CN203231693U - 一种水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机 - Google Patents

Abstract

一种水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其功能包含：过滤、化学缓释加药、胶球在线清洗、冷水机组运行数据远传，其结构包括上腔体机构、收发球装置、下腔体机构、胶球自动清洗控制器、加放球器、执行器、视镜及排气阀等，管壳式冷凝器进水管道的水流入本实用新型的下腔体机构，通过自动在线清洗装置收发球装置，使清洗胶球发入管壳式冷凝器，经管壳式冷凝器的循环，胶球进入上腔体机构，通过控制器内置预设清洗控制程序控制执行器的启动和停止，实现自动在线清洗过程。该装置适用于水冷冷水机组管壳式冷凝器胶球自动在线清洗，属于节能新产品。本实用新型设计紧凑、功能强大，运行可靠，外型美观，占用安装空间小。

Description

一种水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机

技术领域

    本实用新型公开一种水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，特别是一种适用于双流程水冷冷水机组管壳式冷凝器的胶球自动在线清洗，同时也适用于满液式蒸发器，以及冷却水走管程且温度不超过80°C的管壳式换热器的自动在线清洗。 

背景技术

    现有的水冷冷水机组冷凝器胶球自动在线清洗装置有以下两类，一类是一个独立的清洗系统装置，其与冷凝器进出水管道连接起来，发球机将胶球发出进入冷却水的入水管道，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，再进入发球机构内。此类清洗装置存在如下弊端：1、现场安装施工，配套设施多工作量大，成本高；2、由于要求发球速度快，所以发球动力功率配置较大，如水泵、空压机或者需要较大压差的水流。另一类是在冷凝器的进出口处设置四通换流向装置，冷凝器换热管内装清洗元件，通过四通换流向使清洗元件做往复运动，清洗换热管内壁。请参看中国实用新型专利：公开号CN101451297A，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大，冷水机组瞬间效率波动较大，对冷水机组的运行带来较大冲击，严重时引起冷水机组喘振等副作用；2、由于水流流场在冷凝器花板的分布原因，每根换热管内水流速不同，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。 

发明内容

针对上述提到的现有技术中的分体式清洗装置需要现场安装，且配备大功率发球装置，而四通换流向装置引起的副作用，本实用新型提供一种水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，清洗装置一体机包括上腔体机构、收发球装置和下腔体机构，上腔体机构、收发球装置和下腔体机构层叠设置在外壳内，上腔体机构和收发球装置之间设有收发球装置上隔板，收发球装置和下腔体机构之间设有收发球装置下隔板，上腔体机构上设有冷凝器出水接管和出水管，上腔体机构内设有滤网和隔板，下腔体机构上设有进水管和冷凝器进水接管，所述的收发球装置包括左上侧止回阀、左下侧止回阀、右侧止回阀、滑碟、主轴和收发球装置滤网，收发球装置上隔板上开有通孔，左上侧止回阀通过销轴安装在收发球装置上隔板下方对应于收发球装置上隔板上的通孔位置处，收发球装置下隔板开有通孔，左下侧止回阀通过销轴安装在收发球装置下隔板下方对应于收发球装置下隔板上的通孔位置处，收发球装置滤网安装在收发球装置中间位置，将收发球装置分成左右两半腔，右半腔内安装有收发球装置斜隔板，收发球装置斜隔板倾斜设置在收发球装置内，右侧止回阀安装在收发球装置斜隔板上，主轴驱动滑碟转动，滑碟带动右侧止回阀运动，执行器驱动主轴转动。 

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括： 

所述的下腔体机构内安装有复配药剂棒外筒体，复配药剂棒外筒体内插装有复配药剂棒内筒体，复配药剂棒内筒体内设有药剂棒，复配药剂棒外筒体一端连接有加药进水管，加药进水管连接在进水管上，复配药剂棒外筒体另一端连接有加药出水管，加药出水管连接在冷凝器进水接管上。

所述的加药进水管和加药出水管上分别连接有阀门。 

所述的清洗装置一体机还包括放球功能的加放球器，加放球器一端通过短管和收发球装置内的收球网相连通，另一端通过短管和下腔体机构的冷凝器进水管相通。 

所述的上腔体机构上设有排气阀，排气阀设置在上腔体机构顶端的最高处。 

所述的上腔体机构内固定设有隔板，隔板与上腔体滤网平行设置，隔板下端有梯形孔。 

所述的清洗装置一体机外侧还固定安装有胶球自动清洗控制器，控制器包括可编程控制器、显示器、输入按钮，显示器和输入按钮分别与可编程控制器连接，可编程控制器提供MODBUS协议接口和RS485接口，控制器还有温度显示记录模块，温度显示记录模块上连接有两个温度传感器，一个温度传感器设置在冷却水出水管，另一个温度传感器设置在冷凝器主体上。 

