一種自潔式智能殼管換熱器及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自潔式智能殼管換熱器及方法。在殼體內(nèi)腔增設(shè)有清潔板總成、清潔板定位導(dǎo)軌、支撐板、清潔板動力絲杠和污水流道清潔塊，清潔板動力絲杠通過殼體端部的自控式步進(jìn)電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，在清潔板動力絲杠上安裝清潔板總成、支撐板，在殼體內(nèi)腔的上下均設(shè)有清潔板定位導(dǎo)軌，清潔板總成在清潔板動力絲杠的驅(qū)動下，沿著清潔板定位導(dǎo)軌前后移動，對換熱管表面的污垢進(jìn)行刮銑；本發(fā)明解決了換熱器污垢清潔的問題，解決了以前殼管式換熱器無法徹底清的技術(shù)難題。解決了油田生產(chǎn)，工業(yè)污水和印染行業(yè)污水不能用換熱器換熱的難題。并且改善了換熱器的換熱效率，增加了換熱器的使用壽命。
【專利說明】 一種自潔式智能殼管換熱器及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種殼管式換熱設(shè)備及方法，特別涉及一種自潔式智能殼管換熱器及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]管殼式換熱器是進(jìn)行熱交換操作的通用工藝設(shè)備。廣泛應(yīng)用于化工、石油、石油化工、電力、輕工、冶金、原子能、造船、航空、供熱等工業(yè)部門中。特別是在石油煉制和化學(xué)加工裝置中，占有極其重要的地位。但換熱器在使用過程中，污垢沉積物會不可避免地出現(xiàn)在傳熱表面上，出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，污垢沉積物熱阻較高，大大降低了傳熱速率；同時由于結(jié)垢減小了流道面積，介質(zhì)流動阻力增大，能耗增加。換熱器污垢附著和堵塞是阻礙換熱器換熱效率和壽命的最主要因素，換熱器的清洗是現(xiàn)在普通殼管式換熱器的最大難點?，F(xiàn)有的換熱器的清洗分為機械式和化學(xué)式，這兩種方法對殼管式換熱器無法徹底清洗，這就阻礙了換熱器的使用范圍和效率。很多高溫污水由于水質(zhì)結(jié)垢嚴(yán)重?zé)o法使用換熱器來回收余熱造成熱源浪費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種自潔式智能殼管換熱器及方法，可以在各種高雜質(zhì)水質(zhì)中使用的換熱器，它可以通過自身的清潔設(shè)備根據(jù)污水的結(jié)垢快慢來定時對換熱器的各種結(jié)垢進(jìn)行自我清潔，達(dá)到真正的不結(jié)垢高效換熱，擴大了換熱器的使用范圍。
[0004]一種自潔式智能殼管換熱器，包括殼體(O)、換熱管(H)、管板(M)、污水入口(F)、軟化水出口(D)、軟化水入口(L)和污水出口(N)，所述殼體(O)的內(nèi)腔設(shè)有多組換熱管(H)，換熱管(H)的兩端通過管板(M)固定連接，殼體(O)的一端設(shè)有污水入口(F)和軟化水出口(D)，另一端設(shè)有軟化水入口(L)和污水出口(N)，所述的軟化水出口(D)、換熱管(H)和軟化水入口(L)連通，所述的污水入口(F)、殼體(O)的內(nèi)腔和污水出口(N)連通，其特征是:在殼體(O)內(nèi)腔增設(shè)有清潔板總成(G)、清潔板定位導(dǎo)軌(I)、支撐板(K)、清潔板動力絲杠(J)和污水流道清潔塊(P)，清潔板動力絲杠(J)通過殼體端部的自控式步進(jìn)電機(C)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，在清潔板動力絲杠(J)上安裝一個或一個以上的清潔板總成(G)、一個或一個以上的支撐板(K)，在殼體(O)內(nèi)腔的上下均設(shè)有清潔板定位導(dǎo)軌(I)