废气余热回收自动清洗非均布热管换热器及自动清洗方法技术

本发明专利技术公开了一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器及自动清洗方法。包括换热器壳体，所述的换热器壳体内安装有热管换热部件和自动清洗组件，所述的换热器壳体内分为下层热流通道和上层冷流通道；上层冷流通道中流动的是常温新风，下层热流通道中流动的是高温热定型废气。高温热定型废气将热量通过中间隔板和热管传递给冷流通道的常温新风，完成高温热定型废气和新风的热交换。本发明专利技术通过增加自动清洗组件并进行自动清洗控制，实现换热器的自动清洗，有效提高了换热器的工作效率，降低企业的工作成本。本发明专利技术传热效率高，使用寿命长，防堵塞性能好，特别适用于印染企业的热定型废气余热回收场合。

Automatic cleaning of non uniform heat pipe heat exchanger and automatic cleaning method for waste heat recovery

The invention discloses an automatic cleaning non - uniform heat pipe heat exchanger and an automatic cleaning method for waste heat recovery. Including the casing of the heat exchanger, the heat exchanger is arranged in the shell of heat pipe heat exchanger components and automatic cleaning components, heat exchanger shell for heat channel is divided into lower and upper cold flow passage of the flow channel; the upper cold flow is the normal temperature air flow, lower heat channel in high temperature exhaust heat setting. The heat heat setting exhaust gas passes the heat through the middle baffle and heat pipe to the fresh air of the cold flow channel, and completes the heat exchange of the hot setting exhaust gas and the fresh air. The invention realizes automatic cleaning of the heat exchanger by adding automatic cleaning components and automatic cleaning control, effectively improving the working efficiency of the heat exchanger and reducing the work cost of the enterprise. The invention has high heat transfer efficiency, long service life and good anti blocking performance, and is especially suitable for the heat setting waste heat recovery situation of the printing and dyeing enterprises.

【技术实现步骤摘要】
废气余热回收自动清洗非均布热管换热器及自动清洗方法