所述的收发球装置侧面安装有视镜。 

所述的收发球装置内设有收发球装置立隔板，收发球装置立隔板与滑碟贴装在一起。 

本实用新型的有益效果是：本实用新型在发球时，通过水压差将胶球发入冷凝器进水管道中，胶球依靠水压差擦洗掉换热管内壁的污垢，在冷却水出口端通过上腔体机构的滤网回收胶球至收发球装置内部，形成一个清洗循环，通过微电脑控制程序设置清洗频率和次数，达到自动在线清洗功能。可以始终保持水冷冷水机组管壳式冷凝器内壁洁净，提高换热效率，降低能耗，节约能源。本实用新型设计紧凑、功能强大，运行可靠，外型美观，占用安装空间小，适用于双流程水冷冷水机组管壳式冷凝器，同时也适用于满液式蒸发器，以及冷却水走管程且温度不超过80°C的管壳式换热器的自动在线清洗。 

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。 

附图说明

图1为本实用新型装置卧式安装立体结构示意图。 

图2为本实用新型装置卧式正视结构示意图。 

图3为本实用新型装置卧式侧视结构示意图。 

图4为本实用新型装置卧式俯视结构示意图。 

图5与图6为本实用新型装置的收发球装置正视图和俯视图。 

图7为收发球装置隔板立体结构示意图。 

图8为图 2的A-A剖视图。 

图9为图2的内部结构示意图。 

图10为上腔体结构隔板结构示意图。 

图11为下腔体机构的过滤网立体结构示意图。 

图12为收发球装置内的滑碟结构示意图。 

图13为收发球装置内的滑碟与立隔板的相对位置示意图。 

图14为右侧止回阀和斜隔板结构示意图及主轴与右侧止回阀轴拨叉结构示意图。 

图15为本实用新型装置收球状态内部结构示意图。 

图16为本实用新型装置胶球不收不发状态内部结构示意图。 

图17为本实用新型装置发球状态内部结构示意图。 

图18为本实用新型装置卧式安装的系统示意图。 

图19为本实用新型装置立式安装立体结构示意图。 

图20为本实用新型装置立式安装的系统示意图。 

图中，1-上腔体机构，2-收发球装置，3-下腔体机构，4-执行器，5-控制器，6-视镜，7-进水管，8-冷凝器进水接管，9-冷凝器出水接管，10-出水管，11-上腔体滤网，12-排气阀，13-上腔体隔板，14-壳体，15-阀门，16-加放球器，17-加药进水管，18-加药出水管，19-收球网，20-左上侧止回阀，21-左下侧止回阀，22-滑碟，23-右侧止回阀，24-主轴，25-过滤网，26-复配药剂棒外筒体，27-复配药剂棒内筒体，28-药剂棒，29-手孔法兰，30-手孔法兰盖，31-胶球，32-底座，33-温度传感器，34-短管，35-收发球装置上隔板，36-收发球装置下隔板，37-收发球装置斜隔板，38-收发球装置A立隔板，39-右侧止回阀轴，40-收发球装置B立隔板，41-轴套。 

具体实施方式

    本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。 

    请参看附图1，本实用新型主要包括有三个大部分，即上腔体机构1、收发球装置2和下腔体机构3，以及胶球自动清洗控制器5、执行器4和具有加放球功能的加放球器16，使用时，本实用新型中的下腔体机构3与水冷管壳式冷凝器的进水管道接通，上腔体机构1与水冷管壳式冷凝器的出水管道接通，上腔体机构1、收发球装置2及下腔体机构3层叠设置，连接在壳体14上。通过胶球自动清洗控制器5的控制可实现上腔体机构1收到的胶球进入收发球装置2内部，同样通过胶球自动清洗控制器5的控制实现把进入到收发球装置2内部的胶球发入下腔体机构3的冷凝器进水接管8，完成收球和发球的过程达到对冷凝器的自动在线清洗功能。具有加放球功能的加放球器16一端通过短管34和收发球装置2内的圆弧形滤网19相通，另一端通过短管34和下腔体机构3的冷凝器进水管7相通，阀门15连接在短管34上，通过阀门15的打开和关闭能够加入胶球31和放出胶球31。 

