本发明涉及清洗装置的技术领域，特别涉及实验室用除污装置。
背景技术：
蒸发器是将热源热能传递给被蒸发介质，被蒸发介质在换蒸发换热面受热后气化蒸发。在蒸发器的工作过程中，因换热管的内外热量不均匀，冷却水特别是硬质的冷却水由于水的内部存在某些盐或离子，容易在换热管表面处理过饱和状态而析出附着于换热管表面，从而沉积结垢。无论哪种蒸发器，若其换热管表面结垢，不仅将影响蒸发器的传热效率、制约蒸发器使用，同时，还可能会由于换热管表面的结垢的导热性差，结垢的表面与内部的温差巨大而发生爆炸等事故，造成严重的经济损失。
为了解决上述问题，中国专利(专利公告号：CN104667552B)公开了一种自带清洗装置的蒸发器，包括蒸发机构和曝气系统；所述蒸发机构包括壳体、位于壳体内的若干个换热管，该壳体的一端设有蒸汽进口，该壳体远离蒸汽进口的另一端设有蒸汽出口，所述蒸汽进口、换热管及蒸汽出口三者之间形成供蒸汽流通的通道；所述壳体的顶部或上端设有排气口，该壳体的底部设有进水口和出水口；所述出水口内设有U型滤筛；所述曝气系统包括供气装置和位于壳体内的曝气管道；所述供气装置的出风口通过通气管道与曝气管道相连；所述曝气管道底部设置有沿曝气管道长度方向排列的若干气孔，在所述壳体上设有供通气管道穿过的接入口；所述供气装置为压缩机，所述压缩机的进风口与壳体顶部的排气口之间连接有输气管，所述压缩机的出风口与蒸汽进口之间设置有蒸汽旁路。
上述方案虽然通过曝气系统可将空气压缩成曝气充入壳体中，通过曝气对换热管产生振动，将换热管外壁上的污垢清洗掉，但对于部分吸附较久或粘附性强的污垢仅通过振动还是无法将污垢清洗掉。
技术实现要素：
本发明意在提供实验室用除污装置，以解决现有蒸发器内的热交换管外壁上的污垢无法完全清除的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：实验室用除污装置，包括箱体，所述箱体内设有蒸发机构、除污机构和控制机构，所述蒸发机构包括壳体，所述壳体内设有多个热交换管，所述热交换管一端的壳体上设有蒸气进口，所述热交换管另一端的壳体上设有蒸气出口；所述除污机构包括固定在箱体内的抽风机、位于壳体内的多个弹力球和第一转动轴、位于壳体下方储水箱，所述抽风机与壳体之间连接有进风管，所述壳体上远离进风管的一端设有出风管，每个所述弹力球内固定有第一磁铁块，所述第一转动轴转动连接在壳体底部，每个所述第一转动轴上均周向等距分布有多个第一叶片，所述储水箱固定在箱体内，所述储水箱与壳体之间连接有进水管和出水管，所述进水管上设有循环水泵，所述出水管上设有电动阀门，所述电动阀门下方的出水管上设有斜管，所述斜管相对的出水管内壁上设有与第一磁铁块磁性相同的第二磁铁块，所述斜管一端与壳体底部之间连接有循环管道，所述循环管道正下方的斜管内设有与第一磁铁块磁性相同的第三磁铁块，所述循环管道上转动连接有盖板；所述控制机构用于打开或闭合电动阀门、循环水泵和抽风机。
基础方案的原理：本装置运行前，将弹力球放入壳体中以及将储水箱中充满水，然后开启抽风机和电动开关，此时风吹动第一叶片转动以及弹力球在壳体内跳动，当弹力球与热交换管发生碰撞后，弹力球可将热交换管外壁上的污垢碰撞掉，并使热交换管产生振动，可将热交换管上结垢不久的污垢振动掉，由于弹力球自身的弹性，弹力球在与热交换管发生碰撞时不会对热交换管产生损伤，还可在壳体内做无规则的弹动，当弹力球与第一叶片碰撞后，可通过第一叶片加快弹力球的运动。
