CN112696972B - 换热器在线清洗结构和换热器在线清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及换热器技术领域，公开了一种换热器在线清洗结构和换热器清洗方法，所述换热器在线清洗结构包括换热器(10)、进水管(20)、出水管(30)和进气管(40)，所述进水管(20)连接所述换热器(10)的输入端以向所述换热器(10)提供水；所述出水管(30)连接所述换热器(10)的输出端以排出所述换热器(10)中的水；所述进气管(40)的一端连接所述进水管(20)，另一端用于连接气源。本申请提供的换热器在线清洗结构能够清洗换热器中的粘泥，提高换热器的换热效果，且不需要将换热器停用，实现对换热器的在线清洗。

Description

换热器在线清洗结构和换热器在线清洗方法

技术领域

本发明涉及换热器技术领域，具体地涉及一种换热器在线清洗结构和换热器在线清洗方法。

背景技术

为满足安全生产、节约能源、保护环境、节约用水以及大规模工业生产的需求，工业循环冷却水系统已经成为工业生产最主要的换热方式，然而由于冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水的温度升高、水流速度的变化、水的蒸发和各种无机离子和有机物质的浓缩，还有冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂质的进入，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，造成循环水水质恶化，在冷却水系统产生腐蚀、结垢、粘泥、微生物故障，使冷却设备的换热效果逐渐变差，而冷却设备在正常运行的过程中，是不能停止的，所以解决换热器的换热效果，使换热器长周期运行的问题就显得尤为突出。

目前解决此问题的方法有如下几种：添加药剂，如阻垢缓蚀剂、粘泥剥离剂、杀菌灭藻剂等。此方法是目前工业循环水系统应用最普遍而且是必须应用的方法，但此方法不能解决由于设备结构的局限性造成的局部水流平稳且流速缓慢而沉积的粘泥问题；拆解换热器进行物理清洗，此方法是最直接、最有效的解决方法，但其前提是必须将换热器停用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的换热器的清洗方式不理想的问题，提供一种换热器在线清洗结构。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种换热器在线清洗结构，所述换热设备清洗结构包括换热器、进水管、出水管和进气管，所述进水管连接所述换热器的输入端以向所述换热器提供水；所述出水管连接所述换热器的输出端以排出所述换热器中的水；所述进气管的一端连接所述进水管，另一端用于连接气源。

通过上述技术方案，进气管能够向进水管供应气体，从而能够在进水管中形成气泡，当气泡在进水管中时，由于表面张力较为集中，从而使得气泡不容易发生碎裂，而当气泡从进水管中进入到容积较大的换热器中之后，气泡的表面张力不足以维持原有体型的气泡的运动，气泡在水流的阻力下分裂为几个更小的部分，气泡分裂的过程就是对换热器一个搅动的过程，从而换热器底部沉积的粘泥能够随水流运动起来，并从出水管排出换热器。除此之外，气泡在水中破裂时会引起一定程度的振动，这种振动同样能够起到搅动的作用，且大气泡破裂产生的小气泡在换热器中还有一定程度的裹挟作用，便于将部分粘泥排出换热器。因此，本申请提供的换热器清洗结构能够清洗换热器中的粘泥，提高换热器的换热效果，且不需要将换热器停用，实现对换热器的在线清洗。

优选地，所述换热器在线清洗结构包括控制阀，所述控制阀能够控制所述进气管对所述进水管的气体供应。

优选地，所述换热器在线清洗结构包括气源接口，所述进气管通过所述气源接口连接所述进水管。

优选地，所述控制阀设置在所述气源接口中。

优选地，所述进气管为软管。

优选地，所述进水管上设置有阀门，所述进气管连接所述进水管的位于所述进水管的阀门和所述换热器之间的部分。

优选地，所述换热器为列管式换热器。

本发明第二方面提供一种换热器在线清洗方法，所述换热器在线清洗方法利用本申请 所述的换热器在线清洗结构，所述方法包括：S1：开启换热器；S2：通过所述进气管向所述进水管中供应气体；S3：观察从所述进水管中排出的水的温度以及被冷却介质的温度，其中：如果从所述进水管中排出的水的温度在时间A之后升高不小于B摄氏度，且被冷却介质的温度升高，则减小控制阀的开度；如果从所述进水管中排出的水的温度在时间A之后升高小于B摄氏度，且被冷却介质的温度无变化，则增加控制阀的开度；如果从所述进水管中排出的水的温度在时间A中升高不小于B摄氏度，且冷却介质的温度下降，则保持控制阀的开度不变，经过时间C之后，如果被冷却介质的温度在时间D之后没有下降，则结束清洗工作。

