CN105823371A - 一种小型前端封头管箱清洗机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种小型前端封头管箱清洗机，包括封头管箱、收发球控制机构、控制箱、进水管和出水管，进水管和出水管设置在封头管箱上，控制箱控制收发球控制机构，通过收发球控制机构发送和回收胶球，以便在线清洗。与现有技术相比，该小型前端封头管箱清洗机适用于封头管箱规格DN650以下的小型冷水机组，不仅具有封头管箱功能，还具有胶球自动在线清洗功能、进水过滤功能和排污功能，并且自动实现清洗过程中，具有手动调节清洗频率、周期和启停等功能；整个装置操作简单、结构紧凑、运行可靠，胶球的收发依靠水力原理和冷却水进出的压差实现，节能环保，成本低廉。

Description

一种小型前端封头管箱清洗机

技术领域

本发明公开一种具有胶球在线清洗功能的小型前端封头管箱清洗机，特别适用于小型双流程水冷冷水机组管壳式冷凝器，同时也适用于小型双流程管壳式满液蒸发器，以及冷却水走管程且温度不超过80℃的小型双流程水冷管壳式换热器。

背景技术

管壳式冷凝器、管壳式满液蒸发器以及管壳式换热器在能源化工行业以及暖通空调领域非常常见，这种都以水作为冷却介质的管内壁常出现结垢现象，结垢热阻占据了换热总热阻的很大一部分，换热效率降低，造成能源浪费。

现有的这种管壳式冷凝器、蒸发器以及换热器的自动在线清洗方法有三类，第一类是一个独立的清洗系统装置，以管壳式冷凝器为例，其与冷凝器进出水管通过管道连接起来，发球机将胶球发出冷却水的入水管道，胶球随冷却水流入冷凝器，清洗完毕后从冷却水出水口流出，进入捕球器，再进入发球机内，此类清洗装置主要是安装在冷水主机的连接管道上；第二类是在冷凝器的进出口处设置四通换向装置，冷凝器换热管内装清洗元件，通过四通换流向使清洗元件在做往复运动，清洗换热管内壁，例如公开号为CN202955276提供的一种用于壳管换热器清洗管路上的四通换向阀，此类通过换流向的自动清洗装置存在两个弊端：1、换向时高温水进入冷凝器，冷水机组冷凝器内制冷剂冷凝温度瞬间变化较大，冷水机组瞬间效率波动较大，对冷水机组运行带来较大冲击，严重时引起冷水机组喘振等副作用；2、由于水流场在冷凝器花板的分布原因，每根换热管内的流速不同，所以运行一段时间，部分清洗元件无法作往复清洗运动，卡住在阻挡元件内；第三类是一种具有胶球在线清洗功能的水冷冷水机组管壳式冷凝器前端封头管箱，例如公开号为CN101691980A提供的具有胶球在线清洗功能的水冷冷水机组管壳式冷凝器前端封头管箱，适用于封头管箱规格DN650以上的大型冷水机组，因为该前端封头管箱受结构限制，规格DN650以下制造成本偏高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种小型前端封头管箱清洗机，适用于封头管箱规格DN650以下的冷水机组，不仅具有封头管箱功能，还包括胶球自动在线清洗功能。

本发明采用的技术方案为：

一种小型前端封头管箱清洗机，包括封头管箱、收发球控制机构、控制箱、进水管和出水管，封头管箱具有封闭端和开口端，封头管箱内设隔板，隔板将封头管箱分为上管箱和下管箱，上管箱的顶部设有上法兰座，下管箱的底部设有下法兰座；进水管和出水管设置在封头管箱的封闭端；收发球控制机构固定在封头管箱内，收发球控制机构包括外筒、内筒、单向阀和执行器，外筒的两端分别与上法兰座和下法兰座连接，外筒套在内筒外，外筒将上管箱分为左上管箱和右上管箱，同时外筒将下管箱分为左下管箱和右下管箱，出水管和进水管分别连通左上管箱和右上管箱，外筒的侧壁上设有与出水管对应的左上外筒孔和右上外筒孔以及与进水管对应的左下外筒孔和右下外筒孔，内筒包括上腔和下腔，上腔和下腔分别处于上管箱和下管箱内，上腔和下腔之间设有在进水管进水时处于封闭状态的单向阀，内筒的侧壁上设有与左右上外筒孔对应的左上内筒孔和右上外筒孔以及与左右下外筒孔对应的左下内筒孔和右下内筒孔，左上内筒孔和左下内筒孔都设有只允许水流通过的隔网，控制箱电连接执行器，执行器带动内筒在外筒内做0~90°回转运动。

