋流器120指向该初级旋流器110。

该初级入口111a、111b与该次级入口121大体上顺着该旋流器的弯曲结构，因此可沿周缘地引导流体进入到该双壳旋流器100中。

应该意识到，在不超出本发明的范围的情况下，熟知本领域技术的人员可以做出各种修改和改进。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1、一种用以清洗热交换系统(10)中的多支管子(17)的无动力清洗系统(50)，所述热交换系统(10)具有入口端(23)和排出端(25)，其中，流体被用作热交换媒体，该流体从入口端(23)流入所述多支管子(17)再流至所述排出端，该清洗系统(50)包括：

在流体中的多个球状物(53)；

一球状物入口(55)，连结于所述排出端(25)，以引导所述流体及多个球状物(53)进入到所述清洗系统(50)中；

一球状物转向器单元(63)，连结于所述球状物入口(55)，以引导多个球状物(53)及流体进入到所述球状物入口(55)；

一双壳旋流器(100)，连结于所述球状物入口(55)，用以从多个球状物(53)中分离出多个在预定直径以下的球状物(53)，所述双壳旋流器(100)还可用以从流体中分离出碎片；和

一球状物出口(57)，连结于所述双壳旋流器(100)，用以引导经分离后的多个球状物(53)及流体进入热交换系统(10)的入口端(23)；

其中，所述双壳旋流器(100)包括一初级旋流器(110)和一次级旋流器(120)；所述次级旋流器(120)具有多个预定形状和尺寸的孔洞(123)，且所述次级旋流器(120)还装设在所述初级旋流器(110)之内。

2、根据权利要求1所述的无动力清洗系统(50)，还包括一文氏管(65)，其装设在所述入口端(23)，以增加所述出口端(57)与所述排出端(25)之间的压力差。

3、根据权利要求1所述的无动力清洗系统(50)，其中，多个球状物(53)的每一个都具有一个不对称的配重核心。

4、根据权利要求3所述的无动力清洗系统(50)，其中，所述不对称的配重核心由金属制成。

5、根据权利要求3所述的无动力清洗系统(50)，其中，所述多个球状物(53)具有：有各种不同质量及尺寸的产生各种不同密度的不对称的配重核心。

6、根据权利要求1所述的无动力清洗系统(50)，还包括一追踪所述系统内多个球状物的数量的球状物计数器(67)。

7、根据权利要求1所述的无动力清洗系统(50)，还包括一监控所述系统内多个球状物(53)的速度的球状物速度追踪器(69)。

8、根据权利要求6所述的无动力清洗系统(50)，其中，所述球状物计数器(67)是一磁性装置，用以与所述具有不对称配重金属核心的球状物起作用。

9、根据权利要求6所述的无动力清洗系统(50)，其中，所述球状物速度追踪器(69)是一磁性装置，用以与所述具有不对称配重金属核心的球状物起作用。

10、根据权利要求1所述的无动力清洗系统(50)，还包括一检查装置(70)，其设在所述多支管子(17)的开口端，用以检查所述多支管子(17)的状况。

11、根据权利要求2所述的无动力清洗系统(50)，还包括一辅助泵，设在热交换系统(10)内的重要位置，以增加各个球状物的进入热交换系统(10)的补充及喷射过程。

12、一种双壳旋流器(100)，用于从清洗热交换系统(10)的多支管子(17)的、清洗系统(50)中的多个球状物(53)中分离出在预定直径以下的球状物(53)，其中，流体被用作热交换媒体，所述双壳旋流器(100)包括：

一初级旋流器(110)；

一次级旋流器(120)，装设在所述初级旋流器(110)之内，且具有多个预定形状和预定尺寸的孔洞(123)；

一初级入口(111)，用以引导流体呈切线地进入到所述初级旋流器(110)中；和

一次级入口(121)，用以引导含有多个球状物(23)的流体呈切线地进入到所述次级旋流器(120)中；

其中，所述次级旋流器(120)容许在预定直径以下的球状物(53)通过多个孔洞(123)而进入到所述初级旋流器(110)中，由此从多个球状物(53)中分离出在预定直径以下的球状物(53)。

