專利名稱：殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及殼管式換熱器的煙垢清除技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種殼管式換熱 器的煙垢自動清除裝置。
背景技術(shù)：
[0002]由各種燃燒物如燃煤、燃油等燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓话愣己写罅康臒熁?物。在各種殼管式換熱器中，當(dāng)高溫?zé)煔馔ㄟ^換熱管時，這些燃料中未完全燃燒或不可 燃燒的物質(zhì)就會被吸附在換熱管的內(nèi)表面，形成煙垢，并隨著運行時間的增加，會越積 越厚。這些殘留物不但影響熱量的傳遞，而且會導(dǎo)致被加熱表面腐蝕。因此，煙垢如不 及時清除，會嚴(yán)重影響換熱效果，甚至造成換熱效率大幅度下降，以致設(shè)備不能正常工 作。[0003]對殼管式換熱器的煙垢清除(其實主要是對鍋爐一類換熱器煙垢的清除)，雖 然國內(nèi)外已有人工清刷或蒸汽清除等方法，近年來還發(fā)展了化學(xué)清洗劑清除煙垢，但煙 垢清除率參差不齊，且一般都要停機甚至拆卸設(shè)備才能進行，難以達到理想效果。目 前，我國多數(shù)電站或工業(yè)鍋爐都只能聽任煙垢危害，或加大換熱面積，以求維持設(shè)備的 運行。[0004]但對于另外一些廣泛而又專門應(yīng)用的場合，像發(fā)動機尾氣余熱的利用，其采用 的殼管式換熱器，則往往不能以加大設(shè)備體積或停機、拆卸等方法來解決煙垢清除的問 題。而這種余熱利用正是當(dāng)前開發(fā)節(jié)能技術(shù)的重要領(lǐng)域。例如用于漁船的一種利用發(fā)動 機尾氣余熱的吸收式熱能制冰設(shè)備，環(huán)境要求其體積小、重量輕；漁獲保鮮制冰要求連 續(xù)工作；而吸收式制冷要求的熱源溫度在320°C以上，其換熱器須有較高的換熱效率， 換熱管煙垢稍有積聚，換熱效率就會迅速下降，高溫?zé)煔鉄峤粨Q產(chǎn)生的過熱蒸汽便達不 到熱能制冷要求的溫度。因此，如不在運行過程中及時清除換熱管內(nèi)的煙垢，設(shè)備是不 可能正常工作的。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型的目的在于提供一種殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置，以解決殼 管式換熱器、特別是用于發(fā)動機尾氣余熱利用系統(tǒng)的殼管式換熱器內(nèi)換熱管的煙垢能及 時地且設(shè)備無須停機或拆卸即可有效清除的問題，保證設(shè)備連續(xù)正常工作，從而使熱能 利用、特別是發(fā)動機尾氣余熱的利用進入到實際可行的階段。[0006]本實用新型所提出的技術(shù)解決方案是這樣的一種殼管式換熱器的煙垢自動清 除裝置，包括管形殼體，所述管形殼體為變徑管，該管形殼體一端面與殼管式換熱器一 端面匹配緊密連接，管形殼體另一端面與煙氣管一端面匹配緊密連接，其特征在于所 述管形殼體內(nèi)設(shè)有靠近且平行于所述殼管式換熱器內(nèi)一組換熱管端口平面的噴氣管，該 噴氣管上設(shè)有一組分別正對所述各換熱管端口的噴氣口，一傳動機構(gòu)帶動所述噴氣管上 的一組噴氣口按順序?qū)λ鰵す苁綋Q熱器內(nèi)全組換熱管內(nèi)煙垢進行噴氣清除，所述傳動機構(gòu)通過電機及其傳動軸驅(qū)動，所述噴氣管通過進氣管與壓縮空氣源相連接，電機和設(shè) 在進氣管上的閥門的動作通過控制器進行控制。