壳管式换热器的烟垢自动清除装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种壳管式换热器的烟垢自动清除装置，该装置能自动将壳管式换热器的换热管内的烟垢及时地且无须停机或拆卸设备即可有效清除，保证设备连续正常工作。该装置串接于高温烟气出口与壳管式换热器进气口之间，装置的管形壳体内设有靠近且平行于壳管式换热器内一组换热管端口平面的喷气管，该喷气管上设有一组分别正对各换热管端口的喷气口，喷气管与电机之间接有一传动机构，喷气管通过进气管与压缩空气源相连接，控制器控制电机和设在进气管上的阀门使喷气管上的一组喷气口自动地按顺序对全组换热管内的烟垢进行喷气清除。本实用新型专利技术可广泛应用在各种余热利用场合的壳管式换热器。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

壳管式换热器的烟垢自动清除装置
本技术涉及壳管式换热器的烟垢清除
，特别涉及一种壳管式换热 器的烟垢自动清除装置。
技术介绍
由各种燃烧物如燃煤、燃油等燃烧产生的高温烟气，一般都含有大量的烟灰 物。在各种壳管式换热器中，当高温烟气通过换热管时，这些燃料中未完全燃烧或不可 燃烧的物质就会被吸附在换热管的内表面，形成烟垢，并随着运行时间的增加，会越积 越厚。这些残留物不但影响热量的传递，而且会导致被加热表面腐蚀。因此，烟垢如不 及时清除，会严重影响换热效果，甚至造成换热效率大幅度下降，以致设备不能正常工 作。对壳管式换热器的烟垢清除(其实主要是对锅炉一类换热器烟垢的清除)，虽 然国内外已有人工清刷或蒸汽清除等方法，近年来还发展了化学清洗剂清除烟垢，但烟 垢清除率参差不齐，且一般都要停机甚至拆卸设备才能进行，难以达到理想效果。目 前，我国多数电站或工业锅炉都只能听任烟垢危害，或加大换热面积，以求维持设备的 运行。但对于另外一些广泛而又专门应用的场合，像发动机尾气余热的利用，其采用 的壳管式换热器，则往往不能以加大设备体积或停机、拆卸等方法来解决烟垢清除的问 题。而这种余热利用正是当前开发节能技术的重要领域。例如用于渔船的一种利用发动 机尾气余热的吸收式热能制冰设备，环境要求其体积小、重量轻；渔获保鲜制冰要求连 续工作；而吸收式制冷要求的热源温度在320°C以上，其换热器须有较高的换热效率， 换热管烟垢稍有积聚，换热效率就会迅速下降，高温烟气热交换产生的过热蒸汽便达不 到热能制冷要求的温度。因此，如不在运行过程中及时清除换热管内的烟垢，设备是不 可能正常工作的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种壳管式换热器的烟垢自动清除装置，以解决壳 管式换热器、特别是用于发动机尾气余热利用系统的壳管式换热器内换热管的烟垢能及 时地且设备无须停机或拆卸即可有效清除的问题，保证设备连续正常工作，从而使热能 利用、特别是发动机尾气余热的利用进入到实际可行的阶段。本技术所提出的技术解决方案是这样的一种壳管式换热器的烟垢自动清 除装置，包括管形壳体，所述管形壳体为变径管，该管形壳体一端面与壳管式换热器一 端面匹配紧密连接，管形壳体另一端面与烟气管一端面匹配紧密连接，其特征在于所 述管形壳体内设有靠近且平行于所述壳管式换热器内一组换热管端口平面的喷气管，该 喷气管上设有一组分别正对所述各换热管端口的喷气口，一传动机构带动所述喷气管上 的一组喷气口按顺序对所述壳管式换热器内全组换热管内烟垢进行喷气清除，所述传动机构通过电机及其传动轴驱动，所述喷气管通过进气管与压缩空气源相连接，电机和设 在进气管上的阀门的动作通过控制器进行控制。当所述壳管式换热器内一组换热管呈等距圆环形排布时，所述喷气管呈直角 形，该喷气管的第1段位于所述壳管式换热器和所述管形壳体的中轴线上，并通过一对 定位轴套和支承座活动支承在管形壳体内壁上，该喷气管的第1段与所述传动轴通过一 对伞齿轮传动连接，所述喷气管的第1段下端口与进气管内端口通过套管作活动、贯通 连接，所述喷气管的第2段上部开有一排一一正对等距圆环形排列的换热管端口的喷气 口，且该段的末端封闭。当所述壳管式换热器内一组换热管呈纵横向方阵式排布时，所述喷气管呈直管 形且两端封闭，该喷气管中央与所述进气管的内端口贯通连接，所述喷气管上部开有一 排一一正对方阵式排列的换热管端口的喷气口，一根平行于该组换热管端口平面的丝杆 通过一对轴承座活动支承在所述管形壳体对称的两壁上，与该丝杆螺纹配合的丝母一侧 固定有所述进气管内端部，进气管可以采用金属伸缩管，平行于该丝杆且两端分别固定 在所述一对轴承座上的导向杆与所述丝母上的通孔滑动配接，所述丝杆一端与所述传动 轴一端相连接。