(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810142436.2
(22)申请日 2018.02.11
(71)申请人 吉林省电力科学研究院有限公司
地址 130000 吉林省长春市高新区前进大
街2000号
申请人 国网吉林省电力有限公司电力科学
研究院
国家电网公司
(72)发明人 张春波 王久生 张建新 赵维愚
杨雪 刘熙旸 周诗宇 董冠良
胡婧婷 曾千惠 王刚 徐笑丹
田姝
(74)专利代理机构 长春市吉利专利事务所
22206
代理人 李晓莉
(51)Int.Cl.F28G 3/16(2006.01)
(54)发明名称管式换热设备管束清理装置(57)摘要本发明提供一种管式换热设备管束清理装置，包括两根平行设置的旋转轴和密封的驱动装置；在两根旋转轴上均焊接有圆柱盘组，圆柱盘组中的圆柱盘交替间隔设置，且圆柱盘组中的圆柱盘的直径小于管式换热设备管束的直径，圆柱盘组中的每个圆柱盘的表面均带有凹凸纹；驱动装置包括电动机、第一传动齿轮和第二传动齿轮，电动机的输出轴通过联轴器与第一旋转轴或第二旋转轴连接，第一传动齿轮套设在第一旋转轴上，所第二传动齿轮套设在第二旋转轴上，第一传动齿轮与第二传动齿轮相啮合。利用本发明，不仅保证了换热效率，还可以避免化学清洗或延长化学清洗周期，避免了化学清洗对金属的
腐蚀和清洗后查漏堵漏工作。权利要求书1页 说明书3页 附图1页CN 108387134 A 2018.08.10
C N 108387134
A
1.一种管式换热设备管束清理装置，其特征在于，包括：第一旋转轴(1)、第二旋转轴
(2)和密封的驱动装置(3)，所述第一旋转轴(1)与第二旋转轴(2)平行设置；其中，
在所述第一旋转轴(1)上焊接有第一圆柱盘组(4)和第二圆柱盘组(5)，所述第一圆柱盘组(4)中的每个圆柱盘均具有相同的小于管式换热设备管束的直径；所述第二圆柱盘组
(5)中的每个圆柱盘的直径均小于管式换热设备管束的直径，且按照清理方向逐渐变小；
在所述第二旋转轴(2)上焊接有第三圆柱盘组(6)和第四圆柱盘组(7)，所述第三圆柱盘组(6)中的每个圆柱盘均具有相同的小于管式换热设备管束的直径；所述第四圆柱盘组
(7)中的每个圆柱盘的直径均小于管式换热设备管束的直径，且按照清理方向逐渐变小；
所述第一圆柱盘组(4)中的圆柱盘与所述第三圆柱盘组(6)中的圆柱盘相互交替间隔设置，所述第二圆柱
盘组(5)中的圆柱盘与所述第四圆柱盘组(7)中的圆柱盘相互交替间隔设置；
所述第一圆柱盘组(4)、所述第二圆柱盘组(5)、所述第三圆柱盘组(6)和所述第四圆柱盘组(7)中的每个圆柱盘的表面均带有凹凸纹；
所述驱动装置(3)包括电动机(3-1)、第一传动齿轮(3-2)和第二传动齿轮(3-3)，所述电动机(3-1)的输出轴通过联轴器与所述第一旋转轴(1)或所述第二旋转轴(2)连接，所述第一传动齿轮(3-2)套设在所述第一旋转轴(1)上，所述第二传动齿轮(3-3)套设在所述第二旋转轴(2)上，所述第一传动齿轮(3-2)与所述第二传动齿轮(3-3)相啮合。
2.根据权利要求1所述的管式换热设备管束清理装置，其特征在于，在所述驱动装置
(3)的外部安装有压力传感器。
3.根据权利要求1所述的管式换热设备管束清理装置，其特征在于，在所述驱动装置(3)的端部外壁上设置有旋转螺纹。
权 利 要 求 书1/1页CN 108387134 A
管式换热设备管束清理装置
技术领域
[0001]本发明属于管束清洁技术领域，特别是涉及到一种适用于强化管式换热设备管束物理清理的装置。
背景技术
[0002]凝汽器、加热器等管束换热设备是热电联产企业、火电、石油、化工等工业企业的重要设备，主要用于不同介质之间的换热，因热负荷较高、冷却介质质量、漏泄等因素，加热器管内(冷却介质侧)会出现垢类和腐蚀产物、黏泥等沉积物。沉积物不仅使得换热效果大幅下降、疏水温度上升，造成经济性大幅下降、设备运行参数达不到工艺技术要求，还会额外附加给换热管较大的应力，同时加剧换热管束腐蚀、缩短设备使用寿命，污染被冷却介质。据统计，300MW机组凝汽器换热管结垢厚度为0.5mm，机组热效率降低1.2％，结垢厚度为1mm，机组热效率降低3.3％。因此，凝汽器、加热器等换热设备的沉积物预防和清除工作异常重要。
