專利名稱：凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及凝汽器清洗領(lǐng)域，尤其涉及一種可焊接在凝汽器外部的凝汽器在
線自動清洗系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
凝汽器廣泛應(yīng)用于很多重要場合。例如，它是發(fā)電廠的主要設(shè)備之一，主要擔(dān)負(fù)著冷卻汽輪機(jī)排氣的重要任務(wù)，其性能的好壞對電廠的發(fā)電效率、發(fā)電煤耗率有著重要的影響。凝汽器由數(shù)千根銅管(后稱冷卻水管)組成。冷卻水管外走蒸汽，冷卻水管內(nèi)走冷卻水，因由熱交換的存在，冷卻水的鹽份在連續(xù)加熱過程中不斷析出，形成大量的水垢并附著在管壁上，導(dǎo)致凝汽器內(nèi)真空下降，發(fā)電煤耗率上升，發(fā)電成本增加。特別是，眾所周知，汽輪機(jī)凝汽器所用的冷卻水一般直接取自江河湖?；虻叵滤Ｓ捎谘h(huán)水中含有大量的泥沙、鹽類物質(zhì)、懸浮物和微生物，而循環(huán)水本身又具有流量大但壓力小的特點(diǎn)，再加上凝汽器內(nèi)循環(huán)水流經(jīng)的冷卻水管直徑較小，極易出現(xiàn)雜物堵塞管道，受熱后管壁內(nèi)表面沉積水垢等現(xiàn)象。尤其是取自江河的循環(huán)水，在夏季洪水季節(jié)，冷卻水管嚴(yán)重堵塞的狀況相當(dāng)普遍。即使采用封閉循環(huán)的系統(tǒng)，由于長期的循環(huán)和換熱，也會造成換熱管內(nèi)部的嚴(yán)重結(jié)水垢。[0003] 凝汽器銅管的堵塞或結(jié)水垢，降低了傳熱效果，導(dǎo)致凝汽器端差(凝汽器排汽溫度與循環(huán)水出口溫度之差是直接反映凝汽器管束材質(zhì)和表石清潔狀況的運(yùn)行指標(biāo))增大，排汽溫度上升、真空下降，嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)組的效率。 另外，垢下腐蝕也是不容忽視的問題，沉積物垢下腐蝕是凝汽器銅管腐蝕的主要形態(tài)。沉積物造成銅管表面不同部位上的供氧差異和介質(zhì)濃度差異會導(dǎo)致局部腐蝕。銅被氧化生成的Cu2+及Cu+離子傾向于水解生成氧化亞銅，并使溶液局部酸化，加劇了腐蝕的發(fā)展，嚴(yán)重時造成針型腐蝕穿孔，導(dǎo)致銅管及管板泄漏，循環(huán)水進(jìn)入凝結(jié)水，在無法預(yù)知的情況下，鍋爐給水品質(zhì)變差，威脅著鍋爐及發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，也直接影響發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效
.、 因此清洗凝汽器銅管是機(jī)組大修必做的一件大事。事實(shí)證明，檢修后不久銅管就臟污了，所以大部分時間銅管是在不清潔狀態(tài)下運(yùn)行。為了解決上述問題，人們想方設(shè)法做了大量的探索工作，相繼發(fā)明了 諸如人工清洗、用化學(xué)劑清洗、用高壓水槍人工清洗、用膠球清洗及安裝飄帶清洗等辦法。除了膠球清洗和飄帶清洗可以在線運(yùn)行外，其余辦法只能在機(jī)組大修或停機(jī)或減負(fù)荷狀態(tài)下人工操作，這只能解決燃眉之急。 膠球清洗和飄帶清洗雖然可以在線運(yùn)行，但是這兩種方法都是在凝汽器管路內(nèi)部進(jìn)行清洗，主要存在以下的問題 1、清洗設(shè)備安裝在凝汽器內(nèi)部，需要停機(jī)才能進(jìn)行安裝，安裝不方便。 2、膠球清洗收球率太低(膠球昂貴)，運(yùn)行成本高，膠球大部分被水帶走且膠球一
旦進(jìn)入水中是無法控制的，不能使每根管子都受到?jīng)_洗，清洗不完全。另外，膠球清洗容易
