CN217716121U - 一种自清洁式管壳式冷却器系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自清洁式管壳式冷却器系统，包括管壳式冷却器，管壳式冷却器的冷却水进口端上连接有冷却水进水管，管壳式冷却器的冷却水出口端上连接有冷却水出水管，管壳式冷却器上还安装有流体进口端和流体出口端；冷却水进水管上安装有过滤装置；冷却水进水管上还安装有加药装置，管壳式冷却器上还安装有压缩空气进口端，压缩空气进口端上连接有脉冲装置。本实用新型通过滤器的设置，提升了清洁效率，结合加药装置，消除冷却器水侧结垢，预防了冷却器腐蚀，实现了冷却器的化学自清洁。通过脉冲空气的扰动，进行了物理清洁方法的在线应用，消除了冷却器水侧污泥沉积，预防了冷却器腐蚀，保证了冷却器的换热效率。

Description

一种自清洁式管壳式冷却器系统

技术领域

本实用新型涉及化工行业换热器技术领域，具体涉及一种自清洁式管壳式冷却器系统。

背景技术

在化工行业，传热过程是其基本的单元过程，而换热器则是实现这一单元操作的核心设备，其中管壳式冷却器以其结构简单、造价低、材质温度压力适用范围宽是应用最广的换热器。换热器是能量传递转换的重要设备，其效率的高低反映着能量的利用水平，在当今双碳目标的大势中显现的尤为重要。

目前，管壳式冷却器在使用中主要存在的问题在于：冷却水杂质的堵塞导致换热效率下降，长期使用造成的污泥沉积而导致腐蚀及换热效率下降，由于冷却水质量引起的结垢及腐蚀；一方面影响换热效率，一方面造成腐蚀串漏；解决的方法是采用离线化学清洗或人工物理清洗，耗时耗力。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种自清洁式管壳式冷却器系统，解决现有技术中的管壳式冷却器在使用中容易出现腐蚀、结垢及换热效率下降的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现，一种自清洁式管壳式冷却器系统，包括管壳式冷却器，所述的管壳式冷却器的冷却水进口端上连接有冷却水进水管，管壳式冷却器的冷却水出口端上连接有冷却水出水管，管壳式冷却器上还安装有流体进口端和流体出口端；

所述的冷却水进水管上安装有过滤装置；

所述的冷却水进水管上还安装有加药装置，所述的加药装置位于过滤装置和冷却水进口端之间；

所述的管壳式冷却器上还安装有压缩空气进口端，所述的压缩空气进口端上连接有脉冲装置。

本实用新型还具有如下技术特征：

所述的冷却水进水管上还连接有过滤器切换阀组，所述的过滤器切换阀组包括第一过滤器工作切换阀、第二过滤器工作切换阀、第一过滤器清洗切换阀，过滤器旁路切换阀；

所述的第一过滤器工作切换阀安装在过滤装置背向管壳式冷却器的一侧；

所述的第二过滤器工作切换阀安装在过滤装置朝向管壳式冷却器的一侧；

所述的第一过滤器工作切换阀和过滤装置之间的冷却水进水管上还安装有排水管，所述的排水管一段连通过滤装置，另一端连通废水箱，所述的第一过滤器清洗切换阀安装在排水管上；

所述的冷却水进水管上还连接有旁路管，所述的旁路管一端与第一过滤器工作切换阀背向管壳式冷却器的一端连通，旁路管另一端与第二过滤器工作切换阀朝向管壳式冷却器的一端连通，所述的过滤器旁路切换阀安装在旁路管) 上。

所述的脉冲装置通过第一脉冲管与过滤装置连接，所述的第一脉冲管上安装有第二过滤器清洗切换阀；

所述的脉冲装置还通过第二脉冲管连接在过滤装置和冷却水进口端之间。

所述的流体出口端和冷却水进口端之间连接有冷端趋近温差测量装置；

所述的过滤装置两端连接有过滤器阻力测量装置。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：

(Ⅰ)本实用新型通过滤器的设置，实现了过滤器的在线自清洁，不占用冷却器使用时间，不占用人工，提升了清洁效率，结合加药装置，进行了化学清洁方法的在线应用，消除冷却器水侧结垢，预防了冷却器腐蚀，实现了冷却器的化学自清洁，保证了冷却器的换热效率。通过脉冲空气的扰动，进行了物理清洁方法的在线应用，消除了冷却器水侧污泥沉积，预防了冷却器腐蚀，实现了冷却器的物理自清洁，保证了冷却器的换热效率。

(Ⅱ)本实用新型通过过滤器切换阀组的设置，方便的实现了脉冲空气反吹扫与冷却水反冲洗的两种方法轮换清洗，保证了过滤器清洁效果。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图；

