CN213578926U - 一种列管式换热器在线防垢除垢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种列管式换热器在线防垢除垢装置，包括：温度传感器、流量传感器、循环水进口、循环水出口、换热流体进口、换热流体出口、超声波换能器等结构；所述列管式换热器外周包覆有一壳体，壳体的左右均设有管状结构的开口，其中壳体上设有循环水出口、循环水进口、换热流体进口、换热流体出口；所述循环水进口、循环水出口、换热流体进口、换热流体出口安装有温度传感器，所述列管式换热器两端设有水室，水室内设有的超声波换能器；所述温度传感器、流量传感器、超声波换能器通过信号传输电缆与超声波发生器电性连接；本实用新型的有益效果是：无需停机再进行清洗，节省了大量的人力物力财力，纯物理方式无化学药剂污染。

Description

一种列管式换热器在线防垢除垢装置

技术领域

本实用新型涉及到换热器技术领域，具体是一种列管式换热器在线防垢除垢装置。

背景技术

列管式换热器(也称管壳式换热器)被广泛应用于钢铁、水泥、石油、化工、发电、食品、医药、城市集中供热等领域；主要由壳体、换热管、管板和封头等部分组成，在壳体内部装有换热管；利用温度不同的两种流体在列管式换热器内进行换热，一种流体在管内流动，常采用循环水作为冷却介质；另一种流体在管外流动；两种流体不接触，利用换热管的壁面作为传热面；列管式换热器长期运行会在换热管中形成水垢，导致换热效率降低、能耗增加、寿命缩短；如果水垢不能被及时清除，将会导致管束被水垢堵塞，就需要停机维修或者报废更换；采用传统的清洗方式如机械方法(刮、刷)、高压水冲洗、化学清洗(酸洗)等在对换热器清洗时存在很多问题：不能彻底清除水垢等沉积物，并对设备造成腐蚀，残留的酸对材质产生二次腐蚀或垢下腐蚀，最终导致更换设备，此外，清洗废液有毒，需要大量资金进行废水处理。

近年来使用超声波在线防垢除垢方式，在列管式换热器中安装超声波换能器，利用超声波在液体中、污垢、金属表面产生的空化效应、化学效应、剪切效应、抑制效应，利用强声场处理流体，让流体中成垢物质在超声场作用下物理形态和化学性能发生一系列变化，使之分散、粉碎、松散、脱落而不易附着管壁形成积垢；采用超声波在线防垢除垢技术对列管式换热器进行防垢除垢有效解决了传统清洗方式对设备造成的磨损、腐蚀；现有超声波在线防垢除垢技术的缺陷在于：在线防垢除垢时超声波换能器是连续恒功率工作的，耗电量大，单个超声波换能器的功率在1.5kW左右，以一台2000㎡换热面积的列管式换热器为例，大概需要安装20个超声波换能器，每小时的耗电量在30kW·h左右，以每年运行300天计算，每年需要耗电216000kW·h；实践表明在列管式换热器内部无垢或少量结垢的情况下超声波防垢除垢装置完全没有必要满功率输出，在保证防垢和除垢效果的前提下适当降低输出功率可以大大节省用电量；另外，超声波换能器连续满功率输出增加了超声波换能器的磨损，导致超声波换能器的使用寿命缩短；所以设立一种列管式换热器在线防垢除垢装置很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种列管式换热器在线防垢除垢装置，以解决上述背景技术中所提到的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种列管式换热器在线防垢除垢装置，包括：温度传感器、流量传感器、循环水进口、循环水出口、换热流体进口、换热流体出口、超声波换能器、超声波发生器、列管式换热器、水室；所述列管式换热器外周包覆有一壳体，壳体的左右均设有管状结构的开口，其中壳体的左开口形成循环水出口，壳体的右开口形成循环水进口，并壳体的上下位置设有筒形的开口，开口内部和壳体内部相通，其中壳体的上开口形成换热流体进口，壳体的下开口形成换热流体出口，所述循环水进口、循环水出口、换热流体进口、换热流体出口安装有温度传感器，所述列管式换热器两端分别和循环水进口、循环水出口之间设有一空腔，形成两组水室，水室内设有的超声波换能器；所述温度传感器、流量传感器、超声波换能器通过信号传输电缆与超声波发生器电性连接。

优选的，所述的列管式换热器的循环水进口和换热流体进口安装有流量传感器。

优选的，所述的超声波发生器内部设有存储列管式换热器换热运行状况优劣的温度、流量预置数据的电子信息储存装置。

优选的，所述的超声波发生器内部设置有MCU控制器控制输出功率调节。

优选的，所述水室和列管式换热器内部相通。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过超声波发生器的设立，能使本实用新型在线式自动运行，无需设岗专人值守操作，防垢与除垢同步进行，有垢除垢无垢防垢，列管式换热器无需停机再进行清洗，节省了大量的人力物力财力，纯物理方式无化学药剂污染。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的控制结构框图。

