CN111121504A - 一种板式换热器防结垢、防堵塞装置 - Google Patents
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Abstract
一种板式换热器防结垢、防堵塞装置，板式换热器水侧进口管路上有循环水泵。水侧进口管路和水侧出口管路间通过旁通管路连通。旁通管路连在循环水泵吸水口。旁通管路上有旁通管路阀。水侧出口管路设流量调节阀，流量调节阀位于旁通管路后。当主管路来水无法保证板式换热器内流体流速时，打开旁通管路阀，使得水侧出口部分流体通过旁通管路经循环水泵再进入板式换热器内进行循环，以增加板式换热器内流体流量达到紊流状态使杂质无法沉积在板式换热器内，调整流量调节阀可以起到节水的作用。减少更换板式换热器减少损坏压缩机的风险，极大的节省了系统运行的成本及维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及换热装置领域，特别涉及一种板式换热器防结垢、防堵塞装置，设计新颖，防止板式换热器结垢、堵塞，实用性极强，能有效的的解决板式换热器易堵塞且很难清洗的现状。
背景技术
板式换热器作为一种高效换热器，目前已经广泛应用在各个领域，又因为其本身重量轻、占地面积小、投资少、换热效率高和组装灵活等特点，受到了大众青睐。然而，板式换热器（相对于管壳换热器）流通截面小，很容易出现结垢和堵塞等现象。导致换热器的效率降低，影响供热效果。
低温水污垢一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污和藻类等组成，这种垢体积较大，疏松容易清除；高温循环水结垢造成的堵塞，一般是因为水中的碳酸盐遇热后，形成氢氧化镁等物质，粘结在换热器受热面上，导致受热面水循环不良，又因悬浮物又沉淀在换热器内表面，造成二次水垢，极大的降低换热器传热效率。
一般板式换热器多采用堵塞后清洗的方式，采用的清洗方式，都是酸洗、机械或高压水等方式。然而这类的清洗方式，会对设备的本身造成损害，甚至导致设备的报废。而且在对板式换热器进行清洗的时候，还需要专业的维修人员进行处理。
造成板式换热器堵塞的原因有很多，究其根本，就是大部分换热系统都无法保证板式换热器内流体的流速，流体的流速，不仅直接影响对流传热系数，而且与污垢热阻有关， 从而影响总传热系数。特别对于含有混沙等易沉积的颗粒物料，流速过低可能导致管路堵塞，严重影响设备的使用，增大流速又会使流体阻力明显增大，造成整个系统阻力增加，加大主管道水泵的扬程，导致系统能耗增加。尤其现有的水源热泵应用中，由于地下水资源的日益减少，为了减少地下水的使用量，大部分系统都采用小流量大温差的应用方式，且在大部分水系统水处理不到位的情况下蒸发器的堵塞已经成为水源热泵应用的一大难题。
另外当板式换热器由于频繁清洗导致必须更换板式换热器时，必然会在更换的过程中切割掉原有的板式换热器，同时焊接新的板式换热器，这个过程无可避免的会有部分杂质和氧化皮进入制冷系统中，导致制冷系统脏堵、润滑油变质等后果，导致压缩机损坏等风险。
发明内容
为解决上述的各种技术问题，本发明提供了一种板式换热器防堵塞防结垢装置，其设计新颖，安装简单，保证在无堵塞的情况下稳定连续运行。
采用的技术方案为：
一种板式换热器防结垢、防堵塞装置，有板式换热器。
其技术要点在于：
板式换热器的水侧进口的水侧进口管路上设有循环水泵。
板式换热器的水侧出口连接水侧出口管路。
水侧进口管路和水侧出口管路之间通过旁通管路连通。
旁通管路连接在循环水泵吸水口。
旁通管路上设有旁通管路阀。
水侧出口管路设有流量调节阀，流量调节阀位于旁通管路后。
水侧进口管路上设有第一、第二压力监控表，回水温度探头和混水后温度探头。
水侧出口管路上设有第三压力监控表和出水温度探头。
