CN202438490U

CN202438490U - 智能超声波防垢除垢装置

Info

Publication number: CN202438490U
Application number: CN2012200186581U
Authority: CN
Inventors: 蔡作岩
Original assignee: Individual
Current assignee: Gu Chungang
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2022-01-16

Abstract

智能超声波防垢除垢装置，由控制室管理微机、装置机箱、装置显示表、装置供电电源和换能器组成。控制室管理微机通过数据传输线与装置机箱连接。装置机箱上设有装置显示表。装置供电电源给装置机箱供电。装置机箱通过传输电缆与换能器连接。换能器与换热器刚性连接。本实用新型将换能器固定在需要除垢的装置上，利用换能器产生大功率的超声波来达到防垢、除垢的功能，本装置不会对设备产生任何影响，是实时工作的，无需停机除垢。

Description

智能超声波防垢除垢装置

技术领域:本实用新型涉及一种除垢、防垢装置，尤其是一种智能超声波防垢除垢装置。

背景技术:工农业生产和日常生活中换热设备是广泛使用的设备。据调查，90%以上的换热设备都存在不同程度的污垢问题。换热设备上的污垢造成的经济损失是相当惊人的。污垢给换热设备造成的危害是多方面的。除了使换热设备实际运行的传热能力严重下降外，还有：1、能源损失；2、流体阻力增加，设备运行的动力费用上升，严重时造成堵塞危及正常连续生产；3、引起垢下腐蚀，设备使用寿命缩短；4、周期性污垢清洗影响产品产量、质量及成本；5、污垢清洗用的设备、药品、劳力费用开支等等。为了防止换热设备结垢现象的产生，最传统的方法是采用化学方式处理介质。某些行业使用软化水装置，防止结垢现行。但这种处理效果很难将所用结垢物质全部去除殆尽，从某种角度上来说，软化水处理只能缓解结垢现象，不能达到完全不结垢的目的。这种处理方法还必须在生产工艺流程前端加装软化水装置，不但大幅度提高了前期设备整体成本投入，长时间运行要求不断的对交换树脂进行再生处理，再生过程造成大量水资源浪费和环境污染，而且化学清洗要求设备必须在停机状态下，不但延误了生产周期，而且大幅度增加了运营成本。而且，化学清洗剂会对设备造成腐蚀，严重的会使设备报废。

发明内容：针对上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种智能超声波防垢除垢装置。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：智能超声波防垢除垢装置，由控制室管理微机、装置机箱、装置显示表、装置供电电源和换能器组成。控制室管理微机通过数据传输线与装置机箱连接。装置机箱上设有装置显示表。装置供电电源给装置机箱供电。装置机箱通过传输电缆与换能器连接。换能器与换热器刚性连接。

本实用新型将换能器固定在需要除垢的装置上，利用换能器产生大功率的超声波来达到防垢、除垢的功能，本装置不会对设备产生任何影响，是实时工作的，无需停机除垢。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的电路组成框图。

具体实施方式：

如图1所示，智能超声波防垢除垢装置，由控制室管理微机1、装置机箱4、装置显示表5、装置供电电源6和换能器8组成。控制室管理微机1通过数据传输线3与装置机箱4连接。装置机箱4上设有装置显示表5。装置供电电源6给装置机箱4供电。装置机箱4通过传输电缆7与换能器8连接。换能器8与换热器10刚性连接。

如图2所示：本实用新型的电路部分由超声波信号发生控制单元、功率驱动单元、功率放大单元、主电源单元、辅助电源单元、检测监控单元、换能器单元、现场换热器单元、装置显示单元、隔离集线器单元和控制室管理微机组成。

工作原理：

1、现场AC单项220V电源经装置开关保险丝送入装置，一路送入辅助电源单元。

（1）辅助电源单元输出第一路DC5V供给超声波发生控制单元。

（2）辅助电源单元输出第二路DC5V供给装置显示单元。

（3）辅助电源单元输出第三路DC5V供给检测监控单元。

（4）辅助电源单元输出第四路DC18V供给功率驱动放大单元。

（5）辅助电源单元输出第五路DC24V供给隔离集线器单元。

2、现场AC单项220V电源经装置开关保险丝送入装置，另一路送入装置主电源单元。

(1)主电源单元由延时继电器、全波整流桥、滤波电容组成。

当组电源接通时、经延时继电器常闭接点串接20欧姆电阻给滤波电解电容充电，延时继电器经5秒后启动，短接20欧姆电阻、改为AC220V直接供电，形成DC310V主电源给功率放大单元供电。

