CN112683101A - 一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统及其方法 - Google Patents
一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统及其方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112683101A CN112683101A CN202011398307.3A CN202011398307A CN112683101A CN 112683101 A CN112683101 A CN 112683101A CN 202011398307 A CN202011398307 A CN 202011398307A CN 112683101 A CN112683101 A CN 112683101A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchanger
- labview
- cleaning
- pipe
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 4
- 238000009828 non-uniform distribution Methods 0.000 abstract 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000002912 waste gas Substances 0.000 description 3
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
一种基于LABVIEW的非均布型换热器自清洁系统及其方法，包括计算机、数据采集卡、信号调理模块、温度传感器、压力传感器、位移传感器；三维移动平台、换热器密封底板、固态继电器、水泵、水箱、喷嘴清洗支架、不锈钢喷嘴，计算机和数据采集卡通过USB进行数据通讯，计算机依据接受到的温度传感器和压力传感器信号，判断到换热器需要清洁时，通过数据采集卡发出控制信号，控制步进电机三维模组平台和喷嘴清洗支架清洗换热器内部，在清洗的同时采集位移传感器信号判定清洗程度。本发明解决了换热器热管非均匀分布的清洗问题，实现了换热器的自动清洁，有效提高了换热器的工作效率。
Description
技术领域
本发明属于工业清洗控制技术领域，具体涉及一种基于LABVIEW的换热器自动清洁系统及其方法。
背景技术
换热器，是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器，换热器在化工、石油、能源及其它许多工业中占有重要地位，换热器可作为加热器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，且在纺织印染行业中换热器常用于回收纺织过程中产生的废气热量。一般地，为进行余热回收，热管蒸发段浸泡在高温废气中，而热管冷凝段浸泡在低温、较干净的空气或液体中，由于流入换热器热管蒸发段的废气中带有各类杂质，换热器长期使用后杂质沉积在换热器热管上，热回收效率降低，在使用过程中需要定期进行清洗工作，以保证换热器的高效换热和生产的正常进行。因此有必要设计一种换热器清洗装置。
近年来，换热器清洗装置得到了较快的发展，中国发明专利(申请号：202010310643.1)、中国发明专利(申请号：201922438777.7)公开了两种不同的换热器清洗方法，并对各自的清洗装置机械和几何结构进行了详细的描述。
然而，中国发明专利(申请号：202010310643.1)中换热器的清洗需要人工拆卸换热器，对于工业中的大型换热器或有害废气热回收过程中人工拆卸换热器存在对人体产生危害的可能性，中国发明专利(申请号：201922438777.7)中换热器的清洗存在清洗程度难以判断或换热器的四周清洗不干净的问题。
因此，为了实现换热器的清洗，提高换热器的工作效率，有必要发明一种自动清洗且清洗程度可判断的换热器清洗系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种热管换热器清洗的方法，以解决上述现有技术存在的问题，使换热器的清洗实现自动化操作。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁系统，包括计算机、数据采集卡、三维移动平台、固态继电器、水泵、水箱、导轨、换热器密封底板、喷嘴清洗支架、不锈钢喷嘴、信号调理模块、换热器，所述数据采集卡与所述三维移动平台、所述固态继电器、所述信号调理模块相连，所述计算机与数据采集卡相连并通过LABVIEW程序控制三维移动平台和固态继电器，所述换热器包括设置所述换热器两端的第一流通道入风口、第二流通道入风口、第一流通出风口、第二流通出风口、设置在所述换热器内部的换热器热管、以及用于密封换热器热管的换热器密封底板，所述第一流通道入风口和所述第一流通出风口上分别设置有第一压力传感器和第二压力传感器，所述第二流通出风口上设置有温度传感器，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述温度传感器均与所述信号调理模块连接，所述换热器密封底板与所述导轨螺纹连接；所述喷嘴清洗支架与所述步进电机三维移动平台相连接，所述喷嘴清洗支架包括喷嘴清洗管，所述喷嘴清洗管一端设置有位移传感器且端口与所述不锈钢喷嘴固定连接，另一端与所述水泵相连；所述水泵与所述固态继电器相连，所述水泵通过水管与所述水箱相连。
