CN103528395A - 一种声波除垢的圆弧形封闭式结构的换热器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种声波除垢的圆弧形封闭式结构的换热器，换热器包括上集管、下集管和连接上集管和下集管的圆弧形封闭翅片管，所述换热器包括除垢装置，自动防垢装置的主机发出超音频脉冲信号经换能器转换产生超音频脉冲振动，此超音频脉冲振动作用于换热器金属管中的水中，超音频脉冲振动使金属管和水之间产生高速微流和空化效应，阻止了垢质的形成，减小了换热热阻，使其达到换热效率最大化，以节约能源，达到环保节能的目的。

Description

一种声波除垢的圆弧形封闭式结构的换热器

技术领域

本发明属于换热器领域，尤其涉及具有除垢功能的换热器。

背景技术

石化、炼油、钢铁、火电等许多企业,在生产过程中大量使用冷却和循环水以进行热交换。热交换器和连通其它装置的管道，由于水中存在的多种酸、碱、盐离子和其他有机杂质，在高热状态下很容易在其内壁形成结垢，垢层越积越厚，使热交换效率大大降低，对热能造成很大浪费。另外，结垢对热交换器的安全生产造成严重威胁。所以必须定期对热交换器和管道进行除垢。目前普遍采用的方法是人工或化学清洗。化学清洗是在循环和冷却水中加入化学试剂，通过化学反应将污垢剥离。这种方法的缺点是：①造成循环、冷却水的二次污染，②清洗成本高。人工清洗更是费工费时，且效率低下。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种防垢的翅片管换热器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种声波除垢的圆弧形封闭式结构的换热器，包括上集管、下集管和连接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圆形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片设置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延长线相交于基管的圆心所在的基管的中心轴线，第一翅片和第二翅片沿着通过基管中心轴线的第一平面镜像对称；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿着第二平面分别与第一翅片和第二翅片镜像对称，所述第二平面与第一平面垂直而且经过基管的中心轴线；所述第一翅片和第二翅片之间设置第一连接片，所述第三翅片和第四翅片之间设置第二连接片，第一连接片和第二连接片为圆弧型金属板；第一翅片、第二翅片与相邻翅片管的第三翅片和第四翅片形成空间；所述圆弧形金属板的圆心所在的中心轴线与基管的中心轴线重合；所述基管为直管，所述相邻的基管的中心轴线互相平行；相邻基管的第一翅片互相平行。

所述第一翅片和第二翅片之间的夹角为A，第一翅片和第二翅片的长度为L，基管的外半径为R，沿着基管轴向上的翅片高度H，上述四者的关系满足如下公式：

Sin(A/2)=a*(L/R)²+b*(L/R)+c

H/(R*10)=e*Sin(A/2)²-f*Sin(A/2)+h其中，A单位为角度，60°<A<110°,

L的尺寸为mm，12mm<L<80mm,

R的单位为mm，10mm<R<80mm,

H的单位为mm，800mm<R<1200mm,

a、b、c、e、f、h为系数，a的范围为0.04-0.042，b的范围为0.266-0.28,c的范围为0.36-0.37，e的范围为21-23，f的范围是44-45，h是23-25。

参数的最佳结果为：a为0.0412,b为0.02715，c为0.03628，e为22，f为44.37，h为23.86。

作为一个优选，相邻基管中心轴线之间的距离为S=d*（L+R）*sin(A/2)，其中d为1.1-1.2。

d的优化结果是1.118。

所述基管和翅片的材料是铝合金，所述铝合金的组分的质量百分比如下：3.0％Cu，1.9％Mg，1.6％Ag，0.6％Mn，0.25％Zr，0.3％Ce，0.23％Ti，0.38％Si，其余为Al。

