專利名稱：超聲高效換熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于換熱器設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種帶有超聲功能的新型 超聲高效換熱器。
技術(shù)背景換熱器是冶金、石化、熱電、造紙、制藥、食品等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中 使用量較多的重要生產(chǎn)工藝設(shè)備之一。然而，換熱器在熱交換過程中， 液體介質(zhì)的層流現(xiàn)象、換熱介面(金屬壁面)的結(jié)垢現(xiàn)象都嚴(yán)重地影響了 換熱器的熱交換效率，造成能源浪費，降低設(shè)備生產(chǎn)能力，嚴(yán)重影響使 用換熱器的生產(chǎn)工序的正常進行。為了防止換熱器結(jié)垢，曾經(jīng)采用多種 物理的、化學(xué)的方法，但都不是在換熱器本體結(jié)構(gòu)上增加長效動態(tài)功能， 故而均未取得令人滿意的效果。在全力推進節(jié)能減排降耗策略的今天，尋找提高換熱器的熱交換效 率的新技術(shù)、新方法，已經(jīng)成為本^J支術(shù)領(lǐng)域中的科研重點。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種帶有超聲功能的新型高效換熱器。 本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。按照本實用新型的超聲高效換熱器，包括換熱器本體，安裝在此換 熱器本體上的超聲裝置，其特征在于所述的超聲裝置由安裝在所述的換熱器本體兩側(cè)管板法蘭外圓端面上的2-32只超聲換能器，通過高頻傳輸 電纜與這些超聲換能器相連接的主機所組成，此主機安裝在所述的換熱 器本體旁邊的儀表架上。超聲換能器數(shù)量的選定取決于換熱器本體的大 小，至少為2只。所述的主機由機箱，裝在此機箱內(nèi)的通過電纜與工業(yè)電源相連接的 電源隔離變壓器，與此電源隔離變壓器相連接的電壓整形電路，與此電 壓整形電路相連接的電子開關(guān)電路，與此電子開關(guān)電路相連接的輸出匹 配電路，此電壓整形電路、電子開關(guān)電路和輸出匹配電路組成功率放大電路，與此電源隔離變壓器、功率放大電路相連接的觸發(fā)控制電路所組成，此輸出匹配電路與所述的高頻傳輸電纜相連接。所述的超聲換能器由與所述的連接電纜相連接的金屬磁致伸縮超聲 波發(fā)生器，與此金屬磁致伸縮超聲波發(fā)生器相連接的鋼質(zhì)導(dǎo)波桿所組成。所述的觸發(fā)控制電路由高頻振蕩分頻電路，與此高頻振蕩分頻電路 相連接的脈沖觸發(fā)電路所組成，此高頻振蕩分頻電路與所述的電源隔離 變壓器相連接，此脈沖觸發(fā)電路與所述的功率放大電路相連接。所述的金屬磁致伸縮超聲波發(fā)生器由鋁合金防護罩，設(shè)在此鋁合金 防護罩內(nèi)的金屬磁致伸縮振子，纏繞在此金屬磁致伸縮振子上的電感線 圈，設(shè)在此鋁合金防護罩上端的絕緣材料后蓋，設(shè)在此絕緣材料后蓋上 的高頻電纜接線盒，設(shè)在此鋁合金防護罩下端的高頻釬焊連接層所組成， 所述的鋼質(zhì)導(dǎo)波桿與所述的鋁合金防護罩下端作螺紋連接。所述的金屬磁致伸縮振子為由鐵鈷釩合金磁致伸縮材料制成的磁芯o所述的功率放大電路釆用高頻晶閘管(可控硅)做為電子開關(guān)，組成 開關(guān)模式功率放大器。所述的觸發(fā)控制電路采用六個集成模塊組成高頻振蕩分頻電路。所述的電感線圈為纏繞在金屬磁致伸縮振子磁芯上的軟材質(zhì)多股高 溫絕緣導(dǎo)線，所述的鋼質(zhì)導(dǎo)波桿的材質(zhì)為普碳鋼，所述的鋁合金防護罩 為帶有散熱鰭片的鋁合金型材。采用本實用新型的超聲高效換熱器，動態(tài)防垢裝置的主機發(fā)出超音 頻脈沖電信號通過高頻電纜傳輸給超聲換能器，經(jīng)過電磁能與機械能(聲 能)的轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生超聲脈沖振動波，此超聲脈沖振動波再經(jīng)由螺紋連接點 導(dǎo)入換熱器本體，傳到每一處換熱器金屬壁面及與之接觸的液體介質(zhì)中， 利用超聲波產(chǎn)生的物理效應(yīng)，達到促進熱交換過程防止結(jié)垢的目的。