本發(fā)明涉及一種強制循環(huán)蒸發(fā)裝置，具體的說，是涉及一種可在線清洗的列管式強制循環(huán)蒸發(fā)裝置及其清洗方法。

背景技術(shù)：

強制循環(huán)蒸發(fā)器是料液靠泵來強制循環(huán)，料液通過換熱器加熱至沸點，在分離器的蒸發(fā)室內(nèi)閃蒸，其適用于有結(jié)垢性、結(jié)晶性、熱敏性(低溫)、高濃度、高粘度并且含不溶性固形物等化工、食品、制藥、環(huán)保工程、廢液蒸發(fā)回收等行業(yè)的蒸發(fā)濃縮。

傳統(tǒng)的強制循環(huán)蒸發(fā)器經(jīng)過長時間運行后，因主要換熱面在換熱器內(nèi)，尤其是應用于廢水蒸發(fā)時，循環(huán)液中含有的鈣離子、鎂離子、碳酸根離子、硫酸根離子、硅酸鹽等，在蒸發(fā)過程中不斷濃縮達到共飽和后，容易在換熱器的換熱管內(nèi)表面上附著形成垢層，垢層輕則影響換熱效率，重則會堵塞管道，嚴重影響其正常運行。

為了除掉垢層，傳統(tǒng)的強制循環(huán)蒸發(fā)器采用的除垢方法是停機酸洗除垢，然而頻繁的周期性停機清洗，一方面降低了生產(chǎn)能力，增大了蒸汽消耗和清洗成本，另一方面酸洗還會對設(shè)備造成腐蝕，對環(huán)境造成污染。

以上不足，值得改善。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有的技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種可在線清洗的列管式強制循環(huán)蒸發(fā)裝置及其清洗方法，避免蒸發(fā)裝置因結(jié)垢而頻繁停機清洗的問題，提高生產(chǎn)能力，降低運行成本。

本發(fā)明技術(shù)方案如下所述：

一種可在線清洗的列管式強制循環(huán)蒸發(fā)裝置，包括分離器和加熱器，循環(huán)泵抽取所述分離器內(nèi)的料液并將所述料液帶入所述加熱器內(nèi)，在所述加熱器內(nèi)加熱的所述料液返回所述分離器，其特征在于，還包括高壓清洗泵，所述高壓清洗泵抽取所述料液，并將所述料液經(jīng)由自動閥送到?jīng)_洗噴頭，若干所述沖洗噴頭排成一排，所述沖洗噴頭與所述加熱器內(nèi)的換熱管對齊，所述換熱管、所述沖洗噴頭以及所述自動閥一一對應。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，其特征在于，一個所述沖洗噴頭連接一條軟管，所述軟管通過安裝在所述加熱器上的接頭與所述加熱器外部設(shè)置的管道連接，一條所述軟管連接一條管道，所述管道與所述自動閥連接。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，其特征在于，若干所述換熱管呈輻射狀分布。

進一步的，所述換熱管通過管板固定在所述加熱器的筒壁上。

更進一步的，所述沖洗噴頭的數(shù)量等于所述管板直徑上所述換熱管數(shù)量最多一排中所述換熱管的數(shù)量。

進一步的，所述沖洗噴頭與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，所述旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括大圓錐齒輪、小圓錐齒輪以及伺服電機，所述小圓錐齒輪的連接軸與所述伺服電機連接，所述大圓錐齒輪與所述小圓錐齒輪嚙合連接，所述沖洗噴頭通過長條板固定在所述大圓錐齒輪上。

更進一步的，所述大圓錐齒輪套在所述加熱器的筒壁上。

更進一步的，所述大圓錐齒輪的下端通過大圓錐齒輪支撐軸承與支撐板連接，所述支撐板固定在所述加熱器的筒壁上。

更進一步的，所述小圓錐齒輪通過小圓錐齒輪支撐軸承與所述加熱器的筒壁連接。

更進一步的，所述小圓錐齒輪與所述筒壁之間設(shè)有密封件。

更進一步的，所述加熱器的筒壁上設(shè)有行程限位開關(guān)，所述行程限位開關(guān)與所述大圓錐齒輪連接，并對所述大圓錐齒輪的行程進行180°限位。

一種可在線清洗的列管式強制循環(huán)蒸發(fā)裝置的清洗方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、在強制循環(huán)蒸發(fā)器正常工作的過程中，依次開啟與需清洗一排換熱管對應的一個或多個自動閥，啟動高壓清洗泵，循環(huán)料液通過高壓清洗泵輸送到?jīng)_洗噴頭上；

步驟2、當當前一排的換熱管清洗完成后，關(guān)閉自動閥和高壓清洗泵；

步驟3、啟動伺服電機，伺服電機轉(zhuǎn)動帶動小圓錐齒輪轉(zhuǎn)動，小圓錐齒輪帶動大圓錐齒輪轉(zhuǎn)動，進而使得沖洗噴頭旋轉(zhuǎn)固定角度，使得沖洗噴頭與下一排待沖洗的換熱管對齊，重復步驟1-2；