在一个实施方式中，所述位移传感器与所述喷嘴清洗管螺纹连接。
在一个实施方式中，所述位移传感器与所述信号调理模块相连。
在一个实施方式中，所述三维移动平台包括XYZ轴步进电机、底座，所述XYZ轴步进电机设置在所述底座上。
在一个实施方式中，所述导轨上设置有丝杆步进电机，所述丝杆步进电机与所述换热器密封底板螺纹连接。
在一个实施方式中，所述换热器的内部设置有隔板。
本发明又一方面提供一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁方法，自动清洁方法如下：
设定换热器需要清洗的阀值，通过数据采集卡采集所述第一压力传感器、所述第一压力传感器和所述温度传感器信号，然后通过USB通讯将采集的电压信号传输到计算机上的LABVIEW程序，并通过LABVIEW程序自动换算成温度值、压力值和距离值；当LABVIEW程序检测到电压信号超过设定的阀值后触发清洗程序，所述计算机中LABVIEW程序通过数据采集卡发出脉冲信号控制导轨上的丝杆步进电机转动，使得换热器密封底板下降，由导轨将换热器密封底板移到换热器右侧，再通过数据采集卡发出脉冲信号控制三维移动平台和固态继电器的开关；三维移动平台按照计算机中存储的运动路线程序运行，在三维移动平台运动的同时喷嘴清洗支架也跟随运动，喷嘴清洗支架先从换热器左侧移动到换热器的下方，然后喷嘴清洗支架向换热器内部移动，当到达设定位置后，计算机通过USB与数据采集卡通讯，由数据采集卡发出高电平信号，使固态继电器开关打开，固态继电器与水泵相连，水泵运行，不锈钢喷嘴开始喷水清洗换热器热管，同时喷嘴清洗支架跟随着三维移动平台的运动在换热器内部围绕热管做画圆运动进行对换热器热管进行清洗，在清洗换热器的同时，位移传感器测量其与换热器隔板的距离，并通过所述位移传感器获取隔板与所述位移传感器的距离值，判断换热器热管清洗程度；数据采集卡采集到位移传感器的电压信号，由计算机上的Lab VIEW程序将电压信号换算成距离与Lab VIEW程序中设定的换热器干净时的距离值对比，判断换热器热管是否清洗干净；当距离值和设定的换热器干净时的距离值相差过大时说明该位置热管的污垢厚度很大，减小电机的速度实现该位置热管的清洗时间延长，保证热管能清洗干净；当距离值和设定的换热器干净时的距离值相差很小时说明该位置热管的污垢厚度很小，加快电机的速度实现该位置热管的清洗时间减少，提高热管清洗效率；
当换热器热管清洗完成后，固态继电器开关关闭，水泵停止运行，喷嘴清洗支架跟随三维移动平台移出到换热器左侧，然后导轨将换热器密封底板向左移动到换热器热管下方，然后通过丝杆步进电机转动使得换热器密封底板上升到指定位置将换热器密封。
进一步地，画圆运动过程如下：以热管的圆心为原点建立XY坐标系，将热管分成若干等份，由三角函数关系式计算出每个等分点的坐标，相邻两个坐标点的X和Y值分别相减得到一组关于X方向上的坐标差值和一组关于Y方向上的坐标差值，将X方向上的坐标差值和Y方向上的坐标差值分别计算成电机频率输入到控制X方向上的步进电机和控制Y方向上的步进电机，使得两个步进电机合速度方向在两个等份坐标点连线的直线上，当走过一个半圆后需要半圆直径方向上的步进电机改变运动方向，通过程序判断该方向上的坐标差值是否过零点来实现步进电机运动方向的转变，最终实现多边形运动来近似拟合画圆运动。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明的自清洁系统可根据程序设定自动完成换热器的清洗与去污，无需人工拆卸换热器，有效减低了劳动强度，提高了工作效率；
2.本发明的自清洁系统中安装了位移传感器，测量喷嘴和换热器隔板的距离，得到热管清洁度，从而系统自动根据热管清洁度调节清洗速度，从而减少无效清洗时间，提高清洗效率，降低清洁水的用量。
3.本发明的自清洁系统基于LabVIEW开发，在LabVIEW程序中可以十分方便的更改程序以适应不同的换热器清洗，软件适应性较强。
附图说明
图1是本发明的系统装置图；
图2是本发明的系统流程图；
图3是本发明的控制原理流程图；
图4是本发明实施例中热管分布位置图；
图5是本发明的LabVIEW控制界面图。