本专利技术涉及一种热管换热器，尤其是应用于热定型废气余热回收自动清洗非均布热管换热器及自动清洗方法。技术背景作为印染大国，我国在印染装备及技术中仍存在许多不足，如能耗高，排污大等问题。热定型机是印染过程中的重要装备，其主要功能是对经前处理后的织物进行气流烘干、拉幅定型等后整理工作。通过热定型，可有效改善织物前处理后出现的幅宽不匀，纬纱歪斜等现象，提高织物的机械性能及产品舒适性。但热定型机在工作中会产生大量的高温废气，直接排放将造成大量的能源浪费。因此，若对热定型机工作时排放的高温废气进行余热回收，就可以有效减少印染行业的能耗，降低生产成本。一种有效的办法为采用换热器对高温印染废气进行余热回收。目前，换热器技术比较成熟，市场上的换热器主要分为板式换热器、壳式换热器、热管式换热器等。但由于热定型高温废气中包含印染助剂和溶剂的挥发物和冷凝物，还含有细小的织物纤维和尘埃。这些杂质易于附着在管道表面，降低换热器的工作效率，严重时还会阻塞换热器，导致换热器失效。因此，热定型余热回收换热器的设计与优化还需考虑流道堵塞的问题。针对印染余热回收换热器，中国专利技术专利（CN104075615A）公开了一种管壳式换热器，通过机械方式去除通流区域的固体油污，将清洁板与动力丝杠装配在一起，清洁板可沿丝杠在换热器通流区域内移动，刮铣固体油污达到清洗的目的。该换热器可实现对通流通道的清洗功能，但未能实现对清洗功能的自动控制。中国专利技术专利（CN103424029A）公开了一种管壳式换热器，具体应用于涤纶生产过程，采用化学方法对换热器内部的细小涤纶纤维进行清洗。采用的原理是高温条件下三甘醇可溶解涤纶。专利技术的清洗效果较好，但是时间消耗过长，且不能实现清洗的自动控制。目前应用于热定型废气余热回收的换热器普遍存在换热效率低，热定型废气流道易阻塞的问题，这都限制了热定型废气余热回收的换热器的大范围推广，因此，有必要提出一种换热效率高，对热定型废气流道杂质污染物进行自动清洗的换热器。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器及自动清洗方法。本专利技术通过增加自动清洗组件并进行自动清洗控制，实现换热器的自动清洗。通过对流道内的阻塞程度和热管表面的油污附着程度进行分析，并对热定型废气通道杂质污染物进行自动清洗，可有效提高换热器的换热效率，并防止换热器堵塞。而且，本专利技术的热管采用非均布布置，流体与热管更有效接触，有效提高换热器的换热效率。本换热器效率高，使用寿命长，防堵塞性能好，可实现热定型废气余热的有效回收，有效降低企业的工作成本，特别适用于印染企业的热定型废气余热回收场合。本专利技术采用的技术方案是：一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器，包括换热器壳体，所述的换热器壳体内安装有热管换热部件和自动清洗组件；其中：所述的热管换热部件安装在换热器壳体内，并将换热器壳体内部分隔为互不混合的下层热流通道和上层冷流通道；所述热管换热组件包括中间隔板，所述中间隔板上开设有非均布阵列结构排布的通孔，所述的非均布阵列结构排布的通孔上竖直插入安装有非均布阵列结构排布的热管，且被所述中间隔板分隔成位于下层热流通道内的蒸发段和位于上层冷流通道的冷凝段；所述的位于下层热流通道位置的换热器壳体的两侧壁上分别开设有热定型废气进口和热定型废气出口，且所述的热定型废气进口和热定型废气出口同轴心开设；所述的位于上层冷流通道位置的换热器壳体的两侧壁上分别开设有新风进口和新风出口，且所述的新风进口和新风出口同轴心开设；所述热定型废气进口、新风进口位于换热器壳体的同侧，所述热定型废气出口、新风出口位于换热器壳体的同侧；所述的换热器壳体内底面中心位置开设有圆形凹槽，所述的圆形凹槽的中心位置开设有中心圆形通孔；所述的中心圆形通孔外侧的圆形凹槽上均布开设有第一周向圆形通孔；所述的换热器壳体内底面的圆形凹槽上安装有自动清洗组件；所述的自动清洗组件包括活动清洗件，密封垫和固定螺母；所述的活动清洗件包括装配在圆形凹槽上的圆盘，所述的圆盘上均布开设有与第一周向圆形通孔位置对应的第二周向圆形通孔；所述的圆盘18中心位置安装有与第一步进电机输出轴柔性相连且能穿过中心圆形通孔的圆柱体，圆柱体外表面加工有螺纹,所述的固定螺母与圆柱体外表面加工有螺纹螺合相连，所述的固定螺母还与第二步进电机输出轴连接；所述的圆形凹槽与圆盘之间安装有密封垫，所述的密封垫中心位置开设有供圆柱体穿过用的通孔；所述的密封垫上均布开设有与第一周向圆形通孔位置对应的第三周向圆形通孔。所述的换热器壳体底面中心位置的中心圆形通孔的直径大于第一周向圆形通孔的直径。所述的活动清洗件的圆盘的直径小于换热器壳体底面圆形凹槽的直径，所述圆盘的高度小于换热器壳体底面圆形凹槽的深度；所述的圆柱体直径小于换热器壳体底面中心圆形通孔的直径，所述的圆柱体长度大于换热器壳体底面圆形凹槽上的中心圆形通孔的深度。所述的换热器壳体底面中心位置的圆形凹槽上的第一周向圆形通孔的孔径与活动清洗件的圆盘上第二周向圆形通孔的孔径、密封垫上的第三周向圆形通孔的孔径均相同。