，清潔板總成(G)在清潔板動力絲杠(J)的驅(qū)動下，沿著清潔板定位導(dǎo)軌(I)前后移動，對換熱管(H)表面的污垢進(jìn)行刮銑；所述的支撐板(K)套在清潔板動力絲杠(J)上，清潔板動力絲杠(J)旋轉(zhuǎn)時支撐板(K)不動，對殼體進(jìn)行支撐；在殼體兩端的管板(M)上設(shè)有可以沖銑污水流道的多組污水流道清潔塊(P)，在殼體的端部設(shè)有控制自控式步進(jìn)電機(C)的控制芯片(A)和定時控制面板(B)，左側(cè)的管板(M)中心設(shè)有清潔板動力絲杠油封(E)，右側(cè)的管板(M)中心設(shè)有絲杠軸套(Q)。
[0005]上述的清潔板總成(G)包括污水流道孔(Ga)、絲杠軸孔(Gb)、清潔板(Ge)、換熱管孔(Gd)、清潔環(huán)(Ge)、絲杠軸螺母(Gh)、清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)，所述的清潔板(Ge)由圓形結(jié)構(gòu)的兩片清潔板組成，所述清潔板(Ge)布有多組污水流道孔(Ga)和換熱管孔(Gd)，在清潔板(Ge)的中心設(shè)有絲杠軸孔(Gb)，絲杠軸孔(Gb)設(shè)有絲杠軸螺母(Gh)，在每組換熱管孔(Gd)的位置設(shè)有清潔環(huán)(Ge)，通過兩組清潔板(Ge)夾持多個清潔環(huán)(Ge)，并利用清潔環(huán)(Ge)對換熱管(H)的表面進(jìn)行刮銑；所述的清潔板(Ge)的上下兩端分別設(shè)有清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)，通過清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)與殼體(O)內(nèi)腔的清潔板定位導(dǎo)軌(I)滑動配合；所述的清潔板(Ge )的外徑小于殼體的內(nèi)徑。
[0006]上述的支撐板(K)包括支撐板污水流道孔(Ka)、支撐板絲杠軸孔(Kb)、支撐板(Kc)、支撐板換熱管孔(Kd)，所述的支撐板(Kc)布設(shè)有多組支撐板污水流道孔(Ka)、多組支撐板換熱管孔(Kd)，中心設(shè)有支撐板絲杠軸孔(Kb)，支撐板絲杠軸孔(Kb)與清潔板動力絲杠(J)滑動配合。
[0007]上述的污水流道清潔塊(P)安裝在兩個管板(M)的內(nèi)側(cè)，污水流道清潔塊(P)采用與污水流道口相匹配的形狀，分布在與清潔板總成(G)的污水流道孔(Ga)相對應(yīng)的位置，污水流道清潔塊(P)的外徑小于污水流道孔(Ga)的內(nèi)徑。
[0008]上述的清潔環(huán)(Ge)由左環(huán)和右環(huán)組成，左環(huán)的內(nèi)環(huán)上設(shè)有間隔排列的凹槽，右環(huán)的內(nèi)環(huán)上設(shè)有間隔排列的凸起，左環(huán)與右環(huán)鑲嵌組合在一起，合并后形成左環(huán)的凹槽與右環(huán)的凸起相互靠近，實現(xiàn)左環(huán)刮銑換熱管(H)的一半圓周面積，右環(huán)刮銑換熱管(H)余下的另一半圓周面積，減少刮銑阻力。
[0009]上述的左環(huán)(Gel)的右側(cè)上設(shè)有十字形凸起(Ge3)，右環(huán)(Ge2)的內(nèi)環(huán)上設(shè)有對應(yīng)的十字形凹槽；左環(huán)(Gel)與右環(huán)(Ge2)通過十字形凸起(Ge3)與十字形凹槽鑲嵌組合。
[0010]上述的清潔環(huán)(Ge)夾在清潔板中間換熱管孔(Gd)的開槽處，且設(shè)有讓清潔環(huán)上下左右移動的富余量。
[0011]一種自潔式智能殼管換熱器的使用方法，由以下方法實現(xiàn):