请结合参看附图1至附图3以及附图9、附图10、附图15，本实施例中，上腔体机构1主要包括排气阀12、上腔体滤网11、上腔体隔板13、控制器5、冷凝器出水接管9和出水管10。冷凝器出水接管9和出水管10对称连接在壳体14上半段的两侧，排气阀12设置在壳体14封头顶端的最高处，上腔体滤网11设置在上腔体内，将整个上腔体分割成两个部分，上腔体隔板13与上腔体滤网11平行设置，且上腔体隔板13连接在上腔体机构1的内部，把上腔体机构14内部分割成左右两个不同的腔体，如附图10所示，隔板13下端有梯形孔，梯形孔的截面积大于等于出水管10，隔板13与收发球装置2上端相连。 

请参看附图1、附图3、附图5至附图6以及附图7、附图9、附图12至附图14，本实施例中收发球装置2包含视镜6、左上侧止回阀20、左下侧止回阀21、右侧止回阀23、滑碟22、主轴24、收发球装置滤网19、收发球装置上隔板35、收发球装置下隔板36、收发球装置斜隔板37、收发球装置A立隔板38、收发球装置B立隔板40、执行器4及相连接的附属部分，收发球装置侧面设有135°夹角的两个观球视镜6，本实施例中，请参看附图7，收发球装置2是通过收发球装置上隔板35、收发球装置下隔板36、收发球装置斜隔板37及收发球装置A立隔板38、收发球装置B立隔板40焊接连接在一起，收发球装置上隔板35设置在壳体14的中上方，将上腔体机构1和收发球装置2分隔，收发球装置下隔板36设置在壳体14的中下方，将下腔体机构3和收发球装置2分隔，收发球装置斜隔板37倾斜设置在收发球装置2内，与收发球装置A立隔板38成30°焊接，请参看附图7。收发球装置A立隔板38固定设置在收发球装置2内，且收发球装置A立隔板38与收发球装置上隔板35垂直设置。收发球装置上隔板35上开有通孔，左上侧止回阀20通过销轴安装在收发球装置上隔板35上，左上侧止回阀20位于收发球装置上隔板35下方，且对应于收发球装置上隔板35上的通孔设置，收发球装置下隔板36上开有通孔，左下侧止回阀21通过销轴安装在收发球装置下隔板36上，左下侧止回阀21位于收发球装置下隔板36下方，且对应于收发球装置下隔板36上的通孔设置。右侧止回阀23通过销轴安装在收发球装置斜隔板37上，请参看附图14。滑碟22和收发球装置A立隔板38靠水压差贴合在一起，并靠轴套41固定相对位置，请参看附图6及附图13，收发球装置A立隔板38上面开有和滑碟22相同的120°扇形孔，当初始位置滑碟22的扇形孔与收发球装置A立隔板38的扇形孔重合时，从进水管7流入装置的水可以通过扇形孔流入收发球装置2内，流入的水水压高，使左上侧止回阀20和右侧止回阀23关闭，左下侧止回阀21打开，形成发球通道，当滑碟22旋转120°时，滑碟22上的扇形孔和收发球装置A立隔板上的扇形孔错开，滑碟22上扇形孔与收发球装置A立隔板上的扇形孔不能形成流水通道，发球状态终止。滑碟22和收发球装置A立隔板焊接时保证主轴24和右侧止回阀轴同心。本实施例中，主轴24和滑碟22是通过键相连接，主轴通过键和滑碟连接，主轴24端头与右侧止回阀轴39通过结构设置形成拨叉，请参看附图14，当收球时，主轴24通过拨叉带动右侧止回阀轴39旋转一定角度，右侧止回阀23打开，拨叉和止回阀轴脱离，当发球时，止回阀靠水压差自动闭合。收球状态时，执行器4通过主轴24带动滑碟22旋转，使左上侧止回阀20和右侧止回阀23打开，形成收球通道，完成收球，发球状态时，执行器4通过主轴24带动滑碟22旋转，使左下侧止回阀21和滑碟22打开，形成发球通道，完成发球，根据胶球自动清洗控制器5内的设置，执行器4通过主轴24，带动滑碟22旋转，完成收球或者发球。 