当弹力球进入出水管中时，可将部分污垢一同带入出水管中，当弹力球经过第二磁铁块时，弹力球被磁力推入斜管中，而污垢则直接落入储水箱中，此时弹力球沿斜管滑落，当弹力球滑落至循环管道下方时，弹力球被第三磁铁块的磁力弹起并推动盖板打开从而回到壳体中。
此时通过控制机构关闭抽风机和电动阀门、开启循环水泵，循环水泵将储水箱中的水抽入壳体中，水在不断注入的过程中带动第一叶片转动，使得壳体底部的污垢被带至出水管处，当壳体中的水面高于第一转动轴上的第一叶片最高处后，第一叶片停止转动，此时弹力球漂浮在水面上，随着水不管的注入，壳体中的空气通过出风管排出。当壳体内的水面高于位置最高的热交换管后，此时通过控制机构关闭循环水泵、打开电动阀门和抽风机，此时水和污垢通过出水管进入储水箱中，而弹力球在水面上滑动并与热交换管相互摩擦，通过弹力球上的摩擦，可对热交换管进行第二次除垢，将热交换管外壁上的污垢完全清除，并且从热交换管上掉落的污垢直接落入水中，污垢被水直接带入储水箱中，当除垢完毕后，关闭抽风机、循环水泵和电动阀门。
基础方案的优点：与现有技术相比，1、通过抽风机可带动弹力球在蒸发机构内发生无规则的跳动，并通过弹力球与热交换管发生碰撞来对热交换管外壁的进行第一次除垢；当壳体内充满水后在进行放水的过程中，通过弹力球与热交换管外壁发生摩擦实现对热交换管外壁的第二次除垢，可将污垢彻底清除，并通过放水直接将污垢带出壳体；2、通过抽风机带动第一叶片转动来为弹力球提供推力以及改变弹力球的跳动方向，从而弹力球多角度的与热交换管进行碰撞，增强了除垢的效率；3、通过弹力球内的第一磁铁块、出水管中的第二磁铁块和斜管上的第三磁铁块可在弹力球经过出水口后回到壳体中，实现了将弹力球与水和污垢的分离的效果。
优选方案一：作为基础方案的优选方案，所述控制机构位于出风口上方的壳体上，所述控制机构包括转动连接在箱体内的第二转动轴，所述第二转动轴上由内至外依次设置有扭簧、扇齿轮和周向等距分布的第二叶片，所述第二转动轴与壳体之间设有支撑柱，所述支撑柱上滑动连接有与扇齿轮相啮合的齿条，所述齿条一侧的运动轨迹上设有用于关闭电动阀门、抽风机和打开循环水泵的第一联动开关，所述齿条另一侧的运动轨迹上设有用于打开电动阀门、抽风机和关闭循环水泵的第二联动开关，通过上述设置，可通过壳体中的风吹动第二叶片转动，从而带动第二转动轴转动，通过第二转动轴带动扇齿轮和扭簧转动，扇齿轮转动后带动齿条滑动并触发第一联动开关，此时抽风机关闭，第二转动轴在扭簧扭力的作用下发生反转，并通过第二转动轴带动扇齿轮反转，当扇齿轮带动齿条反向移动并可触发第二联动开关，此设置提高了能源的利用率。
优选方案二：作为优选方案一的优选方案，所述第一转动轴上方的壳体内设有向出水管方向倾斜的斜板，所述斜板上开有通孔，所述通孔位于相应的第一转动轴或出水管上方，通过上述设置，可在壳体内形成一个导向，在放水过程中，污垢和弹力球可被水沿斜板方向带至出水口。
优选方案三：作为优选方案二的优选方案，所述循环水泵与储水箱之间的进水管上设有过滤网，通过上述设置，可防止循环水泵在抽水的过程中将污垢再次抽入壳体中。
优选方案四：作为优选方案三的优选方案，所述进风管前端与壳体之间的夹角小于90°，通过上述设置，可使抽风机抽入的风在壳体能形成循环风道，便于弹力球的运动。
附图说明
图1是本发明实验室用除污装置的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：箱体1、壳体2、热交换管3、蒸气进口4、蒸气出口5、抽风机6、弹力球7、第一转动轴8、储水箱9、进风管10、出风管11、第一叶片12、进水管13、出水管14、循环水泵15、电动阀门16、斜管17、第二磁铁块18、循环管道19、第三磁铁块20、盖板21、第二转动轴22、扇齿轮23、第一联动开关24、第二联动开关25、支撑柱26、齿条27、第二叶片28、过滤网29、斜板30。
