CN213984758U - 一种全自动自清洗板式换热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动自清洗板式换热装置，其包括板式换热器、连接于板式换热器热媒通道的热媒入口管及热媒出口管、连接于板式换热器冷媒通道的冷媒入口管及冷媒出口管、连接于冷媒入口管上的清洗剂加药管、连接冷媒出口管与热媒入口管的第一个连通管、连接冷媒出口管与热媒出口管的第二连通管，热媒入口管、冷媒入口管及清洗剂加药管上均设置有输送泵，热媒出口管、冷媒出口管、第一连通管及第二连通管上均设置有控制阀。本实用新型提出的全自动自清洗板式换热装置使得板式换热器不停机全自动运行与清洗，清洗耗时短，不影响生产；无需人工操作，不需要额外设置清洗水，不排污，既经济又环保。

Description

一种全自动自清洗板式换热装置

技术领域

本实用新型属于板式换热设备领域，具体地说涉及一种全自动自清洗板式换热装置。

背景技术

在水处理领域，尤其是以生活垃圾渗滤液为代表的高浓度有机废水处理工艺中，板式换热器因其传热效率高，占地空间小而成为好氧生化混合液冷却的必选设备。板式换热器在使用过程中，容易出现换热板片结垢从而降低传热效果；现阶段，板式换热器结垢后大多采用人工拆卸清洗，拆卸清洗期间既影响生产又需要耗费大量人力和时间，大量清洗污水需要进行收集处理，否则会带来环境污染。在拆卸清洗的过程中，极易损坏换热板片及板片密封垫，进而增加设备维修费用，甚至因此造成长时间生产停产带来较大的经济损失。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

实用新型内容

针对目前板式换热装置存在的技术缺点，本实用新型从以人为本、经济环保、安全可靠的角度出发，提供一种全自动自清洗板式换热装置，在保证不停机状态下实现自动清洗，提高清洗效率，降低清洗时间。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种全自动自清洗板式换热装置，其包括板式换热器、连接于板式换热器热媒通道的热媒入口管及热媒出口管、连接于板式换热器冷媒通道的冷媒入口管及冷媒出口管、连接于冷媒入口管上的清洗剂加药管、连接冷媒出口管与热媒入口管的第一个连通管、连接冷媒出口管与热媒出口管的第二连通管，所述热媒入口管、冷媒入口管及清洗剂加药管上分别设置有热媒输送泵、冷媒输送泵及清洗剂输送泵，所述热媒出口管、冷媒出口管、第一连通管及第二连通管上分别设置有第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀及第四控制阀，所述第一连通管的一端连接于热媒入口管上，另一端连接于第二控制阀进液端的冷媒出口管上，所述第二连通管的一端连接于第一控制阀进液端的热媒出口管上，另一端连接于第二控制阀出液端的冷媒出口管上。

进一步地，全自动自清洗板式换热装置还包括用于检测板式换热器热媒通道入口端压力值的第一压力传感器，用于检测板式换热器冷媒通道入口端压力值的第二压力传感器，所述第一压力传感器设置于热媒入口管和第一连通管连接处与板式换热器之间的热媒入口管上，所述第二压力传感器设置于冷媒入口管和清洗液加药管连接处与板式换热器之间的冷媒入口管上。

进一步地，全自动自清洗板式换热装置还包括用于检测板式换热器热媒通道入口端温度值的第一温度传感器、用于检测板式换热器热媒通道出口端温度值的第二温度传感器，所述第一温度传感器与第一压力传感器并列设置于热媒入口管和第一连通管连接处与板式换热器之间的热媒入口管上，第二温度传感器设置于热媒出口管和第二连通管连接处与板式换热器之间的热媒出口管上。

另一优选方案中，全自动自清洗板式换热装置还包括用于检测板式换热器冷媒通道入口端温度值的第三温度传感器、用于检测板式换热器冷媒通道出口端温度值的第四温度传感器，所述第三温度传感器设置于冷媒入口管和清洗液加药管连接处与板式换热器之间的冷媒入口管上，所述第四温度传感器设置于冷媒出口管和第一连通管的连接处与板式换热器之间的冷媒出口管上。

进一步地，所述冷媒入口管上还设置有pH检测仪，所述pH检测仪位于冷媒入口管与清洗剂加药管连接处与板式换热器之间。

进一步地，全自动自清洗板式换热装置还包括电气控制系统，所述电气控制系统分别与第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、热媒输送泵、冷媒输送泵、清洗剂输送泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、pH检测仪连接。