请参看附图1至附图4以及附图8、附图10、附图11及附图15，本实施例中，下腔体机构3包含复配药剂棒外筒体26、底座32、加药进水管17、加药出水管18、进水管7、冷凝器进水接管8、过滤网25、复配药剂棒内筒体27、药剂棒28、手孔法兰29、手孔法兰盖30和阀门15，底座32固定安装在外壳14底部，对本实用新型起到支撑作用。本实施例中，手孔法兰29固定安装在壳体14上，手孔法兰盖30与手孔法兰29对应安装在一起，将复配药剂棒外筒体26安装在壳体14上，复配药剂棒外筒体26为不锈钢管。复配药剂棒外筒体26两端连接有加药进水管17和加药出水管18，加药进水管17一端和下腔体机构3的进水管7连接，另一端和复配药剂棒外筒体26连接，加药出水管18一端和复配药剂棒内筒体26连接，另一端和下腔体机构3的冷凝器进水接管8连接，加药进水管17和加药出水管18上分别安装有阀门15，按照一定的时间间隔人工打开阀门15，形成水流管路，使药剂流入管道系统，进行化学药处理清洗水质。复配药剂棒内筒体27插装在复配药剂棒外筒体26内，复配药剂棒内筒体27内装有药剂棒28，复配药剂棒内筒体27为不锈钢或者塑料的滤筒。请参看附图11，圆筒形过滤网25焊接在壳体14的内壁上，圆筒形滤网25上开有长方形孔，长方形孔的面积大于等于进水管截面积，圆筒形过滤网25的过流面积大于等于进水管截面积的3倍，本实施例中，复配药剂棒外筒体26对应于圆形过滤网25的中心位置安装。从进水管7流出的水经滑碟22、左下侧止回阀21形成发球流道，当胶球自动在线清洗装置在发球状态时，从进水管7流出的一部分水经发球流道，把收发球装置2内的胶球31发入冷凝器进水接管8，随水流进入冷凝器内，靠水压差完成冷凝管的清洗，从进水管7流出的另一部分水直接经过滤网25流入冷凝器进水接管8，当胶球自动在线清洗装置不处在发球状态时，从进水管7流出的水全部经过滤网29流入冷凝器进水接管8，流入冷凝器。请看附图14，图14为发球时胶球31的流向及状态。本实施例中上腔体机构1、收发球装置2和下腔体机构3组合在壳体14上，相接的面是通过密封材料密封，可以有卧式和立式两种不同的外形结构，用在相对不同的系统上面。 

本实施例中，冷凝器出水接管9、左上侧止回阀20及右侧止回阀23组成收球流道，收球时上腔体滤网11阻挡从冷凝器出水接管9流出的胶球31，使胶球31通过左上侧止回阀20流入收发球装置2。当胶球自动在线清洗装置处于收球状态时，从冷凝器出水管9流出的一部分水携带胶球31经收球流道进入收发球装置2内部，由于收发球装置滤网19的阻挡，胶球31停留在收发球装置2内，完成收球过程，水从右侧止回阀23处流走，并经出水管10流出汇入系统，从冷凝器出水管9流出的另一部分水经上腔体机隔板13中间的梯形孔流入出水管10，汇入系统；当胶球自动在线清洗装置不处于收球状态时，水从冷凝器出水管9流出的水直接经上腔体隔板13中间的梯形孔流入出水管10，汇入系统。请重点参看附图12和图13，图12为收球时胶球31的流向及状态示意图，图13为非收球状态时的示意图。 

请参看附图15及附图17，图中所示为水冷管壳式冷凝器的胶球自动在线清洗装置以卧式和立式外形连接在系统上的示意图。 

本实用新型外部固定安装有控制器5，控制器5包括可编程控制器、显示器、输入按钮，显示器和输入按钮分别与可编程控制器的数据端相连接，控制器5还有温度显示记录模块，温度显示记录模块上连接有两个温度传感器33，一个温度传感器设置在冷却水出水管上，另一个温度传感器设置在冷凝器主体上，测出来的冷却水温度与冷凝温度的差值为端差，可以实时监测冷凝器的运行状况。 