首先，分別把多組清潔環(huán)(Ge)套在多根換熱管上，然后由兩組清潔板(Ge)夾住多個清潔環(huán)(Ge)，并且，可以在一根換熱管上安裝多組清潔板(Ge)，由定時控制面板(B)里的控制芯片(A)控制自控式步進(jìn)電機(C)定時啟動，自控式步進(jìn)電機(C)帶動清潔板動力絲杠(J)旋轉(zhuǎn)，清潔板中心的絲杠孔內(nèi)有絲杠螺母(Gh ),清潔板動力絲杠(J)的旋轉(zhuǎn)帶動清潔板(Ge)前后移動，夾在清潔板內(nèi)的清潔環(huán)(Ge)隨清潔板(Ge)前后移動，移動的同時則把吸附在換熱管上的污垢刮銑掉；同時，利用清潔板(Ge)的外緣對殼體(O)內(nèi)壁進(jìn)行污垢刮銑；其次，再利用兩頭管板(M)上的污水流道清潔塊(P)對清潔板上的污水流道進(jìn)行沖銑，污水流道清潔塊(P)外徑比污水流道內(nèi)徑要小，清潔后刮下的污垢會隨污水被帶走，刮銑的間隔時間根據(jù)污水結(jié)垢速度來設(shè)定，用此方法來達(dá)到清潔換熱器的目的。
[0012]優(yōu)選的，清潔板動力絲杠(J)帶動清潔板總成(G)前后移動，其軌跡是由中間的基本定位點向一側(cè)移動到支撐板旁邊，然后，再從支撐板旁邊反向移動到管板旁邊或者另一個支撐板旁邊；最后，再回到原始的基本定位點。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明能按換熱介質(zhì)產(chǎn)生污垢情況來定時利用步進(jìn)電機帶動動力絲杠旋轉(zhuǎn)，一是帶動清潔板對換熱器殼體內(nèi)壁進(jìn)行污垢刮銑，二是帶動清潔板中的清潔環(huán)對換熱管進(jìn)行刮銑，三是并且利用管板上的清潔塊對清潔板上的污水流道進(jìn)行沖洗；可以在各種高雜質(zhì)水質(zhì)中使用的換熱器，它可以通過自身的清潔設(shè)備根據(jù)污水的結(jié)垢快慢來定時對換熱器的各種結(jié)垢進(jìn)行自我清潔。達(dá)到真正的不結(jié)垢高效換熱。擴大了換熱器的使用范圍，以前在石油、印染等行業(yè)中由于油渣、膠類毛絮及聚合物和高礦化度的不可回收利用的污水現(xiàn)在都可以實現(xiàn)余熱回收利用。
本發(fā)明解決了換熱器污垢清潔的問題，解決了以前殼管式換熱器無法徹底清的技術(shù)難題。解決了油田生產(chǎn)，工業(yè)污水和印染行業(yè)污水不能用換熱器換熱的難題。并且改善了換熱器的換熱效率，增加了換熱器的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的清潔板的運動軌跡圖；
圖3是本發(fā)明的清潔板總成的主視圖；
圖4是本發(fā)明的清潔板總成的側(cè)視圖；
圖5是本發(fā)明的支撐板總成的側(cè)視圖；
圖6是本發(fā)明的管板清潔塊的主視圖；
圖7是本發(fā)明的管板清潔塊的側(cè)視圖；
圖8是本發(fā)明的殼體剖面圖及定位導(dǎo)軌局部放大圖；
圖9是本發(fā)明的清潔環(huán)剖視圖；
圖9.1是本發(fā)明的清潔環(huán)結(jié)構(gòu)圖；
圖10是本發(fā)明的清潔環(huán)合并正視圖；
圖11是本發(fā)明的清潔環(huán)合并側(cè)視圖；
圖12是本發(fā)明的清潔環(huán)在清潔板中的運動軌跡圖；
上圖中:控制芯片(A)，定時控制面板(B)、自控式步進(jìn)電機(C)、污水出口(D)、清潔板動力絲杠油封(E)、污水入口(F)、清潔板總成(G)、換熱管(H)、清潔板定位導(dǎo)軌(I)、清潔板動力絲杠(J)、支撐板(K)、軟化水入口(L)、管板(M)、軟化水出口(N)、殼體(O)、污水流道清潔塊(P)、絲杠軸套(Q)；
污水流道孔(Ga)、絲杠軸孔(Gb)、清潔板(Ge)、換熱管孔(Gd)、清潔環(huán)(Ge)、絲杠軸螺母(Gh)、清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)、左環(huán)(Gel)、右環(huán)(Ge2)、十字形凸起(Ge3)；
支撐板污水流道孔(Ka )、支撐板絲杠軸孔(Kb )、支撐板(Kc )、支撐板換熱管孔(Kd )。

【具體實施方式】