附图中各个标号含义：1-管壳式冷却器，2-冷却水进口端，3-冷却水进水管， 4-冷却水出口端，5-冷却水出水管，6-流体进口端，7-流体出口端，8-过滤装置， 9-加药装置，10-压缩空气进口端，11-脉冲装置，12-过滤器切换阀组，13-排水管，14-废水箱，15-旁路管，16-第一脉冲管，17-第二过滤器清洗切换阀，18- 第二脉冲管，19-冷端趋近温差测量装置，20-过滤器阻力测量装置；

12-1-第一过滤器工作切换阀，12-2-第二过滤器工作切换阀，12-3-第一过滤器清洗切换阀，12-4-过滤器旁路切换阀；

以下结合实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。

具体实施方式

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

本实用新型所用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指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，“内”、“外”是指相应部件轮廓的内和外，不能将上述术语理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型中的所有部件，如无特殊说明，全部采用现有技术中已知的部件。

实施例1：

遵从上述技术方案，如图1所示，一种自清洁式管壳式冷却器系统，包括管壳式冷却器1，所述的管壳式冷却器1的冷却水进口端2上连接有冷却水进水管3，管壳式冷却器1的冷却水出口端4上连接有冷却水出水管5，管壳式冷却器1上还安装有流体进口端6和流体出口端7；

其特征在于，所述的冷却水进水管3上安装有过滤装置8；冷却水经过滤器 1过滤掉固体杂质，

所述的冷却水进水管3上还安装有加药装置9，所述的加药装置9位于过滤装置8和冷却水进口端2之间；

管壳式冷却器1的冷却水进水管3设置有加药装置9，用于控制冷却水水质，预防及消除管壳式冷却器1的水侧结垢；

优选的，化学自清洗的加药装置9,选用成套的加药系统，其输出端通过供给阀V与管壳式冷却器1的冷却水进水管3连接，根据管壳式冷却器1冷端温差控制实现自动加药。

所述的管壳式冷却器1上还安装有压缩空气进口端10，所述的压缩空气进口端10上连接有脉冲装置11。压缩空气脉冲装置E用于提供脉冲的压缩空气，通过脉冲空气供给阀F2供给管壳式冷却器1；供给过滤器8的用于其自清洁，供给管壳式冷却器1的经压缩空气喷头G2注入冷却器，用于对冷却水形成脉冲的扰动，强化换热及预防污泥沉积；

作为本实施例的一种优选：

所述的冷却水进水管3上还连接有过滤器切换阀组12，所述的过滤器切换阀组12包括第一过滤器工作切换阀12-1、第二过滤器工作切换阀12-2、第一过滤器清洗切换阀12-3，过滤器旁路切换阀12-4；

所述的第一过滤器工作切换阀12-1安装在过滤装置8背向管壳式冷却器1 的一侧；

所述的第二过滤器工作切换阀12-2安装在过滤装置8朝向管壳式冷却器1 的一侧；

所述的第一过滤器工作切换阀12-1和过滤装置8之间的冷却水进水管3上还安装有排水管13，所述的排水管13一段连通过滤装置8，另一端连通废水箱 14，所述的第一过滤器清洗切换阀12-3安装在排水管13上；废水箱14用于收集冲洗出的废水。

所述的冷却水进水管3上还连接有旁路管15，所述的旁路管15一端与第一过滤器工作切换阀12-1背向管壳式冷却器1的一端连通，旁路管15另一端与第二过滤器工作切换阀12-2朝向管壳式冷却器1的一端连通，所述的过滤器旁路切换阀12-4安装在旁路管15上。

优选的，过滤器切换阀组12，用于实现过滤器过滤/清洁工作状态的在线切换。

本实用新型所述的过滤器自清洁，由过滤器1、过滤器切换阀组12、过滤器阻力测量装置20组成。由阻力测量装置20控制过滤器工作状态；

正常阻力下(≤0.06)处于过滤工作状态时第一过滤器工作切换阀12-1、第二过滤器工作切换阀12-2全开，第一过滤器清洗切换阀12-3，过滤器旁路切换阀12-4、第二过滤器清洗切换阀17全关；

达到设定阻力后(＞0.06)，执行差压自清洗程序，处于清洗工作状态时第一过滤器工作切换阀12-1全关，第一过滤器清洗切换阀12-3、过滤器旁路切换阀12-4全开，第二过滤器工作切换阀12-2和第二过滤器清洗切换阀17由差压自清洗程序控制错开间断性开启；

第二过滤器工作切换阀12-2打开第二过滤器清洗切换阀17关闭时为冷却水反向冲洗，第二过滤器工作切换阀12-2关闭第二过滤器清洗切换阀17打开时为空气膨胀吹扫，每次冷却水反向冲洗为2分钟，空气膨胀吹扫时间为1分钟。阻力、反洗次数和时间设定值可根据实际使用效果调整。

