專利名稱：使用噴射器的熱交換器自動清潔系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及自動清潔系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用泵與噴射器的組合將清潔球供應(yīng)到熱交換器，從而清除附著在熱交換器傳熱管內(nèi)表面的污染物；更具體地涉及自動熱交換器清潔系統(tǒng)(下面將之簡稱為自動清潔系統(tǒng))，該系統(tǒng)使用單向循環(huán)泵向其中裝有清潔球的清潔球貯存罐供應(yīng)流體，從而通過供應(yīng)的流體將清潔球供應(yīng)到熱交換器的傳熱管中，清潔球隨著流體一起經(jīng)過傳熱管，從而清除傳熱管的污垢；并且該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是，當(dāng)需要回收清潔球時，打開裝在噴射器末端的電機操作閥，將流體從循環(huán)泵供應(yīng)到噴射器，并且噴射器使用噴射器中的噴嘴排出流體，從而減小清潔球貯存罐內(nèi)的壓力，由此將清潔球回收到清潔球貯存罐中，供應(yīng)和回收清潔球所需的時間可以根據(jù)系統(tǒng)安裝位置的條件任意調(diào)節(jié)，從而容易執(zhí)行清潔球的供應(yīng)和回收；并且解決了傳統(tǒng)技術(shù)中供應(yīng)到球分離器的清潔球暫時阻塞的問題，從而防止壓力損失以及由于清潔球暫時阻塞現(xiàn)象造成的清潔球磨損，并且與必須在正常方向和反方向之間周期地改變循環(huán)泵的旋轉(zhuǎn)方向以便供應(yīng)和回收清潔球的傳統(tǒng)技術(shù)相比，明顯減小故障出現(xiàn)幾率以及減少循環(huán)泵的安裝成本。
背景技術(shù)：
一般地，外殼中裝置多根管的外殼和管型熱交換器已經(jīng)用于制冷系統(tǒng)或化工廠中。在這種熱交換器中，在冷卻塔中熱量在空氣與作為傳熱介質(zhì)的流體之間傳遞。如果這種熱交換器使用一段長的時間，則外來物質(zhì)，例如空氣中的微生物和灰塵，將與流體混合并集中在熱交換器的管內(nèi)表面上，從而導(dǎo)致雜質(zhì)，例如水垢和泥漿，附著在管內(nèi)表面上。由于這個原因，熱交換器的性能退化，其壽命縮短。因此，需要清除附著的雜質(zhì)。
作為清除集中在熱交換器管內(nèi)表面上的水垢或泥漿的方法，美國專利3919372、日本特開昭63-238397、美國專利486521、韓國特開1996-7006061、韓國實用新型227922以及韓國實用新型237353披露了熱交換器管清潔方法，其中迫使諸如海綿球的球(下面簡稱為清潔球)經(jīng)過管，從而清除管內(nèi)表面附著的雜質(zhì)。
在這些專利中，下面將描述韓國特開1996-7006061中披露的技術(shù)。該技術(shù)涉及一種用于清潔流體輸送管(下面稱為傳熱管)內(nèi)部的清潔系統(tǒng)及其相關(guān)設(shè)備。如圖1所示，當(dāng)連接到壓縮機50的壓縮空氣供應(yīng)閥54打開時，空氣從壓縮機50供應(yīng)到清潔球貯存罐40。接著，供應(yīng)空氣的壓力使已經(jīng)在清潔球貯存罐40內(nèi)的清潔球42和流體上升。隨后，將清潔球42和流體經(jīng)過導(dǎo)管35供應(yīng)到熱交換器20的傳熱管22，從而清潔傳熱管22，其中導(dǎo)管35將清潔球貯存罐40連接到熱交換器20的入口管10。為了在執(zhí)行清潔過程后回收清潔球42，打開壓縮空氣排放閥56將清潔球貯存罐40中的空氣排放到外部，此排放閥裝在處于清潔球貯存罐40預(yù)定位置的空氣出口導(dǎo)管53上。接著，通過連接到熱交換器20出口管24的球分離器30與經(jīng)過連接管34連接到球分離器30的清潔球貯存罐40之間的壓差，將清潔球42回收到清潔球貯存罐40中。在附圖中，參考數(shù)字32表示圓柱篩，37表示閥。
但是，在使用壓縮空氣的傳統(tǒng)清潔系統(tǒng)中，如果壓縮空氣供應(yīng)閥54長時間打開，空氣不需要地吸入熱交換器20的入口管10。相反，如果壓縮空氣供應(yīng)閥54的打開時間短，則清潔球42可能不會全部供應(yīng)到熱交換器20的傳熱管22內(nèi)。特別是，為了回收清潔球42而減小清潔球貯存罐40的壓力時，必須將已經(jīng)處于清潔球貯存罐40內(nèi)的大量流體作為廢水經(jīng)過排放管排出。
此外，當(dāng)打開或關(guān)閉壓縮空氣供應(yīng)閥54和壓縮空氣排放閥56以便供應(yīng)或回收清潔球42時，由于空氣壓力突然增大或減小時產(chǎn)生的水錘現(xiàn)象，在止回閥36中生成噪音。在嚴(yán)重的情況下，出現(xiàn)損壞止回閥36的問題。
另外，當(dāng)在執(zhí)行清潔過程后回收清潔球42時，由于清潔球貯存罐40的體積有限而不能長時間執(zhí)行清潔球42的回收過程。因此，清潔球42不可能全部回收到清潔球貯存罐40中。特別是，由于從熱交換器出口管24排放到球分離器30的清潔球42數(shù)量大于回收的清潔球42的數(shù)量，換言之，由于在中心部分連接到球分離器30末端的連接管34的直徑小于球分離器30的直徑，將出現(xiàn)清潔球42阻塞球分離器30的暫時現(xiàn)象。由于清潔球42的阻塞現(xiàn)象，在球分離器30中出現(xiàn)壓力損失。結(jié)果，在中心部分連接到球分離器30末端的連接管的流動阻力增大，從而增大清潔球42的磨損。
而且，作為將清潔球42從清潔球貯存罐40供應(yīng)到熱交換器20的傳熱管22以及將清潔球42回收到清潔球貯存罐40的驅(qū)動裝置，需要分離器空氣供應(yīng)管52和壓縮機50增大清潔球貯存罐40的壓力，并且需要減壓裝置降低清潔球貯存罐40的壓力。這樣，由于需要額外的設(shè)備，因此清潔系統(tǒng)難以商品化。此外，存在系統(tǒng)成本增大的問題。另外，傳統(tǒng)系統(tǒng)的問題在于，因為清潔球貯存罐40體積有限造成清潔球42供應(yīng)和回收速率減小，所以清除附著在傳熱管22內(nèi)表面的水垢的效率下降。
在克服上述問題的努力中，韓國實用新型227922披露了一種用于清潔冷凝器中的傳熱管22的系統(tǒng)。如圖2所示，在此清潔系統(tǒng)中，通過循環(huán)泵45的正常旋轉(zhuǎn)，將流體從熱交換器20的入口管10經(jīng)過流體供應(yīng)管11供應(yīng)到清潔球貯存罐40，使清潔球42在清潔球貯存罐40中上升。此后，經(jīng)過連接清潔球貯存罐40的上端與熱交換器20入口管10的球輸送管13，將清潔球42供應(yīng)到熱交換器20的傳熱管22中，從而清潔傳熱管22。當(dāng)執(zhí)行清潔過程之后回收清潔球42時，循環(huán)泵45反向旋轉(zhuǎn)。由此將清潔球42和流體從熱交換器20的出口管24排放到球分離器30。清潔球42和流體被循環(huán)泵45的抽吸力經(jīng)過球回收管34回收到清潔球貯存罐40，球回收管34連接清潔球貯存罐40和置于球分離器30中的圓柱篩32。隨后，與清潔球42一起回收的流體，從置于清潔球貯存罐40和循環(huán)泵45之間的過濾器43經(jīng)過，從而濾出水垢。然后，將流體通過流體供應(yīng)管11再次供應(yīng)到熱交換器20的入口管10。在附圖中，參考數(shù)字14和35表示閥。
這樣，在傳統(tǒng)清潔系統(tǒng)中，作為將清潔球42從清潔球貯存罐40供應(yīng)到熱交換器20的傳熱管22以及將清潔球42回收到清潔球貯存罐40的驅(qū)動裝置，使用可逆的循環(huán)泵45。但是，由于可逆循環(huán)泵45比單向泵貴得多，因此增大了系統(tǒng)成本。另外，在回收清潔球42的過程中，已經(jīng)穿過熱交換器20的傳熱管22的清潔球42集中在球分離器30的圓柱篩32，再通過反向旋轉(zhuǎn)的循環(huán)泵45的抽吸力回收到清潔球貯存罐40中。因此，流體流動阻力增大。此外，由于清潔球42之間的磨擦產(chǎn)生磨損，結(jié)果縮短清潔球42的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