[0015]結(jié)合附圖1，對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述:
一種自潔式智能殼管換熱器，包括殼體(O)、換熱管(H)、管板(M)、污水入口(F)、軟化水出口(D)、軟化水入口(L)和污水出口(N)，所述殼體(O)的內(nèi)腔設(shè)有多組換熱管(H)，換熱管(H)的兩端通過管板(M)固定連接，殼體(O)的一端設(shè)有污水入口(F)和軟化水出口(D)，另一端設(shè)有軟化水入口(U和污水出口(N)，所述的軟化水出口(D)、換熱管(H)和軟化水入口(L)連通，所述的污水入口(F)、殼體(O)的內(nèi)腔和污水出口(N)連通，在殼體(O)內(nèi)腔增設(shè)有清潔板總成(G)、清潔板定位導(dǎo)軌(I)、支撐板(K)、清潔板動力絲杠(J)和污水流道清潔塊(P)，清潔板動力絲杠(J)通過殼體端部的自控式步進(jìn)電機(C)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，在清潔板動力絲杠(J)上安裝一個或一個以上的清潔板總成(G)、一個或一個以上的支撐板(K)，在殼體(O)內(nèi)腔的上下均設(shè)有清潔板定位導(dǎo)軌(I)，清潔板總成(G)在清潔板動力絲杠(J)的驅(qū)動下，沿著清潔板定位導(dǎo)軌(I)前后移動，對換熱管(H)表面的污垢進(jìn)行刮銑；所述的支撐板(K)套在清潔板動力絲杠(J)上，清潔板動力絲杠(J)旋轉(zhuǎn)時支撐板(K)不動，對殼體進(jìn)行支撐；在殼體兩端的管板(M)上設(shè)有可以沖銑污水流道的多組污水流道清潔塊(P)，在殼體的端部設(shè)有控制自控式步進(jìn)電機(C)的控制芯片(A)和定時控制面板(B)，左側(cè)的管板(M)中心設(shè)有清潔板動力絲杠油封(E)，右側(cè)的管板(M)中心設(shè)有絲杠軸套(Q)。
[0016]參照附圖3、4，清潔板總成(G)包括污水流道孔(Ga)、絲杠軸孔(Gb)、清潔板(Ge)、換熱管孔(Gd)、清潔環(huán)(Ge)、絲杠軸螺母(Gh)、清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)，所述的清潔板(Ge)由圓形結(jié)構(gòu)的兩片清潔板組成，所述清潔板(Ge)布有多組污水流道孔(Ga)和換熱管孔(Gd),在清潔板(Ge)的中心設(shè)有絲杠軸孔(Gb)，絲杠軸孔(Gb)設(shè)有絲杠軸螺母(Gh)，在每組換熱管孔(Gd)的位置設(shè)有清潔環(huán)(Ge)，通過兩組清潔板(Ge)夾持多個清潔環(huán)(Ge)，并利用清潔環(huán)(Ge)對換熱管(H)的表面進(jìn)行刮銑；所述的清潔板(Ge)的上下兩端分別設(shè)有清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)，通過清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)與殼體(O)內(nèi)腔的清潔板定位導(dǎo)軌(I)滑動配合，使清潔板不會因為絲杠的轉(zhuǎn)動而旋轉(zhuǎn)移位；所述的清潔板(Ge)的外徑小于殼體的內(nèi)徑。
[0017]參照附圖5，支撐板(K)包括支撐板污水流道孔(Ka)、支撐板絲杠軸孔(Kb)、支撐板(Kc)、支撐板換熱管孔(Kd)，所述的支撐板(Kc)布設(shè)有多組支撐板污水流道孔(Ka)、多組支撐板換熱管孔(Kd)，中心設(shè)有支撐板絲杠軸孔(Kb)，支撐板絲杠軸孔(Kb)與清潔板動力絲杠(J)滑動配合。
[0018]參照附圖6、7，污水流道清潔塊(P)安裝在兩個管板(M)的內(nèi)側(cè)，污水流道清潔塊(P)采用與污水流道口相匹配的形狀，分布在與清潔板總成(G)的污水流道孔(Ga)相對應(yīng)的位置，污水流道清潔塊(P)的外徑小于污水流道孔(Ga)的內(nèi)徑。