图中：1、计算机，2、数据采集卡，3、三维移动平台，4、固态继电器，5、水泵，6、水箱，7、导轨，8、换热器密封底板，9、喷嘴清洗支架，10、位移传感器，11、不锈钢喷嘴，12、第一流通道入风口，13、第一压力传感器，14、第二压力传感器，15、第一流通出风口，16、隔板，17、第二流通出风口，18、温度传感器，19、信号调理模块。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特征细节仅仅是为了帮助全面理解本发明的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本发明的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，省略了对已知功能和构造的描述。
应理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一个实施例中”或“在一实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
在本发明的各种实施例中，应理解，下述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
应理解，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本申请所提供的实施例中，应理解，“与A相应的B”表示B与A相关联，根据A可以确定B。但还应理解，根据A确定B并不意味着仅仅根据A确定B，还可以根据A和/或其它信息确定B。
本发明提供一种基于LABVIEW的非均布型换热器自清洁的系统及其方法。
如图1所示，一种基于LABVIEW的非均布型换热器自清洁系统，包括计算机1、数据采集卡2、三维移动平台3、固态继电器4、水泵5、水箱6、导轨7、换热器密封底板8、喷嘴清洗支架9、不锈钢喷嘴11、信号调理模块19、换热器，其中，所述数据采集卡2与所述三维移动平台3、所述固态继电器4、所述信号调理模块19相连，所述计算机1与数据采集卡2相连并通过LABVIEW程序控制三维移动平台3和固态继电器4。
进一步地，所述换热器包括设置所述换热器两端的第一流通道入风口12、第二流通道入风口、第一流通出风口15、第二流通出风口17、设置在所述换热器内部的换热器热管、以及用于密封换热器热管的换热器密封底板8，所述第一流通道入风口12和所述第一流通出风口15上分别设置有第一压力传感器13和第二压力传感器14，所述第二流通出风口17上设置有温度传感器18，所述第一压力传感器13、所述第二压力传感器14、所述温度传感器18均与所述信号调理模块19连接，进一步地，换热器内置还设置有换热器隔板16；其中，温度传感器18采集第二流通出风口17温度，第一压力传感器13和第二压力传感器14分别采集第一流通道入风口12和第一流通道入风口12的压力。
进一步地，所述换热器密封底板8与所述导轨7螺纹连接；具体地，所述导轨7上设置有丝杆步进电机，所述丝杆步进电机与所述换热器密封底板8螺纹连接，且换热器密封底板8两侧设置有竖直导轨，使得换热器密封底板8与竖直导轨活动连接，从而实现换热器密封底板8在丝杆步进电机上升降。
进一步地，所述三维移动平台包括XYZ轴步进电机、底座，所述XYZ轴步进电机设置在所述底座上，具体地，三维移动平台由三台滚珠丝杠步进电机(X轴步进电机、Y轴步进电机、Z轴步进电机)、底座构成，XY轴步进电机通过螺纹与底座连接，Z轴步进电机通过螺纹与Y轴步进电机上的滑块连接，喷嘴清洗支架9与Z轴步进电机上的滑块通过螺纹连接。
进一步地，所述喷嘴清洗支架9与所述三维移动平台3相连接，具体地，喷嘴清洗支架9与Z轴步进电机上的滑块通过螺纹连接，进一步地，所述喷嘴清洗支架9包括喷嘴清洗管，所述喷嘴清洗管一端设置有位移传感器10且端口与所述不锈钢喷嘴11固定连接，另一端与所述水泵5相连；其中，所述位移传感器10与所述喷嘴清洗管螺纹连接，且所述位移传感器10与所述信号调理模块19相连，从而位移传感器10采集不锈钢喷嘴11与换热器隔板16的距离，如图5所示，在LABVIEW程序界面上可以实时显示换热器的第二流通出风口17的温度值和第一流通道入风口12和第一流通出风口15的压差值。
进一步地，所述水泵5与所述固态继电器4相连，所述水泵5通过水管与所述水箱6相连。
进一步地，所述换热器的内部设置有隔板16。
本发明的一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁方法如下：
设定换热器需要清洗的阀值，
当数据采集卡2采集第一压力传感器13、第一压力传感器14、压力传感器18、位移传感器10信号后，通过USB通讯将采集的电压信号传输到计算机1上的LABVIEW程序，并通过LABVIEW程序自动换算成温度值、压力值和距离值；