因此，在考慮現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題的基礎(chǔ)上提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中當(dāng)裝在從噴射器出口伸出的管上的電機操作閥關(guān)閉時，流體通過單向循環(huán)泵供應(yīng)到其中裝有清潔球的清潔球貯存罐中，從而利用供應(yīng)的流體將清潔球供應(yīng)到熱交換器的傳熱管中，并且清潔球隨流體一起經(jīng)過傳熱管，從而清除傳熱管的水垢，并且該清潔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是，當(dāng)需要回收清潔球時，打開裝在噴射器末端的電機操作閥，將流體從循環(huán)泵供應(yīng)到噴射器，并且噴射器利用噴射器中的噴嘴排出流體，從而減小清潔球貯存罐中的壓力，由此將清潔球回收到清潔球貯存罐中。因此供應(yīng)和回收清潔球所需的時間可以根據(jù)系統(tǒng)安裝位置的條件任意調(diào)節(jié)，從而容易執(zhí)行清潔球的供應(yīng)和回收；并且解決了傳統(tǒng)技術(shù)中供應(yīng)到球分離器的清潔球暫時阻塞的問題，從而防止壓力損失以及由于清潔球暫時阻塞現(xiàn)象造成的清潔球磨損。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)，該清潔系統(tǒng)使用單向循環(huán)泵作為將清潔球供應(yīng)到熱交換器的傳熱管中以及從其中回收清潔球的泵，從而與使用昂貴的可逆循環(huán)泵供應(yīng)和回收清潔球的傳統(tǒng)技術(shù)相比，明顯減少系統(tǒng)的成本。
在本發(fā)明的第一實施例中，一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)包括熱交換器，所述熱交換器在其第一端具有入口管，在其第二端具有出口管，多根傳熱管裝在熱交換器中；球分離器，所述球分離器連接到熱交換器的出口管，并且內(nèi)部具有分離板，該分離板用于將從出口管排出的清潔球和流體分離；球供應(yīng)管和球回收管，二者分別連接到熱交換器的入口管和球分離器的球出口，從而將清潔球供應(yīng)到熱交換器中以及回收到清潔球貯存罐中；清潔球貯存罐，所述清潔球貯存罐并聯(lián)連通球供應(yīng)管和球回收管，收集網(wǎng)裝在清潔球貯存罐中以收集清潔球；噴射器，所述噴射器通過供應(yīng)和回收控制管連通清潔球貯存罐下端，從而當(dāng)噴射器排出由循環(huán)泵供應(yīng)的流體時，清潔球貯存罐中的壓力下降，從而將清潔球回收到清潔球貯存罐中；旁路管，所述旁路管具有流體入口引導(dǎo)管和流體出口引導(dǎo)管，使流體從流體排出管流出、經(jīng)過噴射器并再次進入流體排出管；循環(huán)泵，所述循環(huán)泵裝在流體入口引導(dǎo)管上并沿一個方向?qū)⒘黧w供應(yīng)到噴射器，從而實現(xiàn)清潔球的供應(yīng)和回收；以及電機操作閥，所述電機操作閥裝在從噴射器出口伸出的流體出口引導(dǎo)管上，從而通過電機操作閥的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球。
在第二實施例中，一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)，包括熱交換器，所述熱交換器在其第一端具有入口管，在其第二端具有出口管，多根傳熱管裝在熱交換器中；球分離器，所述球分離器連接到熱交換器的出口管，并且內(nèi)部具有分離板，該分離板用于將從出口管排出的清潔球和流體分離；球供應(yīng)管和球回收管，二者分別連接到清潔球貯存罐的出口和入口，球回收管連接球分離器的球出口，從而清潔球經(jīng)過熱交換器循環(huán)或者回收到清潔球貯存罐中；清潔球貯存罐，所述清潔球貯存罐與球供應(yīng)管和球回收管都連通，收集網(wǎng)裝在清潔球貯存罐中以收集清潔球；供應(yīng)和回收控制管，所述供應(yīng)和回收控制管連接到清潔球貯存罐的下端以及球供應(yīng)管，從而當(dāng)噴射器排出流體以回收清潔球時，將已經(jīng)處于清潔球貯存罐中的流體供應(yīng)到球供應(yīng)管；噴射器，所述噴射器連接到球供應(yīng)管，并將由循環(huán)泵供應(yīng)的流體噴出，減小球供應(yīng)管中或供應(yīng)和回收控制管中的壓力，從而使清潔球經(jīng)過熱交換器循環(huán)，或者將清潔球回收到清潔球貯存罐中；旁路管，所述旁路管具有流體入口引導(dǎo)管和流體出口引導(dǎo)管，使流體從入口管流出、經(jīng)過噴射器并再次進入入口管；循環(huán)泵，所述循環(huán)泵裝在流體入口引導(dǎo)管上并沿一個方向?qū)⒘黧w供應(yīng)到噴射器，從而實現(xiàn)清潔球的供應(yīng)和回收；以及電機操作閥，所述電機操作閥裝在球供應(yīng)管上以及供應(yīng)和回收控制管上，從而根據(jù)電機操作閥的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球。
在第三實施例中，一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)，包括一個或多個熱交換器，每個所述熱交換器在其第一端具有入口管，在其第二端具有出口管，每個熱交換器中裝有多根傳熱管；球分離器，所述球分離器連接到熱交換器的出口管，并且內(nèi)部具有分離板，該分離板用于將從出口管排出的清潔球和流體分離；球供應(yīng)管和球回收管，二者分別連接到清潔球貯存罐的出口和入口，球回收管連接到球分離器的球出口，從而清潔球經(jīng)過熱交換器循環(huán)或者回收到清潔球貯存罐中；清潔球貯存罐，所述清潔球貯存罐與球供應(yīng)管和球回收管都連通，收集網(wǎng)裝在清潔球貯存罐中以收集清潔球；供應(yīng)和回收控制管，所述供應(yīng)和回收控制管連接到清潔球貯存罐的下端以及球供應(yīng)管，從而當(dāng)噴射器噴出流體以回收清潔球時，將已經(jīng)處于清潔球貯存罐中的流體供應(yīng)到球供應(yīng)管；一個或多個噴射器，所述噴射器連接到球供應(yīng)管，并將由循環(huán)泵供應(yīng)的流體排出，減小球供應(yīng)管中或供應(yīng)和回收控制管中的壓力，從而使清潔球經(jīng)過熱交換器循環(huán)，或者將清潔球回收到清潔球貯存罐中；多類型旁路管，所述旁路管具有一根或多根流體入口引導(dǎo)管和流體出口引導(dǎo)管，使流體從入口管流出、經(jīng)過噴射器并再次進入連接噴射器的入口管；循環(huán)泵，所述循環(huán)泵裝在流體入口引導(dǎo)管上并沿一個方向?qū)⒘黧w供應(yīng)到噴射器，從而實現(xiàn)清潔球的供應(yīng)和回收；以及電機操作閥，所述電機操作閥裝在球供應(yīng)管、供應(yīng)和回收控制管以及流體入口引導(dǎo)管上，將噴射器連接到循環(huán)泵，從而根據(jù)電機操作閥的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球，并根據(jù)電機操作閥的打開/關(guān)閉操作選擇性地將流體供應(yīng)到噴射器。
在第一實施例中，清潔球貯存罐可以具有中空圓柱形，并包括出口，所述出口處于所述罐上端的預(yù)定位置，并連接球供應(yīng)管和球回收管；以及入口，所述入口處于所述罐下端與出口相對的預(yù)定位置，并經(jīng)過供應(yīng)和回收控制管連通噴射器，從而減小從入口經(jīng)過出口排出的向上流動流體的流動阻力。
此外，第一實施例的自動熱交換器清潔系統(tǒng)還可以包括裝在球供應(yīng)管上和球回收管上的止回閥，從而防止清潔球供應(yīng)或回收過程中的清潔球回流。
在第二實施例中，清潔球貯存罐的構(gòu)成可以是，經(jīng)過入口吸入清潔球貯存罐的流體變成湍流，并與清潔球一起經(jīng)過出口排出，從而供應(yīng)清潔球。
此外，第二實施例的清潔球貯存罐可以是中空圓柱形，并包括入口，所述入口處于所述罐上端的預(yù)定位置，并連接到球回收管；出口，所述出口處于所述罐上端，其位置與入口相對，與入口在相同水平線上，并連接到球供應(yīng)管，從而從入口經(jīng)過出口排出的流體變成湍流；以及流體排出孔，所述流體排出孔形成在所述罐下端的中心位置，從而將流體從清潔球貯存罐排放到供應(yīng)和回收控制管，由此回收清潔球。
在第一到第三實施例中，分離板可以是橢圓形，其下端按矩形延伸，所述分離板設(shè)置在球分離器中并且是傾斜的，并可以包括沿流體流動方向穿過分離板形成的槽。
自動熱交換器清潔系統(tǒng)還可以包括換向引導(dǎo)體，所述換向引導(dǎo)體處于分離板上靠近球分離器的球出口的邊緣，從而引導(dǎo)清潔球排到球出口。
在第一到第三實施例中，噴射器可以包括噴嘴，用于將由循環(huán)泵供應(yīng)的流體排出。