[0019]參照附圖9-11，清潔環(huán)(Ge)由左環(huán)Gel和右環(huán)Ge2組成，左環(huán)Gel的內(nèi)環(huán)上設(shè)有間隔排列的凹槽，右環(huán)Ge2的內(nèi)環(huán)上設(shè)有間隔排列的凸起，左環(huán)與右環(huán)鑲嵌組合在一起，合并后形成左環(huán)的凹槽與右環(huán)的凸起相互靠近，實現(xiàn)左環(huán)刮銑換熱管(H)的一半圓周面積，右環(huán)刮銑換熱管(H)余下的另一半圓周面積，減少刮銑阻力，具體間隔度數(shù)視換熱器工況設(shè)計來設(shè)定。
[0020]本發(fā)明的所述的左環(huán)(Gel)的右側(cè)上設(shè)有十字形凸起(Ge3)，右環(huán)(Ge2)的內(nèi)環(huán)上設(shè)有對應(yīng)的十字形凹槽；左環(huán)(Gel)與右環(huán)(Ge2)通過十字形凸起(Ge3)與十字形凹槽鑲嵌組合，左環(huán)(Ge I)刮銑一半的面積，右環(huán)(Ge2 )刮銑剩下的部分，這樣在刮銑的過程中才可以把換熱管上的污垢刮銑的更干凈。
[0021]上述的清潔環(huán)(Ge)夾在清潔板中間換熱管孔(Gd)的開槽處，且設(shè)有讓清潔環(huán)上下左右移動的富余量。
[0022]一種自潔式智能殼管換熱器的使用方法，由以下方法實現(xiàn):
首先，分別把多組清潔環(huán)(Ge)套在多根換熱管上，然后由兩組清潔板(Ge)夾住多個清潔環(huán)(Ge)，并且，可以在一根換熱管上安裝多組清潔板(Ge)，由定時控制面板(B)里的控制芯片(A)控制自控式步進(jìn)電機(C)定時啟動，自控式步進(jìn)電機(C)帶動清潔板動力絲杠(J)旋轉(zhuǎn)，清潔板中心的絲杠孔內(nèi)有絲杠螺母(Gh ),清潔板動力絲杠(J)的旋轉(zhuǎn)帶動清潔板(Ge)前后移動，夾在清潔板內(nèi)的清潔環(huán)(Ge)隨清潔板(Ge)前后移動，移動的同時則把吸附在換熱管上的污垢刮銑掉；同時，利用清潔板(Ge)的外緣對殼體(O)內(nèi)壁進(jìn)行污垢刮銑； 其次，再利用兩頭管板(M)上的污水流道清潔塊(P)對清潔板上的污水流道進(jìn)行沖銑，污水流道清潔塊(P)外徑比污水流道內(nèi)徑要小，清潔后刮下的污垢會隨污水被帶走，刮銑的間隔時間根據(jù)污水結(jié)垢速度來設(shè)定，用此方法來達(dá)到清潔換熱器的目的。
[0023]參照附圖2，清潔板動力絲杠(J)帶動清潔板總成(G)前后移動，其軌跡是由中間的基本定位點向一側(cè)移動到支撐板旁邊，然后，再從支撐板旁邊反向移動到管板旁邊或者另一個支撐板旁邊；最后，再回到原始的基本定位點。
[0024]其中，換熱器清潔板的運動軌跡圖上可以看出(圖2)，換熱器在正常工作時清潔板是固定在定位點A的位置上，起到支撐板和折流板的效果，只有在前后清洗過程中才起清潔板的作用。清潔板中有污水流道，污水平時是從污水流道中流過的，污水流道在換熱器里有兩個作用，一是走污水，二是制造紊流強化傳熱。
[0025]當(dāng)需要清洗時，首先芯片根據(jù)清潔距離對步進(jìn)電機發(fā)出指令，在(圖2)中可以看出，清潔板總成首先有固定點A向折返點B運動完成運動步驟1，在此運動過程中清潔板外緣會把A點到B點之間殼體污垢刮銑干凈，清潔板中的清潔環(huán)則把換熱管上的污垢刮銑干凈。
[0026]第二步,步進(jìn)電機反轉(zhuǎn)使清潔板反向運動，由折返點B向折返點C運動完成運動步驟2，清潔板外緣和清潔環(huán)則把折返點B到折返點C之間的殼體和換熱管的污垢刮銑干凈。
[0027]第三步，步進(jìn)電機正轉(zhuǎn)使清潔板由折返點C返回基本定位點A，最終運動完成運動步驟3，清潔板外緣和清潔環(huán)則把折返點C到定位點之間的殼體和換熱管的污垢刮銑干凈，清潔板在到達(dá)定位點后在定位點起到支撐板和折流板的作用并等待下一個清潔循環(huán)的指令。