当LABVIEW程序检测到温度和压力差值超过设定的阀值后触发清洗程序，计算机1中LABVIEW程序通过数据采集卡2发出脉冲信号控制导轨7上的丝杆步进电机转动使换热器密封底板7下降，然后通过导轨7将换热器密封底板7移到换热器右侧；再通过数据采集卡2发出脉冲信号控制三维移动平台3和固态继电器4的开关，三维移动平台3按照计算机中1存储的移动路线程序运行，在三维移动平台运动3的同时喷嘴清洗支架9也跟随运动，喷嘴清洗支架9先是移动到换热器的下方，
然后与喷嘴清洗支架9向换热器内部移动，当到达设定位置后，计算机1通过USB与数据采集卡通讯，由数据采集卡发出高电平信号，使固态继电器4开关打开，水泵运行，不锈钢喷嘴喷水开始清洗换热器热管，同时喷嘴清洗支架9跟随着三维移动平台3的运动在换热器内部围绕热管做画圆运动进行对换热器热管进行清洗，其中，在图5控制界面图中的轨迹图窗格里可以清晰的看到喷嘴清洗管移动的轨迹路线，在清洗换热器热管的同时，通过位移传感器10测量其与换热器隔板16的距离，并实时与Lab VIEW程序中设定的换热器干净时的距离值对比，从而通过所述位移传感器10获取隔板16与所述位移传感器10的距离，LabVIEW程序判断换热器热管清洗程度；进而通过数据采集卡2采集到位移传感器10的电压信号，由计算机1上的Lab VIEW程序将电压信号换算成距离值与Lab VIEW程序中设定的换热器干净时的距离值对比，当距离值和设定的换热器干净时的距离值相差过大时说明该位置热管的污垢厚度很大，减小电机的速度(同时减小XY轴步进电机的速度)实现该位置热管的清洗时间延长，保证热管能清洗干净；当距离值和设定的换热器干净时的距离值相差很小时说明该位置热管的污垢厚度很小，加快电机的速度(同时加快XY轴步进电机的速度)实现该位置热管的清洗时间减少，提高热管清洗效率。当换热器内全部热管清洗完成后，操作人员可以在图5清洗程度窗格中看到换热器的清洗程度以及清洗次数信息。
当换热器清洗完成后，固态继电器4开关关闭，水泵5停止运行。喷嘴清洗管跟随三维移动平台3移出到换热器外部，再水平移动到换热器左侧，导轨7将换热器密封底板8向左移动到换热器热管下方，然后通过丝杆步进电机转动使得换热器密封底板8上升到指定位置将换热器密封。
进一步地，画圆运动过程如下：以热管的圆心为原点建立XY坐标系，将热管分成若干等份，由三角函数关系式计算出每个等分点的坐标，相邻两个坐标点的X和Y值分别相减得到一组关于X方向上的坐标差值和一组关于Y方向上的坐标差值，将X方向上的坐标差值和Y方向上的坐标差值分别计算成电机频率输入到控制X方向上的步进电机和控制Y方向上的步进电机，使得两个步进电机合速度方向在两个等份坐标点连线的直线上，当走过一个半圆后需要半圆直径方向上的步进电机改变运动方向，通过程序判断该方向上的坐标差值是否过零点来实现步进电机运动方向的转变，最终实现多边形运动来近似拟合画圆运动。
具体地，控制喷嘴清洗支架在换热器内部清洗运动的LabVIEW程序结合图4热管分布位置图具体叙述如下：以图1中的步进电机三维移动平台为例，规定水平方向上的两台步进电机构成空间三维坐标系下的X和Y坐标轴，竖直方向上的步进电机为空间三维坐标系的Z坐标轴，其中Z轴上的步进电机决定了喷嘴在换热器内部竖直方向上的运动，而喷嘴在水平方向上对热管的清洗运动主要由XY轴上的两台步进电机决定，图4中以实线圆表示热管，虚线表示喷嘴运动的轨迹。由图可知喷嘴运动的轨迹是由半径不同的两种圆和直线所构成，而喷嘴清洗支架与步进电机三维移动平台是固定相连，因此，喷嘴清洗支架在清洗热管时的水平运动可以看作与步进电机三维移动平台连接点的水平运动是同步的，连接点的运动轨迹也是图4中的虚线，而步进电机三维移动平台上连接点的水平运动由步进电机三维移动平台上的XY方向上的两台步进电机共同决定，连接点的圆形轨迹运动是利用多边形画圆方法，以清洗第一根热管为例，先以第一根热管的圆心位置为坐标原点将圆分为36等份，计算出每等分点的坐标点位置。将坐标点的位置存储在LabVIEW程序创建的数组中，下一步用数组中第一个坐标点的位置减去第二个坐标点的位置得到两个坐标点之间X和Y轴差值，在一步将得到的两个差值分别换算成步进电机的脉冲频率输入到控制X轴和Y轴步进电机的LabVIEW程序中，由此通过改变频率实现步进电机的速度改变。依次类推，将第二个坐标点与第三个坐标点比较，再次改变两个步进电机的速度，通过依次的改变实现了连接点的半圆轨迹运动。在程序中设置一个过零判断条件，当判断到坐标差值过零点后，改变步进电机正反转的方向高低5V电压，实现连接点在另外一个半圆上的运动。