在第一到第三實施例中，清潔球貯存罐可以包括位于其上面的側(cè)玻璃，從而允許用戶觀察清潔球的流動和磨損率。
在第一到第三實施例中，入口管和球供應(yīng)管可以形成支管結(jié)構(gòu)，以多重布置與一個或多個噴射器連通，以及連接到球分離器的出口管形成支管結(jié)構(gòu)。
電機操作閥可以裝在連接到噴射器與循環(huán)泵出口的流體入口引導(dǎo)管上，從而允許用戶根據(jù)用途控制流體入口引導(dǎo)管。
在本發(fā)明的自動熱交換器清潔系統(tǒng)中，當(dāng)裝在從噴射器出口伸出的管上的電機操作閥關(guān)閉時，流體通過單向循環(huán)泵供應(yīng)到其中裝有清潔球的清潔球貯存罐中，從而利用供應(yīng)的流體將清潔球供應(yīng)到熱交換器的傳熱管中，并且清潔球隨流體一起經(jīng)過傳熱管，從而清除傳熱管的水垢。并且，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，當(dāng)需要回收清潔球時，打開裝在噴射器末端的電機操作閥，將流體從循環(huán)泵供應(yīng)到噴射器，并且噴射器利用噴射器中的噴嘴排出流體，從而減小清潔球貯存罐中的壓力，由此將清潔球回收到清潔球貯存罐中。因此，供應(yīng)和回收清潔球所需的時間可以根據(jù)系統(tǒng)安裝位置的條件任意調(diào)節(jié)，從而容易執(zhí)行清潔球的供應(yīng)和回收。而且，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)技術(shù)中供應(yīng)到球分離器的清潔球暫時阻塞的問題，從而防止壓力損失以及由于清潔球暫時阻塞現(xiàn)象造成的清潔球磨損。
此外，本發(fā)明使用單向循環(huán)泵作為將清潔球供應(yīng)到熱交換器的傳熱管中以及從其中回收清潔球的泵，從而與使用昂貴的可逆循環(huán)泵供應(yīng)和回收清潔球的傳統(tǒng)技術(shù)相比，明顯減少系統(tǒng)的成本。
另外，本發(fā)明使用普通單向循環(huán)泵和噴射器的組合供應(yīng)和回收清潔球。因此，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單，從而明顯減少故障出現(xiàn)幾率。這樣，安裝該系統(tǒng)所需的空間減小，系統(tǒng)制造成本減小。


圖1是表示傳統(tǒng)流體引導(dǎo)管清潔系統(tǒng)的示意圖；圖2是表示傳統(tǒng)流體輸送管清潔系統(tǒng)的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的自動熱交換器清潔系統(tǒng)的示意圖；圖4是分別表示根據(jù)本發(fā)明的自動清潔系統(tǒng)的球分離器和分離板的剖視圖和詳細(xì)圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的自動清潔系統(tǒng)的清潔球貯存罐的橫截面以及表示流體流入清潔球貯存罐的視圖；圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的自動清潔系統(tǒng)的噴射器的剖視圖；
圖7是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自動熱交換器清潔系統(tǒng)的視圖；圖8是表示圖7的自動清潔系統(tǒng)的清潔球貯存罐的剖視圖和平面剖視圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的自動熱交換器清潔系統(tǒng)的視圖；以及圖10是表示根據(jù)本發(fā)明自動清潔系統(tǒng)的操作的視圖。
具體實施例方式
下面將詳細(xì)解釋本發(fā)明的自動熱交換器清潔系統(tǒng)。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的自動熱交換器清潔系統(tǒng)的示意圖。圖4是分別表示本發(fā)明自動清潔系統(tǒng)的球分離器和分離板的剖視圖和詳細(xì)圖。圖5表示根據(jù)本發(fā)明的自動清潔系統(tǒng)的清潔球貯存罐的橫截面以及表示清潔球貯存罐中流體流動的視圖。
此外，圖6是表示根據(jù)本發(fā)明自動清潔系統(tǒng)的噴射器的剖視圖。
如圖3所示，本發(fā)明的自動清潔系統(tǒng)包括熱交換器120，在其第一端具有入口管110，在其第二端具有出口管124。熱交換器120中具有多根傳熱管122。自動清潔系統(tǒng)還包括球分離器130，所述球分離器130連接到熱交換器120的出口管124并且其中具有分離板132，該分離板132用于將從出口管124排出的清潔球142和流體分離；以及球供應(yīng)管137和球回收管138，二者分別連接到熱交換器120的入口管110和球分離器130的球出口135，從而將清潔球142供應(yīng)到熱交換器120中以及將它們回收到清潔球貯存罐140中。自動清潔系統(tǒng)還包括清潔球貯存罐140，與并行的球供應(yīng)管137和球回收管138都連通，收集網(wǎng)141裝在清潔球貯存罐140中，用于收集清潔球142。自動清潔系統(tǒng)還包括噴射器150，通過供應(yīng)和回收控制管147與清潔球貯存罐140下端連通，從而當(dāng)噴射器150排出由循環(huán)泵162供應(yīng)的流體時，清潔球貯存罐140中的壓力下降，從而將清潔球142回收到清潔球貯存罐140中。自動清潔系統(tǒng)還包括旁路管160，它具有流體入口引導(dǎo)管161和流體出口引導(dǎo)管163，使流體從流體排出管126流出、經(jīng)過噴射器150并再次進入流體排出管126。自動清潔系統(tǒng)還包括循環(huán)泵162，該循環(huán)泵162裝在流體入口引導(dǎo)管161上，并將流體沿一個方向供應(yīng)到噴射器150，從而實現(xiàn)清潔球142的供應(yīng)和回收。自動清潔系統(tǒng)還包括電機操作閥164，它裝在從噴射器150出口伸出的流體出口引導(dǎo)管163上，從而通過電機操作閥164的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球142。
熱交換器120具有外殼和管結(jié)構(gòu)。傳熱管122處于熱交換器120內(nèi)，使由裝在入口管110的驅(qū)動泵112供應(yīng)的流體流入熱交換器120，并與熱交換器120中的空氣或另一種流體交換熱量。
球分離器130連接到熱交換器120的出口管124，并用于分離從出口管124排出的清潔球142和流體。球分離器130具有中空的圓柱形。分離板132裝在球分離器130中并且是傾斜的，用于將從出口管124排出的清潔球142和流體分離。如圖4所示，分離板132是橢圓形的，其下端延伸成矩形。沿流體流動的方向形成有貫穿分離板132的多條槽133。
此外，換向引導(dǎo)體134設(shè)置在分離板132上靠近球分離器130的球出口135的邊緣上。換向引導(dǎo)體134將從熱交換器120的出口管124排出的預(yù)定量的流體和清潔球142，朝處于球分離器130的下端的球出口135引導(dǎo)。
球供應(yīng)管137和球回收管138分別連接到熱交換器120的入口管110以及球分離器130的球出口135，從而將清潔球貯存罐140中的清潔球142供應(yīng)到熱交換器120，以及將清潔球142從球分離器130回收到清潔球貯存罐140中。
此外，在球供應(yīng)管137和球回收管138上安裝有止回閥137a和138a，從而當(dāng)清潔球142從清潔球貯存罐140供應(yīng)到熱交換器120或者從球分離器130回收到清潔球貯存罐140時，防止清潔球142回流。
清潔球貯存罐140與并行的球供應(yīng)管137和球回收管138都連通。如圖5(a)和5(b)所示，中空圓柱形的清潔球貯存罐140包括出口145，該出口145處于罐上端預(yù)定位置，并且連接到球供應(yīng)管137和球回收管138；以及入口144，該入口144處于罐下端的預(yù)定位置，與出口145相對，并通過供應(yīng)和回收控制管147連通噴射器150，從而減小從入口144經(jīng)過出口145排出的向上流動流體的流動阻力。圓柱形的收集網(wǎng)141設(shè)置在清潔球貯存罐140中，用于收集清潔球142。
并且，在清潔球貯存罐140的上表面裝有側(cè)玻璃143，側(cè)玻璃143由玻璃或透明塑料制成，允許用戶觀察清潔球142的流動和磨損狀態(tài)。