优选地，小型前端封头管箱清洗机还包括处于右上管箱的收球滤网，收球滤网包括滤网本体和设置在滤网本体上的收球接管，滤网本体两端开口为开放式结构，收球接管与外筒上的右上外筒孔连接。

更优选地，右上管箱的外壁设有两个与滤网本体两端开口对齐的用于清理收球滤网、添加胶球和观察收球情况的收球滤网清理窗口。

优选地，小型前端封头管箱清洗机还包括处于右下管箱内的进水过滤网，进水过滤网设置在外筒的右下外筒孔的下方。

更优选地，处于右下管箱的底部设有排污口，排污口处于进水过滤网的下方。

优选地，外筒的外壁上设有隔板密封环，隔板上设有隔板连接环，隔板密封环与隔板连接环采用密封件密封。

优选地，内筒的底部设有用于取出胶球的盖板。

优选地，控制箱内设有中央控制器，中央控制器控制执行器工作。

优选地，执行器带动内筒做90°回转运动。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供了一种小型前端封头管箱清洗机，适用于封头管箱规格DN650以下的小型冷水机组，不仅具有封头管箱功能，还具有胶球自动在线清洗功能、进水过滤功能和排污功能，并且自动实现清洗过程中，具有手动调节清洗频率、周期和启停等功能；整个装置操作简单、结构紧凑、运行可靠，胶球的收发依靠水力原理和冷却水进出的压差实现，节能环保，成本低廉，特别适用于小型双流程水冷冷水机组管壳式冷凝器、小型双流程管壳式满液蒸发器，以及冷却水走管程且温度不超过80℃的小型双流程水冷管壳式换热器。

附图说明

图1为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机安装在冷凝器上的结构示意图；

图2为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机安装在冷凝器上的内部结构示意图；

图3为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机安装在冷凝器上发球初始状态示意图；

图4为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机安装在冷凝器上收球初始状态示意图；

图5为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机安装在冷凝器上收球终止状态示意图；

图6为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中隔板的俯视图；

图7为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中隔板的剖视图A-A；

图8为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中收球滤网的示意图；

图9为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中收球滤网的俯视图；

图10为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中收发球动力机构的立体图；

图11为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中收发球动力机构的剖视图；

图12为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中收发球动力机构发球状态示意图；

图13为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中收发球动力机构收球状态示意图；

图14为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中外筒的立体图；

图15为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中外筒的剖视图；

图16为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中内筒的立体图；

图17为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中内筒的剖视图；

图18为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机中控制箱的示意图。

具体实施方式

根据附图对本发明提供的优选实施方式做具体说明。

该小型前端封头管箱清洗机100适用于小型双流程水冷冷水机组管壳式冷凝器、小型双流程管壳式满液蒸发器，以及冷却水走管程且温度不超过80℃的小型双流程水冷管壳式换热器，现以小型前端封头管箱清洗机100安装在小型双流程水冷冷水机组管壳式冷凝器上为例做具体说明。图1至图18，为本发明提供的一种小型前端封头管箱清洗机100的优选实施方式。如图1至图5所示，该小型前端封头管箱清洗机安100装在冷凝器200上，该小型前端封头管箱清洗机100包括封头管箱10、进水管20、出水管30、收发球控制机构40、控制箱50，控制箱50设置在封头管箱10外，封头管箱10具有封闭端和开口端，进水管20和出水管10都设置在封闭端，开口端与冷凝器密封连接，封头管箱10内设隔板11，隔板11将封头管箱10分为上管箱101和下管箱102，上管箱101的顶部设有上法兰座12，下管箱102的底部设有下法兰座13，收发球控制机构40处于封头管箱10内，通过收发球控制机构40发送和回收胶球300，以便在线清洗冷凝器200。