优选地，通过所述进气管向所述进水管中通入的气体为惰性气体。

优选地，所述进气管中的压力大于所述进水管中的压力。

附图说明

图1是根据本发明优选实施方式的换热器在线清洗结构的示意图。

附图标记说明

10、换热器；20、进水管；21、进水管阀门；30、出水管；31、出水管阀门；40、进气管；50、气源接口

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1所示，本发明提供一种换热器清洗结构，所述换热设备清洗结构包括换热器10、进水管20、出水管30和进气管40，所述进水管20连接所述换热器10的输入端以向所述换热器10提供水，所述出水管30连接所述换热器10的输出端以排出所述换热器10中的水，所述进气管40的一端连接所述进水管20，另一端用于连接气源。

进气管40能够向进水管20供应气体，从而能够在进水管20中形成气泡，当气泡在进水管20中时，由于表面张力较为集中，从而使得气泡不容易发生碎裂，而当气泡从进水管20中进入到容积较大的换热器10中之后，气泡的表面张力不足以维持原有体型的气泡的运动，气泡在水流的阻力下分裂为几个更小的部分，气泡分裂的过程就是对换热器10一个搅动的过程，从而换热器10底部沉积的粘泥能够随水流运动起来，并从出水管30排出换热器10。除此之外，气泡在水中破裂时会引起一定程度的振动，这种振动同样能够起到搅动的作用，且大气泡破裂产生的小气泡在换热器10中还有一定程度的裹挟作用，便于将部分粘泥排出换热器10。因此，本申请提供的换热器清洗结构能够清洗换热器中的粘泥，提高换热器的换热效果。

本申请提供的换热器优选为列管式换热器，且在管程列管式换热器以及壳程列管式换热器中更优选为管程列管式换热器。

另一方面，当进水管20中进入空气之后，能够增加进水管20中的水流的湍流强度，当水流从进水管20进入换热器10中之后，水流的方向能够发生一定程度的变化，从而在换热器10的底部进行搅动，同样能够促进换热器10底部沉积的粘泥的排出。

其中，为了控制供应的气体的量，换热器在线清洗结构包括控制阀，控制阀能够控制进气管40对进水管20的气体供应。比如直接在进气管40上设置控制阀。在其中一种实施方式中，如图1所示，所述换热器清洗结构包括气源接口50，所述进气管40通过气源接口50连接进水管20。控制阀能够设置在气源接口50中，通过改变控制阀的开度就能够控制气体进入进水管20中的量。另外，进气管10可以选用常用的管件，但是更优选为软管，从而便于安装和拆除，便于连接到气源上，且在气源接头50上设置能够连接软管的接头即可和软管连接。

为了保证进气管40中的气体能够进入进水管20中，进气管40的气源的压力要高于水源的压力，且优选为超过水源的压力至少0.1MPa。且气源可以选用压力较高的仪表空气，或者压力较高的惰性气体，比如氮气。

另外，如图1所示，进水管20上设置有进水管阀门21，进气管40连接进水管20的位于进水管阀门21和换热器10之间的部分上，这样从进气管 40进入的气体就不会由于经过进水管阀门21，从而避免由于经过进水管阀门21而造成的气泡破裂。

本申请第二方面提供一种换热器的在线清洗方法，该方法利用上述的换热器在线清洗结构。首先开启换热器，通过进气管向进水管20中供应气体，观察进气管20中排出水的温度以及被冷却介质的温度。

如果从进气管20排出的水的温度在时间A之后升高不小于B摄氏度，且被冷却介质的温度升高，则减小控制阀的开度。具体地，比如A为30分钟，B为10，在半个小时之内排出的水温度相较于刚开始温度升高等于或者超过10度，且被冷却介质在这一段时间之后也比刚开始的温度高，可见此时水的温度虽然升高，但是并没有提高对被冷却介质的换热效果，说明通入气度过多，造成水对通入的气体进行了换热，说明通入的气体过多，需要减小控制阀的开度，以减少通入的气体的量。