[0003]在沉积物的预防方面，虽然(DL/T 300-2011)《火电厂凝汽器管防腐防垢导则》等导则有明确要求，但由于水源水质差异大、处理工艺设备出水不合格等因素，凝汽器等换热设备污堵、穿孔等现象仍然是普遍现象，甚至在堵管超过10％后，系统设备换热效果达不到要求而直接更换换热器的情况也时有发生。
[0004]换热器的清理包括物理清洗和化学清洗。化学清洗方面的导则，如(DL T 957-2005)《火力发电厂凝汽器化学清洗及成膜导则》在沉积物的清理方面发挥了较大的作用，但是仍存在以下问题：1)可操作性差，实施周期长(提计划、获批、招标、实施、检查)；2)对管束有一定程度腐蚀，尤其是点蚀较严重的管束清洗后大多会出现渗漏，因此，清洗后通常需要对渗漏或泄漏的管束进行换管；3)经济性差，费用高、额外大量废液需要处理；4)职业健康条件差，如盐酸、硝酸等清洗时，有一定量的酸气，对设备和人身有严重危害；5)保证波纹管大截面积部位的清洗效果，其余小截面积部位的腐蚀量较大。物理清洗方式主要包括高压水冲洗、胶球和高压水联用清理两种方式，这两种清理方式存在的缺点如下：1)不能有效清除硬质沉积物，主要用于清除污泥和软质沉积处；2)额外附加给管束应力，对管束有一定损害；3)工期长工作量大，效果差效率低、环境恶劣。4)对波纹管束的清理效果差。[0005]设备均有一定的使用寿命和清洗次数要求，只有达到清洗要求后才能实施化学清洗，而沉积物的沉积规律是，单位面积沉积量随时间延长的关系不是成线性关系，而是成对数关系，此外，随着时间的延伸、换热效率下降，沉积物会逐渐变成硬质垢类，物理清洗难度就会增大。
[0006]因此，亟需有一种物理清洗装置以提升物理清洗的效率和效果。
发明内容
[0007]本发明所要解决的技术问题是：提供一种管式换热设备管束清理装置，以解决上背景技术所提出的问题。
[0008]本发明提供的管式换热设备管束清理装置，包括：第一旋转轴、第二旋转轴和密封的驱动装置；其中，在第一旋转轴上焊接有第一圆柱盘组和第二圆柱盘组，第一圆柱盘组中的每个圆柱盘均具有相同的小于管式换热设备管束的直径；第二圆柱盘组中的每个圆柱盘的直径均小于管式换热设备管束的直径，且按照清理方向逐渐变小；在第二旋转轴上焊接有第三圆柱盘组和第四圆柱盘组，第三圆柱盘组中的每个圆柱盘均具有相同的小于管式换热设备管束的直径；第四圆柱盘组中的每个圆柱盘的直径均小于管式换热设备管束的直径，且按照清理方向逐渐变小；第一圆柱盘组中的圆柱盘与第三圆柱盘组中的圆柱盘相互交替间隔设置，第二圆柱盘组中的圆柱盘与第四圆柱盘组中的圆柱盘相互交替间隔设置；第一圆柱盘组、第二圆柱盘组、第三圆柱盘组和第四圆柱盘组中的每个圆柱盘的表面均带有凹凸纹；驱动装置包括电动机、第一传动齿轮和第二传动齿轮，电动机的输出轴通过联轴器与第一旋转轴或第二旋转轴连接，第一传动齿轮套设在第一旋转轴上，所第二传动齿轮套设在第二旋转轴上，第一传动齿轮与第二传动齿轮相啮合。
[0009]利用上述本发明的管式换热设备管束清理装置，能够取得以下技术效果：[0010]1、由于密集布置的凹凸纹和不同部位的反复变向旋转，使得装置具有很高的清洗效率，同时大幅降低了物料清洗的难度和工作量，通常每根管最多采用两次后，残留垢量就降至最大初始垢量2％以下，除垢性能优良，超过了常规管束清洗的质量要求，避免采用常规的物理清洗+化学清洗的除垢手段。
[0011]2、装置自动功能良好，安全系数高，单个装置能够重复使用近1000次以上，对管束内壁无不良
影响和伤害。
[0012]3、为管束的硬质垢类清理提供了高效、安全、可行、经济的清洗途径，不仅保证了换热效率，还可以避免化学清洗或延长化学清洗周期，避免了化学清洗对金属的腐蚀和清洗后查漏堵漏工作，此装置可多个同时使用，可显著缩短清洗工期，提高换热设备利用率，因此，具有显著的经济性和普遍的适用性。
附图说明
[0013]以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
[0014]图1为本发明提供的管式换热设备管束清理装置的结构示意图。