如图10至图17所示，收发球控制机构40包括外筒41、内筒42、单向阀43和执行器44，外筒41的两端分别与上法兰座12和下法兰座13连接，外筒41套在内筒42外，外筒41将上管箱101分为左上管箱1011和右上管箱1012，左上管箱1011和右上管箱1012在外筒41外为连通状态，同时外筒41将下管箱102分为左下管箱1021和右下管箱1022，左下管箱1021和右下管箱1022在外筒41为连通状态，出水管20和进水管30分别连通左上管箱1011和右上管箱1021，右下管箱1022和右上管箱1012分别连通冷凝器200的进水支管2001和出水支管2002，外筒41的侧壁上设有与出水管30对应的左上外筒孔411和右上外筒孔412以及与进水管20对应的左下外筒孔413和右下外筒孔414，内筒42包括上腔4201和下腔4202，上腔4201和下腔4202分别处于上管箱101和下管箱102内，上腔4201和下腔4202之间设有在进水管20进水时处于封闭状态的单向阀43，内筒42的侧壁上设有与左右上外筒孔411、412对应的左上内筒孔421和右上外筒孔422以及与左右下外筒孔413、414对应的左下内筒孔423和右下内筒孔424，左上内筒孔421和左下内筒孔423都设有只允许水流通过的隔网425，控制箱50电连接执行器44，执行器44带动内筒42在外筒41内做0~90°回转运动。优选，执行器44带动内筒42在外筒41中做90°回转运动。执行器44带动内筒42在外筒41中转动，当内筒42上的左右上内筒孔421、422与外筒41的左右上外筒孔411、412对齐，内筒42上的左右下内筒孔423、424与外筒41的左右下外筒孔413、414对齐，内筒42中的单向阀43由于进水管20与出水管30之间的水流压差，单向阀43处于关闭状态；执行器44带动内筒42在外筒41中做0~90°反向回转运动，使外筒41上的孔与内筒42上孔都错开，内筒42内无水流进入，内部几乎为静压，不存在压差，单向阀43受重力作用打开。

如图6、图7和图10所示，外筒41的外壁上设有隔板密封环415，隔板11上设有隔板连接环13，隔板密封环415与隔板连接环13采用密封件14密封，防止封头管箱10的上管箱101和下管箱102相互窜水。

小型前端封头管箱清洗机100还包括处于右下管箱1022内的进水过滤网60，进水过滤网60设置在外筒41的右下外筒孔424的下方，进水过滤网60将右下管箱1022分为第一右下管箱和第二右下管箱，从进水管20进入的水先进入左下管箱1021中，一部分水流依次经过左下外筒孔413和左下内筒孔423进入下腔4202中，在下腔4202中冲击处于下腔4202内的胶球300，依次经过右下外筒孔414和右下内筒孔424进入第一右下管箱，再进入冷凝器200的进水支管2001中；另一部分水流在左下管箱1021中绕过外筒41的外筒壁进入右下管箱1022的第二右下管箱中，再穿过进水滤网60由第一右下管箱进入冷凝器200的进水支管2001中。

值得注意的是，在水流穿过进水滤网60时，会将杂质过滤堆积在右下管箱1022底部，因此处于右下管箱1022的底部设有排污口10221，排污口10221处于进水过滤网60的下方，可将堆积在右下管箱1022底部的杂质清除。