如果从进气管20中排出的水的温度在时间A之后升高小于B摄氏度，且被冷却介质的温度无变化，则增加控制阀的开度。具体地，比如A为30 分钟，B为10，在半个小时之内排出的水的温度升高小于10度，且被冷却介质在这一段时间之后温度相较于刚开始没有或者基本没有发生变化，可见没有对换热器进行较好的清洗，没有提高换热效果，说明通入的气体较少，需要增加控制阀的开度，以增加通入的气体的量。

其中，控制阀的开度以适当的形式调整，比如对于球阀来说，从全关到全开为90度，每次调整以10度为一个档位进行调整；对于闸阀或截止阀来说，每次调整五分之一圈的手轮开度即可。当然以上只是实例性说明，可以根据具体情况，确定调整的程度。

如果从排气管20中排出的水的温度在时间A之后升高不小于B摄氏度，且冷却介质的温度下降。具体地，比如A为30分钟，B为10，在半个小时之内排出的水的温度升高等于或者超过10度，且被冷却介质在这一段时间之后的温度相较于刚开始时下降，说明对换热器的清洗取得了良好的效果，因此应当保持当前的开度不变。

在此之后，经过时间C之后，如果被冷却介质的温度在时间D之后相较于时间C之后的温度不再下降，说明对换热器的清洗完成，则关闭进气管 40，结束清洗工作。具体地，C为1小时，D为30分钟，经过一小时之后记录被冷却介质的温度，之后再经过30分钟之后记录被冷却介质的温度，如果被冷却介质的温度没有继续下降，说明清洗效果已经达到最佳，则需要结束清洗。

其中，需要说明的是，时间A，温度B，时间C和时间D并不限定于上述的数值，操作者可以根据被冷却介质的种类以及换热器的具体种类进行灵活选用。排出的水的温度以及被冷却介质的温度能够通过温度传感器或者温度计进行测量。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种换热器在线清洗方法，其特征在于，所述换热器在线清洗方法利用换热器在线清洗结构，所述换热器在线清洗结构包括：

换热器(10)；

进水管(20)，所述进水管(20)连接所述换热器(10)的输入端以向所述换热器(10)提供水；

出水管(30)，所述出水管(30)连接所述换热器(10)的输出端以排出所述换热器(10)中的水；

进气管(40)，所述进气管(40)的一端连接所述进水管(20)，另一端用于连接气源；

所述方法包括：

S1：开启换热器；

S2：通过所述进气管(40)向所述进水管(20)中供应气体；

S3：观察从所述出水管(30)中排出的水的温度以及被冷却介质的温度，其中：

如果从所述出水管(30)中排出的水的温度在时间A之后升高不小于B摄氏度，且被冷却介质的温度升高，则减小控制阀的开度；

如果从所述出水管(30)中排出的水的温度在时间A之后升高小于B摄氏度，且被冷却介质的温度无变化，则增加控制阀的开度；

如果从所述出水管(30)中排出的水的温度在时间A中升高不小于B摄氏度，且冷却介质的温度下降，则保持控制阀的开度不变，经过时间C之后，如果被冷却介质的温度在时间D之后没有下降，则结束清洗工作。

2.根据权利要求1所述的换热器在线清洗方法，其特征在于，通过所述进气管(40)向所述进水管(20)中通入的气体为惰性气体。

3.根据权利要求1所述的换热器在线清洗方法，其特征在于，所述进气管(40)中的压力大于所述进水管(20)中的压力。

4.根据权利要求1所述的换热器在线清洗方法，其特征在于，所述换热器在线清洗结构包括控制阀，所述控制阀能够控制所述进气管(40)对所述进水管(20)的气体供应。

5.根据权利要求4所述的换热器在线清洗方法，其特征在于，所述换热器在线清洗结构包括气源接口(50)，所述进气管(40)通过所述气源接口(50)连接所述进水管(20)。

6.根据权利要求5所述的换热器在线清洗方法，其特征在于，所述控制阀设置在所述气源接口(50)中。

7.根据权利要求5所述的换热器在线清洗方法，其特征在于，所述进气管(40)为软管。

8.根据权利要求1所述的换热器在线清洗方法，其特征在于，所述进水管上设置有阀门，所述进气管(40)连接所述进水管(20)的位于所述进水管(20)的阀门和所述换热器(10)之间的部分。

9.根据权利要求1、4-8中任意一项所述的换热器在线清洗方法，其特征在于，所述换热器(10)为列管式换热器。

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