一种热网系统换热器结垢及点蚀监测装置及其使用方法与流程

1.本发明属于供热管网系统监测领域，具体涉及一种热网系统换热器结垢及点蚀监测装置及其使用方法。


背景技术：

2.板式换热器是供热管网的重要组成设备，换热板通常为304或316l不锈钢制成，换热板点蚀和结垢是热网换热器面临的两大难题。换热板结垢不仅降低了板式换热器的换热效率，还会引起换热板垢下腐蚀问题加剧了换热板失效的风险。而换热板发生点蚀穿孔后，会导致换热器压差不稳定，甚至导致整台换热器退出运行。随着集中供热规模的扩大，“大温差”“长输供热”等新技术的实施，换热器的运行温度逐渐升高；而且系统总水容积增大后，水质不易控制，这两个因素都导致换热板结垢和点蚀风险增大。换热器运行过程中，若能对换热板结垢、点蚀情况进行实时监测，及时采取调整阻垢缓蚀剂加药量、调节水质等措施，则能避免对换热器造成较大伤害。
3.但是板式换热器运行过程中处于密闭状态，在其结垢和点蚀的初期无明显性状。传统的换热器结垢报警、预测均是基于换热器进出水温度变化。当换热器的压差、温差等参数出现改变时，换热板往往已经发生了明显的结垢问题，无法在结垢的初期做出预警和提示。目前应用于工业系统的腐蚀监测装置通常使用电化学线性极化法、电阻探针、电感探针以及电场矩阵技术(fsm)只能监测材料均匀腐蚀情况，无法对点蚀等局部腐蚀进行检测。综上，目前市场上没有监测热网系统换热器结垢及点蚀情况的装置和方法。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术存在的难题，本发明的目的在于提供一种热网系统换热器结垢及点蚀监测装置及其使用方法。本装置安装于换热器旁路，通过模拟换热器环境，实现对换热板结垢及点蚀情况的实时监测。为阻垢缓蚀剂加药及水质调控提供参考。
5.为了达到以上的目的，本发明采用如下技术方案：
6.一种热网系统换热器结垢及点蚀监测装置，包括冷水水室和热水水室，热水水室和冷水水室之间使用不锈钢换热板分隔并固定为一体式结构；
7.所述冷水水室具有冷水入水口和冷水出水口；二次网来水管路与冷水入水口连通，冷水出水口与二次网回水管路连通；
8.所述热水水室具有热水出水口和热水入水口；一次网来水管路与热水入水口连通，热水出水口与一次网回水管路；
9.所述流经热水水室的水流方向与冷水水室水流方向相反；
10.所述冷水水室底部安装有激光发射头，激光发射头活动设置在冷水水室外表面。
11.作为本发明的进一步改进，所述冷水水室和热水水室均呈扁平的长方形，冷水水室表面安装有耐压玻璃，耐压玻璃使用螺栓固定。
12.作为本发明的进一步改进，所述水平横杆固定设置，所述竖直杆活动设置在水平
横杆上，所述激光发射头活动设置在竖直杆上。
13.作为本发明的进一步改进，所述不锈钢换热板表面呈波浪形。
14.作为本发明的进一步改进，所述耐压玻璃分为三部分区域，分别为激光束标记刻度区、放大显示区域和普通观察区。
15.作为本发明的进一步改进，所述激光束标记刻度区、放大显示区域和普通观察区由下至上依次布置。
16.一种热网系统换热器结垢及点蚀监测装置的使用方法，包括以下步骤：
17.将热网系统换热器结垢及点蚀监测装置安装于热网换热器旁路；
18.开启激光发生器，沿水平横杆和竖直杆进行水平和竖直方向移动，对换热板表面进行扫描检查，激光照射于未结垢的换热板表面时，反射后在激光束标记刻度区形成光斑；激光照射于结垢的换热板表面时，反射后激光束将会产生明显的偏移；
19.通过移动激光发生器，观察反射激光束光斑判断换热器表面是否结垢。
20.所述将热网系统换热器结垢及点蚀监测装置安装于热网换热器旁路，具体为：
21.将热网系统换热器结垢及点蚀监测装置安装于热网换热器旁路，冷水入水口从二次网来水管路上引旁路取水，水流经冷水水室后从冷水出水口返回热网换热器二次网回水管路；
22.热水入水口从一次网来水管路上引旁路取水，水流经热水水室后从热水出水口返回热网换热器一次网回水管路；
23.流经热水水室的热水热量经不锈钢换热板传递给冷水水室的冷水。
24.和现有技术相比较，本发明具备如下优点：
25.本发明装置安装于热网换热器旁路，能够更加真实地还原热网换热器运行水质条件，无需拆解热网换热器即可对其点蚀结垢情况进行判断。本装置通过激光反射的原理，能够更早更及时地发现换热板表面轻微的结垢现象。
26.本装置安装有耐压玻璃可以实时观察换热器的结垢和点蚀情况，进而在不拆解换热器的情况下分析换热器的结垢及点蚀情况。
附图说明
27.图1为本发明一种用于监测热网系统换热器结垢及点蚀情况装置主视图。