本實用新型的超聲高效換熱器是把超聲振動波引入到換熱器的熱交 換過程中，使液體介質(zhì)換熱過程始終伴隨著超聲波能所產(chǎn)生的物理效應(yīng)作用。這些作用是 一、超聲振動，能有效降低換熱器金屬壁面對液體 介質(zhì)流動的阻力，打石皮液體介質(zhì)的層流現(xiàn)象，加快液體介質(zhì)的流速，大 大提高了熱交換效率和速度；二、超聲空化，會在液體介質(zhì)中產(chǎn)生高速微流沖擊波，形成對金屬換熱壁面的強烈沖刷，使液體介質(zhì)中的成垢質(zhì) 無法粘附在金屬換熱壁面上，有效地消除了因結(jié)垢而引起的熱交換效率 下降現(xiàn)象。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中A部;^丈大明細(xì)圖。圖3為本實用新型的主機電路框圖。圖4為本實用新型的換能器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖1、圖2所示，按照本實用新型的超聲高效換熱器，包括換熱器 本體5，安裝在此換熱器本體5上的超聲裝置，其特征在于所述的超聲裝 置由安裝在所述的換熱器本體5兩側(cè)管板法蘭6外圓端面上的2-32只超 聲換能器1,通過高頻傳輸電纜4與這些超聲換能器1相連接的主機所組 成，此主機安裝在所述的換熱器本體5旁邊的儀表架上。在如圖1所示 的實施例中，超聲換能器1的數(shù)量為2只，這是最簡單的情形。如圖1、 3所示，所述的主機由機箱3，裝在此機箱3內(nèi)的通過電纜 2與工業(yè)電源相連接的電源隔離變壓器7,與此電源隔離變壓器7相連接 的電壓整形電路8，與此電壓整形電路8相連接的電子開關(guān)電路9，與此 電子開關(guān)電路9相連接的輸出匹配電路10,與此電源隔離變壓器7、功 率放大電路相連接的觸發(fā)控制電路所組成，此輸出匹配電路10與所述的 高頻傳輸電纜4相連接，此電壓整形電路8、電子開關(guān)電路9和輸出匹配電路10組成功率放大電路。如圖4所示，所述的超聲換能器1由與所述的連接電纜4相連接的 金屬磁致伸縮超聲波發(fā)生器，與此金屬磁致伸縮超聲波發(fā)生器相連接的 鋼質(zhì)導(dǎo)波桿所組成。如圖3所示，所述的觸發(fā)控制電路由高頻振蕩分頻電路11,與此高 頻振蕩分頻電路11相連接的脈沖觸發(fā)電路12所組成，此高頻振蕩分頻 電路11與所述的電源隔離變壓器7相連接，此脈沖觸發(fā)電路7與所述的 功率放大電路相連接。如圖4所示，所述的金屬磁致伸縮超聲波發(fā)生器由鋁合金防護罩17, 設(shè)在此鋁合金防護罩17內(nèi)的金屬磁致伸縮振子15，纏繞在此金屬磁致伸 縮振子15上的電感線圈16，設(shè)在此鋁合金防護罩17上端的絕緣材料后 蓋14,設(shè)在此絕緣材料后蓋14上的高頻電纜接線盒13,設(shè)在此鋁合金 防護罩17下端的高頻釬焊連接層18所組成，所述的鋼質(zhì)導(dǎo)波桿19與所 述的鋁合金防護罩17下端作螺紋連接。所述的金屬磁致伸縮振子15為由鐵鈷釩合金磁致伸縮材料制成的磁芯。所述的功率放大電路采用高頻晶閘管(可控硅)做為電子開關(guān)，組成 開關(guān)模式功率放大器。所述的觸發(fā)控制電路采用六個集成模塊組成高頻振蕩分頻電路。所述的電感線圈16為纏繞在金屬磁致伸縮振子磁芯上的軟材質(zhì)多股 高溫絕緣導(dǎo)線，所述的鋼質(zhì)導(dǎo)波桿19的材質(zhì)為普碳鋼，所述的鋁合金防 護罩17為帶有散熱鰭片的鋁合金型材。實驗證明，采用本實用新型的超聲高效換熱器實現(xiàn)了在不結(jié)垢狀態(tài) 下運行，使用過程中無須對換熱器進行停產(chǎn)清洗除垢，節(jié)省了大量的水 資源，避免了大量能源浪費，提高了熱效率，使企業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定高產(chǎn)，安 全運行。
