專利名稱：換熱設備智能在線自清洗無垢運行節(jié)能裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種換熱設備的除垢裝置，具體地說換熱設備智能在線自清洗無 垢運行節(jié)能裝置。
背景技術：
換熱設備傳熱面污垢危害對換熱設備的效率影響非常嚴重，使換熱設備運行 效率平均下降50%左右。以工業(yè)循環(huán)水作為冷卻介質，污垢從開始沉積到積垢熱阻平衡的 時間只有25天，冷卻器長期工作的傳熱效率非常低。傳統的化學清洗方法或機械清洗方法 及周期性停車清洗方法，雖能有效去除換熱設備傳熱面的污垢，但對提高常年換熱設備換 熱面的運行效率作用卻不大。對換熱設備換熱面污垢的清潔，理想的清洗換熱設備技術，是 能夠自動的、連續(xù)的進行清洗，才能從根本上防止換熱設備污垢的沉積、實現換熱設備提高 效率，降低能耗。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種能夠迅速有效去除換熱設備傳熱面的污 垢，并能夠防止污垢再生且能耗低的換熱設備智能在線自清洗無垢運行節(jié)能裝置。本發(fā)明為解決上述技術問題所采用的技術方案是換熱設備智能在線自清洗無垢 運行節(jié)能裝置，包括控制器和磁致伸縮換能器，控制器中設有高頻脈沖發(fā)生電路和功率放 大電路，高頻脈沖發(fā)生電路經過功率放大電路與磁致伸縮換能器的輸入端連接，還設有振 動傳導頭和整體為鋼材料圓柱形結構的變幅器，變幅器由傳入段、傳導段和傳出段三部分 組成，傳入段與磁致伸縮換能器連接，傳出段與振動傳導頭連接，傳入段、傳導段和傳出段 直徑的比例為1 3 2，傳入段與傳導段之間設有斜度為45°的過渡面，傳導段與傳出段 之間設有斜度為60°的過渡面；所述的振動傳導頭內設有一個空腔，空腔靠近傳出段的一 端為圓拱形，在空腔內設有同心且不同半徑的振動增幅環(huán)，內圈振動增幅環(huán)的高度大于外 圈振動增幅環(huán)的高度，各個振動增幅環(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所述的振動增幅環(huán)，相鄰兩個振動增幅環(huán)之間的距離為6—8mm。所述的變幅器，在其傳導段上設有連接臺。本發(fā)明的有益效果是能迅速有效去除換熱設備傳熱面的污垢，并提供連續(xù)不間 斷在線除垢，防止換熱設備產生污垢，保持換熱設備在無垢狀態(tài)下運行，有效提高換熱設備 的換熱效率，達到節(jié)能的目的。該裝置運行后無需人員操作，自動智能除垢。在除垢防垢的 同時還具有防腐、殺菌、滅藻的作用，防止換熱設備的腐蝕，降低設備的檢修、維護費用。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖中標記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、振動傳導頭，6、變幅器，7、傳入段，8、傳導段，9、傳出段，10、空腔，11、振動增幅環(huán)，12、連接臺。
具體實施例方式換熱設備智能在線自清洗無垢運行節(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經過功率放大 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產生的高頻脈沖經過功率 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 電能轉換成高頻振動的機械能。還設有振動傳導頭5和整體為鋼材料圓柱形結構的變幅器 6，變幅器6由傳入段7、傳導段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與振動傳導頭5連接。傳入段7、傳導段8和傳出段9直徑長度的比例為1 3 2。傳入段7與傳導段8之間設有斜度為45°的過渡面，即過渡面與變幅器軸向的夾角 為45°。傳導段8與傳出段9之間設有斜度為60°的過渡面，即過渡面與變幅器軸向的夾 角為60°。磁致伸縮換能器2產生的振動依次經過變幅器6的傳入段7、傳導段8和傳出 段9后振幅被擴大。振動的振幅擴大后傳導至振動傳導頭5。所述的振動傳導頭5內設有 一個空腔10，空腔10靠近傳出段9的一端為圓拱形，在空腔10內設有同心且不同半徑的振 動增幅環(huán)11，內圈振動增幅環(huán)的高度大于外圈振動增幅環(huán)的高度，各個振動增幅環(huán)11分別 與空腔10的圓拱形面連接。采用這種結構形式可以最大限度的提高振動除垢的效率。所述的高頻脈沖發(fā)生電路3的工作頻率為16. 7—19. 4khz0所述的振動增幅環(huán)11，相鄰兩個振動增幅環(huán)11之間的距離為6—8mm，最好設置為 7mm ο所述的變幅器6，在其傳導段8上設有連接臺12。連接臺12用于封裝變幅器6與 磁致伸縮換能器2時支撐外殼。本發(fā)明的無垢運行裝置使用時將振動傳導頭5貼近換熱設備的表面并焊接 固定，無垢運行裝置工作時產生的振動同時作用于換熱設備和設備內的液體水。