优选的，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀均为电动控制阀。

优选的，所述热媒入口管、清洗剂加药管上分别设置有用于避免热媒入口管内热媒回流的第一止回阀、用于避免清洗剂加药管内清洗剂回流的第二止回阀，所述第一止回阀位于热媒入口管和第一连通管连接处和热媒输送泵之间的热媒入口管上。

进一步地，全自动自清洗板式换热装置还包括连接于热媒入口管及热媒出口管末端的热媒储存器、连接于冷媒入口管及冷媒出口管末端的冷媒储存器、连接于清洗剂加药管末端的清洗剂储存器，所述热媒入口管的进液端与热媒储存器上的出液口连通，所述热媒出口管的出液端与热媒储存器上的入液口连接，所述冷媒入口管的进液端与冷媒储存器上的出液口连接，所述冷媒出口管的出液端与冷媒储存器上的进液口连接。

有益效果

本实用新型提出的全自动清洗板式换热装置，具有如下优点：

(1)投资费用低，经济效益高，其只需要在传统板式换热器上增加少量连通管、电动控制阀、pH检测仪、温度传感器、压力传感器和电气控制系统，即可避免人工拆洗换热板片造成的正常生产停止、换热器垫片、板片损坏带来较大的经济损失。

(2)自动化程度高，完全不用人工操作即可完成运行、清洗过程。

(3)运行灵活，可靠性高，压力与温度联合判断，确保清洗效果的同时避免清洗药剂浪费。

(4)经济环保，利用投加清洗剂的冷媒作为板式换热器的清洗液进行循环利用，不仅减少了清洗装置的建设投资，而且可以减少清洗水的浪费。

附图说明

图1是本实用新型具体实施例1中全自动自清洗板式换热装置的结构示意图。

附图中：1、板式换热器；2、热媒储存器；3、冷媒储存器；4、清洗剂储存器；5、热媒入口管；6、热媒出口管；7、冷媒入口管；8、冷媒出口管；9、清洗剂加药管；10、第一连通管；11、第二连通管；12、第一控制阀；13、第二控制阀；14、第三控制阀；15、第四控制阀；16、热媒输送泵；17、冷媒输送泵；18、清洗剂输送泵；19、第一压力传感器；20、第二压力传感器；21、第一温度传感器；22、第二温度传感器；23、pH检测仪；24、电气控制系统；25、第一止回阀；26、第二止回阀。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本实用新型创造。

具体实施例1

一种全自动自清洗板式换热装置，如图1所示，其包括板式换热器1、连接于板式换热器1热媒通道的热媒入口管5及热媒出口管6、连接于板式换热器1冷媒通道的冷媒入口管7及冷媒出口管8、连接于冷媒入口管7上的清洗剂加药管9、连接冷媒出口管8与热媒入口管5的第一个连通管10、连接冷媒出口管8与热媒出口管6的第二连通管11，热媒入口管5、冷媒入口管7及清洗剂加药管9上分别设置有热媒输送泵16、冷媒输送泵17及清洗剂输送泵18，热媒出口管6、冷媒出口管8、第一连通管10及第二连通管11上分别设置有第一控制阀12、第二控制阀13、第三控制阀14及第四控制阀15，第一连通管10的一端连接于热媒入口管5上，另一端连接于第二控制阀13进液端的冷媒出口管8上，第二连通管11的一端连接于第一控制阀12进液端的热媒出口管6上，另一端连接于第二控制阀13出液端的冷媒出口管8上。

具体的，板式换热器1包括冷媒通道和热媒通道。

进一步地，该全自动自清洗板式换热装置还包括用于检测板式换热器1热媒通道入口端压力值的第一压力传感器19，用于检测板式换热器1冷媒通道入口端压力值的第二压力传感器20，第一压力传感器19设置于热媒入口管5和第一连通管10连接处与板式换热器1之间的热媒入口管5上，第一压力传感器19用于判断热媒通道是否结垢阻塞。第二压力传感器20设置于冷媒入口管7和清洗液加药管连接处与板式换热器1之间的冷媒入口管7上，第二压力传感器20用于判断冷媒通道是否结垢阻塞。

进一步地，该全自动自清洗板式换热装置还包括用于检测板式换热器1热媒通道入口端温度值的第一温度传感器21、用于检测板式换热器1热媒通道出口端温度值的第二温度传感器22，第一温度传感器21与第一压力传感器19并列设置于热媒入口管5和第一连通管10连接处与板式换热器1之间的热媒入口管5上，第二温度传感器22设置于热媒出口管6和第二连通管11连接处与板式换热器1之间的热媒出口管6上，第一温度传感器21及第二温度传感器22分别检测板式换热器1热媒通道入口端及出口端的温度值，将板式换热器1热媒通道入口端与出口端的温度值的差值与清洗温差设定值比较判断热媒通道是否因结垢导致板式换热器1进出口温差变小。

