專利名稱：循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水處理設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置和一種用于該旁路監(jiān)測(cè)裝置的模擬換熱器。
背景技術(shù)：
循環(huán)水處理要解決腐蝕、結(jié)垢和微生物控制三大問題，解決辦法通常采用化學(xué)處理方法，即投加一定濃度的緩蝕阻垢劑和殺菌劑。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用過程中，在不停車條件下，監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕、結(jié)垢和粘泥沉積最直觀、最有效的方法就是旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置。
目前的旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置一般均采用蒸汽加熱試管，試管采用Φ19×2×1177mm外表鍍鉻的無縫鋼管，具有以下缺點(diǎn)1.由于采用飽和蒸汽加熱，因而易導(dǎo)致管路漏蒸汽，致使一些旁路監(jiān)測(cè)換熱器擱置不用；同時(shí)由于工業(yè)蒸汽的壓力大、不穩(wěn)定，要穩(wěn)定試管兩端的溫差，需人工控制進(jìn)旁路監(jiān)測(cè)換熱器前的閥門，既費(fèi)時(shí)又不穩(wěn)定。
2.由于采用Φ19×2×1177mm外表鍍鉻的無縫鋼管，更換試管不方便，且體積大，占地面積多，一般需要一間專門的房間來安裝。
3.造價(jià)高，運(yùn)輸不方便。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述缺點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)旁路監(jiān)測(cè)裝置，以提供一種體積小、安裝和控制都方便的旁路監(jiān)測(cè)裝置；本發(fā)明的第二目的是提供一種用于該旁路監(jiān)測(cè)裝置的模擬換熱器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一技術(shù)方案如下一種循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，包括模擬換熱器、掛片器、測(cè)量顯示儀表、溫度探頭、流量計(jì)、導(dǎo)管、導(dǎo)線及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，模擬換熱器、掛片器通過導(dǎo)管互相聯(lián)接，上游的導(dǎo)管的入口端連接有入口閥門，下游的導(dǎo)管的出口端連接有出口閥門，流量計(jì)和溫度探頭通過導(dǎo)線與測(cè)量顯示儀表連接，測(cè)量顯示儀表通過導(dǎo)線與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)連接，其特征是模擬換熱器包括電加熱器、殼體、換熱試管和電氣控制系統(tǒng)，換熱試管貫穿該殼體并與導(dǎo)管連接，電加熱器在殼體內(nèi)布置在換熱試管周圍，并固定連接在殼體的內(nèi)側(cè)上，電氣控制系統(tǒng)設(shè)置在殼體之外，測(cè)量顯示儀表通過導(dǎo)線與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)連接，電加熱器通過貫穿殼體的導(dǎo)線與電氣控制系統(tǒng)連接并由其供電和控制，所述溫度探頭包括設(shè)置在殼體上并伸入殼體內(nèi)的殼程溫度探頭、設(shè)置在模擬換熱器入口端的進(jìn)入端溫度探頭、設(shè)置在模擬換熱器的出口端的出口端溫度探頭。
優(yōu)選地，換熱試管采用Φ10×1×(300-800)mm外表鍍鉻的無縫管。
優(yōu)選地，換熱試管為Φ10×1×(500-650)mm外表鍍鉻的無縫管。
優(yōu)選地，換熱試管是銅、不銹鋼或碳鋼試管。
為了在不同時(shí)間和不同時(shí)間段評(píng)價(jià)水處理效果，一般在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用不同時(shí)間和不同時(shí)間段拆下試管，拆下試管經(jīng)烘干、稱重、酸洗、再稱重，得到腐蝕速率，因此模擬換熱器的換熱試管需要多根。模擬換熱器內(nèi)換熱試管為1-6根，優(yōu)選為2-3根，流量計(jì)的數(shù)量與換熱試管的數(shù)量相應(yīng)。
優(yōu)選地，模擬換熱器的特征是水走管程，試管進(jìn)出口水溫溫差為6-20℃，優(yōu)選8-10℃，殼程空氣溫差為50-300℃，優(yōu)選90-120℃，冷卻水流速為0.5-2.0m/s，優(yōu)選0.9-1.1m/s，流量為90-360L/h，優(yōu)選160-220L/h。
優(yōu)選地，模擬換熱器中電加熱器在換熱試管的周圍均勻分布，電加熱器的數(shù)量越多越好，但從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，一般為2-8組，每組有兩個(gè)電加熱器。