28.图2为本发明一种用于监测热网系统换热器结垢及点蚀情况装置侧视图。
29.图3为本发明结垢及点蚀监测装置在热网系统中安装示意图。
30.图4为本发明结垢判断原理示意图。
具体实施方式
31.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。
32.结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
33.如图1和图2所示，一种热网系统换热器结垢及点蚀监测装置及其使用方法，该装
置设置有冷水入水口1、冷水水室7和冷水出水口2。热网二次网来水通过旁路流入冷水入水口1，流经冷水水室7，从冷水出水口1流回热网系统。装置设置有热水出水口3，热水水室6，热水入水口4。热水水室6和冷水水室7之间使用不锈钢换热板9分隔，流经热水水室6的热水热量经不锈钢换热板9传递给冷水水室7的冷水。冷水水室呈扁平的长方形，冷水水室表面安装有耐压玻璃5，耐压玻璃使用螺栓8固定于冷水水室表面，运行过程中可通过耐压玻璃5观察换热板的实时情况。
34.冷水水室7底部安装有激光发射头12，所述水平横杆11固定设置，所述竖直杆13活动设置在水平横杆11上，所述激光发射头12活动设置在竖直杆13上。激光发射头12可沿水平横杆11水平移动，激光发射头12可沿竖直杆13竖直方向移动。不锈钢换热板9表面呈波浪形。
35.本发明安装于热网换热器旁路，能够更加真实地还原热网换热器运行水质条件，无需拆解热网换热器即可对其点蚀结垢情况进行判断。本装置通过激光反射的原理，能够更早更及时地发现换热板表面轻微的结垢现象。本装置安装有耐压玻璃可以实时观察换热器的结垢和点蚀情况，进而在不拆解换热器的情况下分析换热器的结垢及点蚀情况。
36.作为优选实施例，耐压玻璃5分为3部分区域，激光束标记刻度区10、放大显示区域14和普通观察区19。
37.所述耐压玻璃5和冷水水室7之间之前设置有水平横杆11和竖直杆13，所述激光发射头12能够沿水平横杆11或竖直杆13移动。
38.如图3所示，结垢、点蚀情况监测装置安装于热网换热器旁路，装置冷水进水口2从二次网来水管路15上引旁路取水，水流经冷水水室后从冷水出水口2返回热网换热器二次网回水管路16。装置热水进水口4从一次网来水管路17上引旁路取水，水流经热水水室后从热水出水口3返回热网换热器一次网回水管路18。
39.本发明还提供一种热网系统换热器结垢及点蚀监测装置的使用方法，包括以下步骤：
40.将热网系统换热器结垢及点蚀监测装置安装于热网换热器旁路；
41.开启激光发生器12，沿水平横杆11和竖直杆13进行水平和竖直方向移动，对换热板表面进行扫描检查，激光照射于未结垢的换热板表面时，反射后在激光束标记刻度区10形成光斑；激光照射于结垢的换热板表面时，反射后激光束将会产生明显的偏移；
42.通过移动激光发生器12，观察反射激光束光斑判断换热器表面是否结垢。
43.所述将热网系统换热器结垢及点蚀监测装置安装于热网换热器旁路，具体为：
44.将热网系统换热器结垢及点蚀监测装置安装于热网换热器旁路，冷水入水口1从二次网来水管路15上引旁路取水，水流经冷水水室7后从冷水出水口2返回热网换热器二次网回水管路16；
45.热水入水口4从一次网来水管路17上引旁路取水，水流经热水水室6后从热水出水口3返回热网换热器一次网回水管路18；
46.流经热水水室6的热水热量经不锈钢换热板9传递给冷水水室7的冷水。
47.如图4所示，本装置的使用方法如下：
48.其中，将热网系统换热器结垢及点蚀监测装置100安装于热网换热器200的旁路中；
49.二次网水流经冷水水室后被逐渐加热，因此在冷水出水口2位置最容易结垢，开启激光发生器12，沿水平横杆11和竖直杆13进行水平和竖直方向移动，对换热板表面进行扫描检查，激光照射于未结垢的换热板表面时，反射后在激光束标记刻度区10形成光斑。激光照射于结垢的换热板表面时，反射后激光束将会产生明显的偏移，因此可以通过移动激光发生器12，观察反射激光束光斑判断换热器表面是否结垢。
50.换热板点蚀情况可以通过放大显示区域14进行观察，换热板未发生点蚀时，换热板表面呈现金属光泽。当换热板表面出现点状腐蚀坑时，说明换热板发生点蚀。通过该结垢、点蚀监测装置，可以在换热板发生轻微结垢或者轻微点蚀时，对热网循环水加药量和水质指标进行调整。
51.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。