[0007]當(dāng)所述殼管式換熱器內(nèi)一組換熱管呈等距圓環(huán)形排布時，所述噴氣管呈直角 形，該噴氣管的第1段位于所述殼管式換熱器和所述管形殼體的中軸線上，并通過一對 定位軸套和支承座活動支承在管形殼體內(nèi)壁上，該噴氣管的第1段與所述傳動軸通過一 對傘齒輪傳動連接，所述噴氣管的第1段下端口與進氣管內(nèi)端口通過套管作活動、貫通 連接，所述噴氣管的第2段上部開有一排一一正對等距圓環(huán)形排列的換熱管端口的噴氣 口，且該段的末端封閉。[0008]當(dāng)所述殼管式換熱器內(nèi)一組換熱管呈縱橫向方陣式排布時，所述噴氣管呈直管 形且兩端封閉，該噴氣管中央與所述進氣管的內(nèi)端口貫通連接，所述噴氣管上部開有一 排一一正對方陣式排列的換熱管端口的噴氣口，一根平行于該組換熱管端口平面的絲桿 通過一對軸承座活動支承在所述管形殼體對稱的兩壁上，與該絲桿螺紋配合的絲母一側(cè) 固定有所述進氣管內(nèi)端部，進氣管可以采用金屬伸縮管，平行于該絲桿且兩端分別固定 在所述一對軸承座上的導(dǎo)向桿與所述絲母上的通孔滑動配接，所述絲桿一端與所述傳動 軸一端相連接。[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果[0010](1)本實用新型的殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置串接于高溫?zé)煔獬隹谂c殼 管式換熱器進氣口之間，其中的除垢機構(gòu)僅為一管狀的噴氣管及其傳動機構(gòu)，占用空間 小，基本不影響高溫?zé)煔獾牧魍ā煿傅那宄抢猛饧拥母邏嚎諝庾鳛楣べ|(zhì)噴刷換熱 管內(nèi)壁，高壓空氣和噴刷分離的煙塵疊加在高溫?zé)煔庵斜慌欧?，不影響換熱過程。因 此，可在殼管式換熱器的正常運行過程中將其煙垢清除，無須停機或拆卸，保證殼管式 換熱器連續(xù)運行中能自動清除換熱管內(nèi)的煙垢。[0011]( 本實用新型裝置的控制器，能根據(jù)裝置換熱效果的參數(shù)值，發(fā)出信號，啟動 高壓空氣閥門和噴氣管動作，自動執(zhí)行清除換熱管內(nèi)壁煙垢的操作。因此，能及時清除 其煙垢以連續(xù)保持換熱系統(tǒng)的正常工況條件。為保持換熱系統(tǒng)正常連續(xù)運行，一般在煙 垢未大量積聚時裝置即啟動清除煙垢的工作，此時，高壓空氣對換熱管內(nèi)壁初步積聚的 煙垢能進行充分噴刷，可獲得較好的清除效果。[0012](3)本實用新型裝置結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、自動檢測、自動清除，僅用高壓空 氣，耗能少，成本低；如考慮到無須停機拆卸除垢、確保設(shè)備連續(xù)正常運行，則其經(jīng)濟 效益更是難以估量。[0013]曾對一種漁船發(fā)動機尾氣余熱制冰設(shè)備在使用本實用新型裝置前后的情況進行 對比發(fā)現(xiàn)，未加設(shè)本實用新型裝置時，發(fā)動機運行一天后，其制冰設(shè)備的日制冰量下降 到標(biāo)稱值的1/2，一周后為標(biāo)稱值的1/4。而裝設(shè)了本實用新型裝置后，該制冰設(shè)備的日 制冰量一直保持在標(biāo)稱值上。[0014]本實用新型可廣泛應(yīng)用在各種余熱利用場合的殼管式換熱器。這些余熱利用的 場合，包括汽車、漁船、發(fā)電機等所配備的發(fā)動機所排出的尾氣、及所有燃燒系統(tǒng)排 出的尾氣余熱，還能應(yīng)用于非余熱場合的直接加熱形式的熱能轉(zhuǎn)換。