[0028]參照附圖2，在一個換熱器中可以有多個支撐板和清潔板，他們按照設(shè)計均勻的分配。例；在(圖2)在清潔板循環(huán)運動中三個清潔板被兩塊支撐板均勻分配在換熱器里，當(dāng)要運動時，三個清潔板運動是同步的。
[0029]支撐板是固定在換熱器殼體上的，起到支撐和固定換熱管的作用，見(圖1)(圖
2).支撐板上開有換熱管孔，污水流道孔，絲杠軸孔，沒有絲杠軸螺母所以不隨絲杠運動而運動，見(圖5
換熱器兩頭是由管板組成的，清潔板在移動中可以給換熱管和管殼內(nèi)壁進(jìn)行刮銑除垢，但是長期運行中清潔板污水流道有可能被污垢堵塞，所以在兩頭的管板上設(shè)計了可以沖銑污水流道的清潔塊，見(圖6)(圖7)。污水流道清潔塊(P)外徑比污水流道內(nèi)徑要略小，清潔塊比污水流道要細(xì)，長度大于清潔板的厚度。
[0030]舉例I在圖2.清潔板Gl當(dāng)運動到折返點C時，管板上的污水流道清潔塊就可以穿過污水流道。對污水流道里的污垢進(jìn)行沖銑。沖洗下的污垢隨污水帶走。舉例2;清潔板G3當(dāng)運動到折返點B時,管板上的污水流道清潔塊就可以穿過污水流道。對污水流道里的污垢進(jìn)行沖銑。
[0031]G3支撐板的污水流道清洗可以在清潔板上設(shè)空心的流道清潔塊，即可以污水流過，也可以給支撐板沖銑污水流道。
[0032]清潔板上面180 (對角設(shè)有清潔板導(dǎo)軌定位孔，用來在清潔板刮銑運動中固定清潔板的運動軌跡沿直線前后行走。(圖3)(圖8)
在換熱器管殼內(nèi)壁設(shè)有兩條直線軌道，是和清潔板上導(dǎo)軌定位孔是對應(yīng)起來的。是為了對清潔板的直線運動起固定作用的，讓清潔板在前后刮銑中沿著軌道運動。不會隨絲杠旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。(圖1)(圖3)(圖8)
選取鈦金材質(zhì)來制作絲杠，清潔板和清潔環(huán)，清潔環(huán)(Ge)的內(nèi)徑比換熱管(H)外徑大稍有間隙。清潔環(huán)Ge有兩部分組成，環(huán)a和環(huán)b清潔環(huán)內(nèi)徑每間隔18度取形成間隔挖空結(jié)構(gòu)(圖9)清潔環(huán)結(jié)構(gòu)圖。這樣的設(shè)計是在取得刮銑污垢效果的同時減少清潔環(huán)(Ge)與換熱管(H)刮銑阻力。清潔環(huán)有環(huán)a和環(huán)b兩部分相互旋轉(zhuǎn)錯開18度疊加組成(圖10)每個清潔環(huán)的一個可以刮銑換熱管180度的污垢面積，錯開的兩個清潔環(huán)(Ge)就可以在阻力減少到最小的同時刮銑換熱管360度，把換熱管(H)污垢刮干凈。左環(huán)和右環(huán)背面以凹槽和凸槽兩面相互鑲嵌在一起，形成一種緊密結(jié)構(gòu)(圖9)(圖11)。并設(shè)有余量可以浮動，這種余量設(shè)計是針對換熱管(H)的生產(chǎn)和安裝誤差，為了增加清潔環(huán)在換熱管(H)上刮銑通過性增加清潔環(huán)(Ge)的刮銑能力來設(shè)計的。
[0033]圖12，舉例說明換熱器換熱管安裝和生產(chǎn)上有一定的誤差，那么清潔環(huán)在刮銑運動中會隨換熱管的上下彎曲而改變自己的運動軌跡，這是因為清潔環(huán)是套在換熱管上面的。清潔板總成和清潔環(huán)是軟連接。清潔板是沿著自己的軌跡運動。這樣清潔板總成就可以在多根換熱管H1、H2、H3的換熱器中運動，不至于因為換熱管安裝偏差而被卡住。清潔板中的換熱管孔開孔要大于換熱管的直徑而小于清潔環(huán)的外徑。這樣在刮銑運動中清潔板既可以帶動清潔環(huán)運動又不至于清潔環(huán)掉出來，另外清潔環(huán)在清潔板安裝設(shè)計中有一定余量，可以讓清潔環(huán)在清潔板中順暢的活動。見(圖12)放大圖。
[0034]驅(qū)動方式