所述的换热器壳体与中间隔板采用焊接方式相连；且所述的换热器壳体为铝合金换热器壳体。所述的热定型废气进口、新风进口、热定型废气出口、新风出口处分别安装有热电偶和压力传感器；所述的压力传感器和热电偶分别与信号处理装置相连，所述的信号处理装置与微处理器相连，所述的微处理器通过信号处理装置分别与第一步进电机、第二步进电机和液压泵相连；所述第一步进电机与活动清洗件的圆柱体相连；所述的第二步进电机与固定螺母相连；所述液压泵26与清洗液瓶相连。一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器的自动清洗方法，包括如下步骤：当换热器开始工作前，所述活动清洗件的圆盘上的第二周向圆形通孔与换热器壳体底面上的第一周向圆形通孔的位置错开而不能形成流道；所述固定螺母初始时与圆柱体外表面的螺纹相配合，拧紧在换热器壳体的底面上，将活动清洗件的圆盘与换热器壳体的底面压紧，在不要求清洗的工作状态下实现密封；当换热器工作时，采用所述热电偶分别测量热定型废气进口与热定型废气出口之间的温度差，新风进口与新风出口之间的温度差；采用所述压力传感器分别测量热定型废气进口与热定型废气出口之间的压力差，新风进口与新风出口之间的压力差，并将压差信号和温差信号传递给微处理器；微处理器得到温度差和压力差信号后，进行计算处理，并与预先设定的温度差标准值与压力差标准值进行比较分析；当实际温度差值小于最小温度差标准值或实际压力差值大于最大压力差标准值时，所述微处理器向第二步进电机发出执行信号，第二步进电机转动，拧松固定螺母，带动活动清洗件的圆柱体上升；所述微处理器向第二步进电机发出执行信号，第二步进电机转动，带动活动清洗件的圆柱体转动；使活动清洗件的圆盘的第二周向圆形通孔与换热器壳体底面上的第一周向圆形通孔、密封垫上的第三周向圆形通孔的位置对齐形成流道；同时所述微处理器向液压泵发出执行命令，液压泵启动，清洗液瓶输送其内盛有的清洗液经液压泵后流经换热器壳体底面上的第一周向圆形通孔和活动清洗件的第二周向圆形通孔后对下层热流通道进行清洗，清洗下来的杂质污染物随热定型废气出口流出换热器壳体；在清洗的同时，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器，其特征在于：包括换热器壳体(1)，所述的换热器壳体(1)内安装有热管换热部件(2)和自动清洗组件(3)；其中：所述的热管换热部件(2)安装在换热器壳体(1)内，并将换热器壳体(1)内部分隔为互不混合的下层热流通道(11)和上层冷流通道(12)；所述热管换热组件(2)包括中间隔板(14)，所述中间隔板(14)上开设有非均布阵列结构排布的通孔，所述的非均布阵列结构排布的通孔上竖直插入安装有非均布阵列结构排布的热管(13)，且被所述中间隔板(14)分隔成位于下层热流通道(11)内的蒸发段和位于上层冷流通道(12)的冷凝段；所述的位于下层热流通道(11)位置的换热器壳体(1)的两侧壁上分别开设有热定型废气进口(4)和热定型废气出口(6)，且所述的热定型废气进口(4)和热定型废气出口(6)同轴心开设；所述的位于上层冷流通道(12)位置的换热器壳体(1)的两侧壁上分别开设有新风进口(5)和新风出口(7)，且所述的新风进口(5)和新风出口(7)同轴心开设；所述热定型废气进口(4)、新风进口(5)位于换热器壳体(1)的同侧，所述热定型废气出口(6)、新风出口(7)位于换热器壳体(1)的同侧；所述的换热器壳体(1)内底面中心位置开设有圆形凹槽，所述的圆形凹槽的中心位置开设有中心圆形通孔(9)；所述的中心圆形通孔(9)外侧的圆形凹槽上均布开设有第一周向圆形通孔(10)；所述的换热器壳体(1)内底面的圆形凹槽上安装有自动清洗组件(3)；所述的自动清洗组件(3)包括活动清洗件(15)，密封垫(16)和固定螺母(17)；所述的活动清洗件(15)包括装配在圆形凹槽上的圆盘(18)，所述的圆盘(18)上均布开设有与第一周向圆形通孔(10)位置对应的第二周向圆形通孔(19)；所述的圆盘(18)中心位置安装有与第一步进电机(25)输出轴柔性相连且能穿过中心圆形通孔(9)的圆柱体(20)，圆柱体(20)外表面加工有螺纹,所述的固定螺母(17)与圆柱体(20)外表面加工有螺纹螺合相连，所述的固定螺母(17)还与第二步进电机(28)输出轴连接；所述的圆形凹槽与圆盘(18)之间安装有密封垫(16)，所述的密封垫(16)中心位置开设有供圆柱体(20)穿过用的通孔；所述的密封垫(16)上均布开设有与第一周向圆形通孔(10)位置对应的第三周向圆形通孔(8)。...

