本發(fā)明涉及一種自動清洗裝置,具體是一種列管式換熱器自動清洗裝置。

背景技術(shù)：

列管式換熱器是較為常見的一種換熱設(shè)備?；诹泄苁骄哂械蛪毫?、價格便宜、結(jié)構(gòu)緊湊、壽命長等優(yōu)勢,因此其被廣泛應(yīng)用在食品、化工、生物醫(yī)藥、植物提取、發(fā)酵等眾多行業(yè)中。

但是傳統(tǒng)列管式換熱器加熱管多采用矩形布管，不能將加熱管合理布局使換熱面積最大化，

同時列管式換熱器的清洗方法十分麻煩,需要人工在高溫、高濕或高危環(huán)境中手持高壓水槍噴洗每一根加熱管。工人的勞動強度大、工作效率低,存在很大的安全隱患并且是對人力資源的極大浪費。因此,提供一種附帶自動清洗功能的列管式換熱器是很有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有列管式換熱器采用矩形布管或凌亂不規(guī)范布管，而導(dǎo)致?lián)Q熱面積不能達(dá)到最大化，提供一種列管式換熱器自動清洗裝置,能夠縮短列管式換熱器的清洗時間,減輕人力勞動強度。

本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案如下：一種列管式換熱器自動清洗裝置，包括固定座、鎖緊機構(gòu)、支架鎖緊螺母、滑軌支架、高壓水清洗管及高壓清洗頭、氣動馬達(dá)及壓力控制閥、裝有輔助轉(zhuǎn)動氣動馬達(dá)的驅(qū)動輪、帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸、定位驅(qū)動和高壓清洗頭的方向控制機構(gòu)以及加熱管，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述列管式換熱器由若干根以相同的螺矩P、相同的間隔D均布在阿基米德螺旋線上的加熱管組成，加熱管按阿基米德螺旋線有序排列，進(jìn)口N1與阿基米德螺旋線外加熱管相切，使加熱蒸汽進(jìn)入換熱器進(jìn)行熱交換時會自然形成旋渦流，

所述自動清洗裝置的帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸定位在第一根加熱管的管口上，高壓水清洗管及高壓清洗頭與氣動馬達(dá)及壓力控制閥連接，裝有輔助轉(zhuǎn)動氣動馬達(dá)的驅(qū)動輪安裝在滑軌支架一端，鎖緊機構(gòu)安裝在固定座上，鎖緊機構(gòu)通過支架鎖緊螺母固定在滑軌支架的另一端，固定座固定在中央降液管的中心位置，帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸與定位驅(qū)動和高壓清洗頭的方向控制機構(gòu)連接，帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸帶動定位驅(qū)動和高壓清洗對的方向控制機構(gòu)，實現(xiàn)高壓清洗頭的方向角度調(diào)節(jié)。

所述加熱管的直徑為38mm～42mm。

每根加熱管兩端脹管器內(nèi)倒30度角。

所述加熱管為雙螺旋線排列，匹配相應(yīng)的自動清洗裝置。

如有需要將加熱管按雙螺旋線排列，匹配兩個清洗裝置同時作業(yè)，清洗速度將成倍提高，該核心技術(shù)能夠解決現(xiàn)有清洗技術(shù)速度達(dá)到極限后，如何突破并提高清洗速度的問題。

本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明能在換熱器有限的管板面積上最大限度地排列加熱管，使加熱面積達(dá)到最大極限，提高了熱交換效率；特別是利用氣動元件和阿基米德螺旋線有序排列的加熱管管口進(jìn)行自動定位并驅(qū)動高壓水槍進(jìn)行清洗。

2、每根加熱管均以相同的螺矩、相同的間隔均布在阿基米德螺旋線上，不管換熱器規(guī)格大小，只需改變螺旋線圈數(shù)，也就是螺旋線長度，即可得到一系列規(guī)格大小的列管式換熱器，利于推廣。

3、由于加熱管按阿基米德螺旋線有序排列，蒸汽進(jìn)、出管呈90度夾角布置，使加熱蒸汽進(jìn)入換熱器進(jìn)行熱交換時會自然形成旋渦流，避免了以往出現(xiàn)的紊流現(xiàn)象，提高換熱效率。

4、列管式換熱器自動清洗裝置采用純氣動控制并驅(qū)動，沒有電子元器件的參與，工作可靠性高，可用于高溫、高濕、高危環(huán)境中作業(yè)。

5、由于每根加熱管間隔、距離一致，利用管口定位配合氣動元件驅(qū)動，管口定位準(zhǔn)確可靠，遇到盲管能自動避開，清洗方便且可以從任一管位開始清洗，清洗結(jié)束時有蜂鳴器提示。

6、如有需要將加熱管按雙螺旋線排列，兩個清洗裝置同時作業(yè)，清洗速度將成倍提高。

7、自動清洗裝置安裝簡便，操作簡單，清洗方便,自動化程度高,無需值守,解決了傳統(tǒng)列管式換熱器因人工清洗耗時較長、人工消耗大的問題,清洗效果好。

8、結(jié)構(gòu)簡單,操作開關(guān)為一個氣動閥，對工人技術(shù)要求極低，同時工作效率高,結(jié)構(gòu)設(shè)置合理,成本較低,有利于進(jìn)行推廣和使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的列管式換熱器自動清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意簡圖。

