[发明专利]一种高压冲污的多管程壳管换热设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压冲污多管程壳管换热设备及方法，尤其是一种适用于多管程换热设备的机械除污设备及方法。

背景技术

开发利用新的绿色可再生能源是实现节能减排、建设低碳经济的重要手段。由于其优良的经济节能性，城市污水冷热源系统的应用日趋广泛。然而系统污垢已经成为该系统推广应用的主要障碍。污垢导致系统的节能效果减小了40%左右。污垢的影响在其他领域也十分严重。特别是当管内流体含有大量易成垢物质时，在管壁形成的污垢甚至导致系统无法正常工作；如：食品加工系统、药物生产系统等等。壳管式换热设备是非清洁流体换热过程的首选装置，目前可使用的在线除垢技术主要有化学除垢法和物理除垢法两种。化学除垢法不仅可能污染系统和环境，而且对于开式系统（如：城市污水冷热源系统）其显然是无能为力的。物理方法主要有管内植入物法与换热管表面低能处理法。其中管内植入物法一般机械结构复杂，可靠性低，对于多管程系统尤为明显。而换热管表面低能处理的方法针对城市污水类含污杂物较多的流体，难以达到理想的效果。当前最常用的有效除垢手段还是采用停机并解体换热设备进行人工清理，人工清理时一般采用高压水枪对换热管束逐一强力冲刷完成。该方法不仅耗时耗力，而且效率低下。当换热设备管程较多、体积过大时，人工的清理能力也很难满足生产的需要。现有的机械在线冲洗技术虽然可以实现较为方便的清污过程，但其也存在着明显的弊端：（1）由于管程隔板的限制，其只能适用于最多两个管程的换热设备。管程过少导致换热介质流量大而温度改变小，以城市污水冷热源的取热换热设备为例，同体积的壳管换热器6管程可满足污水温降6~8K的设计要求，而两管程污水温降仅为1~2K，得到同样的热量，两管程的换热设备则需要4~5倍的污水流量，同时增加了泵耗。污水也是一种十分有限的资源，这显然是难以接受的；（2）冲洗喷头开口面积过大，实际使用过程中，可注入换热管内的水量及其流速十分有限，导致冲刷效果一般。冲刷设备面积过大占用管程内空间过多，使得流通面积变小，也会导致换热工作时管程内局部阻力过大，影响换热设备的正常运行；（3）一般采用非清洁水。非清洁水内含有大量固体颗粒，高速冲洗时产生切割效应，对换热设备损伤严重。另外，经试验证明非清洁水的冲污效果十分有限。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单，操作简便，省时省力，清污效率高、效果好的多管程壳管换热设备高压冲污方法与装置。

技术方案：本发明的高压冲污的多管程壳管换热设备，包括壳体、设在壳体内的换热管束、固定在换热管束两端的左、右管板，左、右管板的外侧分别设有左、右封头，左、右封头内均设有多个管程隔板；左封头的上部设有污水进水口，下部设有污水出水口，所述的右封头内的管程隔板由折叠封口管程隔板和与折叠封口管程隔板相连的右管程固定隔板构成，折叠封口管程隔板与两端固定于右封头上的旋转轴相连，右封头的外壁上设有与旋转轴相连的控制折叠封口管程隔板旋转90度角开、合的旋钮；右封头内设有一端固定在右管板中部、另一端固定于右封头中心孔外端部的空心主轴，空心主轴的前部设有出水口，出水口处设有可在柱形筒体内旋转的冲洗喷头，冲洗喷头上布有与换热管束相对应的若干喷嘴，空心主轴的后部设有进水孔，进水孔处连有环腔导水套，环腔导水套上设有环腔入水口，空心转轴的尾部设有链传动设备。

所述右封头由柱形筒体与弧形封头固结组成，柱形筒体的直径与壳体相同，柱形筒体的长度与折叠封口管程隔板的宽度相同；述的冲洗喷头的形状为扇形或长方形，其上的喷嘴开口宽度小于或与被冲洗换热管的管径相同。

本发明的多管程壳管换热设备的高压冲污方法，包括如下步骤：

a．需要对换热管束冲污时，将旋钮逆时针旋转90度，使右封头内的折叠封口管程隔板打开；

b.开启高压水泵，高压水通过环腔入水口进入环腔后，再从进水孔进入空心主轴，经主轴内腔从出水口进入冲洗喷头；

c.冲洗喷头在链传动设备的带动下旋转，每分钟旋转6-10圈，对换热管进行冲洗作业，冲洗后的污水经换热器管侧出水口排出；

d.冲洗作业完成后，通过链传动设备控制，将冲洗喷头停在水平位置，将旋钮顺时针旋转90度，使右封头内的折叠封口管程隔板关闭，完成除污过程。