所述基管的管内部设置防腐层，基管的外部涂覆耐磨层，防腐层、基管以及耐磨层的热膨胀系数依次增加。

所述换热器还包括控制系统，所述控制系统根据室内温度控制进入换热器中水的流速。

所述控制系统包括：温度传感器、流量控制器和中央控制器，流量控制器控制进入换热器的流速；所述温度传感器用于测量室内温度，当室内温度达到第一温度时，中央控制器控制流量控制器达到第一流速，当室内温度达到高于第一温度的第二温度时，中央控制器控制流量控制器达到低于第一流速的第二流速，当室内温度达到高于第二温度的第三温度时，中央控制器控制流量控制器达到低于第二流速的第三流速，当室内温度达到高于第三温度的第四温度时，中央控制器控制流量控制器达到低于第三流速的第四流速；当室内温度达到高于第四温度的第五温度时，中央控制器将流量控制器关闭，阻止水进入换热器。

所述防腐层由如下成分组成：

片状锌粉8.3％，氧化铝为8％，硼酸为7.3％，丙烯酸为0.7％，润湿分散剂为0.4％，增稠剂为0.15％，消泡剂为0.23％，余量的水。

所述润湿分散剂为平平加系列中的SA-20，所述的增稠剂选用羟乙基纤维素；所述的消泡剂选用磷酸三丁酯。

在基管的轴向上靠近上集管和下集管的部分没有翅片。

基管靠近下集管的部分的没有翅片的部分的长度要大于靠近上翅片的没有翅片部分的长度。

换热器还包括自动防垢装置，所述的自动防垢装置由产生超音频脉冲信号的主机及其电源以及防垢部件组成，防垢部件具有换能器和波导，换能器通过电线与此主机相连接并将超音频脉冲信号转换成超音频脉冲振动，所述波导与此换能器相连接；所述波导与换热器上集管连接。

所述自动防垢装置设置在换热器的上集管的进水口处的侧壁上。

所述波导为多个，分布在换热器的不同部分。

与现有技术相比较，本发明具有如下的优点：

1）本发明提供了一种新的翅片管，而且因为翅片管的翅片的延伸线与基管的中心轴线重合，从而使得换热效果达到最好。

2）本发明通过多次试验，设计了不同管径、不同高度、夹角的翅片进行试验，从而得到一个最优的翅片优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。

3）通过对铝合金的组分的质量百分比的合理分配，提高翅片管的高耐热性和高导热性。

4）防腐层、基管以及耐磨层的热膨胀系数依次增加，保证在通热水的时候，各层的膨胀率相同，保证各层的紧密结合，防止脱落。

5）通过控制系统，自动控制进入换热器的水的流速，保持室温达到一个稳定的数值。

6)通过在基管的轴向上靠近上集管和下集管的部分没有翅片，保证了基管下部的空气能够顺利进行翅片管的空隙中，达到了好的抽吸效果，同时也能保证空气技术的向上部对流，增加对流换热的效果。

7）通过基管靠近下集管的部分的没有翅片的部分的长度要大于靠近上翅片的没有翅片部分的长度，可以增加对流效果。

8)能够自动进行防垢除垢。

附图说明

图1是本发明散热器的示意图；

图2是翅片管的横截面示意图；

图3是散热器控制系统的示意图；

图4是图3从左侧看的示意图；

图5是防垢装置第一实施例示意图；

图6是图5中防垢部件的放大示意图；

图7是本发明防垢装置第二实施例示意图；

图8是本发明防垢装置第二实施例的局部示意图；

图9是本发明防垢装置第三实施例的示意图

图10是主机的电路流程图。

附图标记如下：

1上集管，2基管中没有翅片的部分，3下集管，4翅片管，5基管，6水第一翅片，7空隙部分，8第一连接片，9第二翅片，10第四翅片，11第三翅片，12第二连接片，13中央控制器，14流量控制器，15温度传感器，16温度传感器，17换热器，18电源，19主机，20电线，21换能器，22波导，23电压整形电路，24电子开关电路，25输出匹配电路，26防垢部件，27传导杆，28磁致伸缩装置，29屏蔽装置，30磁化器，31永磁铁，32固定装置，33屏蔽外壳，34高频振荡分频电路,35脉冲触发电路，36振动传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本文中，如果没有特殊说明，涉及公式的，“/”表示除法，“×”、“*”表示乘法。