噴射器150通過供應(yīng)和回收控制管147與清潔球貯存罐140的下端相通，所述控制管147連接到清潔球貯存罐140的入口144。特別是，當(dāng)需要從球分離器130回收清潔球142時，噴射器150以高速排出從流體入口引導(dǎo)管161上的單向循環(huán)泵162供應(yīng)的流體，從而產(chǎn)生抽吸力。接著，抽吸力減小供應(yīng)和回收控制管147中的壓力，從而將流體從清潔球貯存罐140吸入噴射器150。結(jié)果，將清潔球142從球分離器130回收到清潔球貯存罐140中，這將減小壓力。如圖6所示，噴射器150具有噴嘴151，用于將從循環(huán)泵162供應(yīng)的流體朝流體出口引導(dǎo)管163排出。
旁路管160的第一端連接到噴射器150的上和下端，第二端連接到從球分離器130出口伸出的流體排出管126。因此，旁路管160形成流體循環(huán)結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)回收清潔球142時，流體通過循環(huán)泵162從流體排出管126吸入旁路管160，通過噴射器150的排出過程再次進入流體排出管126。這里，旁路管160中將流體排出管126連接到噴射器150上端的管，用于利用循環(huán)泵162將流體從流體排出管126供應(yīng)到噴射器150。此管稱為流體入口引導(dǎo)管161。旁路管160中將流體排出管126連接到噴射器150下端的管，用于將噴射器150排出的流體再次供應(yīng)到流體排出管126。此管稱為流體出口引導(dǎo)管163。
循環(huán)泵162裝在流體入口引導(dǎo)管161上，用于沿一個方向循環(huán)流體，并將在清潔球142的供應(yīng)和回收過程中將流體從流體排出管126供應(yīng)到噴射器150。電機操作閥164裝在流體出口引導(dǎo)管163上，并控制流體出口引導(dǎo)管163，從而噴射器150的流體排放導(dǎo)致清潔球貯存罐140內(nèi)部壓力下降，從而回收清潔球142。因此，通過電機操作閥164的打開/關(guān)閉操作，將清潔球142供應(yīng)到熱交換器120中或者從球分離器130回收到清潔球貯存罐140中，電機操作閥164裝在從噴射器150出口伸出的管上，即，裝在連接噴射器150出口的流體出口引導(dǎo)管163上。
詳細(xì)地，當(dāng)通過循環(huán)泵162的工作將流體供應(yīng)到噴射器150時，如果關(guān)閉裝在從噴射器150出口伸出的流體出口引導(dǎo)管163上的電機操作閥164，則從噴射器150排出的流體經(jīng)過供應(yīng)和回收控制管147和清潔球貯存罐140流到熱交換器120的入口管110。此時，已經(jīng)處于清潔球貯存罐140內(nèi)的清潔球142與經(jīng)過清潔球貯存罐140向上流動的流體一起運動到熱交換器120的入口管110。隨后，清潔球142和流體一起供應(yīng)到熱交換器120的傳熱管122，流體在驅(qū)動泵112的作用下經(jīng)過入口管110進入熱交換器120。清潔球142執(zhí)行從傳熱管122內(nèi)表面清除水垢的清潔過程。
相反，如果裝在從噴射器150出口伸出的流體出口引導(dǎo)管163上的電機操作閥164在循環(huán)泵162工作時打開，流體經(jīng)過流體出口引導(dǎo)管163從噴射器150排到流體排出管126。即，當(dāng)在高速下通過噴射器150的噴嘴151排出流體時，通過噴射器150的壓降在噴射器150中產(chǎn)生抽吸力。此時，在噴射器150的抽吸力的作用下，清潔球142在球分離器130中與流體分離，并從球分離器130回收到清潔球貯存罐140中。
圖7表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自動熱交換器清潔系統(tǒng)。圖8是表示圖7的自動清潔系統(tǒng)的清潔球貯存罐的剖視圖和平面剖視圖。此實施例的結(jié)構(gòu)如下。
將第二實施例與第一實施例自動清潔系統(tǒng)100相同的部分用相同的參考數(shù)字表示。
在根據(jù)第二實施例的自動清潔系統(tǒng)100a中，與第一實施例的自動清潔系統(tǒng)100不同，清潔球循環(huán)過程連續(xù)執(zhí)行預(yù)定時間，其中當(dāng)裝在球供應(yīng)管137上的電機操作閥164打開時，噴射器150在高速排出流體，使已經(jīng)處于清潔球貯存罐140中的清潔球142供應(yīng)到熱交換器120，從而清潔熱交換器120的傳熱管122內(nèi)部。此外，當(dāng)裝在球供應(yīng)管137上的電機操作閥164關(guān)閉，并且裝在供應(yīng)和回收控制管147上的電機操作閥164a打開時，在由于噴射器150排出流體而在清潔球貯存罐140中產(chǎn)生的壓降下，清潔球142從球分離器130回收到清潔球貯存罐140中。下面將描述自動清潔系統(tǒng)100a的結(jié)構(gòu)。
如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自動清潔系統(tǒng)100a包括熱交換器120，在其第一端具有入口管110，在其第二端具有出口管124，熱交換器120中具有傳熱管122。自動清潔系統(tǒng)100a還包括球分離器130，所述球分離器130連接在熱交換器120的出口管124上并且其中具有分離板132，該分離板132用于將從出口管124排出的清潔球142和流體分離。自動清潔系統(tǒng)100a還包括球供應(yīng)管137和球回收管138，二者分別連接到清潔球貯存罐140的出口145和入口144。球回收管138連接到球分離器130的球出口，使清潔球通過熱交換器120循環(huán)或者回收到清潔球貯存罐140中。自動清潔系統(tǒng)100a還包括清潔球貯存罐140，與球供應(yīng)管137和球回收管138都連通，收集網(wǎng)141裝在清潔球貯存罐140中，用于收集清潔球142。自動清潔系統(tǒng)100a還包括供應(yīng)和回收控制管147，連接到清潔球貯存罐140的下端以及球供應(yīng)管137，從而當(dāng)噴射器150排出流體回收清潔球142時，使已經(jīng)存在于清潔球貯存罐140中的流體供應(yīng)到球供應(yīng)管137。自動清潔系統(tǒng)100a還包括噴射器150，該噴射器150連接到球供應(yīng)管137并噴出由循環(huán)泵162供應(yīng)的流體，減小球供應(yīng)管137中或供應(yīng)和回收控制管147中的壓力，從而經(jīng)過熱交換器120循環(huán)清潔球142，或者將清潔球142回收到清潔球貯存罐140中。自動清潔系統(tǒng)100a還包括旁路管160，它具有流體入口引導(dǎo)管161和流體出口引導(dǎo)管163，使流體通過噴射器150從流體排出管126流出并再次進入入口管110；以及循環(huán)泵162，循環(huán)泵162裝在流體入口引導(dǎo)管161上，并將流體供應(yīng)到噴射器150使流體沿一個方向循環(huán)，從而實現(xiàn)清潔球142的供應(yīng)和回收。自動清潔系統(tǒng)100a還包括裝在球供應(yīng)管137以及供應(yīng)和回收控制管147上的電機操作閥164和164a，從而通過電機操作閥164和164a的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球142。
這里，根據(jù)第二實施例的熱交換器120、球分離器130和噴射器150具有與第一實施例的熱交換器120、球分離器130和噴射器150相同的結(jié)構(gòu)，因此不必要進一步解釋熱交換器120、球分離器130和噴射器150。而僅僅解釋第二實施例的獨特特征。
在第二實施例中，球供應(yīng)管137和球回收管138分別連接到清潔球貯存罐140的出口145和入口144，同時分別連接到入口管110和球分離器130的球出口135，從而清潔球142從清潔球貯存罐140經(jīng)過熱交換器120連續(xù)循環(huán)，并從球分離器130回收到清潔球貯存罐140中。同時，供應(yīng)和回收控制管147并聯(lián)連接到清潔球貯存罐140下端和球供應(yīng)管137，用于回收清潔球142。即，在電機操作閥164a打開的同時，噴射器150排出流體產(chǎn)生的噴射器150抽吸力，將已經(jīng)存在于清潔球貯存罐140中的流體經(jīng)過供應(yīng)和回收控制管147吸入球供應(yīng)管137。接著，清潔球貯存罐140中的壓力下降，從而將清潔球142從球分離器130回收到清潔球貯存罐140中。