權(quán)利要求1、一種超聲高效換熱器，包括換熱器本體，安裝在此換熱器本體上的超聲裝置，其特征在于所述的超聲裝置由安裝在所述的換熱器本體兩側(cè)管板法蘭外圓端面上的2-32只超聲換能器，通過高頻傳輸電纜與這些超聲換能器相連接的主機所組成，此主機安裝在所述的換熱器本體旁邊的儀表架上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲高效換熱器，其特征在于所述的主機 由機箱，裝在此機箱內(nèi)的通過電纜與工業(yè)電源相連接的電源隔離變壓器， 與此電源隔離變壓器相連接的電壓整形電路，與此電壓整形電路相連接 的電子開關(guān)電路，與此電子開關(guān)電路相連接的輸出匹配電路，此電壓整 形電路、電子開關(guān)電路和輸出匹配電路組成功率放大電路，與此電源隔 離變壓器、功率放大電路相連接的觸發(fā)控制電路所組成，此輸出匹配電 路與所述的高頻傳輸電纜相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的超聲高效換熱器，其特征在于所述的超聲 換能器由與所述的連接電纜相連接的金屬磁致伸縮超聲波發(fā)生器，與此 金屬磁致伸縮超聲波發(fā)生器相連接的鋼質(zhì)導(dǎo)波桿所組成。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲高效換熱器，其特征在于所述的觸發(fā) 控制電路由高頻振蕩分頻電路，與此高頻振蕩分頻電路相連接的脈沖觸 發(fā)電路所組成，此高頻振蕩分頻電路與所述的電源隔離變壓器相連接， 此脈沖觸發(fā)電路與所述的功率放大電路相連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的超聲高效換熱器，其特征在于所述的金屬 磁致伸縮超聲波發(fā)生器由鋁合金防護罩，設(shè)在此鋁合金防護罩內(nèi)的金屬 磁致伸縮振子，纏繞在此金屬磁致伸縮振子上的電感線圏，設(shè)在此鋁合 金防護罩上端的絕緣材料后蓋，設(shè)在此絕緣材料后蓋上的高頻電纜接線 盒，設(shè)在此鋁合金防護罩下端的高頻釬焊連接層所組成，所述的鋼質(zhì)導(dǎo) 波桿與所述的鋁合金防護罩下端作螺紋連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲高效換熱器，其特征在于所述的金屬 磁致伸縮振子為由鐵鈷釩合金磁致伸縮材料制成的》茲芯。
7、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲高效換熱器，其特征在于所述的功率 放大電路采用高頻晶閘管(可控硅)做為電子開關(guān)，組成開關(guān)模式功率放 大器。
8、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲高效換熱器，其特征在于所述的觸發(fā) 控制電路采用六個集成模塊組成高頻振蕩分頻電路。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超聲高效換熱器，其特征在于所述的電感 線圈為纏繞在金屬磁致伸縮振子磁芯上的軟材質(zhì)多股高溫絕緣導(dǎo)線，所 述的鋼質(zhì)導(dǎo)波桿的材質(zhì)為普碳鋼，所述的鋁合金防護罩為帶有散熱鰭片 的鋁合金型材。
專利摘要本實用新型屬于換熱器設(shè)備領(lǐng)域，特別是一種帶有超聲功能的新型超聲高效換熱器，包括換熱器本體，超聲裝置由安裝在換熱器本體兩側(cè)管板法蘭外圓端面上的2-32只超聲換能器，通過高頻傳輸電纜與這些超聲換能器相連接的主機所組成，此主機安裝在換熱器本體旁邊的儀表架上。換能器由金屬磁致伸縮超聲波發(fā)生器，鋼質(zhì)導(dǎo)波桿所組成。主機產(chǎn)生的超音頻電流信號經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換成機械波(超聲波)信號輸出，傳遞到換熱器的液體介質(zhì)中，產(chǎn)生超聲凝聚和超聲空化效應(yīng)，在促進熱交換過程的同時，使液體介質(zhì)中的垢質(zhì)和微生物不能粘結(jié)到管壁上而達到自動防止結(jié)垢的目的，實現(xiàn)節(jié)能、降耗、安全穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。
文檔編號F28G7/00GK201364049SQ200920011148
公開日2009年12月16日 申請日期2009年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者朱振先 申請人:安徽儀騰節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?br>