本装置保证板式换热器内流体具有足够的流速的同时可以减少主管道流量，降低主管道的沿程阻力，节省水资源，同时由于板式换热器通道内流体具有足够的流速能将杂质带走，保证机组在无堵塞的情况下稳定连续运行，且足够的流速保证流体处于紊流状态，有效增加了板式换热器的传热系数，提高换热效率，从而不仅不会增加整个系统运行能耗成本，还极大的提供了系统的运行效率，保证整个系统长期处于稳定的高效率状态运行。
其优点在于：
本发明设计新颖，安装方便简单，在保持系统稳定连续运行的情况下，防止板式换热器堵塞，无需采取任何清洗手段，节省人力及物力成本；
本发明在增加板式换热器通道内流体流速的同时不增加系统主管路的流量，甚至可以减少主管路的水流量，极大的节省了水资源，减少系统管路阻力，降低循环水泵动力能耗，节约系统运行成本。
本发明由于增加板式换热器内流体流速，保持流体紊流状态，增加板式换热器传热系数，极大提高板式换热器的换热效率，节约系统运行成本有非常好的实用性和经济效益，适用性广泛，极具推广价值。
装置不仅可以减少水资源的使用，又可以避免堵塞过程中造成的效率降低，同时增加流体流速还会增加板式换热器换传热系数，提高板式换热器换热效率，还可以避免频繁的清洗过程造成的人力和物力的浪费，同时可以免除清洗造成设备损坏的风险。
本装置能有效的防止板式换热器堵塞、结垢，同时提高板式换热器的换热效率，同时节约用水，具有极高的实用价值。
采用本装置后，避免了由于频繁清洗造成的板式换热器损坏，不得不更换新的板式换热器的情况，也避免了由于更换板式换热器过程中切割、焊接导致的渣滓和氧化皮进入制冷系统侧造成的制冷系统脏堵、润滑油变质等导致润滑失效从而损坏压缩机的风险，极大的节省了系统运行的成本及维护成本。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
板式换热器1、水侧出口2、出水温度探头3（T2）、第三压力监控表4（P3）、水侧出口管路5、流量调节阀6、旁通管路7、旁通管路阀8、回水温度探头9（T3）、第一压力监控表10（P1）、水侧进口管路11、循环水泵12、第二压力监控表13（P2）、混水后温度探头14（T1）、水侧进口15、制冷剂进口16、制冷剂出口17、第一手动截止阀18、第一三通接头19、第二三通接头20、第二手动截止阀21、第三手动截止阀22。
具体实施方式
如图1所示的一种板式换热器防结垢、防堵塞装置，有板式换热器1，具体为铅焊式板式换热器，此为已知的换热器。
板式换热器1的水侧进口15的水侧进口管路11上设有循环水泵12。
板式换热器1的水侧出口2连接水侧出口管路5。
水侧进口管路11和水侧出口管路5之间通过旁通管路7连通。
旁通管路7连接在循环水泵12吸水口（循环水泵12前）。
旁通管路7上设有旁通管路阀8(关断阀)。
水侧出口管路5设有流量调节阀6，流量调节阀6位于旁通管路7后。
水侧进口15和循环水泵12之间的水侧进口管路11上设有第二压力监控表13（P2）和混水后温度探头14（T1）。
第二压力监控表13（P2）靠近循环水泵12排水口，混水后温度探头14（T1）靠近板式换热器1的水侧进口15。
循环水泵12吸水口前和旁通管路7之间设有第一压力监控表10（P1）。
循环水泵12吸水口前的水侧进口管路11上设有回水温度探头9（T3），回水温度探头9位于旁通管路7前。
水侧出口2和旁通管路7之间的水侧出口管路5上设有出水温度探头3（T2）和第三压力监控表4（P3），出水温度探头3（T2）靠近水侧出口2，第三压力监控表4（P3）靠近旁通管路7。
旁通管路7和水侧进口管路11连接处可通过第一三通接头19连接。
旁通管路7和水侧出口管路5连接处可通过第二三通接头20连接。
所述板式换热器1上设置制冷剂进口16和制冷剂出口17。
所述三个压力监控表与对应的接头座之间均设置手动截止阀，以利于拆装。图上所示：
第一手动截止阀18为第一压力监控表10（P1）的手动截止阀。
第二压力监控表13（P2）有第二手动截止阀21。