进一步地，冷媒入口管7上还设置有pH检测仪23，pH检测仪23位于冷媒入口管7与清洗剂加药管9连接处与板式换热器1之间，该pH检测仪23用于控制清洗剂投加量。

进一步地，该全自动自清洗板式换热装置还包括电气控制系统24，电气控制系统24分别与第一控制阀12、第二控制阀13、第三控制阀14、第四控制阀15、热媒输送泵16、冷媒输送泵17、清洗剂输送泵18、第一温度传感器21、第二温度传感器22、第一压力传感器19、第二压力传感器20、pH检测仪23连接。

本实施例中，第一控制阀12、第二控制阀13、第三控制阀14及第四控制阀15均为电动控制阀，优势在于控制反应准确快速，根据电气控制系统24发送的电信号遥控开启和关闭对应管路，同时其关闭速度可调，关闭时可以平稳关闭而不产生压力波动。

优选的，热媒入口管5、清洗剂加药管9上分别设置有用于避免热媒入口管5内热媒回流的第一止回阀25、用于避免清洗剂加药管9内清洗剂回流的第二止回阀26，第一止回阀25位于热媒入口管5和第一连通管10连接处和热媒输送泵16之间的热媒入口管5上。

进一步地，该全自动自清洗板式换热装置还包括连接于热媒入口管5及热媒出口管6末端的热媒储存器2、连接于冷媒入口管7及冷媒出口管8末端的冷媒储存器3、连接于清洗剂加药管9末端的清洗剂储存器4，热媒入口管5的进液端与热媒储存器2上的出液口连通，热媒出口管6的出液端与热媒储存器2上的入液口连接，冷媒入口管7的进液端与冷媒储存器3上的出液口连接，冷媒出口管8的出液端与冷媒储存器3上的进液口连接。

优选的，清洗剂储存器4中储存有硫酸或者草酸。

本实用新型提出的全自动自清洗板式换热装置基于板式换热器1换热板片结垢后会对媒介通道造成阻塞而压力升高，或者结垢导致换热效果变差后媒介进出板式换热器1温差变小的原理，通过在电气控制系统24中设定板式换热器1冷媒通道清洗压力设定值、热媒通道清洗压力设定值或者清洗温差设定值，当第一压力传感器19检测值、第二压力传感器20检测值或第一温度传感器21检测值与第二温度传感器22检测值差值达到设定值条件值后，电气控制系统24按照预先编制的逻辑自动对板式换热器1进行清洗，运行人员只需要保证清洗剂储存器4里加入清洗剂即可，无需进行其它操作即可完成板式换热器1的在线自动清洗过程。

该全自动自清洗板式换热装置的清洗控制方法如下：全自动自清洗板式换热装置换热工作启动后，实时获取第一压力传感器19检测值及第二压力传感器20检测值，并分别将第一压力传感器19检测值与热媒通道清洗压力设定值、第二压力传感器20检测值与冷媒通道清洗压力设定值进行比较，根据比较结果判定板式换热器1热媒通道及冷媒通道是否阻塞，根据判定结果调整相应管路上的控制阀及输送泵的启闭；

和/或电气控制系统24计算第一温度传感器21检测值与第二温度传感器22检测值的差值并将该差值与清洗温差设定值比较，将第一压力传感器19检测值与热媒通道清洗压力设定值进行比较，根据比较结果判定板式换热器1冷媒通道及热媒通道是否阻塞，根据判定结果调整相应管路上的控制阀及输送泵的启闭。

启动全自动自清洗换热装置的换热工作具体为：通过电气控制系统24控制打开第二控制阀13，关闭第一连通管10上的第三控制阀14，启动冷媒输送泵17，在电气控制系统24中输入冷媒输送时间为t1分钟，开始运行t1分钟后，打开热媒出口管6上的第一控制阀12，关闭第二连通管11上的第四控制阀15，启动热媒输送泵16，正常换热工作启动完成。