最终，通过程序的组合，实现连接点在图4中以A点为起点，先走过第一根热管虚线的右半圆，在走第二根热管虚线的右半圆，依次类推，当连接点运动到B点时改变Y轴步进电机的正反转，使连接点的运动轨迹在最上面热管虚线的左半圆，同样类推，连接点运动到A点后，以直线运动到C点重复上述运动，最终运动到D点，然后以直线运动向下运动，在向右运动回到A点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁系统，其特征在于：包括计算机(1)、数据采集卡(2)、三维移动平台(3)、固态继电器(4)、水泵(5)、水箱(6)、导轨(7)、换热器密封底板(8)、喷嘴清洗支架(9)、不锈钢喷嘴(11)、信号调理模块(19)、换热器，所述数据采集卡(2)与所述三维移动平台(3)、所述固态继电器(4)、所述信号调理模块(19)相连，所述计算机(1)与数据采集卡(2)相连并通过LABVIEW程序控制三维移动平台(3)和固态继电器(4)，所述换热器包括设置所述换热器两端的第一流通道入风口(12)、第二流通道入风口、第一流通出风口(15)、第二流通出风口(17)、设置在所述换热器内部的换热器热管、以及用于密封换热器热管的换热器密封底板(8)，所述第一流通道入风口(12)和所述第一流通出风口(15)上分别设置有第一压力传感器(13)和第二压力传感器(14)，所述第二流通出风口(17)上设置有温度传感器(18)，所述第一压力传感器(13)、所述第二压力传感器(14)、所述温度传感器(18)均与所述信号调理模块(19)连接，所述换热器密封底板(8)与所述导轨(7)螺纹连接；所述喷嘴清洗支架(9)与所述步进电机三维移动平台(3)相连接，所述喷嘴清洗支架(9)包括喷嘴清洗管，所述喷嘴清洗管一端设置有位移传感器(10)且端口与所述不锈钢喷嘴(11)固定连接，另一端与所述水泵(5)相连；所述水泵(5)与所述固态继电器(4)相连，所述水泵(5)通过水管与所述水箱(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁系统，其特征在于：所述位移传感器(10)与所述喷嘴清洗管螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁系统，其特征在于：所述位移传感器(10)与所述信号调理模块(19)相连。
4.根据权利要求1所述的一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁系统，其特征在于：所述三维移动平台包括XYZ轴步进电机、底座，所述XYZ轴步进电机设置在所述底座上。
5.根据权利要求1所述的一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁系统，其特征在于：所述导轨(7)上设置有丝杆步进电机，所述丝杆步进电机与所述换热器密封底板(8)螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁系统，其特征在于：所述换热器的内部设置有隔板(16)。
7.一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁方法，其特征在于：自动清洁方法如下：
设定换热器需要清洗的阀值，通过数据采集卡(2)采集所述第一压力传感器(13)、所述第一压力传感器(14)和所述温度传感器(18)信号，然后通过USB通讯将采集的电压信号传输到计算机(1)上的LABVIEW程序，并通过LABVIEW程序自动换算成温度值、压力值和距离值；当LABVIEW程序检测到电压信号超过设定的阀值后触发清洗程序，所述计算机(1)中LABVIEW程序通过数据采集卡(2)发出脉冲信号控制导轨(7)上的丝杆步进电机转动，使得换热器密封底板(8)下降，由导轨(7)将换热器密封底板(8)移到换热器右侧，再通过数据采集卡(2)发出脉冲信号控制三维移动平台(3)和固态继电器(4)的开关；三维移动平台(3)按照计算机(1)中存储的运动路线程序运行，在三维移动平台(3)运动的同时喷嘴清洗支架(9)也跟随运动，喷嘴清洗支架(9)先从换热器左侧移动到换热器的下方，然后喷嘴清洗支架(9)向换热器内部移动，当到达设定位置后，计算机(1)通过USB与数据采集卡(2)通讯，由数据采集卡(2)发出高电平信号，使固态继电器(4)开关打开，固态继电器(4)与水泵(5)相连，水泵(5)运行，不锈钢喷嘴(11)开始喷水清洗换热器热管，同时喷嘴清洗支架(9)跟随着三维移动平台(3)的运动在换热器内部围绕热管做画圆运动进行对换热器热管进行清洗，在清洗换热器的同时，位移传感器(10)测量其与换热器隔板(16)的距离，并通过所述位移传感器(10)获取隔板(16)与所述位移传感器(10)的距离，判断换热器热管清洗程度；数据采集卡(2)采集到位移传感器(10)的电压信号，由计算机(1)上的Lab VIEW程序将电压信号换算成距离值与Lab VIEW程序中设定的换热器干净时的距离值对比，当距离值和设定的换热器干净时的距离值相差过大时说明该位置热管的污垢厚度很大，减小电机的速度实现该位置热管的清洗时间延长，保证热管能清洗干净；当距离值和设定的换热器干净时的距离值相差很小时说明该位置热管的污垢厚度很小，加快电机的速度实现该位置热管的清洗时间减少，提高热管清洗效率；