二次濾網(wǎng)堵塞，機(jī)械故障多，絕大部分機(jī)組都不能正常投運(yùn)。 3、飄帶清洗是在每一根銅管里安裝飄帶的形式，這種技術(shù)對循環(huán)水的水質(zhì)要求很高，只適合水里只有泥沙雜質(zhì)的循環(huán)水，否則不但起不到清洗防止結(jié)垢的目的，反而會極大的阻礙凝汽器的換熱效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種焊接在凝汽器外部，安裝方便、清洗效果顯著、運(yùn)
行穩(wěn)定、運(yùn)行成本低且適用范圍廣泛的凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)。 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供一種凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)，設(shè)置在凝汽器
殼體和管道的外側(cè)，清洗系統(tǒng)包括用于提供脈沖電流的一控制箱、若干換能器及若干控制
線，換能器進(jìn)一步包括變幅桿、磁致伸縮包、保護(hù)罩和接線盒，變幅桿焊接至凝汽器殼體的外側(cè)，變幅桿與保護(hù)罩的一端連接，磁致伸縮包設(shè)置在保護(hù)罩內(nèi)與變幅桿相連，接線盒與保護(hù)罩的另一端連接，并通過控制線與控制箱連接。 依照本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所述的凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)，其控制箱內(nèi)部設(shè)置有保護(hù)電路、脈沖電路、電聲轉(zhuǎn)換電路、控制裝置和主機(jī)，保護(hù)電路、脈沖電路和電聲轉(zhuǎn)換電路依次相連，控制裝置的輸出端連接至脈沖電路，主機(jī)輸出端連接至電聲轉(zhuǎn)換電路，保護(hù)電路、控制裝置和主機(jī)的輸入端均與外部電源連接，電聲轉(zhuǎn)換電路輸出端連接至換能器。[0013] 本實(shí)用新型設(shè)置在凝汽器殼體的外側(cè)，其利用超聲波在金屬中傳遞速度快和衰減小的特點(diǎn)，通過控制器產(chǎn)生脈沖功率電流供給換能器，再由換能器將電信號轉(zhuǎn)換為超聲信號，該超聲信號和凝汽器的固有頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，在凝汽器的每一根管束上產(chǎn)生機(jī)械彈性波，從而將沉淀在管束內(nèi)的水垢、鹽垢、泥沙及各種雜物、懸浮物和微生物清理干凈，有效地阻止和除掉管壁的垢質(zhì)，始終保持凝汽器管束的清潔度，使其具有最佳的傳熱效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、該凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)在機(jī)組正常運(yùn)行的條件下就可安裝，安裝方便，并且該系統(tǒng)與凝汽器內(nèi)部沒有關(guān)系，不會對凝汽器產(chǎn)生任何不良影響。 2、該凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)除應(yīng)用在發(fā)電廠的凝汽器上外，還可應(yīng)用于其他領(lǐng)域的金屬換熱設(shè)備，適用范圍廣泛。 3、該凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、除垢防垢效果明顯、免維護(hù)、使用壽命長，且運(yùn)行成本低，單臺每小時耗電小于ioow。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)的安裝示意圖；[0018] 圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例的換能器的結(jié)構(gòu)原理圖；[0019] 圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例的控制箱的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，具體說明本實(shí)用新型。 請參閱圖1與圖2，其分別為本實(shí)用新型實(shí)施例的一種凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)的安裝示意圖及換能器的結(jié)構(gòu)示意圖。該凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)設(shè)置在凝汽器40的冷卻水管外側(cè)，包括用于提供脈沖電流的一控制箱10、八個換能器20及多條控制線30。換能器20進(jìn)一步包括變幅桿201、磁致伸縮包202、保護(hù)罩203和接線盒204，變幅桿201焊接至凝汽器40的冷卻水管外側(cè)，變幅桿201與保護(hù)罩203的一端連接，磁致伸縮包202設(shè)置在保護(hù)罩203內(nèi)與變幅桿201相連，接線盒204與保護(hù)罩203的另一端連接，并通過控制線30與控制箱10連接。 在本實(shí)例中，設(shè)置了八個換能器20，但是，需要說明的是，本實(shí)用新型并不限定換能器的具體數(shù)量，在實(shí)際應(yīng)用中，換能器的數(shù)量根據(jù)凝汽器的工作原理和形狀大小進(jìn)行選擇。 請參閱圖3，控制箱10內(nèi)部設(shè)置有保護(hù)電路101、脈沖電路102、電聲轉(zhuǎn)換電路103、控制裝置104和主機(jī)105，保護(hù)電路101、脈沖電路102和電聲轉(zhuǎn)換電路103依次相連，控制裝置104的輸出端連接至脈沖電路102，主機(jī)105的輸出端連接至電聲轉(zhuǎn)換電路103，保護(hù)電路101、控制裝置104和主機(jī)105的輸入端均與外部電源50連接，電聲轉(zhuǎn)換電路103的輸出端連接至換能器20。 交流220V電源首先接入保護(hù)電路101，該保護(hù)電路101能夠有效的防止電網(wǎng)電壓的波動對機(jī)器的損害，同時還能有效的抑制設(shè)備產(chǎn)生的高次諧波對電網(wǎng)的危害，還具有過流和過壓的保護(hù)功能。脈沖電路102接收保護(hù)電路101的電源后，在控制裝置104的控制下，將來自電網(wǎng)的電源變成高頻脈沖信號，該信號送入電聲轉(zhuǎn)換電路103，電聲轉(zhuǎn)換電路103在主機(jī)105的控制下完成電聲的轉(zhuǎn)換，輸出脈沖信號。 控制箱10發(fā)出的脈沖信號通過控制線30和接線盒204傳輸給磁致伸縮包202，磁致伸縮包202在交變磁場的作用下產(chǎn)生線性伸縮作用，其變化的頻率和控制箱10輸出的頻率相同，再通過變幅桿201把磁致伸縮包202變化的幅度增大，在凝汽器40的管束上產(chǎn)生機(jī)械彈性波，在機(jī)械彈性波的作用下產(chǎn)生空化效應(yīng)、剪切效應(yīng)和聚合效應(yīng)，從而有效地阻止和除掉管壁的垢質(zhì)。 本實(shí)用新型能夠產(chǎn)生上述的空化效應(yīng)、剪切效應(yīng)、聚合效應(yīng)和抑制效應(yīng)等防垢和除垢效應(yīng)，以下分別對各效應(yīng)加以說明 空化效應(yīng)本實(shí)用新型能夠使金屬與水之間產(chǎn)生高速微流和空化效應(yīng)，瞬間能產(chǎn)生超過1000個大氣壓和局部上千度的高溫強(qiáng)烈沖擊物件表面，破壞垢類生成和在管壁沉積的條件，阻礙沉淀。垢質(zhì)不會在設(shè)備的壁表面存留，隨水流流走或通過排污排除，達(dá)到防垢和除垢的作用。 剪切效應(yīng)本系統(tǒng)會引起板結(jié)在受熱面上的垢質(zhì)跟隨金屬同步振動。由于垢質(zhì)的彈性阻抗和金屬不同，形成剪切應(yīng)力，使垢質(zhì)層疲勞、裂紋、疏松、破碎而脫落，達(dá)到除垢的作用。 聚合效應(yīng)當(dāng)超聲波通過有懸浮粒子的流動介質(zhì)時，其中的懸浮粒子開始與介質(zhì)一起振動，但由于大小不同的粒子開始與介質(zhì)一起振動，但由于大小不同的粒子具有不同的相對振動速度，粒子將會相互碰撞、粘合，體積和重量均增大其后由于粒子變大已不能跟隨聲振動運(yùn)動了，而只能作無規(guī)則的運(yùn)動，繼續(xù)碰撞、粘合、變大，最后沉淀下來。