[0015]图中：第一旋转轴1、第二旋转轴2、驱动装置3、电动机3-1、电源充电口3-1-1、第一传动齿轮3-2、第二传动齿轮3-3、第一圆柱盘组4、第二圆柱盘组5、第三圆柱盘组6、第四圆柱盘组7。
具体实施方式
[0016]图1示出了本发明提供的管式换热设备管束清理装置的结构。
[0017]如图1所示，管式换热设备管束清理装置，包括：第一旋转轴1、第二旋转轴2和密封的驱动装置3，第一旋转轴1与第二旋转轴2平行设置，第一旋转轴1与第二旋转轴2的间距为4mm，在第一旋转轴1上沿管束的清理方向焊接有第一圆柱盘组4和第二圆柱盘组5，第一圆柱盘组4中的每个圆柱盘均具有相同的直径，该直径小于管式换热设备管束的直径，具体地，第一圆柱盘组4中的圆柱盘的直径比管式换热设备管束的直径小0.3mm；第二圆柱盘组5中的每个圆柱盘的直径均小于管式换热设备管束的直径，且按照管束的清理方向逐渐变
小；具体地，第二圆柱盘组5中按照清理方向的第一个圆柱盘的直径比第一圆柱盘组4中的圆柱盘的直径小2mm，第二圆柱盘组5中按照清理方向的第二个圆柱盘的直径比第一个圆柱盘的直径小2mm，以此类推，获得第二圆柱盘组5中所有圆柱盘的直径。
[0018]在第二旋转轴2上焊接有第三圆柱盘组6和第四圆柱盘组7，第三圆柱盘组6中的每个圆柱盘均具有相同的直径，该直径小于管式换热设备管束的直径，具体地，第三圆柱盘组6中的圆柱盘的直径比管式换热设备管束的直径小0.3mm；第四圆柱盘组7中的每个圆柱盘的直径均小于管式换热设备管束的直径，且按照清理方向逐渐变小，具体地，第四圆柱盘组7中按照清理方向的第一个圆柱盘的直径比第三圆柱盘组6中的圆柱盘的直径小2mm，第四圆柱盘组7中按照清理方向的第二个圆柱盘的直径比第一个圆柱盘的直径小2mm，以此类推，获得第四圆柱盘组7中所有圆柱盘的直径；从图1可以看出，第四圆柱盘组7的整体形状类似于锥形。
[0019]第一圆柱盘组4中的圆柱盘与第三圆柱盘组6中的圆柱盘相互交替间隔设置，第二圆柱盘组5中的圆柱盘与第四圆柱盘组7中的圆柱盘相互交替间隔设置；即相邻的两个圆柱盘之间具有间距，优选地，间距为1mm。
[0020]第一圆柱盘组4、第二圆柱盘组5、第三圆柱盘组6和第四圆柱盘组7中的每个圆柱盘的表面均带有至少一条凹凸纹，凹凸纹的间距为0.2～0.5mm。
[0021]驱动装置3包括电动机3-1、第一传动齿轮3-2和第二传动齿轮3-3，电动机3-1的输出轴通过联轴器与第一旋转轴1或第二旋转轴2连接，在图1中，电动机3-1的输出轴与第一旋转轴1连接，第一传动齿轮3-2套设在第一旋转轴1上，第二传动齿轮3-3套设在第二旋转轴2上，第一传动齿轮3-2与第二传动齿轮3-3相啮合，当电动机3-1启动时带动第一旋转轴1转动，通过第一传动齿轮3-2与第二传动齿轮3-3啮合传动，带动第二旋转轴2转动，从而实现圆柱盘的转动，通过圆柱盘表面设置的凹凸纹清理管束的垢类。
[0022]第一传动齿轮3-2与第二传动齿轮3-3啮合传动，因此，第一旋转轴1始终与第二旋转轴2的转动方向相反，，确保对垢类的清除能力，并避免圆柱盘被堵塞。
[0023]为了实现电动机3-1的充电功能，电动机3-1具有一个电源充电口3-1-1，为电动机3-1充电。
[0024]本发明提供的管式换热设备管束清理装置的动力源为压力水，由压力水推动管式换热设备管束清理装置在管束内向前移动，为了检测压力水的压力，在在驱动装置3的外部四周安装有压力传感器，检测的压力高与0.25MPa时，电动机断电，管式换热设备管束清理装置自动停止旋转；当管式换热设备管束清理装置移动至管束的末端时，压力传感器检测不到压力时，管式换热设备管束清理装置自动停止旋转，随水流落入换热设备底部布置的滤网中。
[0025]为了能够让压力水能够更好的推动管式换热设备管束清理装置在管束内前进旋转，在驱动装置3的端部外壁上设置有旋转螺纹。
[0026]本发明提供的管式换热设备管束清理装置中的第一旋转轴1、第二旋转轴2和圆柱盘的材质均为轻质高强度钢，第一旋转轴1、第二旋转轴2的旋转速度均可调整(20～40r/ min)，第一旋转轴1、第二旋转轴2的旋转速度可相同也可不同，由于管式换热设备管束清理装置的重量仅为290g，旋转速度低，不会对换热管产生伤痕。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议