第三压力监控表4（P3）有第三手动截止阀22。
本实施例中旁通管路阀8和流量调节阀6均为手动阀，也可以采用电动阀。
出水温度探头3（T2）、回水温度探头9（T3）和混水后温度探头14（T1）可采用的型号为PT100温度传感器，也可以根据需要采用热电偶等。
工作原理为：
水流方向如图1中箭头所示。所述循环水泵12吸水口处和排水口处设置第一和第二压力监控表（P1和P2），根据两侧压差判断流量及扬程是否满足板式换热器1内流体流速要求，水侧出口管路5设置第三压力监控表4（P3），根据吸水口处第一压力监控表10（P1）及水侧出口管路5上的第三压力监控表4（P3）之间的压差判断流体在旁通管路7和板式换热器1之间是否形成循环（当P3示数>P1示数，则形成循环）。
水侧出口管路5设置排水流量调节阀6，根据所述回水温探头9（T3）、混水后温度探头14（T1）所测温度调节流量调节阀6开度，根据出水温度探头3（T2）所测温度确定排水允许的最小流量，也就是流量调节阀6的最小开启度。
用于制冷系统中采用板式换热器1做为蒸发器和冷凝器的冷热机组，调节流量调节阀6都是起到节水的作用。
循环水泵12功能是保证板式换热器1内流体具有足够流速达到紊流状态。
所述旁通管路7上设置旁通管路阀8，作用在于当旁通管路阀8处于打开状态时使得一部分水侧出口管路5出水可以从旁通管路7通回循环水泵12吸水口，保证有足够的流量进入板式换热器1进行循环。
水侧出口管路5上设置流量调节阀6，其作用在于调节流量调节阀6开启度可保证板式换热器1内有足够的流量以保证流速的同时，还可以尽可能的减少主管道的流量，节省用水量。
当主管路（水侧进口管路11的前管口）来水（水源通常来源于地下水）无法保证板式换热器1内流体流速时，打开旁通管路7上的旁通管路阀8，使得水侧出口2的部分流体通过旁通管路7经循环水泵12、从水侧进口15再次进入板式换热器1内进行循环，以增加板式换热器1内流体流量达到提高板式换热器1通道内流体流速的目的，使得板式换热器1内流体流速足以保持其处于紊流状态，流体内杂质无法沉积在板式换热器1内表面而随着流体流出板式换热器1，从流量调节阀6向外流走。
装置调节稳定以后，保持旁通管路阀8和流量调节阀6不动，当系统发生状况时候再调节旁通管路阀8和流量调节阀6至装置稳定运行。
Claims (4)
1.一种板式换热器防结垢、防堵塞装置，有板式换热器（1），其特征在于：
板式换热器（1）的水侧进口（15）的水侧进口管路（11）上设有循环水泵（12）；
板式换热器（1）的水侧出口（2）连接水侧出口管路（5）；
水侧进口管路（11）和水侧出口管路（5）之间通过旁通管路（7）连通；
旁通管路（7）连接在循环水泵（12）吸水口；
旁通管路（7）上设有旁通管路阀（8）。
2.根据权利要求1所述的一种板式换热器防结垢、防堵塞装置，其特征在于：水侧出口管路（5）设有流量调节阀（6），流量调节阀（6）位于旁通管路（7）后。
3.根据权利要求2所述的一种板式换热器防结垢、防堵塞装置，其特征在于：
水侧进口（15）和循环水泵（12）之间的水侧进口管路（11）上设有第二压力监控表（13）和混水后温度探头（14）；
循环水泵（12）吸水口前和旁通管路（7）之间设有第一压力监控表（10）；
旁通管路（7）前的水侧进口管路（11）上设有回水温度探头（9）；
水侧出口（2）和旁通管路（7）之间的水侧出口管路（5）上设有出水温度探头（3）和第三压力监控表（4）。
4.根据权利要求3所述的一种板式换热器防结垢、防堵塞装置，其特征在于：
第二压力监控表（13）位于循环水泵（12）排水口一侧，混水后温度探头（14）位于板式换热器（1）的水侧进口（15）一侧；
出水温度探头（3）位于水侧出口（2）一侧，第三压力监控表（4）位于旁通管路（7）一侧。
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