[发明专利]一种冷却器自动清扫装置及其清扫控制方法

权利要求书

1.一种冷却器自动清扫装置，其应用于负压蒸氨设备中，用于对负压蒸氨设备中的不凝气冷却器进行自动清扫，所述不凝气冷却器采用第一换热器，第一换热器为列管式换热器，待冷却的不凝气沿第一换热器的壳程流通，用于冷却的冷流体沿第一换热器的管程流通；其特征在于，所述冷却器自动清扫装置包括：

至少一个第二换热器，其与所述第一换热器并联；所述第一换热器和第二换热器壳程内的不凝气杂质形成的冷凝固化物由热流体加热融化，热流体由蒸汽锅炉产生，热流体通过蒸汽管道传输；

至少四个管程用电磁阀，其分别用于控制蒸汽管道内的热流体或冷凝管道内的冷流体进/出所述第一换热器或第二换热器的管程；

至少两个壳程用电磁阀，其分别用于控制氨气管道中的不凝气流体进/出所述第一换热器或第二换热器的壳程；

至少四个压力传感器，其分别用于检测第一换热器壳程的前端和后端的压力，以及检测第二换热器壳程的前端和后端的压力；

至少四个温度传感器，其分别用于检测第一换热器管程的前端和后端的流体温度，以及检测第二换热器管程的前端和后端的流体温度；以及

PLC控制器，其用于接收和分析所述压力传感器和温度传感器的检测结果；根据检测结果判断第一换热器或第二换热器壳程的导通度，并根据第一换热器或第二换热器壳程的导通度控制管程用电磁阀和壳程用电磁阀的开闭状态；所述第一换热器和第二换热器分时使用，其中一个换热器用于冷却氨气管道内的流体时，另一个换热器处于壳程清扫状态或闲置状态；蒸汽锅炉、壳程用电磁阀、管程用电磁阀、温度传感器和压力传感器均与PLC控制器电连接；

PLC控制器的判断和控制过程如下：

第一换热器和第二换热器的其中一个处于运行状态时，检测该换热器壳程两端的气压差Δp以及管程两端的温度差Δt：

(1)当满足Δp≤P0或Δt≥T0中的至少一个条件时，判断该换热器的壳程未出现堵塞；此时，保持该换热器的正常工作状态；

(2)当满足Δp＞P0且Δt＜T0，且持续保持这种状态达到特定时间周期T后，判断该换热器的壳程出现明显堵塞；此时将氨气管道中的不凝气和冷凝管道中的冷流体切换到另一个换热器中进行冷却，并将该换热器管程中的冷流体切换为蒸汽管道中的热流体，对该换热器的壳程进行加热清扫；

其中，所述T0和P0均为本领域技术专家根据经验确定的特定值,换热器壳程逐渐堵塞过程中,壳程两端流体压力差会逐渐增大,管程两端流体温度差会逐渐缩小,确定一个判断为堵塞时的最小压力差值即为P0,确定一个判断为堵塞时的最大温度差值即为T0；

第一换热器和第二换热器的其中一个处于清扫状态时，检测该换热器壳程两端的气压p1、p2；以及管程两端的温度t1、t2：

(1)当满足|p1-p2|≤P1且|t1-t2|≤T1，判断该换热器清扫完成；

(2)当满足|p1-p2|＞P1或|t1-t2|＞T1时，判断该换热器清扫未完成，继续执行加热清扫过程；

其中，P1和T1均为本领域专家根据经验确定的特定值；该值确定的条件是：当清扫完成后，壳程两端流体压力和管程两端流体温度处于非常接近的状态，但数值上存在一定的差异；确定清扫结完成状态下，壳程和管程两端数值的最大差异值即为P1和T1，当实际测量值大于该特定值认为清扫过程未完成，当实际测量值不大于该特定值时认为清扫过程完成。

2.如权利要求1所述的冷却器自动清扫装置，其特征在于：所述管程用电磁阀均为两位三通电磁阀，分别包括第一电磁阀，第二电磁阀、第三电磁阀以及第四电磁阀；所述第一电磁阀和第三电磁阀均为二进一出电磁阀，第一电磁阀和第三电磁阀的其中一个进口与蒸汽管道的输入口连通，另一个进口与冷凝管道的输入口连通，第一电磁阀和第三电磁阀的出口与第一换热器的管程入口连通；所述第二电磁阀和第四电磁阀均为一进二出电磁阀，第二电磁阀和第四电磁阀的进口与第二换热器的管程出口连通；第二电磁阀和第四电磁阀的其中一个出口与蒸汽回收管道连通，另一个出口与冷凝水回收管道连通。