一种除垢率可控式换热器在线除垢装置的制作方法

：本发明属于换热器维护和清洁，具体涉及一种除垢率可控式换热器在线除垢装置，能够避免过度除垢造成的能源浪费和人力物力的浪费。

背景技术

0、背景技术：

1、换热器是电力、化工、炼油、制冷、低温、建材、冶金、环保等工业生产中广泛使用的热力设备，其主要作用是将热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体，使流体温度达到工艺过程规定的指标，满足工艺过程的需要。90％上的工业生产中常见的换热设备表面存在污垢堆积成垢现象，这种现象使得冷热流体间的热交换效率降低，能耗增加，还会导致垢下腐蚀的发生，使得工业生产过程存在极大地安全隐患。

2、在现有技术中，为了使换热器正常运行，常采用的除垢方法包括物理除垢法和化学除垢法。例如，中国专利202110665445.1公开的一种换热器除垢系统，包括：换热器，其中设置有换热管，换热管两端设置有换热管冷流体进口处和换热管冷流体出口处；两个压力测试仪，包括第一压力测试仪和第二压力测试仪，分别设置于换热管冷流体进口处与换热管冷流体出口处，用于获取换热管冷流体进口处与换热管冷流体出口处的压力值；信号处理器，与所述第一压力测试仪和第二压力测试仪连接，用于接收所述压力值并计算换热管冷流体进口处与换热管冷流体出口处的压力降，并根据压力降输出振荡信号；振荡器，设置于换热管冷流体进口处，与信号处理器连接，根据所述振荡信号对流入换热器的流体产生脉冲。中国专利201520178632.7公开的一种板式换热器除垢装置，包括换热板组和除垢组件，所述换热板组的左、右两侧设有固定压紧板和活动压紧板，固定压紧板和活动压紧板通过压紧螺栓相连，固定压紧板上设有一号进水管、二号进水管、二号出水管和一号出水管，固定压紧板前端上部并排设置有一号进水管和二号出水管，前端下部并排设置有一号出水管和二号进水管，一号进水管、一号出水管和二号进水管、二号出水管分别由四个通断阀门控制通断；所述除垢组件包括一次除垢组件和二次除垢组件，一次除垢组件包括依次连通的第一阀门、一号水罐、高压循环冲洗装置以及第二阀门，上述各部件均通过连接软管相连通，二次除垢组件包括依次连通的第三阀门、二号水罐、高压循环冲洗装置以及第四阀门，上述各部件均通过连接软管相连通，第二阀门和第三阀门分别竖直向下设置在一号进水管和二号出水管底部，第一阀门和第四阀门分别向下倾斜设置在一号出水管和二号进水管底部；所述换热板组的上、下两端分别设有上导杆和下导杆，该上导杆和下导杆伸出换热板组的同一端侧连有支柱，固定压紧板和活动压紧板的上端设有相对应的上压紧孔，固定压紧板和活动压紧板的下端设有相对应的下压紧孔，上压紧孔之间连有上压紧螺栓，下压紧孔之间连有下压紧螺栓。中国专利201510716389.4公开的一种天然气换热器除垢剂，包括葡萄糖酸、柠檬酸、edta，葡萄糖酸、柠檬酸和edta的质量比为30-35：38-45：25-30，天然气换热器除垢剂为葡萄糖酸、柠檬酸、edta的水溶液，葡萄糖酸、柠檬酸、edta水溶液的质量百分比浓度为3-10％，天然气换热器的清洗过程包括以下工艺步骤：1)将换热器的外部循环系统连接构成一个完整的循环系统；2)加入除垢剂进行循环清洗；3)循环清洗后的清洗液进行中和排放；4)换热器注满清水循环0.5-1小时；5)排放后用压缩气体吹扫；6)压缩气体吹扫后的换热器进行钝化处理；钝化处理采用的钝化剂为氨基三甲叉膦酸、钼酸钠和甲基苯并三唑的水溶液，氨基三甲叉膦酸、钼酸钠和甲基苯并三唑的质量比为30-36：29-35：40-50，氨基葡糖苷、钼酸盐和唑类化合物水溶液的质量百分比浓度为6-10％，清洗液进行中和排放后，将换热器系统封堵的部位打开，清理剥落的污垢及污物。中国专利201810269784.6公开的一种换热器离线酸洗除垢工艺，具体包括以下步骤：s1：将换热器与原系统断开并排尽换热器中的水；s2：在一级储液罐加入清洗剂，打开第一阀门，通过第一液位计控制加水量；s3：关闭第一阀门，启动搅拌机，当清洗剂完全溶于水时关闭搅拌机；s4：启动上液泵，通过第二液位计控制二级储液罐加液量；当第二液位计检测到二级储液罐水位到达第一预定值时关闭上液泵；当二级储液罐水位低于第二预定值时，开启上液泵对二级储液罐进行补液直至二级储液罐水位到达第一预定值；s5：保持第五阀门和第七阀门关闭，开启第三阀门、第四阀门、第六阀门和第八阀门，启动循环泵对换热器进行清洗；当ph计的探测值到达第三预定值时，关闭第六阀门，打开第五阀门，回液管路内的废液流入废液池，当废液都流进废液池后，关闭第五阀门打开第六阀门；s6：第二液位计检测到二级储液罐水位低于第二预定值，开启上液泵对二级储液罐进行补液；s7：重复步骤s1至s6，直至ph计的探测值与一级储液罐内的清洗液的ph值相同；s8：关闭第六阀门和第八阀门，打开第七阀门和第五阀门，使用清水管路的清水对换热器进行冲洗，冲洗液经回液管路流入废液池；当ph计的探测值与清水ph值相同时，关闭第七阀门和第五阀门，除垢完毕，所述清洗剂为氨基磺酸和缓蚀剂，所述氨基磺酸和缓蚀剂与水的配比为每立方米水配50kg氨基磺酸和3kg缓蚀剂，所述第三预定值为1.19。