圖2為本發(fā)明的單根阿基米德螺旋排列列管式換熱器管示意圖。

圖3為本發(fā)明的兩根阿基米德螺旋排列列管式換熱器管示意圖。

圖4為本發(fā)明的阿基米德螺旋排列列管式換熱器主體結(jié)構(gòu)圖，包含上、下管板，加熱管，中央大孔為中央降液管。

圖5為本發(fā)明阿基米德螺旋排列列管式換熱器主筒外觀圖，其中N1為加熱蒸汽進(jìn)口，N2為汽凝水出口。

圖6為本發(fā)明所述的列管式換熱器自動清洗裝置的安裝結(jié)構(gòu)示意簡圖。

圖中標(biāo)記為：

固定座1、鎖緊機構(gòu)2、支架鎖緊螺母3、滑軌支架4、高壓水清洗管及高壓清洗頭5、氣動馬達(dá)及壓力控制閥6、裝有輔助轉(zhuǎn)動氣動馬達(dá)的驅(qū)動輪7、帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8、定位驅(qū)動和高壓清洗頭的方向控制機構(gòu)9、加熱管10。

具體實施方式

以下通過附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。

本發(fā)明所述的列管式換熱器的自動清洗裝置，包括固定座1、鎖緊機構(gòu)2、支架鎖緊螺母3、滑軌支架4、高壓水清洗管及高壓清洗頭5、氣動馬達(dá)及壓力控制閥6、帶有輔助轉(zhuǎn)動氣動馬達(dá)的驅(qū)動輪7、帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8、定位驅(qū)動和高壓清洗頭的方向控制機構(gòu)9以及加熱管10，具體結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系為：

所述列管式換熱器由若干根以相同的螺矩P、相同的間隔D均布在阿基米德螺旋線上的加熱管10組成，加熱管10按阿基米德螺旋線有序排列，進(jìn)口N1與阿基米德螺旋線外加熱管相切，使加熱蒸汽進(jìn)入換熱器進(jìn)行熱交換時會自然形成旋渦流，

所述自動清洗裝置的帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8定位在第一根加熱管10的管口上，高壓水清洗管及高壓清洗頭5與氣動馬達(dá)及壓力控制閥6連接，裝有輔助轉(zhuǎn)動氣動馬達(dá)的驅(qū)動輪7安裝在滑軌支架4一端，鎖緊機構(gòu)2安裝在固定座1上，鎖緊機構(gòu)2通過支架鎖緊螺母3固定在滑軌支架4的另一端，固定座1固定在中央降液管的中心位置，帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8與定位驅(qū)動和高壓清洗頭的方向控制機構(gòu)9連接，帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8帶動定位驅(qū)動和高壓清洗對的方向控制機構(gòu)9，實現(xiàn)高壓清洗頭的方向角度調(diào)節(jié)。

所述加熱管10的直徑為38mm～42mm。

每根加熱管兩端脹管器內(nèi)倒30度角。

通過改變螺旋線圈數(shù)，也就是螺旋線長度，即得到一系列規(guī)格大小的列管式換熱器，如圖2所示單根阿基米德螺旋排列列管式換熱器管示意圖和圖3兩根阿基米德螺旋排列列管式換熱器管示意圖，能在有限的空間中獲得最大限度的換熱面積，排列效果如圖4所示。

由于阿基米德螺旋的特性，在一定直徑內(nèi)圖1中的D值會有變化，但在直徑300mm時，D值變化不到0.1mm，可以忽略不計。特別是列管式換熱器中一般中間會有一個直徑為500mm～600mm的降液管，故均視為兩加熱管的間隔D值為恒定。

如圖5所示，加熱管按阿基米德螺旋線有序排列，蒸汽進(jìn)、出管呈90度夾角布置，要求進(jìn)口N1須與阿基米德螺旋線外加熱管相切，使加熱蒸汽進(jìn)入換熱器進(jìn)行熱交換時會自然形成旋渦流，避免了以往出現(xiàn)的紊流現(xiàn)象，并且小液滴快速積聚在中央降的液管表面，加快形成冷凝水的時間，大大提高換熱效率。

工作原理及過程

如圖6所示，將固定座1安裝到換熱器中央降液管中心位置，將鎖緊機構(gòu)2鎖緊后裝入整體自動清洗裝置支架，再用支架鎖緊螺母3鎖緊即完成安裝。

先將帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8定位到換熱器外端第1根加熱管口，打開氣動閥，將帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8下面的定位銷定位鎖緊，開始清洗。氣動馬達(dá)及壓力控制閥6驅(qū)動高壓水清洗管及高壓清洗頭5下、上往復(fù)運動一次，完成一根加熱管清洗。緊接著帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8利用加熱管口定位，將螺旋線上的均布管口當(dāng)成軌道行走，同時在帶有輔助轉(zhuǎn)動氣動馬達(dá)的驅(qū)動輪7輔助下，準(zhǔn)確快速到達(dá)下一管口，在帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8下面的定位銷定位鎖緊后進(jìn)行清洗動作，如此反復(fù)。按螺旋線順時針從外到內(nèi)依次清洗，中途無需人工值守。

清洗過程中清洗頭5遇到因有些加熱管泄露后封死而形成盲管時，下壓力會增大，達(dá)到壓力值時壓力控制閥氣動馬達(dá)6反轉(zhuǎn)，避開盲管并再到下一目標(biāo)管口。

由于每根加熱管間隔、距離一致，利用管口定位配合氣動元件驅(qū)動，管口定位準(zhǔn)確可靠，遇到盲管能自動避開，清洗方便且可以從任一管位開始清洗。

從換熱器外到中央清洗時，由于弧度的變化，兩管位置存在小小的角度偏差，帶定位銷的復(fù)合驅(qū)動氣缸8帶動定位驅(qū)動和高壓清洗頭的方向控制機構(gòu)9，實現(xiàn)高壓清洗頭5的方向角度調(diào)節(jié)。

清洗到中央最后一根加熱管時，碰到限位塊，氣體吹響蜂鳴器提示工作結(jié)束。