当换热器热管清洗完成后，固态继电器(4)开关关闭，水泵(5)停止运行，喷嘴清洗支架(9)跟随三维移动平台(3)移出到换热器左侧，然后导轨(7)将换热器密封底板(8)向左移动到换热器热管下方，然后通过丝杆步进电机转动使得换热器密封底板(8)上升到指定位置将换热器密封。
8.根据权利要求7所述的一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁的方法，其特征在于：画圆运动过程如下：以热管的圆心为原点建立XY坐标系，将热管分成若干等份，由三角函数关系式计算出每个等分点的坐标，相邻两个坐标点的X和Y值分别相减得到一组关于X方向上的坐标差值和一组关于Y方向上的坐标差值，将X方向上的坐标差值和Y方向上的坐标差值分别计算成电机频率输入到控制X方向上的步进电机和控制Y方向上的步进电机，使得两个步进电机合速度方向在两个等份坐标点连线的直线上，当走过一个半圆后需要半圆直径方向上的步进电机改变运动方向，通过程序判断该方向上的坐标差值是否过零点来实现步进电机运动方向的转变，实现多边形运动来近似拟合画圆运动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011398307.3A CN112683101B (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统及其方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011398307.3A CN112683101B (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统及其方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112683101A true CN112683101A (zh) | 2021-04-20 |
| CN112683101B CN112683101B (zh) | 2024-04-12 |
Family
ID=75445785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011398307.3A Active CN112683101B (zh) | 2020-12-04 | 2020-12-04 | 一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统及其方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112683101B (zh) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07218188A (ja) * | 1994-02-04 | 1995-08-18 | Kurita Water Ind Ltd | 熱交換器の汚れ状態の推定方法及び洗浄方法 |
| JP2003322494A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Kurita Engineering Co Ltd | 熱交換器の洗浄方法 |
| CN203443476U (zh) * | 2013-06-22 | 2014-02-19 | 广东西屋康达空调有限公司 | 换热器的自动脉冲式清洗装置 |
| CN106403702A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-15 | 北京石油化工学院 | 一种换热器管程清洗的定位方法 |
| CN107421384A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-01 | 毅科热交换器（上海）有限公司 | 一种热交换器气水自动清洁系统 |
| CN208985185U (zh) * | 2018-09-25 | 2019-06-14 | 浙江浙能兴源节能科技有限公司 | 基于深度学习与红外图像识别的空冷器积灰状态感知系统 |
| WO2019240338A1 (ko) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | (주)에코에너지 기술연구소 | 자동 세정형 열교환기의 운전제어 방법 |
| CN214250733U (zh) * | 2020-12-04 | 2021-09-21 | 浙江理工大学 | 一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统 |
-
2020
- 2020-12-04 CN CN202011398307.3A patent/CN112683101B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07218188A (ja) * | 1994-02-04 | 1995-08-18 | Kurita Water Ind Ltd | 熱交換器の汚れ状態の推定方法及び洗浄方法 |