一种声波除垢的圆弧形封闭式结构的换热器17，包括上集管1、下集管3和连接上集管1和下集管3的翅片管4，所述翅片管4包括圆形基管5和第一翅片6、第二翅片9，第一翅片6和第二翅片9设置在基管5的外部并且第一翅片6和第二翅片9的延长线相交于基管5的圆心所在的基管的中心轴线，第一翅片6和第二翅片9沿着通过基管中心轴线的第一平面B镜像对称；所述翅片管包括第三翅片11和第四翅片10，所述第三翅片11、第四翅片10沿着第二平面C分别与第一翅片6和第二翅片9镜像对称，所述第二平面C与第一平面B垂直而且经过基管5的中心轴线；所述第一翅片6和第二翅片9之间设置第一连接片8，所述第三翅片11和第四翅片10之间设置第二连接片12，第一连接片8和第二连接片12为圆弧型金属板；所述圆弧形金属板的中心轴线与基管5的中心轴线重合；所述基管为直管，所述相邻的基管的中心轴线互相平行。

优选的是，相邻基管的第一翅片互相平行，表示相邻基管的第二翅片也互相平行，同理，第三翅片、第四翅片也互相平行。此特征表明翅片管是按照相同方向排列的。

需要解释的是，如图2所示，基管的中心轴线就是基管5的横切面上的圆心点的集合形成的一条线，圆弧形金属板的中心轴线就是横切面上圆弧形金属板的圆心点的集合形成的一条线。所述圆弧形金属板的中心轴线与基管5的中心轴线重合就是指在横切面上，圆弧形金属板和基管是同心圆。

优选的是，所有翅片管的尺寸都相同。

通过上述的设置，使得翅片与连接片之间形成一个空隙部分7，在对流换热的时候，空隙部分7就形成了一种烟筒效应，能够增强换热。

第一翅片、第二翅片与相邻翅片管的第三翅片和第四翅片形成空间，该空间形成一定的空隙，能够形成烟筒效应，加强对流，强化传热。

所述第一翅片6和第二翅片9之间的夹角为A，第一翅片6和第二翅片9的长度为L，基管的外半径为R，当然，因为镜像对称，第三翅片11和第四翅片10的长度也自然是L。但是在实践中发现，换热过程中.如果翅片夹角过小，则会阻碍换热，因为翅片夹角过小的话，导致第一翅片、第二翅片的距离太近，则温度边界层在封闭区域内随着基管高度的方向上开始重合，气体温度接近管壁温度而逐渐接近热饱和，流动阻力增大，最终反而恶化换热,外翅片的优势发挥不出来，同样的原因，随着夹角的不断地增大，使得连接片距离基管的距离原来越近，同样使得温度边界层在封闭区域内随着基管高度的方向上开始重合，气体温度接近管壁温度而逐渐接近热饱和，流动阻力增大，最终反而恶化换热，因此夹角具有一个最佳值。

对于翅片长度，如果太长，则因为基管的热量无法及时到达翅片的端部或者即使达到效果也不明显，如果太短，则扩展换热面积太小，无法达到一个好的换热效果，因此翅片的高度也有一个最佳值。

对于两个翅片管之间的距离，首先如果距离太近或者完全靠近，则两个翅片管的连接片之间距离的空间（参见图1）太小，则空气无法通过翅片之间的间隙进入翅片管之间形成的空隙，此时的换热只能依靠从换热器底部进入空气，无法达到很好的对流换热效果，同样的原因，如果距离太远，则翅片管的第一第二第三第四翅片无法形成有效烟筒效果的空隙，从而导致换热效果变差，因此对于两个翅片管之间的距离也需要一个合适的数值。

如图4所示，对于翅片沿着基管5轴向上的高度H，也需要具有一个合适的数值，如果翅片高度太高，则在翅片的上部，因为边界层在封闭区域内随着基管高度的方向上开始重合，导致换热的恶化，同理，高度太低，则换热没有充分发挥，从而影响换热效果。

因此，本发明是通过多个不同尺寸的换热器的试验数据总结出的最佳的换热器的翅片管的尺寸关系。因为翅片管还有夹角A、翅片长度L、翅片高度H这三个变量，因此，引入两个无量纲量sin(A/2)、L/R、H/R，这里R是基管的半径，从换热效果中的散热量最大出发，计算了近200种形式。所述的尺寸关系如下：