此外，電機操作閥164和164a分別裝在球供應(yīng)管137以及供應(yīng)和回收控制管147上，用于選擇性地打開或關(guān)閉球供應(yīng)管137以及供應(yīng)和回收控制管147，從而使高速排出流體產(chǎn)生的噴射器150抽吸力選擇性地作用于這些管，即作用于球供應(yīng)管137以及供應(yīng)和回收控制管147，從而連續(xù)地循環(huán)或回收清潔球142。
并且，止回閥137a裝在電機操作閥164和噴射器150之間的球供應(yīng)管137上，從而在清潔球142從清潔球貯存罐140經(jīng)過熱交換器120的循環(huán)過程中，防止清潔球142回流。
清潔球貯存罐140串聯(lián)連通球供應(yīng)管137和球回收管138。在清潔球142連續(xù)循環(huán)的同時，流體通過入口144吸入清潔球貯存罐140中，在清潔球貯存罐140中形成湍流，并通過出口145排出。如圖8所示，清潔球貯存罐140具有中空圓柱形。為了使流體從入口144到出口145形成湍流，連接球回收管138的入口144處于清潔球貯存罐140上端的預(yù)定位置，連接球供應(yīng)管137的出口145處于罐上端與入口144相反的位置，但與入口144處于相同水平線。在罐下端的中心部分形成有流體排出孔146，從而將流體從清潔球貯存罐140排出到供應(yīng)和回收控制管147，由此回收清潔球142。
而且，在清潔球貯存罐140中設(shè)置有圓柱形的收集網(wǎng)141，用于收集清潔球142。此外，在清潔球貯存罐140上表面裝有玻璃或透明塑料制成的側(cè)玻璃143，允許用戶觀察清潔球142的流動以及磨損狀態(tài)。
旁路管160的第一端連接到噴射器150的上和下端，其第二端連接到從熱交換器120入口伸出的入口管110。因此，旁路管160形成流體循環(huán)結(jié)構(gòu)，從而當(dāng)清潔球142連續(xù)循環(huán)或回收時，由循環(huán)泵162從入口管110吸入旁路管160的流體，經(jīng)過噴射器150再次進入入口管110。這里，旁路管160中將入口管110連接到噴射器150下端的管，用于利用循環(huán)泵162將流體從入口管110供應(yīng)到噴射器150。此管稱為流體入口引導(dǎo)管161。旁路管160中將噴射器150上端連接到入口管110的管，用于將從噴射器150排出的流體再次供應(yīng)到入口管110。該管稱為流體出口引導(dǎo)管163。并且，在流體入口引導(dǎo)管163上安裝有循環(huán)泵163，在清潔球142的連續(xù)循環(huán)或回收過程中，循環(huán)泵163通過沿一個方向旋轉(zhuǎn)將流體從入口管110供應(yīng)到噴射器150。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自動清潔系統(tǒng)100a的運行。
在附圖中，實線箭頭(→)表示清潔球142的連續(xù)循環(huán)過程。點劃線箭頭(—-→)表示回收清潔球142的過程。
首先，在為清除熱交換器120的傳熱管122內(nèi)表面的污垢而連續(xù)循環(huán)清潔球142的過程中，在分別裝在球供應(yīng)管137上以及供應(yīng)和回收控制管147上的電機操作閥164和164a中，裝在供應(yīng)和回收控制管147上的電機操作閥164a保持其關(guān)閉狀態(tài)，其中球供應(yīng)管137以及供應(yīng)和回收控制管147分別連接到清潔球貯存罐140的出口145以及清潔球貯存罐140下端形成的流體排出孔146。如果僅僅打開裝在球供應(yīng)管137上的電機操作閥164，并啟動裝在流體入口引導(dǎo)管161上的循環(huán)泵162，則將已經(jīng)通過入口管110供應(yīng)到熱交換器120中的一些流體吸入流體入口引導(dǎo)管161，如圖7所示。隨后，流體由循環(huán)泵162供應(yīng)到噴射器150。噴射器150朝流體出口引導(dǎo)管163排出供應(yīng)的流體。排出的流體經(jīng)過流體出口引導(dǎo)管163再次進入熱交換器120入口附近的入口管110。
然后，噴射器150排出流體使球供應(yīng)管137中的壓力下降，從而產(chǎn)生噴射器150抽吸力。結(jié)果，已經(jīng)在清潔球貯存罐142中的清潔球142和流體，在噴射器150的抽吸力作用下運動到球供應(yīng)管137。供應(yīng)到球供應(yīng)管137的清潔球142和流體，經(jīng)過連接到球供應(yīng)管137的噴射器150以及連接到噴射器150上端的流體出口引導(dǎo)管163，被吸入從熱交換器120入口伸出的入口管110。此后，清潔球142和流體與裝在入口管110上的驅(qū)動泵112供應(yīng)到熱交換器120中的流體混合，接著供應(yīng)到熱交換器120的傳熱管122。結(jié)果，清潔球142在穿過傳熱管122的同時，從傳熱管122內(nèi)表面清除污垢。
清潔完傳熱管122的清潔球142排放到連接到熱交換器120出口管124的球分離器130中。隨后，通過球分離器130中的分離板132將清潔球142和流體分離。在球分離器130中分離清潔球142和流體的過程將在下面詳細(xì)描述。
噴射器150中產(chǎn)生的抽吸力通過清潔球貯存罐140作用于球分離器130的球出口135。接著，通過分離板132下邊緣的換向引導(dǎo)體134，將已經(jīng)處于球分離器130中的清潔球142引導(dǎo)到球分離器130下端形成的球出口135。被引導(dǎo)到球出口135的清潔球142，在噴射器150的抽吸力作用下順序地經(jīng)過球回收管138、清潔球貯存罐140和球供應(yīng)管137，并再次進入熱交換器120。這樣，清潔球142經(jīng)過上述的路線連續(xù)循環(huán)所需的時間，從而清潔熱交換器120中安裝的傳熱管122的內(nèi)表面。
將已經(jīng)在球分離器130中與流體分離的清潔球142回收到清潔球貯存罐140中的過程如下在循環(huán)泵162保持其驅(qū)動狀態(tài)的同時，裝在供應(yīng)和回收控制管147上的電機操作閥164a打開，并關(guān)閉裝在球供應(yīng)管137上的電機操作閥164。接著，如圖7所示，通過噴射器150的流體排出操作減小供應(yīng)和回收控制管147中的壓力，從而產(chǎn)生抽吸力。由此，將已經(jīng)處于清潔球貯存罐140中的流體供應(yīng)到供應(yīng)和回收控制管147。結(jié)果，在作用于清潔球貯存罐140的抽吸力下，將通過球分離器130的分離板132與流體分離的清潔球142，與一些流體一起，在經(jīng)過連接球分離器130下端形成的球出口135與清潔球貯存罐140的入口144的球回收管138之后，回收到清潔球貯存罐140中設(shè)置的收集網(wǎng)141中。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明第三實施例的自動熱交換器清潔系統(tǒng)。下面將解釋第三實施例的結(jié)構(gòu)。
將第三實施例與第一實施例自動清潔系統(tǒng)100相同的部分用相同的參考數(shù)字表示。
如圖9所示，根據(jù)第三實施例的自動清潔系統(tǒng)100b包括一個或多個熱交換器120a、120b和120c，每個熱交換器在其第一端具有入口管110，在其第二端具有出口管124。每個熱交換器120a、120b和120c中裝有多根傳熱管122。該自動清潔系統(tǒng)100b還包括球分離器130，該球分離器130連接到熱交換器120a、120b和120c的出口管124，并且其中具有分離板132，用于將從出口管124排出的清潔球142和流體分離。自動清潔系統(tǒng)100b還包括球供應(yīng)管137和球回收管138，它們分別連接到清潔球貯存罐140的出口145和入口144，從而球回收管138連接到球分離器130的球出口135，使清潔球142經(jīng)過熱交換器120a、120b和120c循環(huán)或者將清潔球142回收到清潔球貯存罐140中。自動清潔系統(tǒng)100b還包括清潔球貯存罐140，與球供應(yīng)管137和球回收管138都連通。清潔球貯存罐140中裝有收集網(wǎng)141，用于收集清潔球142。自動清潔系統(tǒng)100b還包括供應(yīng)和回收控制管147，連接到清潔球貯存罐140的下端和球供應(yīng)管137，從而當(dāng)噴射器150a、150b和150c排出流體回收清潔球142時，使已經(jīng)處于清潔球貯存罐140中的流體供應(yīng)到球供應(yīng)管137。