優(yōu)選地，電加熱器有3-6組。
優(yōu)選地，在導(dǎo)管進(jìn)出口均安裝掛片器，掛片器采用透明有機(jī)玻璃，一次可裝掛片2-20片。
優(yōu)選地，測(cè)量顯示儀表通過數(shù)顯表實(shí)時(shí)顯示，具有信號(hào)輸出端子，可將數(shù)據(jù)信號(hào)傳至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)采集。
優(yōu)選地，出口端溫度探頭包括出口端分路溫度探頭和出口端總路溫度探頭，模擬換熱器內(nèi)的換熱試管有兩根，每根換熱試管的伸出殼體的下游的端部均連接導(dǎo)管，上述的出口端分路溫度探頭有兩個(gè)，分別設(shè)置在所連接的導(dǎo)管上，處于該出口端分路溫度探頭下游的導(dǎo)管合并為一路，上述的出口端總路溫度探頭設(shè)置在該合并為一路的導(dǎo)管上，每根換熱試管的伸出殼體的上游的端部均與導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管上均設(shè)有流量計(jì)和入口分閥門，入口分閥門的上游的導(dǎo)管合并為一路，上述的進(jìn)入端溫度探頭有一個(gè)并設(shè)置在該合并為一路的導(dǎo)管上。
優(yōu)選地，所述的掛片器有兩個(gè)，分別設(shè)置在入口閥門的下游和出口閥門的上游。
本發(fā)明的第二技術(shù)方案如下一種用于循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置中的模擬換熱器，其特征在于模擬換熱器包括電加熱器、殼體、換熱試管、溫度探頭和電氣控制系統(tǒng)，換熱試管貫穿該殼體，電氣控制系統(tǒng)設(shè)置在殼體之外，電加熱器在殼體內(nèi)布置在換熱試管周圍，并固定連接在殼體的內(nèi)側(cè)上，電加熱器通過貫穿殼體的導(dǎo)線與電氣控制系統(tǒng)連接并由其供電和控制。
優(yōu)選地，模擬換熱器內(nèi)換熱試管為1-6根，更優(yōu)選為2-3根，流量計(jì)的數(shù)量與換熱試管的數(shù)量相應(yīng)。
優(yōu)選地，殼體上安裝有殼程溫度探頭，換熱試管的伸出殼體的上游端帶有流量計(jì)和入口閥門，換熱試管的伸出殼體的下游端上帶有出口端溫度探頭。
優(yōu)選地，所述的換熱試管有兩根，所述的流量計(jì)有兩個(gè)，所述的流量計(jì)分別連接在兩根換熱試管的伸出殼體的上游端，所述的入口閥門由兩個(gè)入口分閥門組成，所述的兩個(gè)入口分閥門分別連接在兩個(gè)流量計(jì)的上游。
本發(fā)明的技術(shù)方案帶來的有益效果如下
通過本發(fā)明的技術(shù)方案，避免了蒸汽加熱換熱試管帶來的泄露問題，降低了整個(gè)裝置的體積。利用電加熱器的加熱也便于控制，使換熱試管兩端的溫差穩(wěn)定。同時(shí)，縮小了換熱試管的直徑，使安裝、拆卸和維修更加方便。同時(shí)，通過將多個(gè)溫度探頭和流量計(jì)與測(cè)量顯示儀表連接，而使測(cè)量顯示儀表與電氣控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)了該監(jiān)測(cè)測(cè)換熱裝置的自動(dòng)控制，使其運(yùn)行性能更加可靠。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
循環(huán)水通過入口總閥門13進(jìn)入掛片器12，通過進(jìn)入端溫度探頭2后，一分為兩路，每路前面均有流量計(jì)6、7和入口分閥門15、16，進(jìn)入模擬換熱器。模擬換熱器包括電加熱器10、殼體8、換熱試管9和19、殼程溫度探頭1和電氣控制系統(tǒng)17。水從模擬換熱器的換熱試管9和19出來后經(jīng)過安裝在導(dǎo)管上的出口端分路溫度探頭3、4。兩路導(dǎo)管合并為一路，并把水混合在一路通過出口端總路溫度探頭5，再分別通過掛片器11和出口閥門14，溫度探頭和流量計(jì)分別連接數(shù)顯表進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并輸出至計(jì)算機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)采集。
具體的管路連接如圖1所示。從循環(huán)水系統(tǒng)引出旁路管線，循環(huán)水系統(tǒng)通過導(dǎo)管、入口總閥門13和出口閥門14與本實(shí)用新型的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置連接。入口總閥門13通過導(dǎo)管和掛片器12連接，掛片器12通過導(dǎo)管和進(jìn)入端溫度探頭2連接。進(jìn)入端溫度探頭2通過導(dǎo)線和測(cè)量顯示儀表連接，從進(jìn)入端溫度探頭2出來的導(dǎo)管一路分為二路，這兩路導(dǎo)管分別和入口分閥門15、16連接，入口分閥門15、16通過導(dǎo)管和流量計(jì)6、7連接。流量計(jì)6、7通過導(dǎo)管和模擬換熱器的換熱試管9、19連接，換熱試管9、19貫穿模擬換熱器的殼體8。