一种用于换热器管程清洗的定位方法与流程

本发明涉及换热器设备
技术领域：
，尤其涉及一种用于换热器管程清洗的定位方法。
背景技术：
：换热器(heatexchanger)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，使流体温度达到流程规定的指标，以满足工艺条件的需要，同时也是提高能源利用率的主要设备之一。换热器管程是指介质流经换热管内的通道及与其相贯通的部分，管程数是指介质沿换热管长度方向往返的次数。但是换热器在使用过程中，不可避免的会产生污垢，这些污垢附着在换热器管程上，给生产作业带来生产损失和经济损失。因此，我们有必要定期给换热器管程进行清洗。换热器清洗污垢的方法，根据工作原理分有机械清洗法和化学清洗法两类。人工化学法是最被用户所熟知并且普遍应用的方法，但是这种方式存在非常大的弊端，经人工化学法清洗完的换热器，在打压测试时常有渗漏发生，不但不能达到完全清洁的效果，更达不到设备有效利用和节能降耗的目的。化学试剂的使用不但增加了机组报废的可能性，其试剂的排放也给客户增添了解决污染物的困扰；而机械高压水射流清洗技术带有一定的危险性，可能会对换热器本身和操作人员造成一定的伤害，因此有必要制造一种自动化产品对换热器进行清洗作业，在提高清洗效率的同时，也保证设备和操作人员的安全。技术实现要素：本发明的目的是提供一种用于换热器管程清洗的定位方法，该方法能够实现自动化的清洗作业，利用高压水射流清洗技术和远程控制技术保证了清洗作业的高效性和安全性。一种用于换热器管程清洗的定位方法，所述方法包括：将圆形定位装置固定在需要清洗的换热器上；根据所述换热器的类型安装传感器节点，并依次连接计算机、无线传感器、圆形定位装置、控制箱和水箱；设定信标节点作为基准并进行坐标定位；根据设定的信标节点控制所述圆形定位装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗。所述根据设定的信标节点控制所述圆形定位装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗，具体包括：根据设定的信标节点，利用预设的DV-Hop算法来控制所述圆形定位装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗。所设定的信标节点包括：所述换热器管板中心附近的管束圆心，并将坐标值输入至所述计算机中。所述利用预设的DV-Hop算法来控制所述圆形定位装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗，具体包括：将设定的信标节点的坐标转化为极坐标；控制所述圆形定位装置进行环向或水平运动，使所述圆形定位装置中设置的清洗装置到达所述换热器需要清洗的每一个管束；再连通水箱，通以高压水射流装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗。由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法能够实现自动化的清洗作业，利用高压水射流清洗技术和远程控制技术保证了清洗作业的高效性和安全性。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图1为本发明实施例所提供用于换热器管程清洗的定位方法流程示意图；图2所示为本发明实施例所举出的定位清洗的示意图。具体实施方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供用于换热器管程清洗的定位方法流程示意图，所述方法包括：步骤11：将圆形定位装置固定在需要清洗的换热器上；在该步骤中，该圆形定位装置的一种典型结构为：包括圆弧导轨、直线导轨、环形驱动装置、直线驱动装置、空水平导引装置和固定装置。所述的圆弧导轨由齿条带组成，可以调节大小以便适应不同型号的换热器，在工作时与固定装置连接。所述的环形驱动装置装卡在圆弧导轨上，可以在圆弧导轨上做圆周环绕运动。所述的空水平导引装置装卡在圆弧导轨上，方便直线导轨的运动。所述的直线导轨固定在环形驱动装置和空水平导引装置之间，其长度可以调节，以便适应不同型号的换热器。所述的直线驱动装置装卡在直线导轨上，可沿直线导轨做上下移动，带动清洗装置进行清洗换热器管束的作业。除本申请说明的该结构的圆形定位装置外，其他能够实现定位功能的清洗装置也是可以的。步骤12：根据所述换热器的类型安装传感器节点，并依次连接计算机、无线传感器、圆形定位装置、控制箱和水箱；步骤13：设定信标节点作为基准并进行坐标定位；在该步骤中，所设定的信标节点包括所述换热器管板中心附近的管束圆心，为方便定位，将坐标值输入至所述计算机中。