步驟4、重復步驟1-3，直到大圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)180°后，完成所有換熱管的沖洗工作；

步驟5、伺服電機依次帶動小圓錐齒輪和大圓錐齒輪反向旋轉(zhuǎn)180°到原點，準備下一清洗周期。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，其特征在于，在所述步驟5中，當所述大圓錐齒輪由原始位置逐步旋轉(zhuǎn)到180°時，由行程限位開關(guān)反饋信號給控制中心，所述控制中心控制伺服電機反轉(zhuǎn)180°回到原始位置。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，其特征在于，當出現(xiàn)緊急故障時，控制中心控制所述伺服電機在再次啟動時返回原點，并重新開始清洗周期。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明，其有益效果在于，本發(fā)明傳動機構(gòu)簡便，實現(xiàn)了少量沖洗噴頭對整個加熱器內(nèi)部的所有換熱管進行清洗，并且沖洗的介質(zhì)為分離器的循環(huán)料液，無需外來沖洗水，避免了冷水進入加熱器降低蒸發(fā)器的內(nèi)部溫度，另外避免了注入清水增大了蒸發(fā)器的蒸發(fā)量。本發(fā)明的可在線清洗的列管式強制循環(huán)蒸發(fā)器，解決了列管式強制循環(huán)蒸發(fā)器結(jié)垢的國際難題，克服了傳統(tǒng)化學清洗除垢所帶來的一系列問題，提高了列管式強制循環(huán)蒸發(fā)器在化工、食品、制藥、環(huán)保工程、廢液蒸發(fā)回收等行業(yè)的競爭力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中a部分的放大圖。

圖3為本發(fā)明換熱管分布示意圖。

在圖中，1、分離器；2、料液；3、高壓清洗泵；4、自動閥；5、管道；6、軟管；7、支撐板；8、大圓錐齒輪；9、行程限位開關(guān)；10、加熱器；11、換熱管；12、管板；13、沖洗噴頭；14、長條板；15、伺服電機；16、連接軸；17、小圓錐齒輪支撐軸承；18、密封件；19、筒壁；20、小圓錐齒輪；21、大圓錐齒輪支撐軸承；22、循環(huán)泵，23、料液入口，24、冷凝水出口，25、不凝氣體出口，26、加熱蒸汽入口，27、二次蒸汽出口，28、濃縮液出口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及實施方式對本發(fā)明進行進一步的描述：

一種可在線清洗的列管式強制循環(huán)蒸發(fā)裝置，通過改變加熱器的換熱管布置方式，并在加熱器的換熱管端部外面設(shè)置沖洗噴頭，同時設(shè)置高壓清洗泵抽取分離器內(nèi)的循環(huán)料液，經(jīng)管道、自動閥及軟管到達沖洗噴頭對換熱管進行沖洗，為了沖洗所有換熱管，一排沖洗噴頭由圓錐齒輪帶動旋轉(zhuǎn)，圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)對應的角度，可分別沖洗加熱器內(nèi)的所有換熱管。實現(xiàn)了對加熱器內(nèi)所有換熱管內(nèi)表面的污垢清除掉的目的。具體的：

如圖1-2所示，本發(fā)明包括分離器1和加熱器10，循環(huán)泵22抽取分離器1內(nèi)的料液2并將料液2帶入加熱器10內(nèi)，在加熱器10內(nèi)加熱的料液2返回分離器1。

還包括高壓清洗泵3，高壓清洗泵3抽取料液2，并將料液2經(jīng)由自動閥4送到?jīng)_洗噴頭13，高壓清洗泵3及沖洗噴頭13工作時，沖洗噴頭13噴出的物料為強制循環(huán)蒸發(fā)裝置的循環(huán)料液2，不影響強制循環(huán)蒸發(fā)裝置的正常工作。若干沖洗噴13頭排成一排，沖洗噴頭13與加熱器10內(nèi)的若干換熱管11對齊，換熱管11、沖洗噴頭13以及自動閥4一一對應，每個沖洗噴頭13對應加熱器10外部的一根管道5和一個自動閥4。

如圖3所示，本實施例中，若干換熱管11呈輻射狀分布，一個沖洗噴頭13連接一條軟管6，軟管6通過安裝在加熱器10上的接頭與加熱器10外部設(shè)置的管道5連接，軟管6集中穿過大圓錐齒輪8，管道5與自動閥4連接。

優(yōu)選的，換熱管11通過管板12固定在加熱器10的筒壁19上，沖洗噴頭13的數(shù)量等于管板12直徑上換熱管11數(shù)量最多一排中換熱管11的數(shù)量，使得每一排的換熱管11均能找到匹配的沖洗噴頭13進行沖洗。

沖洗噴頭13與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)連接，旋轉(zhuǎn)機構(gòu)包括大圓錐齒輪8、小圓錐齒輪20以及伺服電機15，小圓錐齒輪20的連接軸16與伺服電機14連接，大圓錐齒輪8與小圓錐齒輪20嚙合連接，沖洗噴頭13通過長條板14固定在大圓錐齒輪8上。