如图8和图9所示，小型前端封头管箱清洗机100还包括处于右上管箱1012的收球滤网70，收球滤网70将右上管箱1012分为第一右上管箱和第二右上管箱，收球滤网70包括滤网本体71和设置在滤网本体71上的收球接管72，滤网本体71具有滤网腔711，滤网腔711与冷凝器200的出水支管2002连通，滤网本体71两端开口为开放式结构，收球接管72与外筒41上的右上外筒孔412连接，当右上外筒孔412与右上内筒孔422连通，携带胶球300的水流自冷凝器200的出水支管2002流出，进入处于第一右上管箱的滤网本体71的滤网腔711中，一部分水流携带胶球300依次穿过收球接管72、右上外筒孔412和右上内筒孔422进入上腔4201，胶球300撞击在左上内筒孔421上的隔网425，由于自身重力，胶球300掉落在单向阀43上，水流穿过隔网425进入左上管箱1011，最后从出水管30流出；另一部分水流穿过滤网本体71进入第二右上管箱中，再绕过外筒41的外壁进入左上管箱1011中，最后从出水管30流出。

在携带胶球300的水流自冷凝器200的出水支管2002流出，在滤网腔611穿过滤网本体61进入第二右上管箱时，杂质遗留在滤网本体61上。右上管箱1021的外壁设有两个与滤网本体61两端开口对齐的用于清理收球滤网、添加胶球300和观察收球情况的收球滤网清理窗口10211，在滤网本体61上杂质堆积时，可打开收球滤网清理窗口10211，并伸入毛刷等清洗工具清理收球率网本体61的表面，而不用将整个封头管箱10拆下清理收球率网60，省时省力；并且当需要往小型前端封头管箱清洗机100内添加胶球300时，将收球滤网清理窗口10211打开即可添加胶球300，在运行过程中还可透过收球滤网清理窗口10211看到收球率网60内的收球情况。

内筒42的底部设有用于取出胶球300的盖板426，可随时依据需要取出胶球300。

如图3和图12所示，该小型前端封头管箱清洗机100的发球过程：执行器44带动内筒42在外筒41中转动，使内筒42上的左右上内筒孔421、422与外筒41的左右上外筒孔411、412对齐，内筒42上的左右下内筒孔423、424与外筒41的左右下外筒孔413、414对齐，内筒42中的单向阀43由于进水管20与出水管30之间的水流压差，单向阀43处于关闭状态；从进水管20进入的水先进入左下管箱1021中，一部分水流依次经过左下外筒孔413和左下内筒孔423进入下腔4202中，在下腔4202中冲击处于下腔4202内的胶球300，依次经过右下外筒孔414和右下内筒孔424进入第一右下管箱，再进入冷凝器200的进水支管2001中；另一部分水流在左下管箱1021中绕过外筒41的外筒壁进入右下管箱1022的第二右下管箱中，再穿过进水滤网60由第一右下管箱进入冷凝器200的进水支管2001中。

如图4、图5和图13所示，该小型前端封头管箱清洗机100的收球过程：携带胶球300的水流在线清洗完冷凝器200后，自冷凝器200的出水支管2002进入右上管箱，一部分水流携带胶球300进入处于第一右上管箱的滤网本体71的滤网腔711中，再依次穿过收球接管72、右上外筒孔412和右上内筒孔422进入上腔4201，胶球300撞击在左上内筒孔421上的隔网425，由于自身重力，胶球300掉落在单向阀43上，水流穿过隔网425进入左上管箱1011，最后从出水管30流出；另一部分水流穿过滤网本体71进入第二右上管箱中，再绕过外筒41的外壁进入左上管箱1011中，最后从出水管30流出；再启动控制器50，控制器50电连接执行器44，执行器44带动内筒42在外筒41中做0~90°转动，使外筒41上的孔与内筒42上孔都错开，内筒42内无水流进入，内部几乎为静压，不存在压差，单向阀43受重力作用打开，这样单向阀43上的胶球300落入内筒42的下腔4202中，至此完成一个发球、收球循环。