所述第一翅片和第二翅片之间的夹角为A，第一翅片和第二翅片的长度为L，基管的外半径为R，沿着基管轴向上的翅片高度H，上述四者的关系满足如下公式：

Sin(A/2)=a×(L/R)²+b×(L/R)+c

H/(R×10)=e×Sin(A/2)²-f×Sin(A/2)+h其中，A单位为角度，60°<A<110°,

L的尺寸为mm，12mm<L<80mm,

R的单位为mm，10mm<R<80mm,

H的单位为mm，800mm<R<1200mm,

a、b、c、e、f、h为系数，a的范围为0.04-0.042，b的范围为0.266-0.28,c的范围为0.36-0.37，e的范围为21-23，f的范围是44-45，h是23-25。

通过计算结果后再进行试验，通过计算边界以及中间值的数值，所得的结果基本上与公式相吻合，误差基本上在4%以内，最大的相对误差不超过6%，平均误差是2%。；

系数优化的最佳结果是：a为0.0412,b为0.02715，c为0.03628，e为22，f为44.37，h为23.86。

优选的是，相邻基管中心轴线之间的距离为S=d×（L+R）×sin(A/2)，其中d为1.1-1.2。

如图2所示，相邻基管中心轴线之间的距离就是横切面上两个基管圆心之间的距离。

d的优化结果是1.118。

基管和翅片的材料是铝合金，所述铝合金的组分的质量百分比如下：3.0％Cu，1.9％Mg，1.6％Ag，0.6％Mn，0.25％Zr，0.3％Ce，0.23％Ti，0.38％Si，其余为Al。

铝合金的制造方法为：采用真空冶金熔炼，氩气保护浇注成圆坯，经过600℃均匀化处理，在400℃，采用热挤压成棒材，然后再经过580℃固溶淬火后，在200℃进行人工时效处理。导热系数为大于250W/(m*k）。

基管和翅片可以一体制造，也可以分体制造，基管和翅片也可以是不同的材料，例如基管是前面提到的铝合金，翅片则可以采用其他合金，其中其他合金组成如下：

质量百分比如下Ni30％；Cr20％；Al6％；C0.03％；B0.016％；Co2％；Ti3％；Nb0.1％；La0.2%；Ce0.2％；Fe余量。

合金的制造方法为：通过在真空感应炉中按照电热合金的成分熔炼浇注成锭，然后在1200℃-900℃将合金锭热锻成棒材，在1200℃-900℃热轧成盘材，再在室温冷拔成不同规格的丝材。

经测试，上述合金具有很高的导热系数。

所述基管5的管内部设置防腐层，基管的外部涂覆耐磨层，防腐层、基管以及耐磨层的热膨胀系数依次增加。之所以如此设置是因为在供热的过程中，翅片管的内部的防腐层先受热，先膨胀，然后依次向外是第二层、第三层受热膨胀，因此从内向外三层膨胀次数依次增加可以保证膨胀率基本保持一致，保证各层连接的紧密性和稳定性。

如图3所示，所述换热器还包括控制系统，所述控制系统根据室内温度控制进入换热器中水的流速。

所述控制系统包括：温度传感器（图3中没有示出）、流量控制器14和中央控制器13，流量控制器14控制进入换热器的水的流速；所述温度传感器用于测量室内温度，当室内温度低于第一温度时，流量控制器全部打开，当室内温度达到第一温度时，中央控制器控制流量控制器达到第一流速，第一流速要低于全部打开的流速，当室内温度达到高于第一温度的第二温度时，中央控制器控制流速达到低于第一流速控制器的第二流速，当室内温度达到高于第二温度的第三温度时，中央控制器控制流量控制器达到低于第二流速的第三流速，当室内温度达到高于第三温度的第四温度时，中央控制器控制流量控制器达到低于第三流速的第四流速；当室内温度达到高于第四温度的第五温度时，中央控制器将流量控制器关闭，阻止水进入换热器。

第五温度就是出于很高的温度，例如25度以上，第一温度就是较低温度，例如15度以下。通过上述的设置，可以根据温度控制换热器的更热量，达到节约能源的效果，尤其是下一步要发展根据热量计费，因此必然会受到欢迎。