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果(1)本技术的壳管式换热器的烟垢自动清除装置串接于高温烟气出口与壳 管式换热器进气口之间，其中的除垢机构仅为一管状的喷气管及其传动机构，占用空间 小，基本不影响高温烟气的流通。烟垢的清除是利用外加的高压空气作为工质喷刷换热 管内壁，高压空气和喷刷分离的烟尘叠加在高温烟气中被排放，不影响换热过程。因 此，可在壳管式换热器的正常运行过程中将其烟垢清除，无须停机或拆卸，保证壳管式 换热器连续运行中能自动清除换热管内的烟垢。( 本技术装置的控制器，能根据装置换热效果的参数值，发出信号，启动 高压空气阀门和喷气管动作，自动执行清除换热管内壁烟垢的操作。因此，能及时清除 其烟垢以连续保持换热系统的正常工况条件。为保持换热系统正常连续运行，一般在烟 垢未大量积聚时装置即启动清除烟垢的工作，此时，高压空气对换热管内壁初步积聚的 烟垢能进行充分喷刷，可获得较好的清除效果。(3)本技术装置结构简单、操作方便、自动检测、自动清除，仅用高压空 气，耗能少，成本低；如考虑到无须停机拆卸除垢、确保设备连续正常运行，则其经济 效益更是难以估量。曾对一种渔船发动机尾气余热制冰设备在使用本技术装置前后的情况进行 对比发现，未加设本技术装置时，发动机运行一天后，其制冰设备的日制冰量下降 到标称值的1/2，一周后为标称值的1/4。而装设了本技术装置后，该制冰设备的日 制冰量一直保持在标称值上。本技术可广泛应用在各种余热利用场合的壳管式换热器。这些余热利用的 场合，包括汽车、渔船、发电机等所配备的发动机所排出的尾气、及所有燃烧系统排 出的尾气余热，还能应用于非余热场合的直接加热形式的热能转换。附图说明图1是本技术实施例1的换热管呈等距圆环形排布的壳管式换热器烟垢自动 清除装置结构示意图。图2是图1所示A-A剖视图。图3是图1所示B-B剖视图。图4是本技术实施例2的换热管呈纵横向方阵式排布的壳管式换热器烟垢自 动清除装置结构示意图。图5是图4所示C-C剖视图。图6是图4所示D-D剖视图。其中，附图标记说明如下1，管型壳体；2，进气管；3，喷气管； 4，电机；5，支架；6，传动轴；7，伞齿轮； 8，伞齿轮；9，支承座；10，定位轴套；11，换热器连接口； 12，烟气管连接口；13，套管； 14，喷气口； 15，壳管式换热器；16，烟气管；17，空气压缩机；18，电磁阀；19，控制器； 20，丝母；21，丝杆； 22，轴承座；23，导向杆； 24，进气管；25，喷气管。具体实施方式通过下面实施例对本技术作进一步详细阐述。实施例1参见图1-图3所示，本技术的一种壳管式换热器的烟垢自动清除装置由管 形壳体1、进喷气管3及其传动机构、进气管2、电机4及其传动轴6、空气压缩机17和 控制器19组成。管形壳体1为变径管，其一端面与壳管式换热器15—端面匹配紧密连 接，形成换热器连接口 11，管形壳体1另一端面与烟气管16 —端面匹配紧密连接，形成 烟气管连接口 12。本实施例所采用的壳管式换热器15内的一组换热管是以等距圆环形 排布的，喷气管3呈直角形，其第1段中轴线位于壳管式换热器15和管形壳体1的同一 中轴线上，并通过一对定位轴套10和支承座9活动支承在管形壳体1内壁上，在喷气管 3第1段与电机4的传动轴6末端之间装有一对伞齿轮7、8。喷气管3第1段的下端口 与进气管2内端口通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳管式换热器的烟垢自动清除装置，包括管形壳体，该管形壳体一端面与壳管式换热器一端面匹配紧密连接，管形壳体另一端面与烟气管一端面匹配紧密连接，其特征在于：所述管形壳体内设有靠近且平行于所述壳管式换热器内一组换热管端口平面的喷气管，该喷气管上设有一组分别正对所述各换热管端口的喷气口，一传动机构带动所述喷气管上的一组喷气口按顺序对所述壳管式换热器内全组换热管内烟垢进行喷气清除，所述传动机构通过电机及其传动轴驱动，所述喷气管通过进气管与压缩空气源相连接，电机和设在进气管上的阀门的动作通过控制器进行控制。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：庞启东，周志猎，
申请(专利权)人：佛山市汇控热能制冷科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]