步骤14：根据设定的信标节点控制所述圆形定位装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗。在该步骤中，由计算机根据设定的信标节点，利用预设的DV-Hop算法来控制所述圆形定位装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗，具体过程包括：首先将设定的信标节点的坐标转化为极坐标；控制所述圆形定位装置进行环向或水平运动，使所述圆形定位装置中设置的清洗装置到达所述换热器需要清洗的每一个管束；再连通水箱，通以高压水射流装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗。下面以具体的实例对上述清洗过程进行说明：首先，将圆形定位装置安装至换热器管板，根据换热器管束的排列方式，选择安装传感器节点，一般把节点安装在换热器管板中心附近的管束上(可把信标节点记为1、2、3、4......)；然后连接计算机、无线传感器、圆形定位装置、控制箱和水箱。测量好每个预设的信标节点的位置坐标并标号，坐标可记为节点1(x1，y1)、节点2(x2，y2)、节点3(x3，y3)、节点4(x4，y4)......，信标节点1与其他信标节点之间的距离是已知的，分别为d12,d13,d14，距离为：d12=(x1-x2)2+(y1-y2)2---(1)]]>跳数分别为hops12,hops13,hops14，则信标节点1计算的平均每跳距离为：C1=d12+d13+d14hops12+hops13+hops14---(2)]]>如图2所示为本发明实施例所举出的定位清洗的示意图，参考图2：假设节点A为定位节点，定位节点A与信标节点1之间的跳数最少，即1与A最近，因此，定位节点A从信标节点1处获取平均每跳距离值，即CA＝C1，并计算定位节点A与信标节点1、2、3、4的估计距离为：CAhopsA1,CAhopsA2,CAhopsA3,CAhopsA4。同时为了提高计算精度，减小误差，可加入最小二乘法、加权处理和迭代求精的计算方式，改进后信标节点1计算的平均每跳距离C1应满足：d12=(x1-x2)2+(y1-y2)2=C1hops12+ϵ12---(3)]]>其中，2为信标节点1数据表中的其他信标节点号，hops12为信标节点1、2之间的跳数，d12为信标节点1、2之间的真实距离，ε12为用平均每跳距离与跳数乘积代替真实距离所引起的误差。根据最小二乘法，用表示总误差，则：Σ1≠2ϵ123=Σ1≠2(d12-C1hops12)2---(4)]]>令则信标节点1计算的平均每跳距离为：C1=Σ1≠2(hops12d12)Σ1≠2hops122---(5)]]>在DV-Hop算法中，定位节点只接受距离自己最近的信标节点的平均每跳距离，并作为定位节点自身的平均每跳距离。但是单个的信标节点不足以反映整体，因此加入加权平均思想，假设定位节点A的数据表已经记录了N个信标节点的平均每跳距离信息，赋予不同的加权值λ1，则：λ1=hops1Σk=1Nhopsk---(6)]]>计算得到定位节点自身的平均每跳距离为：CA＝λ1C1+λ2C2......(7)进而通过迭代运算提高定位的精度。假设任意的定位节点坐标为A(x,y)有：(x-x1)2+(y-y1)2=d12...(x-xn)2+(y-yn)2=dn2---(8)]]>令在估计坐标(x0,y0)处进行泰勒级数展开有：f(x0+h,y0+k)≈(x0-xn)2+(y0-yn)2+x0-xn(x0-xn)2+(y0-yn)2h+y0-yn(x0-xn)2+(y0-yn)2k---(9)]]>求解方程组，可得坐标修正步长h,k，设判断条件为：h2+k2<ηthreshold---(10)]]>ηthreshold为判断条件，可根据实际清洗作业自行设定。若成立，则停止计算；否则，取步长为即：x0=x0+h2y0=y0+k2]]>进行迭代计算，进而求得需要清洗的定位节点的坐标。具体实现中，每个定位节点可以上一个计算好的定位节点作为新的信标节点，若离新的信标节点较近，则舍弃前一个信标节点，以此来减小误差，提高计算精度。然后再将设定的信标节点的坐标转化为极坐标；控制所述圆形定位装置进行环向或水平运动，使所述圆形定位装置中设置的清洗装置到达所述换热器需要清洗的每一个管束；再连通水箱，通以高压水射流装置对所述换热器每一个管束进行定位式自动清洗。综上所述，本发明实施例所提供的定位方法可计算出管束的位置，通过计算机和控制箱进行远程操作，利用高压水射流清洗技术，实现了自动化高效率、安全系数高的清洗方式。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。当前第1页1 2 3