自動清潔系統(tǒng)100b還包括一個或多個噴射器150a、150b和150c，它們連接到球供應(yīng)管137并將循環(huán)泵162供應(yīng)的流體排出，減小球供應(yīng)管137或供應(yīng)和回收控制管147中的壓力，從而使清潔球142循環(huán)經(jīng)過熱交換器120或?qū)⑶鍧嵡?42回收到清潔球貯存罐140中。自動清潔系統(tǒng)100b還包括多類型旁路管160，其中具有一個或多個流體入口引導(dǎo)管161a、161b和161c以及流體出口引導(dǎo)管163a、163b和163c，使流體從入口管110流出經(jīng)過噴射器150a、150b和150c，再次進入連接噴射器150a、150b和150c的入口管110。自動清潔系統(tǒng)100b還包括循環(huán)泵162，循環(huán)泵162裝在流體入口引導(dǎo)管161c上并沿一個方向?qū)⒘黧w供應(yīng)到噴射器150a、150b和150c，從而實現(xiàn)供應(yīng)和回收清潔球142。自動清潔系統(tǒng)100b還包括電機操作閥164、164a、165、165a、165b和165c，分別裝在球供應(yīng)管137、供應(yīng)和回收控制管147和流體入口引導(dǎo)管161a、161b和161c上，將噴射器150a、150b和150c連接到循環(huán)泵162，從而根據(jù)電機操作閥的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球142，并且根據(jù)電機操作閥的打開/關(guān)閉操作將流體選擇性地供應(yīng)到噴射器150a、150b和150c。
具有上述結(jié)構(gòu)的第三實施例的自動清潔系統(tǒng)100b是多類型清潔系統(tǒng)，如圖9所示。為了清潔裝在一個或多個熱交換器中的傳熱管122，即三個熱交換器120a、120b和120c，噴射器150a、150b和150c排出流體，其中噴射器150a、150b和150c連接到球供應(yīng)管137，從而噴射器150a、150b和150c對應(yīng)于三個熱交換器120a、120b和120c，并分別將流體入口引導(dǎo)管161a、161b和161c與流體出口引導(dǎo)管163a、163b和163c連通。接著，將已經(jīng)處于清潔球貯存罐140中的清潔球142供應(yīng)到熱交換器120a、120b和120c中并經(jīng)過它們循環(huán)，從而清潔熱交換器120a、120b和120c的傳熱管122。此外，從熱交換器120a、120b和120c排出的清潔球142，進入球分離器130并回收到清潔球貯存罐140中。這樣，根據(jù)第三實施例的自動清潔系統(tǒng)可以構(gòu)造在裝有一個或多個熱交換器120a、120b和120c的地方。
這里，根據(jù)第三實施例的每個熱交換器120a、120b和120c、球分離器130和每個噴射器150a、150b和150c，具有與根據(jù)第一實施例的熱交換器120、球分離器130和噴射器150相同的結(jié)構(gòu)。而且，第三實施例的清潔球貯存罐140具有與第二實施例的清潔球貯存罐140相同的結(jié)構(gòu)。因此，不需要進一步解釋熱交換器120a、120b和120c、球分離器130、噴射器150a、150b和150c以及清潔球貯存罐140。僅僅解釋第三實施例獨特的結(jié)構(gòu)。
在第三實施例中，入口管110和球供應(yīng)管137包括支管110a、110b和110c以及136a、136b和136c，它們以多重結(jié)構(gòu)與一個或多個噴射器150a、150b和150c連通。此外，連接到球分離器130的出口管124包括支管124a、124b和124c。支管124a、124b和124c的末端形成為與球分離器130的入口連通的一根管。
同時，止回閥137b、137c和137d裝在球供應(yīng)管137的相應(yīng)的支管136a、136b和137c上，其中球供應(yīng)管137將電機操作閥164連接到噴射器150a、150b和150c，從而在從清潔球貯存罐140經(jīng)過熱交換器120循環(huán)清潔球142的過程中防止清潔球142回流。
電機操作閥165a、165b和165c裝在流體入口引導(dǎo)管161a、161b和161c上，將噴射器150a、150b和150c連接到循環(huán)泵162的出口，從而允許用戶根據(jù)所需的目的選擇性地控制流體入口引導(dǎo)管161a、161b和161c。因此，根據(jù)需要，通過選擇性地控制電機操作閥165a、165b和165c，可以僅僅清潔一個或兩個熱交換器120a、120b和120c。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明第三實施例的自動清潔系統(tǒng)100b，其運行方式與第二實施例的自動清潔系統(tǒng)100a相同。在連續(xù)循環(huán)清潔球142的過程中，通過一個或多個噴射器150a、150b和150c排出流體產(chǎn)生的抽吸力，即，通過流體出口引導(dǎo)管163a、163b和163c連接到三個熱交換器120a、120b和120c的三個噴射器150a、150b和150c，將清潔球142從清潔球貯存罐140吸入球供應(yīng)管137。吸入球供應(yīng)管137的清潔球142通過連接到相應(yīng)噴射器150a、150b和150c的球供應(yīng)管137的支管137a、137b和137c供應(yīng)到噴射器150a、150b和150c。隨后，通過將噴射器150a、150b和150c連接到熱交換器120a、120b和120c的流體出口引導(dǎo)管163a、163b和163c，將清潔球142供應(yīng)到從熱交換器120a、120b和120c入口伸出的入口管110a、110b和110c。此后，清潔球142與裝在入口管110的驅(qū)動泵112供應(yīng)到熱交換器120a、120b和120c的流體混合，接著清潔球142和流體供應(yīng)到熱交換器120a、120b和120c的傳熱管122。結(jié)果，清潔球142在經(jīng)過傳熱管122的同時清除傳熱管122內(nèi)表面的污垢。在噴射器150a、150b和150c的抽吸力作用下，經(jīng)過傳熱管122的清潔球142，從球分離器130的球出口135經(jīng)過球回收管138、清潔球貯存罐140和球供應(yīng)管137到達熱交換器120a、120b和120c的入口管110a、110b和110c，形成反復(fù)運動。這樣，在經(jīng)過上述路線連續(xù)循環(huán)預(yù)定時間的同時，清潔球142清潔裝在熱交換器120a、120b和120c中的傳熱管122內(nèi)表面。同時，回收清潔球142的過程與第二實施例自動清潔系統(tǒng)100a的清潔球142回收過程相同，因此不需要進一步解釋。
如果僅僅需要清潔三個熱交換器120a、120b和120c中的一個熱交換器120a，流體通過循環(huán)泵162從入口管110供應(yīng)到流體入口引導(dǎo)管161a，并僅僅供應(yīng)到通過流體出口引導(dǎo)管163a與必須清潔的熱交換器120a連接的噴射器150a。此后，通過噴射器150a排出流體將清潔球142吸入球供應(yīng)管137，再供應(yīng)到所需的熱交換器120a，從而清潔熱交換器120a的傳熱管122。為了對此進一步解釋，將三個熱交換器120a、120b和120c、三個噴射器150a、150b和150c、三根流體入口引導(dǎo)管161a、161b和161c以及三個電機操作閥165a、165b和165c標(biāo)記為參考符號A、B和C。
首先，為了僅僅清潔熱交換器A120a的傳熱管122，關(guān)閉電機操作閥B165b和C165c，上述兩個閥分別裝在連接噴射器B150b和C150c與入口管110的流體入口引導(dǎo)管B161b和C161c上，同時打開電機操作閥A165a，此閥裝在連接噴射器A150a與入口管110的流體入口引導(dǎo)管A161a上。接著，由循環(huán)泵162吸入入口管110的流體，經(jīng)過打開的流體入口引導(dǎo)管A161a供應(yīng)到噴射器A150a。結(jié)果，通過噴射器A150a排出流體而吸入球供應(yīng)管137的清潔球142，接著被供應(yīng)到熱交換器A120a，從而清潔熱交換器A120a的傳熱管122。為了僅僅清潔熱交換器B120b的傳熱管122，按照與上述相同的方法，打開裝在與熱交換器B120b對應(yīng)的流體入口引導(dǎo)管B161b上的電機操作閥B165b，同時保持其余的電機操作閥A165a和C165c關(guān)閉。然后，由循環(huán)泵162吸入入口管110的流體，經(jīng)過打開的流體入口引導(dǎo)管B161b供應(yīng)到噴射器B150b。結(jié)果，通過噴射器B150b排出流體將清潔球142供應(yīng)到熱交換器B120b，從而清潔熱交換器B120b的傳熱管122。