| JP2003322494A (ja) * | 2002-04-30 | 2003-11-14 | Kurita Engineering Co Ltd | 熱交換器の洗浄方法 |
| CN203443476U (zh) * | 2013-06-22 | 2014-02-19 | 广东西屋康达空调有限公司 | 换热器的自动脉冲式清洗装置 |
| CN106403702A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-15 | 北京石油化工学院 | 一种换热器管程清洗的定位方法 |
| CN107421384A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-01 | 毅科热交换器（上海）有限公司 | 一种热交换器气水自动清洁系统 |
| WO2019240338A1 (ko) * | 2018-06-14 | 2019-12-19 | (주)에코에너지 기술연구소 | 자동 세정형 열교환기의 운전제어 방법 |
| CN208985185U (zh) * | 2018-09-25 | 2019-06-14 | 浙江浙能兴源节能科技有限公司 | 基于深度学习与红外图像识别的空冷器积灰状态感知系统 |
| CN214250733U (zh) * | 2020-12-04 | 2021-09-21 | 浙江理工大学 | 一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 梁凯辉;袁夫彩;: "一种新型换热器在线清洗机的构思", 清洗世界, no. 11, 30 November 2016 (2016-11-30), pages 39 - 42 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112683101B (zh) | 2024-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106475374B (zh) | 一种自动管型材内腔冲洗装置及控制系统 | |
| CN214250733U (zh) | 一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统 | |
| CN110793099A (zh) | 具有自清洁功能的室内机、空调系统 | |
| CN112683101A (zh) | 一种基于labview的非均布型换热器自动清洁系统及其方法 | |
| CN211757149U (zh) | 多工位旋转喷淋清洗机 | |
| CN201511015U (zh) | 一种粘度计清洗装置 | |
| CN203132419U (zh) | 用于清洗全热交换器中转轮的清洗装置 | |
| CN110103113A (zh) | 一种工业除锈设备及方法 | |
| CN107421384A (zh) | 一种热交换器气水自动清洁系统 | |
| CN209715878U (zh) | 一种燃料组件清洗装置 | |
| CN104567331B (zh) | 机械式双金属复合管基管和衬管间隙除湿除尘装置及方法 | |
| CN218470102U (zh) | 一种板翅式换热器密封检测仪 | |
| CN201147645Y (zh) | 智能控温酸雾冷凝净化设备 | |
| CN106568146A (zh) | 一种具有清洁功能的通风设备 | |
| CN204974589U (zh) | 超声波气相清洗机 | |
| CN108674380A (zh) | 一种隧道式洗车机 | |
| CN107335294A (zh) | 一种过滤器自动清洗装置 | |
| CN211710796U (zh) | 一种机械臂智能循迹非接触洗车房 | |
| CN210254292U (zh) | 一种数控车床工作台清洗机构 | |
| CN219400570U (zh) | 一种静电油烟净化器电场清洗装置 | |
| CN207066234U (zh) | 一种可自动清洗换热管的余热回收装置 | |
| CN208341218U (zh) | 一种自动除尘安防监控摄像头 | |
| CN212216362U (zh) | 一种匀阀芯加工用清洗设备 | |
| CN219579911U (zh) | 一种烷氧基硅烷生产尾气处理装置 | |
| CN109604267A (zh) | 一种模具水路双向清洗装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |