專利名稱：換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢運(yùn)行節(jié)能裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種換熱設(shè)備的除垢裝置，具體地說(shuō)換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú) 垢運(yùn)行節(jié)能裝置。
背景技術(shù)：
換熱設(shè)備傳熱面污垢危害對(duì)換熱設(shè)備的效率影響非常嚴(yán)重，使換熱設(shè)備運(yùn)行 效率平均下降50%左右。以工業(yè)循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)，污垢從開(kāi)始沉積到積垢熱阻平衡的 時(shí)間只有25天，冷卻器長(zhǎng)期工作的傳熱效率非常低。傳統(tǒng)的化學(xué)清洗方法或機(jī)械清洗方法 及周期性停車清洗方法，雖能有效去除換熱設(shè)備傳熱面的污垢，但對(duì)提高常年換熱設(shè)備換 熱面的運(yùn)行效率作用卻不大。對(duì)換熱設(shè)備換熱面污垢的清潔，理想的清洗換熱設(shè)備技術(shù)，是 能夠自動(dòng)的、連續(xù)的進(jìn)行清洗，才能從根本上防止換熱設(shè)備污垢的沉積、實(shí)現(xiàn)換熱設(shè)備提高 效率，降低能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠迅速有效去除換熱設(shè)備傳熱面的污 垢，并能夠防止污垢再生且能耗低的換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢運(yùn)行節(jié)能裝置。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢 運(yùn)行節(jié)能裝置，包括控制器和磁致伸縮換能器，控制器中設(shè)有高頻脈沖發(fā)生電路和功率放 大電路，高頻脈沖發(fā)生電路經(jīng)過(guò)功率放大電路與磁致伸縮換能器的輸入端連接，還設(shè)有振 動(dòng)傳導(dǎo)頭和整體為鋼材料圓柱形結(jié)構(gòu)的變幅器，變幅器由傳入段、傳導(dǎo)段和傳出段三部分 組成，傳入段與磁致伸縮換能器連接，傳出段與振動(dòng)傳導(dǎo)頭連接，傳入段、傳導(dǎo)段和傳出段 直徑的比例為1 3 2，傳入段與傳導(dǎo)段之間設(shè)有斜度為45°的過(guò)渡面，傳導(dǎo)段與傳出段 之間設(shè)有斜度為60°的過(guò)渡面；所述的振動(dòng)傳導(dǎo)頭內(nèi)設(shè)有一個(gè)空腔，空腔靠近傳出段的一 端為圓拱形，在空腔內(nèi)設(shè)有同心且不同半徑的振動(dòng)增幅環(huán)，內(nèi)圈振動(dòng)增幅環(huán)的高度大于外 圈振動(dòng)增幅環(huán)的高度，各個(gè)振動(dòng)增幅環(huán)分別與空腔的圓拱形面連接。所述的高頻脈沖發(fā)生電路的工作頻率為16. 7—19. 4khz0所述的振動(dòng)增幅環(huán)，相鄰兩個(gè)振動(dòng)增幅環(huán)之間的距離為6—8mm。所述的變幅器，在其傳導(dǎo)段上設(shè)有連接臺(tái)。本發(fā)明的有益效果是能迅速有效去除換熱設(shè)備傳熱面的污垢，并提供連續(xù)不間 斷在線除垢，防止換熱設(shè)備產(chǎn)生污垢，保持換熱設(shè)備在無(wú)垢狀態(tài)下運(yùn)行，有效提高換熱設(shè)備 的換熱效率，達(dá)到節(jié)能的目的。該裝置運(yùn)行后無(wú)需人員操作，自動(dòng)智能除垢。在除垢防垢的 同時(shí)還具有防腐、殺菌、滅藻的作用，防止換熱設(shè)備的腐蝕，降低設(shè)備的檢修、維護(hù)費(fèi)用。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)記1、控制器，2、磁致伸縮換能器，3、高頻脈沖發(fā)生電路，4、功率放大電路，5、振動(dòng)傳導(dǎo)頭，6、變幅器，7、傳入段，8、傳導(dǎo)段，9、傳出段，10、空腔，11、振動(dòng)增幅環(huán)，12、連接臺(tái)。
具體實(shí)施例方式換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢運(yùn)行節(jié)能裝置，包括控制器1和磁致伸縮換能器2， 控制器1中設(shè)有高頻脈沖發(fā)生電路3和功率放大電路4，高頻脈沖發(fā)生電路3經(jīng)過(guò)功率放大 電路4與磁致伸縮換能器2的輸入端連接，高頻脈沖發(fā)生電路3產(chǎn)生的高頻脈沖經(jīng)過(guò)功率 放大電路4放大后傳遞至磁致伸縮換能器2，磁致伸縮換能器2中的線圈通電后將高頻脈沖 電能轉(zhuǎn)換成高頻振動(dòng)的機(jī)械能。還設(shè)有振動(dòng)傳導(dǎo)頭5和整體為鋼材料圓柱形結(jié)構(gòu)的變幅器 6，變幅器6由傳入段7、傳導(dǎo)段8和傳出段9三部分組成，傳入段7與磁致伸縮換能器2連 接，傳出段9與振動(dòng)傳導(dǎo)頭5連接。傳入段7、傳導(dǎo)段8和傳出段9直徑長(zhǎng)度的比例為1 3 2。傳入段7與傳導(dǎo)段8之間設(shè)有斜度為45°的過(guò)渡面，即過(guò)渡面與變幅器軸向的夾角 為45°。傳導(dǎo)段8與傳出段9之間設(shè)有斜度為60°的過(guò)渡面，即過(guò)渡面與變幅器軸向的夾 角為60°。磁致伸縮換能器2產(chǎn)生的振動(dòng)依次經(jīng)過(guò)變幅器6的傳入段7、傳導(dǎo)段8和傳出 段9后振幅被擴(kuò)大。振動(dòng)的振幅擴(kuò)大后傳導(dǎo)至振動(dòng)傳導(dǎo)頭5。所述的振動(dòng)傳導(dǎo)頭5內(nèi)設(shè)有 一個(gè)空腔10，空腔10靠近傳出段9的一端為圓拱形，在空腔10內(nèi)設(shè)有同心且不同半徑的振 動(dòng)增幅環(huán)11，內(nèi)圈振動(dòng)增幅環(huán)的高度大于外圈振動(dòng)增幅環(huán)的高度，各個(gè)振動(dòng)增幅環(huán)11分別 與空腔10的圓拱形面連接。采用這種結(jié)構(gòu)形式可以最大限度的提高振動(dòng)除垢的效率。所述的高頻脈沖發(fā)生電路3的工作頻率為16. 7—19. 4khz0所述的振動(dòng)增幅環(huán)11，相鄰兩個(gè)振動(dòng)增幅環(huán)11之間的距離為6—8mm，最好設(shè)置為 7mm ο所述的變幅器6，在其傳導(dǎo)段8上設(shè)有連接臺(tái)12。連接臺(tái)12用于封裝變幅器6與 磁致伸縮換能器2時(shí)支撐外殼。本發(fā)明的無(wú)垢運(yùn)行裝置使用時(shí)將振動(dòng)傳導(dǎo)頭5貼近換熱設(shè)備的表面并焊接 固定，無(wú)垢運(yùn)行裝置工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)同時(shí)作用于換熱設(shè)備和設(shè)備內(nèi)的液體水。作用于換 熱設(shè)備的機(jī)械振動(dòng)，使得金屬、水垢、水隨之震動(dòng)，由于三者之間的頻率響應(yīng)不同，產(chǎn)生不同 步振動(dòng)，形成垢層與管壁界面上的相對(duì)剪切力，即形成“剪切效應(yīng)”，破壞了水垢和金屬之間 的結(jié)合，導(dǎo)致垢層產(chǎn)生疲勞而松脫。作用于液體水的振動(dòng)使液體內(nèi)形成許多微小的氣泡，形 成“空化效應(yīng)”，氣泡的破裂會(huì)產(chǎn)生能量極大的沖擊波，影響了碳化沉積物內(nèi)部之內(nèi)的牢固 性，破壞了碳化沉積物和金屬之間的關(guān)系，因此，產(chǎn)生許多小裂縫。當(dāng)裂紋逐漸增多后，污垢 便形成沙礫狀顆粒，一部分從管壁表面脫落。水在毛細(xì)的作用下通過(guò)細(xì)小裂縫滲入到受熱 表面，那里有水被蒸發(fā)，從而帶動(dòng)碳化沉積物的膨脹和成片地脫落，將污垢徹底清除。產(chǎn)生 的空化效應(yīng)破壞了垢類生成和在管壁沉積的條件，阻礙了這些沙狀物在管壁上的沉淀。水 中尚未結(jié)晶的鹽及以結(jié)晶后難溶解的鹽形成懸浮的狀態(tài)，隨介質(zhì)流走或通過(guò)排污排除。空 化效應(yīng)還破壞了微生物細(xì)胞膜的離子通道，改變了細(xì)胞適應(yīng)的內(nèi)腔電流和生存所需的環(huán)境 條件，使其喪失生存能力而死亡。同時(shí)激勵(lì)后的水分子能將水中溶解氧包圍封鎖，切斷了微 生物進(jìn)行生命活動(dòng)所需氧的來(lái)源，殺菌滅藻，同時(shí)也防止了生物污泥的產(chǎn)生，徹底防止污垢 生成。換熱設(shè)備在無(wú)垢狀態(tài)下運(yùn)行換熱損耗很小，熱傳導(dǎo)效率可提高7-22%，并且無(wú)垢運(yùn)4行裝置的振動(dòng)形成換熱設(shè)備內(nèi)部水和管壁的振動(dòng)，減弱了水與管壁之間的流體力學(xué)阻力， 從而提高了水流的速度，加快水與受熱表面的交換速度，提高熱量的傳遞，可使換熱設(shè)備節(jié) 能 10-30%ο在內(nèi)管壁表面自然形成的裂縫中存有水中溶解的氧氣，無(wú)垢運(yùn)行裝置振動(dòng)的作用 下，它被強(qiáng)制從裂縫中排出來(lái)。振動(dòng)長(zhǎng)期作用于管的內(nèi)壁表面，在微小的縫隙附近發(fā)生變形 變化，這些變形變化把裂縫的邊緣鉚住，使它們被封住，水中的溶氧就不會(huì)滲入裂縫中，消 除了腐蝕的源頭，保護(hù)金屬免受磨蝕，降低設(shè)備的檢修、維護(hù)費(fèi)用。本發(fā)明的無(wú)垢運(yùn)行裝置常年不間斷工作，防止污垢生成，提高了換熱效率，并且節(jié) 省了除垢用的化學(xué)藥劑和設(shè)備的檢修、維護(hù)費(fèi)用，年均節(jié)省各項(xiàng)費(fèi)用20— 30%，經(jīng)濟(jì)效益可 觀。