此外，可以设置温度传感器15、16用来测量进入和出去换热器的水的温度。

所述控制系统可以是一个单片机，可以设置控制面板，控制面板设置在换热器的上部或者下部，也可以设置在进入换热器的管道上。

所述防腐层是由涂覆防腐涂料生成，防腐涂料由如下成分组成：片状锌粉8.3％，氧化铝为8％，硼酸为7.3％，丙烯酸为0.7％，润湿分散剂为0.4％，增稠剂为0.15％，消泡剂为0.23％，余量的水。

一种制备上述水性防腐涂料的方法，该方法按照以下步骤实施，

a、按涂料总质量百分比，分别称取一定量的水、0.4％的润湿分散剂和0.23％的消泡剂，然后混合到一起，充分搅拌使之溶解制成涂料混合液A1，再向混合液A1中加入占涂料总质量的8.3％的片状金属粉，搅拌均匀制成涂料混合液A2；

b、按涂料总质量百分比，称取7.3％硼酸，组成混合液，加入到20％～40％的水中充分溶解制成无机酸混合液B1，再向

混合液B1中加入8％的氧化物粉，搅拌至无沉淀制成无机酸混合液B2；

c、按涂料总质量百分比，称取0.7％的丙稀酸，加入到5％～15％的水中，充分搅拌均匀制成还原剂混合液C；

d、按涂料总质量百分比，称取0.15％的增稠剂羟乙基纤维素，加入到2.5％～15％的水中，搅拌至溶解呈半透明状且无凝胶出现即停止搅拌制成增稠剂混合液D；

e、将配制的无机酸混合液B2加入到涂料混合液A2中，然后加入还原剂混合液C配制量的1/5～1/2，边搅拌边加入增稠剂混合液D，再加入余量的水，继续搅拌30～90分钟，直到涂料混合液均匀一致无团聚颗粒为止，最后再加入剩余的还原剂混合液C，再搅拌10～40分钟，即得。

该种涂料通过喷涂、刷涂、浸涂施涂于翅片管表面，80±10℃烘干10～60分钟，280±40℃固化烧结30～60分钟，形成良好耐蚀涂层。

所述润湿分散剂为平平加系列中的SA-20，所述的增稠剂选用羟乙基纤维素；所述的消泡剂选用磷酸三丁酯。

如图1所示，在基管5的轴向上靠近上集管和下集管的部分没有翅片。这样可以保证下部的空气能够进入翅片之间形成的空隙中，同时从空气上部出来，加强对流效果。

如图4所示，基管5靠近下集管的部分的没有翅片的部分的长度要大于靠近上翅片的没有翅片部分的长度。主要因为是下部空气面密度大，可以保证更多的空气的进入，上部空气密度小，空气更容易上升，因此可以保持空气进入和出去翅片管量基本保持一致。

优选的，下部没有翅片的部分的长度占基管5的长度的5%，上部没有翅片的部分的长度占基管5的长度的3%。

基管5的内壁可以设置翅片，例如可以设置直翅片或者螺旋翅片，所述翅片的高度可以随着流体流动的方向上逐渐增大，最高的翅片高度是最低的1.05-1.1倍。主要原因是随着流体流动的方向，流体的温度逐渐下降，使其换热效果逐渐降低，通过增加内部翅片的高度设置不同，可以增强流体流动方向上的换热，从而使得换热效果沿着流体流动方向整体上保持一致。

根据一个优选的实施例，所述换热器还包括自动防垢装置，设有自动防垢装置在换热器的本体上，例如，如附图5所示，设置在换热器的上集管1的流体入口处，所述的自动防垢装置由产生超音频脉冲信号的主机19及其电源18以及防垢部件26组成，防垢部件26具有换能器21和波导22，通过电线20与此主机19相连接的将超音频脉冲信号转换成超音频脉冲振动的换能器21，波导22与此换能器21相连接。

所述的波导22焊接在换热器上集管上。当然，波导22可以设置在换热器的其他位置，例如换热器的基管上，或者下集管，当然可以设置多个波导在换热器的不同部分，例如分别设置在上集管和基管，可以增加防垢力度。

