一种换热器换热管道防护结构的制作方法

本发明涉及换热器，具体为一种换热器换热管道防护结构。

背景技术：

1、换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备，又称热交换器。换热器在化工、石油、动力、食品及其它许多工业生产中占有重要地位，其在化工生产中换热器可作为加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等，应用广泛。换热器是一种在不同温度的两种或两种以上流体间实现物料之间热量传递的节能设备，是使热量由温度较高的流体传递给温度较低的流体。

2、现有的换热器换热管道在进行换热处理时，由于缺少对换热管道的安全防护，造成换热管道容易受到外界因素的破坏，进而影响换热器的正常使用，另外现有的换热管道保温效果较差，造成大量的热量浪费，换热器的换热效率下降。

3、为此，我们提出了一种换热器换热管道防护结构。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种换热器换热管道防护结构，用于解决上述提出的技术问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种换热器换热管道防护结构，包括换热管和防护架，所述换热管位于防护架的内部设置，且换热管的内部设置有内层和外层，所述防护架内部的两侧均设置有连接管，两个所述连接管的一端分别与换热管的两端连接，且两个连接管的一端均延伸至防护架的外部；

3、所述防护架内部的一侧固定设置有第一保温架，且防护架内部的另一侧活动设置有第二保温架，所述第一保温架与第二保温架相对的一侧活动密封连接，所述第一保温架和第二保温架之间设置为保温腔，且换热管位于保温腔的内部设置；

4、所述防护架的顶部与底部分别固定设置有第一固定板和第二固定板，所述第一固定板的一侧与第一保温架的一侧固定连接，且第一固定板和第一保温架之间设置有超声波发生器，所述第二固定板的一侧固定设置有四个微型电缸，且四个微型电缸的驱动端分别与第二保温架的一侧固定连接。

5、优选的，所述第一固定板的一侧分别固定设置有导油管和导气管，所述导油管一端贯穿第一固定板与第一保温架并延伸至第一保温架的内部，所述导气管的一端贯穿第一固定板并延伸至防护架的内部。

6、优选的，还包括：

7、数据采集模块，用于获取各周期内换热管的各个位置内层和外层的介质流量数值、各周期内换热管的各个位置内层和外层的介质温度数值以及各周期内保温腔和隔热腔内部的介质密度数值；

8、堵塞检测模块，用于对所述换热管内部的介质流动状态进行检测并判定，得到堵塞检测结果；

9、密封检测模块，用于对所述保温腔和隔热腔内部的介质密封性进行检测并判定，得到密封检测结果；

10、控制模块，用于基于所述堵塞检测结果以及密封检测结果对换热器换热管到防护结构进行处理；

11、报警模块，用于基于所述堵塞检测结果以及密封检测结果对换热器换热管道防护结构的异常信号进行报警提示。

12、优选的，所述数据采集模块获取换热管中内层和外层的介质流量数值、介质温度数值以及保温腔和隔热腔内部的介质密度数值。

13、优选的，所述介质流量通过设置在换热管中内层和外层的流量传感器进行数值采集，介质温度通过设置在换热管中内层和外层的温度传感器进行数值采集，介质密度数值通过设置在保温腔和隔热腔内部的压力传感器进行数值采集，利用压力传感器分别采集保温腔和隔热腔内部介质对单位面积的作用力，再通过公式计算得出保温腔和隔热腔内部的介质密度数值。

14、优选的，所述堵塞检测模块基于获取的换热管中内层和外层的介质流量数值、介质温度数值以及保温腔和隔热腔内部的介质密度数值进行检测并判定，得到堵塞检测结果以及密封检测结果。