[0015]圖1是本實用新型實施例1的換熱管呈等距圓環(huán)形排布的殼管式換熱器煙垢自動 清除裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0016]圖2是圖1所示A-A剖視圖。[0017]圖3是圖1所示B-B剖視圖。[0018]圖4是本實用新型實施例2的換熱管呈縱橫向方陣式排布的殼管式換熱器煙垢自 動清除裝置結(jié)構(gòu)示意圖。[0019]圖5是圖4所示C-C剖視圖。[0020]圖6是圖4所示D-D剖視圖。[0021]其中，附圖標(biāo)記說明如下[0022]1，管型殼體；2，進氣管；3，噴氣管； 4，電機；[0023]5，支架；6，傳動軸；7，傘齒輪； 8，傘齒輪；[0024]9，支承座；10，定位軸套；11，換熱器連接口； 12，煙氣管連接口；[0025]13，套管； 14，噴氣口； 15，殼管式換熱器；16，煙氣管；[0026]17，空氣壓縮機；18，電磁閥；19，控制器； 20，絲母；[0027]21，絲桿； 22，軸承座；23，導(dǎo)向桿； 24，進氣管；[0028]25，噴氣管。
具體實施方式
[0029]通過下面實施例對本實用新型作進一步詳細闡述。[0030]實施例1[0031]參見圖1-圖3所示，本實用新型的一種殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置由管 形殼體1、進噴氣管3及其傳動機構(gòu)、進氣管2、電機4及其傳動軸6、空氣壓縮機17和 控制器19組成。管形殼體1為變徑管，其一端面與殼管式換熱器15—端面匹配緊密連 接，形成換熱器連接口 11，管形殼體1另一端面與煙氣管16 —端面匹配緊密連接，形成 煙氣管連接口 12。本實施例所采用的殼管式換熱器15內(nèi)的一組換熱管是以等距圓環(huán)形 排布的，噴氣管3呈直角形，其第1段中軸線位于殼管式換熱器15和管形殼體1的同一 中軸線上，并通過一對定位軸套10和支承座9活動支承在管形殼體1內(nèi)壁上，在噴氣管 3第1段與電機4的傳動軸6末端之間裝有一對傘齒輪7、8。噴氣管3第1段的下端口 與進氣管2內(nèi)端口通過套管13作活動、貫通連接，該套管13底部封閉，噴氣管3第1段 可在套管13內(nèi)轉(zhuǎn)動。進氣管2外端口通過電磁閥18與空氣壓縮機17的出氣管相連接。 噴氣管3的第2段靠近且平行于殼管式換熱器15內(nèi)一組換熱管端口平面，噴氣管3第2 段的長度略短于殼管式換熱器15管體的內(nèi)徑，該噴氣管3第2段上部開有一排一一正對 等距圓環(huán)形排布的換熱管端口的噴氣口 14，該噴氣管3第2段末端封閉。[0032]工作時，高溫?zé)煔鈴臒煔夤?6穿過管形殼體1進入殼管式換熱器15內(nèi)各換熱管 中，經(jīng)過一段時間后，例如5小時，在各換熱管內(nèi)會積聚到一定的煙垢，使其換熱效率 下降，即日制冰量下降，這時，控制器19發(fā)出動作指令，啟動電機4和打開電磁閥18， 電機4通過傳動軸6、傘齒輪對7、8驅(qū)動噴氣管3旋轉(zhuǎn)，與此同時，壓縮空氣經(jīng)進氣管2 進入噴氣管3，并通過噴氣管3第2段的各噴氣口 14對各換熱管內(nèi)壁進行輪番噴射，使其內(nèi)壁附著的煙垢剝落并被吹走，噴射時間根據(jù)實際需求而設(shè)定。[0033]實施例2[0034]參見圖4 一圖6所示，本例的殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置與實施例1不同 之處在于[0035](1)殼管式換熱器15內(nèi)的一組換熱管是以縱橫向方陣式排布的；[0036]( 噴氣管25呈直管形且兩端封閉，噴氣管25中央與進氣管M內(nèi)端口貫通連 接，噴氣管25的長度稍長于換熱管方陣的邊長，在噴氣管25上部開有一排一一正對方陣 排列的換熱管端口的噴氣口 14;[0037](3)噴氣管25是作左、右往返運動的，因而其驅(qū)動機構(gòu)是這樣的平行于各換 熱管端口平面的絲桿21通過一對軸承座22活動支承在管型殼體1對稱的兩壁上，與絲桿 21螺紋配合的絲母20 —側(cè)固定有進氣管M內(nèi)端部，平行于絲桿21且兩端分別固定在一 對軸承座22上的導(dǎo)向桿23與絲母20上的通孔滑動配接，絲桿21 —端與傳動軸6 —端相 連接。進氣管M可以采用金屬伸縮管。[0038]其余結(jié)構(gòu)及工作過程與實施例1相同。