优选的，可以将波导22设置在换热器上集管的进水口处的侧壁，例如图1中的上集管1中的进水口位置处的侧壁，这样可以对来水进行振动，增加防垢的效果。

当然，对于本领域技术人员来说，波导22也可以通过其他方式与换热器本体进行连接，例如通过方便插拔的方式。

如图6所示，所述的波导22与换能器21之间为螺纹连接。当然，对于本领域技术人员来说，也可以通过其他方式进行连接，例如通过方便插拔的方式。

采用方便插拔的方式的一个显著的优点就是在不取暖的时候，可以将自动防垢装置拆卸下来。

为了将波导22设置在换热器上集管的进水口处的侧壁，可以增加侧壁的厚度，以便能够有空间容纳和支撑波导。

本领域技术人员可以根据需要选择合适的波导和换能器的数量，也包括合适的位置，例如将其设置在下集管或者基管的某一位置。

所述的换能器可以是磁致伸缩换能器。

采用本实施例的自动防垢换热器，自动防垢装置的主机发出超音频脉冲信号经换能器转换产生超音频脉冲振动，此超音频脉冲振动作用于换热器金属管中的水中，超音频脉冲振动使金属管和水之间产生高速微流和空化效应，阻止了垢质的形成，阻断和破坏了水中尚未结晶的盐及较大的颗粒凝固粘结在换热器的金属管壁上，达到自防垢的目的。

实验证明，采用本发明的自防垢换热器实现了在无垢状态下工作，避免了因为结垢而导致的散热效率的下降，保证了换热器的高效的散热效率，无须对换热器进行停产清洗，节省了大量的水资源，避免了大量能源浪费，提高了热效率。

图7、8展示了具有自动防垢除垢装置的散热器的第二个实施例。主机19通过电线20与换能器21相连，换能器21选用磁致伸缩换能器，换能器21内部的传导杆27上方安装有磁致伸缩组件28，传导杆27的外部包覆有屏蔽装置29，换能器21置于屏蔽外壳33的外部并与磁化器30相连，永磁铁31通过固定装置32设于屏蔽外壳33的内部，磁化器30通过外夹式安装固定在上集管的外壁上，即利用永磁铁31强磁的吸引力将磁化器30和换能器21牢牢吸附在上集管的外壁上。

当上集管1内的水以一定速度流过时，切割磁化器30中的永磁铁31所产生的磁力线，即被磁化形成磁化水，磁化水通过结垢的管路时，对垢蚀进行分解，剥离及冲刷，从而达到除垢效果；同时，主机19产生高频声波，通过电线20传到换能器21上，再由吸附在上集管1外壁的换能器30将声波通过管壁传递给流动的循环水，超声波的振动作用于循环水中，产生空化效应，使金属管壁与循环水之间产生高速紊流，破坏垢类的生成和在管壁沉积的条件，起到防垢的作用，并且空化效应会产生能量巨大的冲击波，破坏碳化沉积物之间及碳化沉积物与金属管壁的牢固性，这种能量，使水垢、水、金属管壁随之振动，由于三者之间的频率响应不同，因此产生不同步的振动，形成垢层与管壁界面上的相对剪切力，对垢蚀产生软化、分解，即可达到除垢的效果。

图9展示了防垢装置第三实施例。本装置包括主机19、换能器21和振动传感器36，主机包括控制器。如附图9所示，主机通过电线与换能器21连接，换能器21的换能端固定焊接在上集管1的外表面上，其轴线的延长线经过上集管1中心轴线，振动传感器36安装在换能器21附近的焊接面上，振动传感器36与主机19相连接，振动传感器测量到的振动信号传入到主机19的控制器。

优选的是，换能器21是成对使用的，所述的两个换能器21沿着经过上集管1的中心轴线的平面对称设置。

所述控制器采用单片机。

所述的换能器可以是磁致伸缩换能器。

本实施例中增加了振动传感器，主要目的是通过振动传感器找到除垢对象的谐振点并存储在计算机的数据空间以形成相关指令，以便下一步进行振动除垢。

使用操作流程如下：接通电源后，单片机按程序发出扫频脉冲，通过振动传感器找到除垢对象的谐振点并存储在计算机的数据空间以形成相关指令。然后关毕振动传感器4；主机根据振动传感器测量的数据，产生相应频率的超声波，进行除垢。