13、根据权利要求12所述的双壳旋流器(100)，其中，所述次级旋流器(120)还包括一第一圆筒部(120a)和一圆锥部(120b)。

14、根据权利要求13所述的双壳旋流器(100)，其中，所述第一圆筒部(120a)的孔洞(123)还包括多个细长的孔。

15、根据权利要求14所述的双壳旋流器(100)，其中，所述多个细长的孔的角度设置成从水平线开始约为30°到60°。

16、根据权利要求12所述的双壳旋流器(100)，其中，所述圆锥部(120b)的多个孔洞(123)包括多个圆孔。

17、根据权利要求12所述的双壳旋流器(100)，其中，所述次级旋流器(120)还包括一基本相同于所述第一个圆筒部(120a)的第二圆筒部(120c)，所述第二圆筒部(120c)设置在所述第一圆筒部(120a)内部，其中，移动所述第二圆筒部(120c)即允许了所述第一圆筒部(120a)的多个孔洞(123)的尺寸变化。

18、根据权利要求12所述的双壳旋流器(100)，其中，所述次级旋流器(120)还包括一基本相同于所述第一个圆筒部(120a)的第二圆筒部(120c)，所述第二圆筒部(120c)设置在所述第一圆筒部(120a)内部，其中，移动所述第一圆筒部(120a)即允许了所述第一圆筒部(120a)的多个孔洞(123b)的尺寸变化。

19、根据权利要求12所述的双壳旋流器(100)，其中，所述初级入口(111)还包括两个初级入口，其设置在所述初级旋流器(110)的相对侧。

20、根据权利要求12所述的双壳旋流器(100)，其中，所述初级入口(111)适用于改变流体进入所述初级旋流器(110)的速度。

21、根据权利要求12所述的双壳旋流器(100)，其中，所述初级入口(111)与所述次级入口(121)适合于引导流体分别沿周缘进入所述初级及次级旋流器(110、120)。

22、一种从管子清洗系统(50)中的多个球状物(53)中分离出多个在预定直径以下的球状物(53)的方法，该方法使用一双壳旋流器(100)，该双壳旋流器(100)具有一初级旋流器(110)和一装设在所述初级旋流器(110)之内的次级旋流器(120)，并且具有多个有预定形状和预定尺寸的孔洞(123)；其中，所述次级旋流器(120)容许多个在预定直径以下的球状物(53)通过所述多个孔洞(123)而进入到所述初级旋流器(110)中，所述方法包括以下步骤：

a)引导流体进入到所述初级旋流器(110)中，且引导含有多个球状物(53)的流体进入到所述次级旋流器(120)中；

b)在初级旋流器(110)中形成一初级流体涡流，且在次级旋流器(120)中形成一次级流体涡流；及

c)从所述次级旋流器(120)中分离出多个在预定直径以下的球状物(53)并使其进入到所述初级旋流器(110)中；

其中，所述初级流体涡流的速度比所述次级流体涡流的速度高，且所述初级流体涡流与所述次级流体涡流之间的压力差加强了多个在预定直径以下的球状物(53)的分离。

23、根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤：

d)将经过分离后的多个球状物(53)再次引导进入到所述管子清洗系统(50)中。

24、根据权利要求22所述的方法，其中，步骤c)还包括以下步骤：

c1)从多个球状物(53)中移出碎片；和

c2)从进入所述初级旋流器(110)中的多个球状物(53)中分离出碎片。

Claims (24)

1、一种用以清洗热交换系统中的多支管子的无动力清洗系统，所述热交换系统具有入口端和排出端，其中，流体被用作热交换媒体，该流体从入口端流入所述多支管子再流至所述排出端，该清洗系统包括：