如图18所示，该控制器50内设有中央控制器，中央控制器控制执行器44工作，实现胶球自动清洗控制功能。如图1和图18所示，中央控制器安装在控制箱50内，而控制箱50安装在封头管箱10外侧，控制箱50内设有可编程控制器，为主控芯片，控制箱50上还设有显示器和操作按钮，显示器采用LCD显示器，控制器50上同时装有电源指示灯、待机指示灯、发球指示灯、数据远程监控传输指示灯和系统停机故障指示灯，用来显示本发明的工作状态，同时，操作面板设置在控制箱50外，输入按钮设置在操作面板上，输入按钮包括参数设定键、手动启动复合键、参数确定和手动停止复合键，用于设定系统运行参数，控制执行器的启动频率，从而完成清洗时间的设定，实现自动在线清洗。

综上所述，本发明的技术方案可以充分有效的实现上述发明目的，且本发明的结构及功能原理都已经在实施例中得到充分的验证，能达到预期的功效及目的，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对发明的实施例做出多种变更或修改。因此，本发明包括一切在专利申请范围中所提到范围内的所有替换内容，任何在本发明申请专利范围内所作的等效变化，皆属本案申请的专利范围之内。

Claims (9)

1.一种小型前端封头管箱清洗机，包括封头管箱、收发球控制机构、控制箱、进水管和出水管，其特征在于，封头管箱具有封闭端和开口端，封头管箱内设隔板，隔板将封头管箱分为上管箱和下管箱，上管箱的顶部设有上法兰座，下管箱的底部设有下法兰座；进水管和出水管设置在封头管箱的封闭端；收发球控制机构固定在封头管箱内，收发球控制机构包括外筒、内筒、单向阀和执行器，外筒的两端分别与上法兰座和下法兰座连接，外筒将上管箱分为左上管箱和右上管箱，同时外筒将下管箱分为左下管箱和右下管箱，出水管连通左上管箱，进水管连通左下管箱，外筒的侧壁上设有与出水管对应的左上外筒孔和右上外筒孔以及与进水管对应的左下外筒孔和右下外筒孔，内筒包括上腔和下腔，上腔和下腔分别处于上管箱和下管箱内，上腔和下腔之间设有在进水管进水时处于封闭状态的单向阀，内筒的侧壁上设有与左右上外筒孔对应的左上内筒孔和右上外筒孔以及与左右下外筒孔对应的左下内筒孔和右下内筒孔，左上内筒孔和左下内筒孔都设有只允许水流通过的隔网，控制箱电连接执行器，执行器带动内筒在外筒内做0~90°回转运动。

2.根据权利要求1所述的小型前端封头管箱清洗机，其特征在于：小型前端封头管箱清洗机还包括处于右上管箱的收球滤网，收球滤网包括滤网本体和设置在滤网本体上的收球接管，滤网本体两端开口为开放式结构，收球接管与外筒上的右上外筒孔连接。

3.根据权利要求2所述的小型前端封头管箱清洗机，其特征在于：右上管箱的外壁设有两个与滤网本体两端开口对齐的用于清理收球滤网、添加胶球和观察收球情况的收球滤网清理窗口。

4.根据权利要求1所述的小型前端封头管箱清洗机，其特征在于：小型前端封头管箱清洗机还包括处于右下管箱内的进水过滤网，进水过滤网设置在外筒的右下外筒孔的下方。

5.根据权利要求4所述的小型前端封头管箱清洗机，其特征在于：处于右下管箱的底部设有排污口，排污口处于进水过滤网的下方。

6.根据权利要求1所述的小型前端封头管箱清洗机，其特征在于：外筒的外壁上设有隔板密封环，隔板上设有隔板连接环，隔板密封环与隔板连接环采用密封件密封。

7.根据权利要求1所述的小型前端封头管箱清洗机，其特征在于：内筒的底部设有用于取出胶球的盖板。

8.根据权利要求1所述的小型前端封头管箱清洗机，其特征在于：控制箱内设有中央控制器，中央控制器控制执行器工作。

9.根据权利要求1所述的小型前端封头管箱清洗机，其特征在于：执行器带动内筒做90°回转运动。