權(quán)利要求
1.換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢運(yùn)行節(jié)能裝置，包括控制器(1)和磁致伸縮換能器 (2)，控制器(1)中設(shè)有高頻脈沖發(fā)生電路(3)和功率放大電路(4)，高頻脈沖發(fā)生電路(3) 經(jīng)過(guò)功率放大電路(4)與磁致伸縮換能器(2)的輸入端連接，其特征在于還設(shè)有振動(dòng)傳導(dǎo) 頭(5)和整體為鋼材料圓柱形結(jié)構(gòu)的變幅器(6)，變幅器(6)由傳入段(7)、傳導(dǎo)段(8)和傳 出段(9)三部分組成，傳入段(7)與磁致伸縮換能器(2)連接，傳出段(9)與振動(dòng)傳導(dǎo)頭(5) 連接，傳入段(7)、傳導(dǎo)段(8)和傳出段(9)直徑的比例為1 3 2，傳入段(7)與傳導(dǎo)段 (8)之間設(shè)有斜度為45°的過(guò)渡面，傳導(dǎo)段(8)與傳出段(9)之間設(shè)有斜度為60°的過(guò)渡 面；所述的振動(dòng)傳導(dǎo)頭(5)內(nèi)設(shè)有一個(gè)空腔(10)，空腔(10)靠近傳出段(9)的一端為圓拱 形，在空腔(10)內(nèi)設(shè)有同心且不同半徑的振動(dòng)增幅環(huán)(11)，內(nèi)圈振動(dòng)增幅環(huán)的高度大于外 圈振動(dòng)增幅環(huán)的高度，各個(gè)振動(dòng)增幅環(huán)(11)分別與空腔的圓拱形面連接。
2.如權(quán)利要求1所述的換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢運(yùn)行節(jié)能裝置，其特征在于所 述的高頻脈沖發(fā)生電路(3)的工作頻率為16. 7—19. 4khz0
3.如權(quán)利要求1所述的換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢運(yùn)行節(jié)能裝置，其特征在于所 述的振動(dòng)增幅環(huán)(11)，相鄰兩個(gè)振動(dòng)增幅環(huán)(11)之間的距離為6— 8mm。
4.如權(quán)利要求1所述的換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢運(yùn)行節(jié)能裝置，其特征在于所 述的變幅器(6 )，在其傳導(dǎo)段(8 )上設(shè)有連接臺(tái)(12 )。
全文摘要
換熱設(shè)備智能在線自清洗無(wú)垢運(yùn)行節(jié)能裝置，涉及換熱設(shè)備的除垢裝置，包括控制器和磁致伸縮換能器，還設(shè)有振動(dòng)傳導(dǎo)頭和變幅器，變幅器由傳入段、傳導(dǎo)段和傳出段三部分組成，傳入段與磁致伸縮換能器連接，傳出段與振動(dòng)傳導(dǎo)頭連接，振動(dòng)傳導(dǎo)頭內(nèi)設(shè)有一個(gè)空腔，在空腔內(nèi)設(shè)有同心且不同半徑的振動(dòng)增幅環(huán)，內(nèi)圈振動(dòng)增幅環(huán)的高度大于外圈振動(dòng)增幅環(huán)的高度。能迅速去除傳熱面的污垢，連續(xù)不間斷在線除垢，保持換熱設(shè)備在無(wú)垢狀態(tài)下運(yùn)行，提高換熱效率，達(dá)到節(jié)能的目的。裝置運(yùn)行后無(wú)需人員操作，自動(dòng)智能除垢。在除垢防垢的同時(shí)還具有防腐、殺菌、滅藻的作用，防止換熱設(shè)備的腐蝕，降低設(shè)備的檢修、維護(hù)費(fèi)用。
文檔編號(hào)F28G7/00GK102052879SQ20111002386
公開(kāi)日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月21日
發(fā)明者任秀琴, 曲萬(wàn)山, 曲清亮, 曲青青 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)萬(wàn)山高新技術(shù)應(yīng)用工程有限公司