本实用新型在使用时，将工作过程分成：初始状态为收球，参看附图15，胶球31预先置于系统内，冷凝器开启后，胶球31处于附图15状态，左上侧止回阀20和右侧止回阀23打开，此时收球流道打开，胶球31收入收发球装置内，为初始收球状态；发球状态，控制器3收到冷凝器开启信号，控制器3按照预设的清洗频率和周期开启执行器4，执行器4通过主轴24带动滑碟22顺时针旋转240°，滑碟22打开，由于水压差的作用使左下侧止回阀20也打开，右侧止回阀23和左上侧止回阀20关闭，此时发球流道打开，胶球31发入冷凝器进水接管8中，胶球31依靠水压差对冷凝器管壁进行清洗，当胶球31从冷凝器出水管9流出时，上腔体机构1中的滤网11进行收球，此时完成一个清洗循环过程。进入下一个清洗过程时，控制器3按照预设的清洗频率和周期开启执行器4，逆时针旋转240°进入收球状态，然后逆时针旋转240°发球，完成第二次清洗过程。控制器3按照预设的清洗频率和周期重复完成以上步骤，实现自动在线清洗。 

通过微电脑控制程序设置清洗频率和次数，达到自动在线清洗功能，可以始终保持水冷管壳式冷凝器内壁洁净，提高换热效率，降低能耗，节约能源。本实用新型设计紧凑、功能强大，运行可靠，外型美观，占用安装空间小，适用于水冷管壳式冷凝器胶球自动在线清洗。 

Claims (9)

1.一种水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的清洗装置一体机包括上腔体机构、收发球装置和下腔体机构，上腔体机构、收发球装置和下腔体机构层叠设置在外壳内，上腔体机构和收发球装置之间设有收发球装置上隔板，收发球装置和下腔体机构之间设有收发球装置下隔板，上腔体机构上设有冷凝器出水接管和出水管，上腔体机构内设有滤网和隔板，下腔体机构上设有进水管和冷凝器进水接管，所述的收发球装置包括左上侧止回阀、左下侧止回阀、右侧止回阀、滑碟、主轴和收发球装置滤网，收发球装置上隔板上开有通孔，左上侧止回阀通过销轴安装在收发球装置上隔板下方对应于收发球装置上隔板上的通孔位置处，收发球装置下隔板开有通孔，左下侧止回阀通过销轴安装在收发球装置下隔板下方对应于收发球装置下隔板上的通孔位置处，收发球装置滤网安装在收发球装置中间位置，将收发球装置分成左右两半腔，右半腔内安装有收发球装置斜隔板，收发球装置斜隔板倾斜设置在收发球装置内，右侧止回阀安装在收发球装置斜隔板上，主轴驱动滑碟转动，滑碟带动右侧止回阀运动，执行器驱动主轴转动。

2.根据权利要求1所述的水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的下腔体机构内安装有复配药剂棒外筒体，复配药剂棒外筒体内插装有复配药剂棒内筒体，复配药剂棒内筒体内设有药剂棒，复配药剂棒外筒体一端连接有加药进水管，加药进水管连接在进水管上，复配药剂棒外筒体另一端连接有加药出水管，加药出水管连接在冷凝器进水接管上。

3.根据权利要求2所述的水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的加药进水管和加药出水管上分别连接有阀门。

4.根据权利要求1所述的水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的清洗装置一体机还包括放球功能的加放球器，加放球器一端通过短管和收发球装置内的收球网相连通，另一端通过短管和下腔体机构的冷凝器进水管相通。

5.根据权利要求1所述的水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的上腔体机构上设有排气阀，排气阀设置在上腔体机构顶端的最高处。

6.根据权利要求1所述的水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的上腔体机构内固定设有隔板，隔板与上腔体滤网平行设置，隔板下端有梯形孔。

7.根据权利要求1所述的水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的清洗装置一体机外侧还固定安装有胶球自动清洗控制器，控制器包括可编程控制器、显示器、输入按钮，显示器和输入按钮分别与可编程控制器连接，可编程控制器提供MODBUS协议接口和RS485接口，控制器还有温度显示记录模块，温度显示记录模块上连接有两个温度传感器，一个温度传感器设置在冷却水出水管，另一个温度传感器设置在冷凝器主体上。

8.根据权利要求1所述的水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的收发球装置侧面安装有视镜。

9.根据权利要求1所述的水冷冷水机组管壳式冷凝器多功能胶球自动在线清洗装置一体机，其特征是：所述的收发球装置内设有收发球装置立隔板，收发球装置立隔板与滑碟贴装在一起。

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