15、优选的，所述堵塞检测模块对换热管中内层和外层介质流量数值以及介质温度数值进行检测和判定处理，得堵塞检测结果；

16、具体方法如下：

17、将获取各周期内各个位置换热管中内层和外层的介质流量数值分别标记为ol和cl，其中：

18、ol＝{oflowi},i＝1,2,...,i

19、oflowi＝{oreducei.n},n＝1,2,...,n

20、cl＝{cflowi},i＝1,2,...,i

21、cflowi＝{creducei.n},n＝1,2,...,n

22、

23、其中，i表示对换热管中内层和外层流量共检测了i个周期；n表示在检测的周期内换热管的检测位置；oflowi表示第i个周期中对换热管中内层流量的检测结果；oreducei,n表示第i个周期中在换热管中内层的第n个位置中介质流量的流动情况；cflowi表示第i个周期中对换热管中外层流量的检测结果；creducei,n表示第i个周期中在换热管中外层的第n个位置中介质流量的流动情况；blockingi,n表示在第i个周期中在换热管中的第n个位置介质流动的堵塞值，另外l1为内层介质流量的影响因子，l2为外层介质流量的影响因子；

24、获取换热管内部介质流量的参考堵塞阈值，并将其标记为blockingmax，将换热管内部流量的堵塞值blockingi,n与参考堵塞阈值blockingmax作差，若作差的结果为正数，则判定换热管内部的介质正常流动，若作差的结果为负数，则换热管内部流量的堵塞值blockingi,n超过参考堵塞阈值blockingmax，此时判定换热管内部的介质流动状态发生堵塞，堵塞检测模块输出堵塞信号，通过控制模块控制超声波发生器开始运行，利用超声波发生器对换热管内部进行超声波振动处理，将换热管内壁附着的杂质进行清理。

25、优选的，所述密封检测模块对所述保温腔和隔热腔内部的介质密封性进行检测并判定，得到密封检测结果；

26、将获取保温腔和隔热腔内部的介质密度分别标记为bρ和gρ，根据公式leak＝(bρ/bρm+1)×a1+(gρ/gρm+1)×a2,得到密封系数，并将其标记为leak，其中bρm表示保温腔内部介质密度阈值，gρm表示隔热腔内部介质密度阈值，a1和a2分别表示为设定的权值因子

27、获取参考的密度系数阈值，并将其标记为leakmax，将密封系数leak与参考密度系数阈值leakmax作差，若作差的结果为正数，则判定保温腔和隔热腔内部的密封性正常，若作差的结果为负数，则判定保温腔和隔热腔内部的密封性异常，通过密封检测模块向报警模块发生异常信号，报警模块向监控终端发送处理信号。

28、与现有技术相比具备以下有益效果：

29、本发明中通过在换热管的外部设置防护架，利用防护架和第一固定板以及第二固定板对换热管进行完全封闭，从而对换热管的表面起到了有效的安全防护作用，避免换热管受到外界撞击或剐蹭导致换热管发生损坏的情况出现，确保换热管的正常稳定运行；再通过设置的第一保温架和第二保温架对换热管进行封闭防护，在换热管的表面形成保温腔，同时在防护架的内部形成隔热腔，接着在保温腔的内部充入硅油，由于硅油具有较高的热稳定性和耐高温性能，能够在高温环境下保持较好的隔热效果，利用硅油包覆在换热管的表面，对换热管内部的热量进行完全的包覆隔热，从而有效提高硅油对换热管内部热量的保温效果，再通过在隔热腔的内部充入等体积的氮气，利用氮气较低的热导率对防护架外部的热量和内部的保温腔之间进行隔开，避免外部的环境因素影响防护架内部保温腔对换热管的保温效果；通过第一保温架一侧的超声波发生器对保温腔的内部产生超声波振动，利用超声波振动对换热管内壁的水垢进行振动清理，通过实时监测换热管内部高温介质和低温介质的流量以及低温介质和高温介质的换热效果来判定超声波发生器的工作状态，再通过对保温腔和隔热腔内部介质的密度进行监测，保证保温腔和隔热腔能够对换热管起到正常的保温隔热作用，避免保温腔和隔热腔发生泄漏，无法对换热管起到有效的保温防护。