模擬換熱器的殼體8上固定連接殼程溫度探頭1，殼程溫度探頭1通過導(dǎo)線和測(cè)量顯示儀表25連接。電加熱器10均勻布置在換熱試管9、19的周圍并固定連接在殼體8內(nèi)側(cè)上，電加熱器10的數(shù)量為2-8組，優(yōu)選為3-6組，但也可為更少或更多組，每組有兩個(gè)電加熱器10。每個(gè)電加熱器10沿與換熱試管9、19平行的方向布置。電加熱器10分別通過貫穿殼體8的導(dǎo)線與電氣控制系統(tǒng)17連接，測(cè)量顯示儀表25通過導(dǎo)線與電氣控制系統(tǒng)17連接。模擬換熱器的換熱試管9、19伸出殼體8并與殼體外的導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管上分別有出口端分路溫度探頭3、4，出口端分路溫度探頭3、4的下游的導(dǎo)管由二路合并為一路，該單路導(dǎo)管上連接有出口端總路溫度探頭5，出口端總路溫度探頭5通過導(dǎo)線和測(cè)量顯示儀表25連接，出口端總路溫度探頭5下游的導(dǎo)管上連接有掛片器11，掛片器11通過導(dǎo)管和出口閥門14連接。
如圖1所示，測(cè)量顯示儀表還通過導(dǎo)線與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)26連接。測(cè)量顯示儀表25通過導(dǎo)線控制電氣控制系統(tǒng)17從而控制模擬換熱器內(nèi)的電加熱器10。殼程溫度探頭1、進(jìn)入端溫度探頭2、出口端分路溫度探頭3、4、出口端總路溫度探頭5分別將溫度信號(hào)T1、T2、T3、T4、T5通過導(dǎo)線傳輸給測(cè)量顯示儀表25。流量計(jì)6、7分別將流量信號(hào)L1和L2通過導(dǎo)線輸送給測(cè)量顯示儀表25。測(cè)量顯示儀表25再將這些數(shù)據(jù)信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)26。計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)26根據(jù)收到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和遠(yuǎn)程控制。
權(quán)利要求1.一種循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，包括模擬換熱器、掛片器、測(cè)量顯示儀表、溫度探頭、流量計(jì)、導(dǎo)管、導(dǎo)線及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，模擬換熱器、掛片器通過導(dǎo)管互相聯(lián)接，上游的導(dǎo)管的入口端連接有入口閥門，下游的導(dǎo)管的出口端連接有出口閥門，流量計(jì)和溫度探頭通過導(dǎo)線與測(cè)量顯示儀表連接，測(cè)量顯示儀表通過導(dǎo)線與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)連接，其特征是模擬換熱器包括電加熱器、殼體、換熱試管和電氣控制系統(tǒng)，換熱試管貫穿該殼體并與導(dǎo)管連接，電加熱器在殼體內(nèi)布置在換熱試管周圍，并固定連接在殼體的內(nèi)側(cè)上，電氣控制系統(tǒng)設(shè)置在殼體之外，測(cè)量顯示儀表通過導(dǎo)線與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)連接，電加熱器通過貫穿殼體的導(dǎo)線與電氣控制系統(tǒng)連接并由其供電和控制，所述溫度探頭包括設(shè)置在殼體上并伸入殼體內(nèi)的殼程溫度探頭、設(shè)置在模擬換熱器入口端的進(jìn)入端溫度探頭、設(shè)置在模擬換熱器的出口端的出口端溫度探頭。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于換熱試管采用Φ10×1×(300-800)mm的外表鍍鉻的無縫管。
3.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于換熱試管是銅、不銹鋼或碳鋼試管。
4.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于模擬換熱器內(nèi)換熱試管為1-6根，流量計(jì)的數(shù)量與換熱試管的數(shù)量相應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于模擬換熱器的特征是水走管程，試管進(jìn)出口水溫溫差為6-20℃，殼程空氣溫差為50-300℃，冷卻水流速為0.5-2.0m/s，流量為90-360L/h。
6.如權(quán)利要求5所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于上述進(jìn)出口水溫溫差為8-10℃，上述殼程空氣溫差為90-120℃，冷卻水流速0.9-1.1m/s，流量為160-220L/h。