具体的，实时获取第一压力传感器19检测值及第二压力传感器20检测值，并分别将第一压力传感器19检测值与热媒通道清洗压力设定值、第二压力传感器20检测值与冷媒通道清洗压力设定值进行比较，该热媒通道清洗压力值及冷媒通道清洗压力值均预先设定好并输入至电气控制系统24，当第二压力传感器20检测值大于等于冷媒通道清洗压力设定值且第一压力传感器19检测值小于热媒通道清洗压力设定值时，判定为板式换热器1冷媒通道有结垢阻塞情况，此时通过电气控制系统24控制启动清洗剂输送泵18对冷媒通道进行清洗，冷媒入口管7上的pH检测仪23检测值与板式换热器1pH设定值比对进行脉冲调节从而自动控制清洗剂的投加量。在电气控制系统24中输入清洗剂输送时间为t2分钟，开始清洗t2分钟后，关闭清洗剂输送泵18，然后恢复正常的换热工作。

当第二压力传感器20检测值大于等于冷媒通道清洗压力设定值且第一压力传感器19检测值大于等于热媒通道清洗压力设定值时，判定为板式换热器1冷媒通道及热媒通道均有结垢阻塞情况，此时通过电气控制系统24控制关闭热媒输送泵16，打开第一连通管10上的第三控制阀14，然后关闭冷媒出口管8上的第二控制阀13，利用冷媒对热媒通道进行冲洗，在电气控制系统24中输入冲洗时间t3分钟，冲洗t3分钟后，然后打开第二连通管11上的第四控制阀15，然后关闭热媒出口管6上的第一控制阀12，然后启动清洗剂输送泵18对冷媒通道进行清洗。通过冷媒入口管7上的pH检测仪23检测值与板式换热器1清洗pH设定值比对进行脉冲调节以自动控制清洗剂投放量。在电气控制系统24中输入清洗剂输送时间为t4分钟，开始清洗t4分钟后，打开冷媒出口管8上的第二控制阀13，然后关闭第一连通管10上的第三控制阀14，然后打开热媒出口管6上的第一控制阀12，然后关闭第二连通管11上的第四控制阀15，然后启动热媒输送泵16，恢复到正常的换热工作。

电气控制系统24计算第一温度传感器21检测值与第二温度传感器22检测值的差值并将该差值与清洗温差设定值比较，将第一压力传感器19检测值与热媒通道清洗压力设定值进行比较，该清洗温差设定值预先设定好并输入至电气控制系统24中。当第一温度传感器21检测值与第二温度传感器22检测值的差值小于清洗温度差设定值且第一压力传感器19小于热媒通道清洗压力设定值时，判定为板式换热器1冷媒通道有结垢阻塞情况。此时，通过电气控制系统24控制启动清洗剂输送泵18对冷媒通道进行清洗，冷媒入口管7上的pH检测仪23检测值与板式换热器1pH设定值比对进行脉冲调节从而自动控制清洗剂的投加量。在电气控制系统24中输入清洗剂输送时间为t2分钟，开始清洗t2分钟后，关闭清洗剂输送泵18，然后恢复正常的换热工作。

当第一温度传感器21检测值与第二温度传感器22检测值的差值小于清洗温度差设定值且第一压力传感器19大于等于热媒通道清洗压力设定值时，判定为板式换热器1冷媒通道及热媒通道均有结垢阻塞情况。此时，通过电气控制系统24控制关闭热媒输送泵16，打开第一连通管10上的第三控制阀14，然后关闭冷媒出口管8上的第二控制阀13，利用冷媒对热媒通道进行冲洗，在电气控制系统24中输入冲洗时间t3分钟，冲洗t3分钟后，然后打开第二连通管11上的第四控制阀15，然后关闭热媒出口管6上的第一控制阀12，然后启动清洗剂输送泵18对冷媒通道进行清洗。通过冷媒入口管7上的pH检测仪23检测值与板式换热器1清洗pH设定值比对进行脉冲调节以自动控制清洗剂投放量。在电气控制系统24中输入清洗剂输送时间为t4分钟，开始清洗t4分钟后，打开冷媒出口管8上的第二控制阀13，然后关闭第一连通管10上的第三控制阀14，然后打开热媒出口管6上的第一控制阀12，然后关闭第二连通管11上的第四控制阀15，然后启动热媒输送泵16，恢复到正常的换热工作。

本实用新型提出的全自动自清洗板式换热装置使得板式换热器1不停机全自动运行与清洗，清洗耗时短，不影响生产；无需人工操作，避免设备人为损坏；不需要额外设置清洗水，不排污，既经济又环保，具有良好的使用前景及推广价值。