在流体中的多个球状物；

一球状物入口，连结于所述排出端，以引导所述流体及多个球状物进入到所述清洗系统中；

一球状物转向器单元，连结于所述球状物入口，以引导多个球状物及流体进入到所述球状物入口；

一双壳旋流器，连结于所述球状物入口，用以从多个球状物中分离出多个在预定直径以下的球状物，所述双壳旋流器还可用以从流体中分离出碎片；和

一球状物出口，连结于所述双壳旋流器，用以引导经分离后的多个球状物及流体进入热交换系统的入口端；

其中，所述双壳旋流器包括一初级旋流器和一次级旋流器；所述次级旋流器具有多个预定形状和尺寸的孔洞，且所述次级旋流器还装设在所述初级旋流器之内。

2、根据权利要求1所述的无动力清洗系统，还包括一文氏管，其装设在所述入口端，以增加所述出口端与所述排出端之间的压力差。

3、根据权利要求1所述的无动力清洗系统，其中，多个球状物的每一个都具有一个不对称的配重核心。

4、根据权利要求3所述的无动力清洗系统，其中，所述不对称的配重核心由金属制成。

5、根据权利要求3所述的无动力清洗系统，其中，所述多个球状物具有：有各种不同质量及尺寸的产生各种不同密度的不对称的配重核心。

6、根据权利要求1所述的无动力清洗系统，还包括一追踪所述系统内多个球状物的数量的球状物计数器。

7、根据权利要求1所述的无动力清洗系统，还包括一监控所述系统内多个球状物的速度的球状物速度追踪器。

8、根据权利要求6所述的无动力清洗系统，其中，所述球状物计数器是一磁性装置，用以与所述具有不对称配重金属核心的球状物起作用。

9、根据权利要求6所述的无动力清洗系统，其中，所述球状物速度追踪器是一磁性装置，用以与所述具有不对称配重金属核心的球状物起作用。

10、根据权利要求1所述的无动力清洗系统，还包括一检查装置，其设在所述多支管子的开口端，用以检查所述多支管子的状况。

11、根据权利要求2所述的无动力清洗系统，还包括一辅助泵，设在热交换系统内的重要位置，以增加各个球状物的进入热交换系统的补充及喷射过程。

12、一种双壳旋流器，用于从清洗热交换系统的多支管子的、清洗系统中的多个球状物中分离出在预定直径以下的球状物，其中，流体被用作热交换媒体，所述双壳旋流器包括：

一初级旋流器；

一次级旋流器，装设在所述初级旋流器之内，且具有多个预定形状和预定尺寸的孔洞；

一初级入口，用以引导流体呈切线地进入到所述初级旋流器中；和

一次级入口，用以引导含有多个球状物的流体呈切线地进入到所述次级旋流器中；

其中，所述次级旋流器容许在预定直径以下的球状物通过多个孔洞而进入到所述初级旋流器中，由此从多个球状物中分离出在预定直径以下的球状物。

13、根据权利要求12所述的双壳旋流器，其中，所述次级旋流器还包括一第一圆筒部和一圆锥部。

14、根据权利要求13所述的双壳旋流器，其中，所述第一圆筒部的孔洞还包括多个细长的孔。

15、根据权利要求14所述的双壳旋流器，其中，所述多个细长的孔的角度设置成从水平线开始约为30°到60°。

16、根据权利要求12所述的双壳旋流器，其中，所述圆锥部的多个孔洞包括多个圆孔。

17、根据权利要求12所述的双壳旋流器，其中，所述次级旋流器还包括一基本相同于所述第一个圆筒部的第二圆筒部，所述第二圆筒部设置在所述第一圆筒部内部，其中，移动所述第二圆筒部即允许了所述第一圆筒部的多个孔洞的尺寸变化。

18、根据权利要求12所述的双壳旋流器，其中，所述次级旋流器还包括一基本相同于所述第一个圆筒部的第二圆筒部，所述第二圆筒部设置在所述第一圆筒部内部，其中，移动所述第一圆筒部即允许了所述第一圆筒部的多个孔洞的尺寸变化。

19、根据权利要求12所述的双壳旋流器，其中，所述初级入口还包括两个初级入口，其设置在所述初级旋流器的相对侧。

20、根据权利要求12所述的双壳旋流器，其中，所述初级入口适用于改变流体进入所述初级旋流器的速度。

21、根据权利要求12所述的双壳旋流器，其中，所述初级入口与所述次级入口适合于引导流体分别沿周缘进入所述初级及次级旋流器。

22、一种从管子清洗系统中的多个球状物中分离出多个在预定直径以下的球状物的方法，该方法使用一双壳旋流器，该双壳旋流器具有一初级旋流器和一装设在所述初级旋流器之内的次级旋流器，并且具有多个有预定形状和预定尺寸的孔洞；其中，所述次级旋流器容许多个在预定直径以下的球状物通过所述多个孔洞而进入到所述初级旋流器中，所述方法包括以下步骤：

a)引导流体进入到所述初级旋流器中，且引导含有多个球状物的流体进入到所述次级旋流器中；

b)在初级旋流器中形成一初级流体涡流，且在次级旋流器中形成一次级流体涡流；及

c)从所述次级旋流器中分离出多个在预定直径以下的球状物并使其进入到所述初级旋流器中；

其中，所述初级流体涡流的速度比所述次级流体涡流的速度高，且所述初级流体涡流与所述次级流体涡流之间的压力差加强了多个在预定直径以下的球状物的分离。

23、根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤：

d)将经过分离后的多个球状物再次引导进入到所述管子清洗系统中。

24、根据权利要求22所述的方法，其中，步骤c)还包括以下步骤：

c1)从多个球状物中移出碎片；和

c2)从进入所述初级旋流器中的多个球状物中分离出碎片。

Images