自潔式換熱器是由步進(jìn)電機(C)帶動動力絲杠(J)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動來完成清潔板(Ge)的前后運動，清潔板在前后運動中的外緣對殼體內(nèi)壁進(jìn)行刮銑除垢，同時清潔板(Ge)帶動清潔環(huán)(Ge)來對換熱管(H)進(jìn)行刮洗清潔。管板污水流道清潔塊也對清潔板污水流道進(jìn)行沖銑。由于污水的成分不同結(jié)垢速度也不同，除垢的最佳時機是在污垢剛形成時，所以每種污水的除垢間隔時間可以通過定時控制來實現(xiàn)。增加了換熱器對各種污水環(huán)境的適用性。
【權(quán)利要求】
1.一種自潔式智能殼管換熱器，包括殼體(O)、換熱管(H)、管板(Μ)、污水入口(F)、軟化水出口(D)、軟化水入口(L)和污水出口(N)，所述殼體(O)的內(nèi)腔設(shè)有多組換熱管(H)，換熱管(H)的兩端通過管板(M)固定連接，殼體(O)的一端設(shè)有污水入口(F)和軟化水出口(D)，另一端設(shè)有軟化水入口(L)和污水出口(N)，所述的軟化水出口(D)、換熱管(H)和軟化水入口(L)連通，所述的污水入口(F)、殼體(O)的內(nèi)腔和污水出口(N)連通，其特征是:在殼體(O)內(nèi)腔增設(shè)有清潔板總成(G)、清潔板定位導(dǎo)軌(I)、支撐板(K)、清潔板動力絲杠(J)和污水流道清潔塊(P)，清潔板動力絲杠(J)通過殼體端部的自控式步進(jìn)電機(C)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，在清潔板動力絲杠(J)上安裝一個或一個 以上的清潔板總成(G)、一個或一個以上的支撐板(K)，在殼體(O)內(nèi)腔的上下均設(shè)有清潔板定位導(dǎo)軌(I)，清潔板總成(G)在清潔板動力絲杠(J)的驅(qū)動下，沿著清潔板定位導(dǎo)軌(I)前后移動，對換熱管(H)表面的污垢進(jìn)行刮銑；所述的支撐板(K)套在清潔板動力絲杠(J)上，清潔板動力絲杠(J)旋轉(zhuǎn)時支撐板(K)不動，對殼體進(jìn)行支撐；在殼體兩端的管板(M)上設(shè)有可以沖銑污水流道的多組污水流道清潔塊(P)，在殼體的端部設(shè)有控制自控式步進(jìn)電機(C)的控制芯片(A)和定時控制面板(B)，左側(cè)的管板(M)中心設(shè)有清潔板動力絲杠油封(E)，右側(cè)的管板(M)中心設(shè)有絲杠軸套(Q)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自潔式智能殼管換熱器，其特征是:所述的清潔板總成(G)包括污水流道孔(Ga)、絲杠軸孔(Gb)、清潔板(Ge)、換熱管孔(Gd)、清潔環(huán)(Ge)、絲杠軸螺母(Gh)、清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)，所述的清潔板(Ge)由圓形結(jié)構(gòu)的兩片清潔板組成，所述清潔板(Ge)布有多組污水流道孔(Ga)和換熱管孔(Gd)，在清潔板(Ge)的中心設(shè)有絲杠軸孔(Gb)，絲杠軸孔(Gb)設(shè)有絲杠軸螺母(Gh)，在每組換熱管孔(Gd)的位置設(shè)有清潔環(huán)(Ge)，通過兩組清潔板(Ge)夾持多個清潔環(huán)(Ge)，并利用清潔環(huán)(Ge)對換熱管(H)的表面進(jìn)行刮銑；所述的清潔板(Ge)的上下兩端分別設(shè)有清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)，通過清潔板導(dǎo)軌定位孔(Gs)與殼體(O)內(nèi)腔的清潔板定位導(dǎo)軌(I)滑動配合；所述的清潔板(Ge)的外徑小于殼體的內(nèi)徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自潔式智能殼管換熱器，其特征是:所述的支撐板(K)包括支撐板污水流道孔(Ka)、支撐板絲杠軸孔(Kb)、支撐板(Kc)、支撐板換熱管孔(Kd)，所述的支撐板(Kc)布設(shè)有多