為了僅僅清潔熱交換器C120c的傳熱管122，按照與上述相同的方法，打開與熱交換器C120c對應(yīng)的電機操作閥C165c，同時保持電機操作閥A165a和B165b關(guān)閉，從而通過循環(huán)泵162將流體經(jīng)過流體入口引導(dǎo)管C161c僅僅供應(yīng)到噴射器C150c。
下面將詳細(xì)解釋本發(fā)明自動清潔系統(tǒng)的運行。
圖10表示根據(jù)本發(fā)明第一實施例的自動清潔系統(tǒng)的運行。
在附圖中，實線箭頭(→)表示供應(yīng)清潔球142的過程。點劃線箭頭(—-→)表示回收清潔球142的過程。
在系統(tǒng)的準(zhǔn)備狀態(tài)下(當(dāng)系統(tǒng)未運行時)，流體通過驅(qū)動泵112供應(yīng)到熱交換器120，并且清潔球142處于清潔球貯存罐140的收集網(wǎng)141中。而且，循環(huán)泵162處于關(guān)閉狀態(tài)，其中循環(huán)泵162裝在連接噴射器150與流體排出管126的旁路管160的流體入口引導(dǎo)管161上。另外，裝在旁路管160的流體出口引導(dǎo)管163上的電機操作閥164處于關(guān)閉狀態(tài)。在這樣的準(zhǔn)備狀態(tài)下，下面將解釋供應(yīng)清潔球142清除熱交換器120的傳熱管122內(nèi)表面污垢的過程。
在供應(yīng)清潔球142清除熱交換器120的傳熱管122內(nèi)表面污垢的過程中，雖然裝在旁路管160的流體出口引導(dǎo)管163上的電機操作閥164關(guān)閉，使旁路管160的循環(huán)路線關(guān)閉，但裝在流體入口引導(dǎo)管161上的循環(huán)泵162運行。接著，如圖10所示，在循環(huán)泵162的抽吸力作用下，一些流體從球分離器130排向流體排出管126，接著經(jīng)過流體入口引導(dǎo)管161吸入噴射器150。然后，吸入噴射器150的流體經(jīng)過供應(yīng)和回收控制管147流入其中裝有清潔球142的清潔球貯存罐140，其中供應(yīng)和回收控制管147將噴射器150連接到在清潔球貯存罐140下端的預(yù)定位置形成的入口144。
吸入清潔球貯存罐140的流體，經(jīng)過清潔球貯存罐140上端朝向入口144的位置形成的出口145，排入球供應(yīng)管137。此時，已經(jīng)處于清潔球貯存罐140中的清潔球142，與經(jīng)過出口145排出的流體一起同時排入球供應(yīng)管137。隨后，清潔球142隨著流體排入球供應(yīng)管137的流動而運動到熱交換器120的入口管110。
吸入熱交換器120的入口管110的清潔球142，與通過裝在入口管110的驅(qū)動泵112供應(yīng)到熱交換器120的流體混合，然后供應(yīng)到熱交換器120的傳熱管122，從而在經(jīng)過傳熱管122時清除傳熱管122內(nèi)表面的污垢。然后，已經(jīng)經(jīng)過傳熱管122的清潔球142排放到與熱交換器120的出口管124連接的球分離器130，并且通過球分離器130的分離板132與流體分離。
為了將在球分離器130中與流體分離的清潔球142回收到清潔球貯存罐140中，打開裝在旁路管160的流體出口引導(dǎo)管163上的電機操作閥164，同時循環(huán)泵162保持其運轉(zhuǎn)狀態(tài)。然后，如圖10所示，在循環(huán)泵162的抽吸力下從球分離器130排入流體排出管126的一些流體，通過流體入口引導(dǎo)管161吸入噴射器150。吸入噴射器150的流體，在噴射器150排出流體的作用下，經(jīng)過打開的電機操作閥164排放到流體出口引導(dǎo)管163。
此時，在噴射器150排出流體的作用下，與清潔球貯存罐140的入口144連接的供應(yīng)和回收控制管147的壓力下降，從而產(chǎn)生抽吸力。已經(jīng)處于清潔球貯存罐140的流體，在產(chǎn)生的抽吸力作用下經(jīng)過供應(yīng)和回收控制管147排放到流體出口引導(dǎo)管163。接著，已經(jīng)處于球分離器130的清潔球142，在作用于清潔球貯存罐140的抽吸力下，通過換向引導(dǎo)體134的引導(dǎo)運動到球分離器130的球出口135。隨后，被引導(dǎo)到球出口135的清潔球142經(jīng)過球回收管138回收到清潔球貯存罐140的收集網(wǎng)141中，其中球回收管138連接球分離器130的球出口135和清潔球貯存罐140的出口145。
此外，在噴射器150排出流體作用下排放到流體出口引導(dǎo)管163的流體，流入與流體出口引導(dǎo)管163連接的流體排出管126，接著與球分離器130排放到流體排出管126的流體混合?；旌系牧黧w流入隨后的流體流動路線的其它裝置(未圖示)。
雖然為了解釋的目的已經(jīng)披露了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域一般技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識到，在不偏離權(quán)利要求限定的本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以做出不同的修改、增添和替換。
工業(yè)實用性如上所述，本發(fā)明提供一種自動清潔系統(tǒng)，其中使用泵和噴射器的組合將清潔球供應(yīng)到熱交換器，從而消除附著在熱交換器傳熱管內(nèi)表面的污物。具體地，本發(fā)明提供一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中利用單向循環(huán)泵將流體供應(yīng)到裝有清潔球的清潔球貯存罐中，從而通過供應(yīng)的流體將清潔球供應(yīng)到熱交換器的傳熱管，并且清潔球和流體一起經(jīng)過傳熱管，從而清除傳熱管的污垢。此外，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)是，當(dāng)需要回收清潔球時，打開裝在噴射器末端的電機操作閥，將流體從循環(huán)泵供應(yīng)到噴射器，并且噴射器使用噴射器中的噴嘴排出流體，從而減小清潔球貯存罐內(nèi)的壓力，由此將清潔球回收到清潔球貯存罐中。因此，在本發(fā)明中，供應(yīng)和回收清潔球所需的時間可以根據(jù)系統(tǒng)安裝位置的條件任意調(diào)節(jié)，從而容易執(zhí)行清潔球的供應(yīng)和回收。并且，本發(fā)明解決了傳統(tǒng)技術(shù)中供應(yīng)到球分離器的清潔球暫時阻塞的問題，從而防止壓力損失以及由于清潔球暫時阻塞現(xiàn)象造成的清潔球磨損。而且，與必須在正常方向和反方向之間周期改變循環(huán)泵的旋轉(zhuǎn)方向以便供應(yīng)和回收清潔球的傳統(tǒng)技術(shù)相比，本發(fā)明明顯減小故障出現(xiàn)幾率以及減少循環(huán)泵的安裝成本。
權(quán)利要求
1.一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)，包括熱交換器，所述熱交換器在其第一端具有入口管，在其第二端具有出口管，多根傳熱管裝在該熱交換器中；球分離器，所述球分離器連接到熱交換器的出口管，并且內(nèi)部具有分離板，該分離板用于將從出口管排出的清潔球和流體分離；球供應(yīng)管和球回收管，二者分別連接到熱交換器的入口管和球分離器的球出口，從而將清潔球供應(yīng)到熱交換器中以及回收到清潔球貯存罐中；清潔球貯存罐，所述清潔球貯存罐并聯(lián)連通球供應(yīng)管和球回收管，收集網(wǎng)裝在清潔球貯存罐中以收集清潔球；噴射器，所述噴射器通過供應(yīng)和回收控制管連通清潔球貯存罐的下端，從而當(dāng)噴射器排出由循環(huán)泵供應(yīng)的流體時，清潔球貯存罐中的壓力下降，從而將清潔球回收到清潔球貯存罐中；旁路管，所述旁路管具有流體入口引導(dǎo)管和流體出口引導(dǎo)管，使流體從流體排出管流出、經(jīng)過噴射器并再次進入流體排出管；循環(huán)泵，所述循環(huán)泵裝在流體入口引導(dǎo)管上并沿一個方向?qū)⒘黧w供應(yīng)到噴射器，從而實現(xiàn)清潔球的供應(yīng)和回收；以及電機操作閥，所述電機操作閥裝在從噴射器出口伸出的流體出口引導(dǎo)管上，從而通過電機操作閥的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球。