7.據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于模擬換熱器中電加熱器在換熱試管的周圍均勻分布，電加熱器的數(shù)量為2-8組，每組有兩個(gè)電加熱器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于在導(dǎo)管進(jìn)出口均安裝掛片器，掛片器采用透明有機(jī)玻璃，一次可裝掛片2-20片。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于，測(cè)量顯示儀表通過數(shù)顯表實(shí)時(shí)顯示，具有信號(hào)輸出端子，可將數(shù)據(jù)信號(hào)傳至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程控制及數(shù)據(jù)采集。
10.如權(quán)利要求4所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于出口端溫度探頭包括出口端分路溫度探頭和出口端總路溫度探頭，模擬換熱器內(nèi)的換熱試管有兩根，每根換熱試管的伸出殼體的下游的端部均連接導(dǎo)管，上述的出口端分路溫度探頭有兩個(gè)，分別設(shè)置在所連接的導(dǎo)管上，處于該出口端分路溫度探頭下游的導(dǎo)管合并為一路，上述的出口端總路溫度探頭設(shè)置在該合并為一路的導(dǎo)管上，每根換熱試管的伸出殼體的上游的端部均與導(dǎo)管連接，該導(dǎo)管上均設(shè)有流量計(jì)和入口分閥門，入口分閥門的上游的導(dǎo)管合并為一路，上述的進(jìn)入端溫度探頭有一個(gè)并設(shè)置在該合并為一路的導(dǎo)管上。
11.如權(quán)利要求8所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于所述的掛片器有兩個(gè)，分別設(shè)置在入口閥門的下游和出口閥門的上游。
12.如權(quán)利要求2所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于換熱試管采用Φ10×1×(500-650)mm的外表鍍鉻的無縫管。
13.如權(quán)利要求4所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于模擬換熱器內(nèi)的換熱試管為2-3根。
14.如權(quán)利要求7所述的循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，其特征在于電加熱器的數(shù)量為3-6組。
15.一種用于循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置中的模擬換熱器，其特征在于模擬換熱器包括電加熱器、殼體、換熱試管、溫度探頭和電氣控制系統(tǒng)，換熱試管貫穿該殼體，電氣控制系統(tǒng)設(shè)置在殼體之外，電加熱器在殼體內(nèi)布置在換熱試管周圍，并固定連接在殼體的內(nèi)側(cè)上，電加熱器通過貫穿殼體的導(dǎo)線與電氣控制系統(tǒng)連接并由其供電和控制。
16.如權(quán)利要求15所述的模擬換熱器，其特征在于殼體上安裝有殼程溫度探頭，換熱試管的伸出殼體的上游端帶有流量計(jì)和入口閥門，換熱試管的伸出殼體的下游端上帶有出口端溫度探頭。
17.如權(quán)利要求16所述的模擬換熱器，其特征在于所述的換熱試管有兩根，所述的流量計(jì)有兩個(gè)，所述的流量計(jì)分別連接在兩根換熱試管的伸出殼體的上游端，所述的入口閥門由兩個(gè)入口分閥門組成，所述的兩個(gè)入口分閥門分別連接在兩個(gè)流量計(jì)的上游。
18.如權(quán)利要求15所述的模擬換熱器，其特征在于模擬換熱器內(nèi)換熱試管為1-6根，流量計(jì)的數(shù)量與換熱試管的數(shù)量相應(yīng)。
19.如權(quán)利要求18所述的模擬換熱器，其特征在于模擬換熱試管為2-3根。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種循環(huán)水旁路監(jiān)測(cè)換熱裝置，有模擬換熱器、掛片器、測(cè)量顯示儀表、電氣控制系統(tǒng)、水管線系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)六部分組成，其特征是模擬換熱器通過電加熱器加熱空氣。本發(fā)明還涉及一種用于該監(jiān)測(cè)裝置的模擬換熱器。通過本實(shí)用新型，使試管兩端所需的溫差穩(wěn)定，克服了傳統(tǒng)旁路監(jiān)測(cè)換熱器造價(jià)高、體積大、拆卸不方便、易漏蒸汽及由于蒸汽壓力不穩(wěn)而引起試管兩端溫差不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F1/00GK2753717SQ0320134
公開日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月24日
發(fā)明者酈和生, 任志峰, 閆巖, 高英杰 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司北京燕山分公司研究院