作为本实施例的一种优选：

所述的脉冲装置11通过第一脉冲管16与过滤装置8连接，所述的第一脉冲管16上安装有第二过滤器清洗切换阀17；

所述的脉冲装置11还通过第二脉冲管18连接在过滤装置8和冷却水进口端2之间。

作为本实施例的一种优选：

所述的流体出口端7和冷却水进口端2之间连接有冷端趋近温差测量装置 19；冷端趋近温差ΔT超出设计值时，进行加药消除结垢自动清洁。

所述的过滤装置8两端连接有过滤器阻力测量装置20。

过滤器8设有过滤阻力测量控制装置20，当过滤器阻力ΔP达到设定阻力时，过滤阻力测量控制装置20控制过滤器切换阀组12，对过滤器8进行反冲洗，排出过滤的杂质；

本实用新型所述的管壳式冷却器化学自清洁，选用药剂桶及计量加药泵控制成套的加药系统，药剂种类可根据管壳式冷却器低温或高温结垢物进行选择，加药效果可通过对管壳式冷却器出水分析验证。化学自清洁由管壳式冷却器冷端趋近温差ΔT控制，ΔT≥8℃加药系统才工作，避免过度化学清洁。ΔT设定值可根据实际使用效果调整。

本实用新型所述的管壳式冷却器物理自清洁，由压缩空气脉冲装置11、脉冲空气供给阀F、压缩空气喷头G组成。压缩空气脉冲装置11提供压缩空气源 (压力比冷却器压力高0.4mpa)，通过脉冲空气供给阀F的开关现场脉冲型压缩空气给压缩空气喷头G，压缩空气喷头G的作用是进行喷射，搅动冷却水，让冷却水发生喘动形成紊流，从而破坏污泥沉积的条件，减少污泥沉积，为进一步强化效果，可根据管壳式冷却器水侧的分程情况，设置双点或多点的压缩空气喷头G，进行扰动。这种设施带来的另一个好处是不断破除管壳式冷却器水侧的换热热阻，强化了换热效果。

以上所述的，仅是本实用新型的较优具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，不经创造性劳动想到的变化或替换，都涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种自清洁式管壳式冷却器系统，包括管壳式冷却器(1)，所述的管壳式冷却器(1)的冷却水进口端(2)上连接有冷却水进水管(3)，管壳式冷却器(1)的冷却水出口端(4)上连接有冷却水出水管(5)，管壳式冷却器(1)上还安装有流体进口端(6)和流体出口端(7)；其特征在于，所述的冷却水进水管(3)上安装有过滤装置(8)；

所述的冷却水进水管(3)上还安装有加药装置(9)，所述的加药装置(9)位于过滤装置(8)和冷却水进口端(2)之间；

所述的管壳式冷却器(1)上还安装有压缩空气进口端(10)，所述的压缩空气进口端(10)上连接有脉冲装置(11)。

2.如权利要求1所述的自清洁式管壳式冷却器系统，其特征在于，所述的冷却水进水管(3)上还连接有过滤器切换阀组(12)，所述的过滤器切换阀组(12)包括第一过滤器工作切换阀(12-1)、第二过滤器工作切换阀(12-2)、第一过滤器清洗切换阀(12-3)，过滤器旁路切换阀(12-4)；

所述的第一过滤器工作切换阀(12-1)安装在过滤装置(8)背向管壳式冷却器(1)的一侧；

所述的第二过滤器工作切换阀(12-2)安装在过滤装置(8)朝向管壳式冷却器(1)的一侧；

所述的第一过滤器工作切换阀(12-1)和过滤装置(8)之间的冷却水进水管(3)上还安装有排水管(13)，所述的排水管(13)一段连通过滤装置(8)，另一端连通废水箱(14)，所述的第一过滤器清洗切换阀(12-3)安装在排水管(13)上；

所述的冷却水进水管(3)上还连接有旁路管(15)，所述的旁路管(15)一端与第一过滤器工作切换阀(12-1)背向管壳式冷却器(1)的一端连通，旁路管(15)另一端与第二过滤器工作切换阀(12-2)朝向管壳式冷却器(1)的一端连通，所述的过滤器旁路切换阀(12-4)安装在旁路管(15)上。

3.如权利要求2所述的自清洁式管壳式冷却器系统，其特征在于，所述的脉冲装置(11)通过第一脉冲管(16)与过滤装置(8)连接，所述的第一脉冲管(16)上安装有第二过滤器清洗切换阀(17)；

所述的脉冲装置(11)还通过第二脉冲管(18)连接在过滤装置(8)和冷却水进口端(2)之间。

4.如权利要求3所述的自清洁式管壳式冷却器系统，其特征在于，所述的流体出口端(7)和冷却水进口端(2)之间连接有冷端趋近温差测量装置(19)；

所述的过滤装置(8)两端连接有过滤器阻力测量装置(20)。

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