2.一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)，包括熱交換器，所述熱交換器在其第一端具有入口管，在其第二端具有出口管，多根傳熱管裝在該熱交換器中；球分離器，所述球分離器連接到熱交換器的出口管，并且內(nèi)部具有分離板，該分離板用于將從出口管排出的清潔球和流體分離；球供應(yīng)管和球回收管，二者分別連接到清潔球貯存罐的出口和入口，球回收管連接到球分離器的球出口，從而清潔球經(jīng)過熱交換器循環(huán)或者回收到清潔球貯存罐中；清潔球貯存罐，所述清潔球貯存罐與球供應(yīng)管和球回收管都連通，收集網(wǎng)裝在清潔球貯存罐中以收集清潔球；供應(yīng)和回收控制管，所述供應(yīng)和回收控制管連接到清潔球貯存罐的下端以及球供應(yīng)管，從而當(dāng)噴射器排出流體以回收清潔球時，將已經(jīng)處于清潔球貯存罐中的流體供應(yīng)到球供應(yīng)管；噴射器，所述噴射器連接到球供應(yīng)管，并將由循環(huán)泵供應(yīng)的流體噴出，減小球供應(yīng)管中或供應(yīng)和回收控制管中的壓力，從而使清潔球經(jīng)過熱交換器循環(huán)，或者將清潔球回收到清潔球貯存罐中；旁路管，所述旁路管具有流體入口引導(dǎo)管和流體出口引導(dǎo)管，使流體從入口管流出、經(jīng)過噴射器并再次進入入口管；循環(huán)泵，所述循環(huán)泵裝在流體入口引導(dǎo)管上并沿一個方向?qū)⒘黧w供應(yīng)到噴射器，從而實現(xiàn)清潔球的供應(yīng)和回收；以及電機操作閥，所述電機操作閥裝在球供應(yīng)管上以及供應(yīng)和回收控制管上，從而根據(jù)電機操作閥的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球。
3.一種自動熱交換器清潔系統(tǒng)，包括一個或多個熱交換器，每個所述熱交換器在其第一端具有入口管，在其第二端具有出口管，每個熱交換器中裝有多根傳熱管；球分離器，所述球分離器連接到熱交換器的出口管，并且內(nèi)部具有分離板，該分離板用于將從出口管排出的清潔球和流體分離；球供應(yīng)管和球回收管，二者分別連接到清潔球貯存罐的出口和入口，球回收管連接到球分離器的球出口，從而清潔球經(jīng)過熱交換器循環(huán)或者回收到清潔球貯存罐中；清潔球貯存罐，所述清潔球貯存罐與球供應(yīng)管和球回收管都連通，收集網(wǎng)裝在清潔球貯存罐中以收集清潔球；供應(yīng)和回收控制管，所述供應(yīng)和回收控制管連接到清潔球貯存罐的下端以及球供應(yīng)管，從而當(dāng)噴射器噴出流體以回收清潔球時，將已經(jīng)處于清潔球貯存罐中的流體供應(yīng)到球供應(yīng)管；一個或多個噴射器，所述噴射器連接到球供應(yīng)管，并將由循環(huán)泵供應(yīng)的流體排出，減小球供應(yīng)管中或供應(yīng)和回收控制管中的壓力，從而使清潔球經(jīng)過熱交換器循環(huán)，或者將清潔球回收到清潔球貯存罐中；多類型旁路管，所述旁路管具有一根或多根流體入口引導(dǎo)管和流體出口引導(dǎo)管，使流體從入口管流出、經(jīng)過噴射器并再次進入連接到噴射器的入口管；循環(huán)泵，所述循環(huán)泵裝在流體入口引導(dǎo)管上并沿一個方向?qū)⒘黧w供應(yīng)到噴射器，從而實現(xiàn)清潔球的供應(yīng)和回收；以及電機操作閥，所述電機操作閥裝在球供應(yīng)管、供應(yīng)和回收控制管以及流體入口引導(dǎo)管上，將噴射器連接到循環(huán)泵，從而根據(jù)電機操作閥的打開/關(guān)閉操作供應(yīng)或回收清潔球，并根據(jù)電機操作閥的打開/關(guān)閉操作選擇性地將流體供應(yīng)到噴射器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中清潔球貯存罐具有中空圓柱形并且包括出口，所述出口處于所述清潔球貯存罐上端的預(yù)定位置，并連接到球供應(yīng)管和球回收管；以及入口，所述入口處于所述清潔球貯存罐下端與出口相對的預(yù)定位置，并通過供應(yīng)和回收控制管與噴射器連通，從而減小從入口經(jīng)過出口排出的向上流動流體的流動阻力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，還包括裝在球供應(yīng)管和球回收管上的止回閥，從而防止清潔球供應(yīng)或回收過程中的清潔球回流。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中清潔球貯存罐的構(gòu)成是，經(jīng)過入口吸入清潔球貯存罐中的流體變成湍流，并與清潔球一起經(jīng)過出口排出，從而供應(yīng)清潔球。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中清潔球貯存罐是中空圓柱形并且包括入口，所述入口處于所述清潔球貯存罐上端的預(yù)定位置，并連接到球回收管；出口，所述出口處于所述清潔球貯存罐上端，其位置與入口相對，與入口在相同水平線上，并連接到球供應(yīng)管，從而從入口經(jīng)過出口排出的流體變成湍流；以及流體排出孔，所述流體排出孔形成在所述清潔球貯存罐下端的中心位置，從而將流體從清潔球貯存罐排放到供應(yīng)和回收控制管，由此回收清潔球。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中分離板是橢圓形，其下端按矩形延伸，所述分離板設(shè)置在球分離器中并且是傾斜的，并包括沿流體流動方向穿過分離板形成的槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，還包括換向引導(dǎo)體，所述換向引導(dǎo)體處于分離板上靠近球分離器的球出口的邊緣，從而引導(dǎo)清潔球排到球出口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中噴射器中包括噴嘴，用于將由循環(huán)泵供應(yīng)的流體排出。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到3中的任一項所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中清潔球貯存罐包括位于其上表面的側(cè)玻璃，從而允許用戶觀察清潔球的流動和磨損率。
12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中，入口管和球供應(yīng)管形成支管結(jié)構(gòu)，以多重布置與一個或多個噴射器連通；并且其中，連接到球分離器的出口管形成支管結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動熱交換器清潔系統(tǒng)，其中電機操作閥裝在將噴射器連接到循環(huán)泵出口的流體入口引導(dǎo)管上，從而允許用戶根據(jù)用途控制流體入口引導(dǎo)管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用清潔球來清潔熱交換器(120)傳熱管的自動清潔系統(tǒng)。所述自動清潔系統(tǒng)包括熱交換器(120)、連接到熱交換器出口管(124)的球分離器(130)、球供應(yīng)管(137)和球回收管(138)。系統(tǒng)還包括連通球供應(yīng)管和球回收管的清潔球貯存罐(140)，以及連通清潔球貯存罐(140)的噴射器(150)。系統(tǒng)還包括具有流體入口引導(dǎo)管(161)和流體出口引導(dǎo)管(163)的旁路管(160)、裝在流體入口引導(dǎo)管上的循環(huán)泵(162)以及裝在流體出口引導(dǎo)管(163)上的電機操作閥(164)。
文檔編號F28G1/12GK1969166SQ200580019313
公開日2007年5月23日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月15日
發(fā)明者薛元實 申請人:薛元實