3、但是，上述除垢方法都不能对除垢的实时效果进行有效评估，使得除垢过程存在清洁效果不足或过度清洁的情况，而且化学除垢方法大多需要离线拆机进行，步骤较为繁琐。

4、因此，需要研发设计一种既能在线有效去除污垢，又能评估换热器除垢效果的换热器除垢装置，以避免清洁不足造成的换热器换热效率低下或者过度清洁造成的时间和能量损耗。

技术实现思路

0、技术实现要素：

1、本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种除垢率可控式换热器在线除垢装置，使换热器换热效率维持在较高的水平，同时节约能耗和人力。

2、为了实现上述目的，本发明涉及的一种除垢率可控式换热器在线除垢装置的主体结构包括分别与换热器连接的污垢热阻在线监测系统和在线除垢系统，以及与污垢热阻在线监测系统和在线除垢系统连接的控制系统；

3、其中，污垢热阻在线监测系统至少包括冷水池、冷水泵、热水箱、热水泵、冷热水流入和流出管路，以及配套的电磁阀门、温度计、电磁流量计和ph计；

4、在线除垢系统至少包括酸洗液存储箱、酸洗泵、酸洗液流入和流出管路，以及配套的电磁阀门和液位报警器；

5、控制系统至少包括数据采集模块、plc控制器和显示器。

6、本发明涉及的冷水池中的冷水单向流动，不参与循环利用；

7、热水箱中的热水闭环流动，能够循环利用；

8、酸洗液存储箱中的酸洗液在符合要求时，闭环流动，能够循环利用，不符合要求时，直接排出。

9、本发明涉及的一种除垢率可控式换热器在线除垢装置使用时：

10、污垢热阻在线监测系统监测换热器的传热数据和酸洗液存储箱的液位数据，并上传至控制系统，控制系统通过计算得到实时数值，将其与相应的设定值进行比较和显示，根据比较结果，控制在线除垢系统是否进行除垢、确定排放路径、是否进行报警等操作，以及与污垢热阻在线监测系统和在线除垢系统连接的控制系统；

11、具体地：

12、当实时污垢热阻值大于等于临界污垢热阻值时，plc控制器控制在线除垢系统开启，对换热器进行除垢；当实时污垢热阻值小于临界污垢热阻值时，换热器正常运行；

13、当ph计测定的ph值大于等于6时，通过冷水流出管路将酸洗液直接排出换热器；当ph值小于6时，通过冷水流出管路和酸洗液流出管路将酸洗液回流至酸洗液存储箱中循环利用；

14、当酸洗液存储箱内的液面高度小于等于设定值时，液位报警器进行声光报警。

15、本发明与现有技术相比，控制系统与污垢热阻在线监测系统和在线除垢系统连接，污垢热阻在线监测系统对实时污垢热阻值进行监测，控制系统将监测结果与临界污垢热阻值进行对比，当实时污垢热阻值大于等于临界污垢值时，通过控制系统开启在线除垢系统，对换热器进行除垢，当除垢率达到设定值时，关闭在线除垢系统，使换热器恢复正常的工作状态，具体地，plc控制器基于数据采集模块采集的数据计算实时污垢热阻值，并将其与临界污垢热阻值及相应除垢率对应的污垢热阻值进行比较，根据比较结果对在线除垢系统下达是否在线进行除垢的相应指令；其结构简单，在线除垢系统通过设置的除垢率目标值进行在线除垢操作，达到目标值后即停止操作，避免拆卸换热器，节省时间，防止过度除垢造成的能源浪费和人力物力的浪费。