組支撐板污水流道孔(Ka)、多組支撐板換熱管孔(Kd)，中心設(shè)有支撐板絲杠軸孔(Kb)，支撐板絲杠軸孔(Kb)與清潔板動力絲杠(J)滑動配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自潔式智能殼管換熱器，其特征是:所述的污水流道清潔塊(P)安裝在兩個管板(M)的內(nèi)側(cè)，污水流道清潔塊(P)采用與污水流道口相匹配的形狀，分布在與清潔板總成(G)的污水流道孔(Ga)相對應(yīng)的位置，污水流道清潔塊(P)的外徑小于污水流道孔(Ga)的內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自潔式智能殼管換熱器，其特征是:所述的清潔環(huán)(Ge)由左環(huán)(Gel)和右環(huán)(Ge2)組成，左環(huán)(Gel)的內(nèi)環(huán)上設(shè)有間隔排列的凹槽，右環(huán)(Ge2)的內(nèi)環(huán)上設(shè)有間隔排列的凸起，左環(huán)與右環(huán)鑲嵌組合在一起，合并后形成左環(huán)的凹槽與右環(huán)的凸起相互靠近，實現(xiàn)左環(huán)刮銑換熱管(H)的一半圓周面積，右環(huán)刮銑換熱管(H)余下的另一半圓周面積，減少刮銑阻力。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自潔式智能殼管換熱器，其特征是:所述的左環(huán)(Gel)的右側(cè)上設(shè)有十字形凸起(Ge3)，右環(huán)(Ge2)的內(nèi)環(huán)上設(shè)有對應(yīng)的十字形凹槽；左環(huán)(Gel)與右環(huán)(Ge2)通過十字形凸起(Ge3)與十字形凹槽鑲嵌組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自潔式智能殼管換熱器，其特征是:所述的清潔環(huán)(Ge)夾在清潔板中間換熱管孔(Gd)的開槽處，且設(shè)有讓清潔環(huán)上下左右移動的富余量。
8.一種采用如上權(quán)利要求1-7中任一項所述的自潔式智能殼管換熱器的使用方法，其特征是由以下方法實現(xiàn): 首先，分別把多組清潔環(huán)(Ge)套在多根換熱管上，然后由兩組清潔板(Ge)夾住多個清潔環(huán)(Ge)，并且，可以在一根換熱管上安裝多組清潔板(Ge)，由定時控制面板(B)里的控制芯片(A)控制自控式步進(jìn)電機(C)定時啟動，自控式步進(jìn)電機(C)帶動清潔板動力絲杠(J)旋轉(zhuǎn)，清潔板中心的絲杠孔內(nèi)有絲杠螺母(Gh ),清潔板動力絲杠(J)的旋轉(zhuǎn)帶動清潔板(Ge)前后移動，夾在清潔板內(nèi)的清潔環(huán)(Ge)隨清潔板(Ge)前后移動，移動的同時則把吸附在換熱管上的污垢刮銑掉；同時，利用清潔板(Ge)的外緣對殼體(O)內(nèi)壁進(jìn)行污垢刮銑； 其次，再利用兩頭管板(M)上的污水流道清潔塊(P)對清潔板上的污水流道進(jìn)行沖銑，污水流道清潔塊(P)外徑比污水流道內(nèi)徑要小，清潔后刮下的污垢會隨污水被帶走，刮銑的間隔時間根據(jù)污水結(jié)垢速度來設(shè)定，用此方法來達(dá)到清潔換熱器的目的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自潔式智能殼管換熱器的使用方法，其特征是:清潔板動力絲杠(J)帶動清潔板總成(G)前后移動，其軌跡是由中間的基本定位點向一側(cè)移動到支撐板旁邊，然后，再從支撐板旁邊反向移動到管板旁邊或者另一個支撐板旁邊；最后，再回到原始的基本定 位點。
【文檔編號】F28D7/16GK104075615SQ201410269011
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月17日
【發(fā)明者】衣啟武 申請人:衣啟武