作用于換 熱設備的機械振動，使得金屬、水垢、水隨之震動，由于三者之間的頻率響應不同，產生不同 步振動，形成垢層與管壁界面上的相對剪切力，即形成“剪切效應”，破壞了水垢和金屬之間 的結合，導致垢層產生疲勞而松脫。作用于液體水的振動使液體內形成許多微小的氣泡，形 成“空化效應”，氣泡的破裂會產生能量極大的沖擊波，影響了碳化沉積物內部之內的牢固 性，破壞了碳化沉積物和金屬之間的關系，因此，產生許多小裂縫。當裂紋逐漸增多后，污垢 便形成沙礫狀顆粒，一部分從管壁表面脫落。水在毛細的作用下通過細小裂縫滲入到受熱 表面，那里有水被蒸發(fā)，從而帶動碳化沉積物的膨脹和成片地脫落，將污垢徹底清除。產生 的空化效應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 中尚未結晶的鹽及以結晶后難溶解的鹽形成懸浮的狀態(tài)，隨介質流走或通過排污排除?？?化效應還破壞了微生物細胞膜的離子通道，改變了細胞適應的內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。同時激勵后的水分子能將水中溶解氧包圍封鎖，切斷了微 生物進行生命活動所需氧的來源，殺菌滅藻，同時也防止了生物污泥的產生，徹底防止污垢 生成。換熱設備在無垢狀態(tài)下運行換熱損耗很小，熱傳導效率可提高7-22%，并且無垢運4行裝置的振動形成換熱設備內部水和管壁的振動，減弱了水與管壁之間的流體力學阻力， 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，可使換熱設備節(jié) 能 10-30%ο在內管壁表面自然形成的裂縫中存有水中溶解的氧氣，無垢運行裝置振動的作用 下，它被強制從裂縫中排出來。振動長期作用于管的內壁表面，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，水中的溶氧就不會滲入裂縫中，消 除了腐蝕的源頭，保護金屬免受磨蝕，降低設備的檢修、維護費用。本發(fā)明的無垢運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) 省了除垢用的化學藥劑和設備的檢修、維護費用，年均節(jié)省各項費用20— 30%，經濟效益可 觀。
權利要求
1.換熱設備智能在線自清洗無垢運行節(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) 經過功率放大電路(4)與磁致伸縮換能器(2)的輸入端連接，其特征在于還設有振動傳導 頭(5)和整體為鋼材料圓柱形結構的變幅器(6)，變幅器(6)由傳入段(7)、傳導段(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)與振動傳導頭(5) 連接，傳入段(7)、傳導段(8)和傳出段(9)直徑的比例為1 3 2，傳入段(7)與傳導段 (8)之間設有斜度為45°的過渡面，傳導段(8)與傳出段(9)之間設有斜度為60°的過渡 面；所述的振動傳導頭(5)內設有一個空腔(10)，空腔(10)靠近傳出段(9)的一端為圓拱 形，在空腔(10)內設有同心且不同半徑的振動增幅環(huán)(11)，內圈振動增幅環(huán)的高度大于外 圈振動增幅環(huán)的高度，各個振動增幅環(huán)(11)分別與空腔的圓拱形面連接。
2.如權利要求1所述的換熱設備智能在線自清洗無垢運行節(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.如權利要求1所述的換熱設備智能在線自清洗無垢運行節(jié)能裝置，其特征在于所 述的振動增幅環(huán)(11)，相鄰兩個振動增幅環(huán)(11)之間的距離為6— 8mm。
4.如權利要求1所述的換熱設備智能在線自清洗無垢運行節(jié)能裝置，其特征在于所 述的變幅器(6 )，在其傳導段(8 )上設有連接臺(12 )。
全文摘要
換熱設備智能在線自清洗無垢運行節(jié)能裝置，涉及換熱設備的除垢裝置，包括控制器和磁致伸縮換能器，還設有振動傳導頭和變幅器，變幅器由傳入段、傳導段和傳出段三部分組成，傳入段與磁致伸縮換能器連接，傳出段與振動傳導頭連接，振動傳導頭內設有一個空腔，在空腔內設有同心且不同半徑的振動增幅環(huán)，內圈振動增幅環(huán)的高度大于外圈振動增幅環(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，保持換熱設備在無垢狀態(tài)下運行，提高換熱效率，達到節(jié)能的目的。裝置運行后無需人員操作，自動智能除垢。在除垢防垢的同時還具有防腐、殺菌、滅藻的作用，防止換熱設備的腐蝕，降低設備的檢修、維護費用。
文檔編號F28G7/00GK102052879SQ20111002386
公開日2011年5月11日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權日2011年1月21日
發(fā)明者任秀琴, 曲萬山, 曲清亮, 曲青青 申請人:洛陽萬山高新技術應用工程有限公司