[发明专利]一种管内循环自动除垢换热器及其控制方法

说明书

本发明公开了一种管内循环自动除垢换热器及其控制方法，通过采用阀门交替控制启闭来改变水流动方向，从而通过水流来带动金属除垢小球刷动管壁，使金属小球对换热器内表面进行除垢，且水流循环方向的改变能使小球在管内往复循环，水循环流动改变一次即可对管道进行两次冲刷，既耗能小又能有效的清除污垢，起到事半功倍的效果，大大的减少了污垢对换热器换热性能的影响，该方案更经济、更有效、更直接的对换热管进行除垢，且能持续使用，本装置方案与传统化学除污垢法截然不同，通过物理方法，更加简便易行，更具操作性、经济性，利用水流动力推动换热管内除垢球，从而可以有效且节能地去除管内污垢，保障仪器寿命与换热效率。

技术领域

本发明属于换热器领域，尤其是一种管内循环自动除垢换热器及其控制方法。

背景技术

一般情况下，换热器运行一段时间后，传热壁面常有污垢积存，这对传热产生了附加热阻，使传热系数K值下降，严重影响换热效率。

由于污垢广泛存在于工业生产的多种过程中，将严重妨碍换热设备的正常运行，造成能源的巨大浪费和惊人的经济损失，是传热界十分关注而又未能完全解决的主要问题之一，对结垢规律的研究已受到人们的广泛关注。换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学复合过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济、能耗损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。现有一些除垢方式存在着实施难度大或经济成本较高的局限性，而更加高效、新型的除垢方式仍罕见文献报道。

现有技术中，热交换管基本上都没有配置物理除垢装置，由于换热管通常为弯管，随着使用时间的增加，热交换管内部的水垢必然越积越多，其换热效率便不可避免地逐渐降低，某些性能较差的换热管其性能甚至降低非常快，最终使得现有的换热管不仅换热效率低，而且使用寿命短，性价比不高。

发明内容

针对现有技术的情况，本发明的目的在于提高一种除垢效率高、操作可靠、实施成本低且方便灵活的管内循环自动除垢换热器及其控制方法。

为了实现上述的技术目的，本发明采用的技术方案为：

一种管内循环自动除垢换热器，其包括换热器壳体、换热金属管、除垢球、一对挡环、进水管、出水管、阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、阀门Ⅳ、第一三通管和第二三通管；所述的换热器壳体设有进水口、出水口、换热介质进口和换热介质出口，所述的换热金属管设于换热器壳体内且换热金属管与换热器壳体之间设有供换热介质流通的间隙；换热金属管的两端分别与换热器壳体上的进水口和出水口对应连接；所述的进水口上连接有第一三通管，第一三通管的其中一管路与进水口连接，第一三通管的另外两管路分别与进水管和出水管连接且阀门Ⅰ、阀门Ⅱ分别设于该两管路上，所述的出水口上连接有第二三通管，第二三通管的其中一管路与出水口连接，第二三通管的另外两管路分别与进水管和出水管连接且阀门Ⅲ、阀门Ⅳ分别设于该两管路上，所述的除垢球活动设置在换热金属管内且除垢球的外径小于换热金属管的直径；所述的一对挡环分别设于换热金属管的两端且用于防止除垢球脱出。

进一步，所述的换热金属管为蜿蜒设置在换热器壳体内。

进一步，其还包括控制器，所述的阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、阀门Ⅳ均为电控阀门，阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、阀门Ⅳ均与控制器电连接且由控制器控制。

进一步，所述的除垢球为金属除垢球。

优选的，所述除垢球的外表面上设有尼龙刷毛。

进一步，所述的一对挡环为金属材质且固定在换热金属管的两端，挡环上设有通孔。

进一步，所述的换热金属管为铜管。

进一步，换热介质为制冷剂。

根据上述所述的一种管内循环自动除垢换热器的除垢控制方法，其包括如下步骤：