【技术特征摘要】
1.一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器，其特征在于：包括换热器壳体(1)，所述的换热器壳体(1)内安装有热管换热部件(2)和自动清洗组件(3)；其中：所述的热管换热部件(2)安装在换热器壳体(1)内，并将换热器壳体(1)内部分隔为互不混合的下层热流通道(11)和上层冷流通道(12)；所述热管换热组件(2)包括中间隔板(14)，所述中间隔板(14)上开设有非均布阵列结构排布的通孔，所述的非均布阵列结构排布的通孔上竖直插入安装有非均布阵列结构排布的热管(13)，且被所述中间隔板(14)分隔成位于下层热流通道(11)内的蒸发段和位于上层冷流通道(12)的冷凝段；所述的位于下层热流通道(11)位置的换热器壳体(1)的两侧壁上分别开设有热定型废气进口(4)和热定型废气出口(6)，且所述的热定型废气进口(4)和热定型废气出口(6)同轴心开设；所述的位于上层冷流通道(12)位置的换热器壳体(1)的两侧壁上分别开设有新风进口(5)和新风出口(7)，且所述的新风进口(5)和新风出口(7)同轴心开设；所述热定型废气进口(4)、新风进口(5)位于换热器壳体(1)的同侧，所述热定型废气出口(6)、新风出口(7)位于换热器壳体(1)的同侧；所述的换热器壳体(1)内底面中心位置开设有圆形凹槽，所述的圆形凹槽的中心位置开设有中心圆形通孔(9)；所述的中心圆形通孔(9)外侧的圆形凹槽上均布开设有第一周向圆形通孔(10)；所述的换热器壳体(1)内底面的圆形凹槽上安装有自动清洗组件(3)；所述的自动清洗组件(3)包括活动清洗件(15)，密封垫(16)和固定螺母(17)；所述的活动清洗件(15)包括装配在圆形凹槽上的圆盘(18)，所述的圆盘(18)上均布开设有与第一周向圆形通孔(10)位置对应的第二周向圆形通孔(19)；所述的圆盘(18)中心位置安装有与第一步进电机(25)输出轴柔性相连且能穿过中心圆形通孔(9)的圆柱体(20)，圆柱体(20)外表面加工有螺纹,所述的固定螺母(17)与圆柱体(20)外表面加工有螺纹螺合相连，所述的固定螺母(17)还与第二步进电机(28)输出轴连接；所述的圆形凹槽与圆盘(18)之间安装有密封垫(16)，所述的密封垫(16)中心位置开设有供圆柱体(20)穿过用的通孔；所述的密封垫(16)上均布开设有与第一周向圆形通孔(10)位置对应的第三周向圆形通孔(8)。2.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器，其特征在于：所述的换热器壳体(1)底面中心位置的中心圆形通孔(9)的直径大于第一周向圆形通孔(10)的直径。3.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器，其特征在于：所述的活动清洗件(15)的圆盘(18)的直径小于换热器壳体(1)底面圆形凹槽的直径，所述圆盘(18)的高度小于换热器壳体(1)底面圆形凹槽的深度；所述的圆柱体(20)直径小于换热器壳体(1)底面中心圆形通孔(9)的直径，所述的圆柱体(20)长度大于换热器壳体(1)底面圆形凹槽上的中心圆形通孔(9)的深度。4.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器，其特征在于：所述的换热器壳体(1)底面中心位置的圆形凹槽上的第一周向圆形通孔(10)的孔径与活动清洗件(15)的圆盘(18)上第二周向圆形通孔(19)的孔径、密封垫(16)上的第三周向圆形通孔(8)的孔径均相同。5.根据权利要求1所述的一种废气余热回收自动清洗非均布热管换热器，其特征在于：所述的换热器壳体(1)和中间隔板(14)采用焊接方式相连；且所述的换热器壳体(1)为铝合金换热器壳体。6.根据权利要求1所述的一种废气余热回...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱淼，王景汉，向忠，黄晓东，胡旭东，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33