達(dá)到防垢的作用。 本實(shí)用新型的凝汽器在線清洗系統(tǒng)安裝時根據(jù)凝汽器的工作原理和形狀大小，選擇不同數(shù)量的換能器焊接在冷卻水管的適當(dāng)?shù)奈恢茫賹⒖刂葡涔潭ㄔ陔x換能器較近的位置即可，安裝方便。使用時，控制箱通電后持續(xù)地產(chǎn)生換能器需要的形狀的、固定數(shù)量和重復(fù)頻率的功率電子脈沖，并且把該脈沖通過控制線傳遞到換能器上，換能器將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槌曅盘?，換能器和被除垢的凝汽器緊密焊接，將該信號和凝汽器的固有頻率進(jìn)行適當(dāng) 的調(diào)整，達(dá)到在凝汽器的管束上產(chǎn)生機(jī)械彈性波，從而產(chǎn)生空化效應(yīng)、剪切效應(yīng)、聚合效應(yīng) 等一系列的物理變化，可將沉淀在管束內(nèi)的水垢、鹽垢、泥沙及各種雜物、懸浮物和微生物 清理干凈，或使其無法積存，始終保持熱交換器管束的清潔度，使其具有最佳的傳熱效果， 確保凝汽器在理想的狀態(tài)下運(yùn)行。 以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型并非局限于此，任 何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)，設(shè)置在凝汽器殼體和管道的外側(cè)，其特征在于，所述清洗系統(tǒng)包括用于提供脈沖電流的一控制箱、若干換能器及若干控制線，所述換能器進(jìn)一步包括變幅桿、磁致伸縮包、保護(hù)罩和接線盒，所述變幅桿焊接至凝汽器殼體的外側(cè)，所述變幅桿與所述保護(hù)罩的一端連接，所述磁致伸縮包設(shè)置在所述保護(hù)罩內(nèi)與所述變幅桿相連，所述接線盒與所述保護(hù)罩的另一端連接，并通過所述控制線與所述控制箱連接。
2. 如權(quán)利要求1所述的凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)，其特征在于，所述控制箱內(nèi)部設(shè)置有保護(hù)電路、脈沖電路、電聲轉(zhuǎn)換電路、控制裝置和主機(jī)，所述保護(hù)電路、脈沖電路和電聲轉(zhuǎn)換電路依次相連，所述控制裝置的輸出端連接至所述脈沖電路，所述主機(jī)輸出端連接至所述電聲轉(zhuǎn)換電路，所述保護(hù)電路、控制裝置和主機(jī)的輸入端均與外部電源連接，所述電聲轉(zhuǎn)換電路輸出端連接至所述換能器。
專利摘要一種凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)，設(shè)置在凝汽器殼體和管道的外側(cè)，該清洗系統(tǒng)包括用于提供脈沖電流的一控制箱、若干換能器及若干控制線，該換能器進(jìn)一步包括變幅桿、磁致伸縮包、保護(hù)罩和接線盒，變幅桿焊接至凝汽器殼體的外側(cè)，變幅桿與保護(hù)罩的一端連接，磁致伸縮包設(shè)置在保護(hù)罩內(nèi)與變幅桿相連，接線盒與保護(hù)罩的另一端連接，并通過控制線與控制箱連接。本實(shí)用新型的凝汽器在線自動清洗系統(tǒng)在機(jī)組正常運(yùn)行的條件下就可安裝和調(diào)試，安裝方便，并且該系統(tǒng)與凝汽器內(nèi)部沒有關(guān)系，不會對凝汽器產(chǎn)生任何不良影響。并且，其還具有適用范圍廣泛、運(yùn)行穩(wěn)定、除垢防垢效果明顯、免維護(hù)、使用壽命長，且運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號F28G7/00GK201476683SQ200920209219
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月4日
發(fā)明者褚興全 申請人:上海興全電力技術(shù)有限公司