图中：1、温度传感器，2、流量传感器，3、循环水进口，4、循环水出口，5、换热流体进口，6、换热流体出口，7、超声波换能器，8、超声波发生器，9、列管式换热器，10、水室。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种列管式换热器在线防垢除垢装置，包括：温度传感器1、流量传感器2、循环水进口3、循环水出口4、换热流体进口5、换热流体出口6、超声波换能器7、超声波发生器8、列管式换热器9、水室10；所述列管式换热器9外周包覆有一壳体，壳体的左右均设有管状结构的开口，其中壳体的左开口形成循环水出口4，壳体的右开口形成循环水进口3，并壳体的上下位置设有筒形的开口，开口内部和壳体内部相通，其中壳体的上开口形成换热流体进口5，壳体的下开口形成换热流体出口6，所述循环水进口3、循环水出口4、换热流体进口5、换热流体出口6安装有温度传感器1，所述列管式换热器9两端分别和循环水进口3、循环水出口4之间设有一空腔，形成两组水室10，水室10内设有的超声波换能器7；所述温度传感器1、流量传感器2、超声波换能器7通过信号传输电缆与超声波发生器8电性连接。

所述的列管式换热器9的循环水进口3和换热流体进口5安装有流量传感器2。

所述的超声波发生器8内部设有存储列管式换热器9换热运行状况优劣的温度、流量预置数据的电子信息储存装置。

所述的超声波发生器8内部设置有MCU控制器控制输出功率调节。

所述水室10和列管式换热器9内部相通。

本实用新型的工作原理是：使用时，图1中所述超声波发生器8内部设有存储列管式换热器9换热运行状况优劣的温度、流量预置存储数据，超声波发生器8内部设MCU控制器控制输出功率调节，预置数据存储、温差数据、流量数据送至MCU控制器；图2中，在列管式换热器9的循环水进口3、循环水出口4、换热流体进口5、换热流体出口6安装温度传感器1和流量传感器2；在在列管式换热器9两端水室10安装超声波换能器7；温度传感器1、流量传感器2、超声波换能器7通过信号传输电缆与超声波发生器8连接；结合图1和图2，当列管式换热器9内部无垢时，MCU控制器将接收到的实时温度数据、流量数据与预置数据存储的数据进行比对，MCU控制器判断出列管式换热器9无结垢情况，此时便向输出功率控制发出控制信号降低超声波换能器7的输出功率；当列管式换热器9内部产生结垢时列管式换热器9的工作效率会降低，列管式换热器9的循环水进口3、循环水出口4、换热流体进口5、换热流体出口6处的温度数值必然和正常无垢工作的列管式换热器9具有一定的差值，以此差值来确定是否结垢判定(因为列管式换热器9工作的环境会有不同的变化，所以此温度差值会基于工作环境具有一定的差异性，固不对此差值进行限定)，MCU控制器将接收到变化的实时温度数据、流量数据与预置数据存储的数据进行对比，MCU控制器判断出列管式换热器9出现结垢情况，此时便向输出功率控制发出控制信号提高超声波换能器7的输出功率，当结垢越严重输出功率越高，反之结垢越轻微输出功率就越低。通过上述技术手段，在保证超声波在线防垢除垢效果的前提下有效降低设备的用电量，同时延长了超声波换能器7的使用寿命。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型；因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内；不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种列管式换热器在线防垢除垢装置，包括：温度传感器(1)、流量传感器(2)、循环水进口(3)、循环水出口(4)、换热流体进口(5)、换热流体出口(6)、超声波换能器(7)、超声波发生器(8)、列管式换热器(9)、水室(10)；其特征在于：所述列管式换热器(9)外周包覆有一壳体，壳体的左右均设有管状结构的开口，其中壳体的左开口形成循环水出口(4)，壳体的右开口形成循环水进口(3)，并壳体的上下位置设有筒形的开口，开口内部和壳体内部相通，其中壳体的上开口形成换热流体进口(5)，壳体的下开口形成换热流体出口(6)，所述循环水进口(3)、循环水出口(4)、换热流体进口(5)、换热流体出口(6)安装有温度传感器(1)，所述列管式换热器(9)两端分别和循环水进口(3)、循环水出口(4)之间设有一空腔，形成两组水室(10)，水室(10)内设有的超声波换能器(7)；所述温度传感器(1)、流量传感器(2)、超声波换能器(7)通过信号传输电缆与超声波发生器(8)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种列管式换热器在线防垢除垢装置，其特征在于：所述的列管式换热器(9)的循环水进口(3)和换热流体进口(5)安装有流量传感器(2)。

3.根据权利要求1所述的一种列管式换热器在线防垢除垢装置，其特征在于：所述的超声波发生器(8)内部设有存储列管式换热器(9)换热运行状况优劣的温度、流量预置数据的电子信息储存装置。

4.根据权利要求1所述的一种列管式换热器在线防垢除垢装置，其特征在于：所述的超声波发生器(8)内部设置有MCU控制器控制输出功率调节。

5.据权利要求1所述的一种列管式换热器在线防垢除垢装置，其特征在于：所述水室(10)和列管式换热器(9)内部相通。

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