權(quán)利要求1.一種殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置，包括管形殼體，該管形殼體一端面與殼 管式換熱器一端面匹配緊密連接，管形殼體另一端面與煙氣管一端面匹配緊密連接，其 特征在于所述管形殼體內(nèi)設(shè)有靠近且平行于所述殼管式換熱器內(nèi)一組換熱管端口平面 的噴氣管，該噴氣管上設(shè)有一組分別正對所述各換熱管端口的噴氣口，一傳動機構(gòu)帶動 所述噴氣管上的一組噴氣口按順序?qū)λ鰵す苁綋Q熱器內(nèi)全組換熱管內(nèi)煙垢進行噴氣清 除，所述傳動機構(gòu)通過電機及其傳動軸驅(qū)動，所述噴氣管通過進氣管與壓縮空氣源相連 接，電機和設(shè)在進氣管上的閥門的動作通過控制器進行控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置，其特征在于當(dāng)所述 殼管式換熱器內(nèi)一組換熱管呈等距圓環(huán)形排布時，所述噴氣管呈直角形，該噴氣管的第1 段位于所述殼管式換熱器和所述管形殼體的中軸線上，并通過一對定位軸套和支承座活 動支承在管形殼體內(nèi)壁上，該噴氣管的第1段與所述傳動軸通過一對傘齒輪傳動連接， 所述噴氣管的第1段下端口與進氣管內(nèi)端口通過套管作活動、貫通連接，所述噴氣管的 第2段上部開有一排一一正對等距圓環(huán)形排列的換熱管端口的噴氣口，且該第2段的末端 封閉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置，其特征在于當(dāng)所述 殼管式換熱器內(nèi)一組換熱管呈縱橫向方陣式排布時，所述噴氣管呈直管形且兩端封閉， 該噴氣管中央與所述進氣管的內(nèi)端口貫通連接，所述噴氣管上部開有一排一一正對方陣 式排列的換熱管端口的噴氣口，一根平行于該組換熱管端口平面的絲桿通過一對軸承座 活動支承在所述管形殼體對稱的兩壁上，與該絲桿螺紋配合的絲母一側(cè)固定有所述進氣 管內(nèi)端部，平行于該絲桿且兩端分別固定在所述一對軸承座上的導(dǎo)向桿與所述絲母上的 通孔滑動配接，所述絲桿一端與所述電機傳動軸一端相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置，其特征在于所述管 形殼體為變徑管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置，其特征在于所述進 氣管外端通過電磁閥與空氣壓縮機的出氣管相連接，控制器根據(jù)控制指令對所述電機和 電磁閥進行自動控制。
專利摘要本實用新型公開了一種殼管式換熱器的煙垢自動清除裝置，該裝置能自動將殼管式換熱器的換熱管內(nèi)的煙垢及時地且無須停機或拆卸設(shè)備即可有效清除，保證設(shè)備連續(xù)正常工作。該裝置串接于高溫?zé)煔獬隹谂c殼管式換熱器進氣口之間，裝置的管形殼體內(nèi)設(shè)有靠近且平行于殼管式換熱器內(nèi)一組換熱管端口平面的噴氣管，該噴氣管上設(shè)有一組分別正對各換熱管端口的噴氣口，噴氣管與電機之間接有一傳動機構(gòu)，噴氣管通過進氣管與壓縮空氣源相連接，控制器控制電機和設(shè)在進氣管上的閥門使噴氣管上的一組噴氣口自動地按順序?qū)θM換熱管內(nèi)的煙垢進行噴氣清除。本實用新型可廣泛應(yīng)用在各種余熱利用場合的殼管式換熱器。
文檔編號F23J3/00GK201811251SQ201020559348
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者周志獵, 龐啟東 申請人:佛山市匯控?zé)崮苤评淇萍加邢薰?br>