具体实施例2

本实施例与具体实施例1相同的地方不再赘述，不同之处在于代替第一压力传感器及第二压力传感器，全自动自清洗板式换热装置还包括用于检测板式换热器冷媒通道入口端温度值的第三温度传感器、用于检测板式换热器冷媒通道出口端温度值的第四温度传感器，第三温度传感器设置于冷媒入口管和清洗液加药管连接处与板式换热器之间的冷媒入口管上，第四温度传感器设置于冷媒出口管和第一连通管的连接处与板式换热器之间的冷媒出口管上。将板式换热器冷媒通道入口端及出口端冷媒温度差与冷媒通道清洗温差设定值进行比较，根据比较结果判定冷媒通道是否阻塞，根据判定结果调整相应管路上的控制阀及输送泵的启闭。

具体实施例3

本实施例与具体实施例1相同的地方不再赘述，不同之处在于，不利用冷媒对板式换热器进行清洗而是另外增设清洗水箱。

具体实施例4

本实施例与具体实施例1相同的地方不再赘述，不同之处在于，为了避免冷媒进入热媒储存器，增设清洗水排污管将冷媒排出装置外进行处理。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (9)

1.一种全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，包括板式换热器、连接于板式换热器热媒通道的热媒入口管及热媒出口管、连接于板式换热器冷媒通道的冷媒入口管及冷媒出口管、连接于冷媒入口管上的清洗剂加药管、连接冷媒出口管与热媒入口管的第一个连通管、连接冷媒出口管与热媒出口管的第二连通管，所述热媒入口管、冷媒入口管及清洗剂加药管上分别设置有热媒输送泵、冷媒输送泵及清洗剂输送泵，所述热媒出口管、冷媒出口管、第一连通管及第二连通管上分别设置有第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀及第四控制阀，所述第一连通管的一端连接于热媒入口管上，另一端连接于第二控制阀进液端的冷媒出口管上，所述第二连通管的一端连接于第一控制阀进液端的热媒出口管上，另一端连接于第二控制阀出液端的冷媒出口管上。

2.根据权利要求1所述的全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，还包括用于检测板式换热器热媒通道入口端压力值的第一压力传感器，用于检测板式换热器冷媒通道入口端压力值的第二压力传感器，所述第一压力传感器设置于热媒入口管和第一连通管连接处与板式换热器之间的热媒入口管上，所述第二压力传感器设置于冷媒入口管和清洗液加药管连接处与板式换热器之间的冷媒入口管上。

3.根据权利要求2所述的全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，还包括用于检测板式换热器热媒通道入口端温度值的第一温度传感器、用于检测板式换热器热媒通道出口端温度值的第二温度传感器，所述第一温度传感器与第一压力传感器并列设置于热媒入口管和第一连通管连接处与板式换热器之间的热媒入口管上，第二温度传感器设置于热媒出口管和第二连通管连接处与板式换热器之间的热媒出口管上。

4.根据权利要求1所述的全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，还包括用于检测板式换热器冷媒通道入口端温度值的第三温度传感器、用于检测板式换热器冷媒通道出口端温度值的第四温度传感器，所述第三温度传感器设置于冷媒入口管和清洗液加药管连接处与板式换热器之间的冷媒入口管上，所述第四温度传感器设置于冷媒出口管和第一连通管的连接处与板式换热器之间的冷媒出口管上。

5.根据权利要求3所述的全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，所述冷媒入口管上还设置有pH检测仪，所述pH检测仪位于冷媒入口管与清洗剂加药管连接处与板式换热器之间。

6.根据权利要求5所述的全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，还包括电气控制系统，所述电气控制系统分别与第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀、热媒输送泵、冷媒输送泵、清洗剂输送泵、第一温度传感器、第二温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、pH检测仪连接。

7.根据权利要求6所述的全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，所述第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、第四控制阀均为电动控制阀。

8.根据权利要求1所述的全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，所述热媒入口管、清洗剂加药管上分别设置有用于避免热媒入口管内热媒回流的第一止回阀、用于避免清洗剂加药管内清洗剂回流的第二止回阀，所述第一止回阀位于热媒入口管和第一连通管连接处和热媒输送泵之间的热媒入口管上。

9.根据权利要求1所述的全自动自清洗板式换热装置，其特征在于，还包括连接于热媒入口管及热媒出口管末端的热媒储存器、连接于冷媒入口管及冷媒出口管末端的冷媒储存器、连接于清洗剂加药管末端的清洗剂储存器，所述热媒入口管的进液端与热媒储存器上的出液口连通，所述热媒出口管的出液端与热媒储存器上的入液口连接，所述冷媒入口管的进液端与冷媒储存器上的出液口连接，所述冷媒出口管的出液端与冷媒储存器上的进液口连接。

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