所述主机19的结构如图10所示，所述的主机包括机箱，装在此机箱内的通过电线与电源相连接的电压整形电路23，与此电压整形电路23相连接的电子开关电路24，与此电子开关电路24相连接的输出匹配电路25，电压整形电路23、电子开关电路24和输出匹配电路25组成功率放大电路，此功率放大电路与触发控制电路相连接，此输出匹配电路25与所述的高频传输电线20相连接。

所述的触发控制电路由高频振荡分频电路34，与此高频振荡分频电路26相连接的脉冲触发电路35所组成，此高频振荡分频电路34与所述的电源相连接，此脉冲触发电路35与所述的功率放大电路相连接。

对于上述的几个实施例，本领域技术人员可以根据需要选择合适的换能器的数量，也包括合适的位置，例如将其设置在下集管或者基管的某一位置。

在上述的三个实施例中，优选的还可以包括控制系统和厚度检测部分，厚度检测部分检测结垢的厚度，并将检测的数值送到控制系统，控制系统根据检测的数据自动控制主机产生不同的超音频脉冲信号。

例如当检测到低于第一厚度的时候，不启动主机，当检测高于第一厚度但是低于第二厚度的时候，启动主机，进行防垢工作，当检测到超过第二厚度时候，进行除垢工作。

上述几个除垢的实施例，实现电磁超声发生装置一体化，实现好的除垢除垢效果。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (5)

1.一种声波除垢的圆弧形封闭式结构的换热器，包括上集管、下集管和连接上集管和下集管的翅片管，所述翅片管包括圆形基管和第一翅片、第二翅片，第一翅片和第二翅片设置在基管的外部并且第一翅片和第二翅片的延长线相交于基管的圆心所在的基管的中心轴线，第一翅片和第二翅片沿着通过基管中心轴线的第一平面镜像对称；所述翅片管包括第三翅片和第四翅片，所述第三翅片、第四翅片沿着第二平面分别与第一翅片和第二翅片镜像对称，所述第二平面与第一平面垂直而且经过基管的中心轴线；所述第一翅片和第二翅片之间设置第一连接片，所述第三翅片和第四翅片之间设置第二连接片，第一连接片和第二连接片为圆弧型金属板；第一翅片、第二翅片与相邻翅片管的第三翅片和第四翅片形成空间；所述圆弧形金属板的圆心所在的中心轴线与基管的中心轴线重合；所述基管为直管，所述相邻的基管的中心轴线互相平行。

2.根据权利要求1所述的换热器，所述第一翅片和第二翅片之间的夹角为A，第一翅片和第二翅片的长度为L，基管的外半径为R，沿着基管轴向上的翅片高度H，上述四者的关系满足如下公式：

Sin(A/2)=a×(L/R)²+b×(L/R)+c

H/(R×10)=e×Sin(A/2)²-f×Sin(A/2)+h；

其中，A单位为角度，60°<A<110°,

L的尺寸为mm，12mm<L<80mm,

R的单位为mm，10mm<R<80mm,

H的单位为mm，800mm<H<1200mm,

a、b、c、e、f、h为系数，a的范围为0.04-0.042，b的范围为0.266-0.28,c的范围为0.36-0.37，e的范围为21-23，f的范围是44-45，h是23-25。

3.根据权利要求2所述的换热器，其特征在于，还包括自动防垢装置，所述的自动防垢装置由产生超音频脉冲信号的主机及其电源以及防垢部件组成，防垢部件具有换能器和波导，换能器通过电线与此主机相连接并将超音频脉冲信号转换成超音频脉冲振动，所述波导与此换能器相连接；所述波导与换热器上集管连接。

4.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述自动防垢装置设置在换热器的上集管的进水口处的侧壁上。

5.根据权利要求3所述的换热器，其特征在于，所述波导为多个，分布在换热器的不同部分。

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