大圓錐齒輪8套在加熱器10的筒壁19上，大圓錐齒輪8的下端通過大圓錐齒輪支撐軸承21與支撐板7連接，支撐板7固定在筒壁19上。小圓錐齒輪20通過小圓錐齒輪支撐軸承17與筒壁19連接，小圓錐齒輪支撐軸承17可增加伺服電機15工作時的穩(wěn)定性，同時不影響設(shè)備的運轉(zhuǎn)，小圓錐齒輪20與筒壁19之間設(shè)有密封件18，通過密封件18密封連接。

大圓錐齒輪8每旋轉(zhuǎn)一個角度，自動閥4控制正對換熱管11的沖洗噴頭13，一排沖洗噴頭13中的全部或其中一部分沖洗噴頭13正對換熱管11的進料口進行沖洗。大圓錐齒輪8由原始位置根據(jù)加熱器10所布置的換熱管11的角度逐步旋轉(zhuǎn)，沖洗噴頭13旋轉(zhuǎn)一定的角度時，與換熱管11對應的全部或部分沖洗噴頭13，其對應的自動閥4打開，沖洗物料通過沖洗噴頭13沖洗換熱管11，沖洗完成后，沖洗噴頭13跟隨大圓錐齒輪8繼續(xù)旋轉(zhuǎn)到下一個角度工作，自動閥4由外部控制程序來控制。

大圓錐齒輪8旋轉(zhuǎn)180°，沖洗完所有換熱管11后，由伺服電機15控制反轉(zhuǎn)180°返回原點，重新開始下一個清洗周期。

筒壁19上設(shè)有行程限位開關(guān)9，行程限位開關(guān)9與大圓錐齒輪8連接，并對大圓錐齒輪8的行程進行180°限位。在線清洗時，當出現(xiàn)停電或其他原因?qū)е虑逑匆馔饨K止時，通過行程限位開關(guān)9控制大圓錐齒輪8旋轉(zhuǎn)回到原點。

管板12與換熱管11和換熱器10密閉連接形成的腔室為蒸汽循環(huán)腔室，本實施例中的換熱器10工作時，蒸汽通過上方的加熱蒸汽入口26輸入后在蒸汽循環(huán)腔室內(nèi)對換熱管11進行加熱，不凝氣體經(jīng)下方的不凝氣體出口25排出，冷凝的蒸汽經(jīng)下方的冷凝水出口24排出。

本實施例中的料液2從下方的料液入口23進入，循環(huán)泵22提供循環(huán)動力，料液2經(jīng)換熱器10加熱后注入分離器1內(nèi)，二次蒸汽出口27位于分離器1的頂部，導流板位于分離器1內(nèi)部進料口的上方。高壓清洗泵3的進料口優(yōu)選設(shè)于循環(huán)泵22的進料口與分離器1的出料口連接的管道壁上，料液入口23優(yōu)選設(shè)于分離器1出料口與高壓清洗泵3的進料口連接的管道壁上，濃縮液出口28優(yōu)選設(shè)于分離器1出料口與料液入口23之間的管道壁上。

一種可在線清洗的列管式強制循環(huán)蒸發(fā)裝置的清洗方法，包括以下步驟：

步驟1、在強制循環(huán)蒸發(fā)器正常工作的過程中，依次開啟與需清洗一排換熱管對應的一個或多個自動閥，啟動高壓清洗泵，循環(huán)料液通過高壓清洗泵輸送到?jīng)_洗噴頭上；

步驟2、當當前一排的換熱管清洗完成后，關(guān)閉自動閥和高壓清洗泵；

步驟3、啟動伺服電機，伺服電機轉(zhuǎn)動帶動小圓錐齒輪轉(zhuǎn)動，小圓錐齒輪帶動大圓錐齒輪轉(zhuǎn)動，進而使得沖洗噴頭旋轉(zhuǎn)固定角度，使得沖洗噴頭與下一排待沖洗的換熱管對齊，重復步驟1-2；

步驟4、重復步驟1-3，直到大圓錐齒輪旋轉(zhuǎn)180°后，完成所有換熱管的沖洗工作；

步驟5、伺服電機依次帶動小圓錐齒輪和大圓錐齒輪反向旋轉(zhuǎn)180°到原點，準備下一清洗周期。當大圓錐齒輪由原始位置逐步旋轉(zhuǎn)到180°時，由行程限位開關(guān)反饋信號給控制中心，控制中心控制伺服電機反轉(zhuǎn)180°回到原始位置。

本實施例中沖洗噴頭13的開關(guān)優(yōu)選自動閥4，高壓清洗泵3、自動閥4及電機15優(yōu)選通過控制中心的集成電路進行控制。

當出現(xiàn)緊急故障時，控制中心控制伺服電機在再次啟動時返回原點，并重新開始清洗周期。

本實施例中沖洗噴頭13的開關(guān)優(yōu)選自動閥4，高壓清洗泵3、自動閥4及電機15優(yōu)選通過集成電路進行控制。

應當理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。

上面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進行了示例性的描述，顯然本發(fā)明專利的實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明專利的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進行的各種改進，或未經(jīng)改進將本發(fā)明專利的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。