（2）延时启动主要目的是：降低电解电容充电瞬间大电流、减少对整流桥冲击，降低了整流桥功率及体积。

3、功率放大单元：

功率放大单元由一对IGBT（1200V，400A）组成四只高速开关（T1A,T2A,T1B,T2B）。当功率驱动单元送来OUT1脉冲信号时，T1A、T2B导通给换能器励磁线圈提供脉冲励磁电流。当功率驱动单元送来OUT2脉冲信号时，T2A、T1B导通给换能器励磁线圈提供脉冲励磁电流。

4、超声波发生控制单元：

（1）超声波发生控制单元由：STC5625单片机，门电路，程序写入口，I/O调整接口，I/O接口。OUT1，OUT2脉冲输出组成。

（2）工作原理：当辅助电源单元送来5V电源时，STC5625单片机起动延时程序，延时10秒后，起动主程序。通过I/O调整接口改变程序参数，实现超声波脉冲信号参数调整。OUT1、OUT2输出脉冲信号供给功率驱动单元，同时I/O接口发出信号并接收检测监控单元指令。

5、功率驱动单元：

（1）功率驱动单元由：4片QP12W05S-37A（Q1、Q2、Q3、Q4）驱动器，IGBT过流保护电路，IGBT过压保护电路，IGBT防静电击穿保护电路组成。

(2)工作原理：Q1、Q2、Q3、Q4是IGBT（T1A、T2A、T1B、T2B）驱动器，当超声波发生控制单元送来OUT1脉冲信号时、经Q1、Q3驱动器放大驱动IGBT（T1A、T1B）导通。送来OUT2脉冲信号时、经Q2、Q4驱动器放大驱动IGBT（T2A、T2B）导通。

当负载发生短路或过流时、驱动器保护电路工作、驱动器将缓慢降低IGBT栅极电压关断IGBT。同时15脚输出故障信号、P521光耦导通、使其集电极电位降低，提供故障信号给检测监测单元。

6、检测监控单元：

（1）检测监控单元由：STC5625单片机、门电路、程序写入口、I/O接口、RS485组成。

（2）当接收到超声波发生控制器单元信号，检测监控程序、检测并监控功率驱动单元是否工作正常。

当工作正常时、通过I/O接口联络超声波发生控制单元单片机使其正常工作，经RS485将正常工作信号及超声波发生控制单元参数送到隔离集线器单元。并接收控制室管理微机指令。

当工作不正常时、通过I/O接口联络超声波发生控制单元使其紧急中断、停止工作，经RS485将不正常工作信号送到隔离集线器单元。

7、隔离集线器单元：

（1）隔离集线器单元由：RS485Hub-S5组成。

（2）完成装置与控制室管理微机远距离信号传输。

8、控制室管理微机：

控制室微机显示现场装置工作参数及是否工作正常，并可通过键盘输入参数给现场装置改变其参数，实现人机对话。

当现场装置发生故障时，控制室微机显示其故障、并闪烁报警。

9、装置显示单元：

（1）装置显示单元由：数显电压表（0-310v/DC）组成。

(2)工作原理：数字电压表检测显示装置主电源工作电压。

10、换能器单元:

（1）换能器单元由：8只变幅杆及磁致伸缩材料组成。

(2)工作原理：磁致伸缩材料励磁线圈，通入超声波脉冲电流、磁致伸缩材料长度发生变化，实现电能转变为机械能，经变幅杆将机械能量波放大。

11、现场换热器单元：

（1）现场换热器单元由：换热器与交换介质组成。

(2)换能器与换热器钢性连接，机械能量波有效导入换热器，实现换热器防垢除垢。

Claims

1.智能超声波防垢除垢装置，其特征在于：由控制室管理微机、装置机箱、装置显示表、装置供电电源和换能器组成；控制室管理微机通过数据传输线与装置机箱连接，装置机箱上设有装置显示表，装置供电电源给装置机箱供电，装置机箱通过传输电缆与换能器连接，换能器与换热器刚性连接。

2.如权利要求1所述的智能超声波防垢除垢装置，其特征在于：其电路部分由超声波信号发生控制单元、功率驱动单元、功率放大单元、主电源单元、辅助电源单元、检测监控单元、换能器单元、现场换热器单元、装置显示单元、隔离集线器单元和控制室管理微机组成。