实施例基本如附图1所示：实验室用除污装置，包括箱体1，箱体1内设有蒸发机构、除污机构和控制机构，蒸发机构包括壳体2，壳体2内设有多个热交换管3，热交换管3左端的壳体2上设有蒸气进口4，热交换管3右端的壳体2上设有蒸气出口5。
除污机构包括固定在箱体1内的抽风机6、位于壳体2内的多个弹力球7和第一转动轴8、位于壳体2正下方储水箱9，抽风机6与壳体2顶部的左端之间连接有进风管10，进风管10前端与壳体2之间的夹角小于90°，便于抽风机6抽入壳体2的风在壳体2能形成循环风道。壳体2顶部的右端固定有出风管11。每个弹力球7内均固定有第一磁铁块，第一转动轴8转动连接在壳体2底部，每个第一转动轴8上均周向等距分布有四个第一叶片12，第一转动轴8上方的壳体2内固定有向出水管14方向倾斜的斜板30，斜板30上开有多个通孔，通孔的长度长于第一转动轴8上的两个第一叶片12间最长的间距，通孔位于相应的第一转动轴8或出水管14上方。
储水箱9固定在箱体1内，储水箱9与壳体2之间连接有进水管13和出水管14，进水管13位于壳体2左侧，进水管13上安装有循环水泵15，循环水泵15下方的进水管13上安装有过滤网29，可有效的防止落入储水箱9中的污垢被循环水泵15抽入壳体2中。出水管14位于壳体2右侧，出水管14上安装有电动阀门16，电动阀门16下方的出水管14上安装有斜管17，斜管17相对的出水管14内壁上固定有与第一磁铁块磁性箱体1的第二磁铁块18，斜管17左端与壳体2底部之间连接有循环管道19，斜管17左端还固定有与第一磁铁块磁性相同的第三磁铁块20，循环管道19上转动连接有盖板21。
控制机构位于出风口上方的壳体2上，控制机构包括转动连接在箱体1内的第二转动轴22，第二转动轴22上由内至外依次设置有扭簧、扇齿轮23和周向等距分布的第二叶片28，第二转动轴22与壳体2之间焊接有两个支撑柱26，两个支撑柱26上滑动连接有与扇齿轮23相啮合的齿条27，齿条27左侧的运动轨迹上固定有用于关闭电动阀门16、抽风机6和打开循环水泵15的第一联动开关24，齿条27右侧的运动轨迹上固定有用于打开电动阀门16、抽风机6和关闭循环水泵15的第二联动开关25。
本实施例中，本装置运行前，将弹力球7放入壳体2中以及将储水箱9中充满水，然后开启抽风机6和电动开关，此时风吹动第一叶片12转动、以及风带动弹力球7在壳体2内弹动，当弹力球7与热交换管3发生碰撞后，弹力球7可将热交换管3外壁上的污垢碰撞掉，并使热交换管3产生振动，通过热交换管3自身的振动可将热交换管3上的部分污垢振动掉，由于弹力球7自身的弹性，弹力球7在与热交换管3发生碰撞时不会对热交换管3产生损伤，还可在壳体2内做无规则的弹动，当弹力球7与第一叶片12碰撞后，可通过第一叶片12加快弹力球7的运动以及通过第一叶片12使弹力球7的运动方向发生改变，实现了弹力球7与热交换管3不同位置和角度的碰撞，使得污垢清除更加全面。
当弹力球7进入出水管14中时，可将部分污垢一同带入出水管14中，当弹力球7经过第二磁铁块18时，弹力球7被第二磁铁块18的磁力推入斜管17中，而污垢则直接落入储水箱9中，此时弹力球7沿斜管17滚落，当弹力球7滑落至循环管道19下方时，弹力球7被第三磁铁块20的磁力弹起并推动盖板21打开从而回到壳体2中，而盖板21又在自身的重力作用下复位。
在抽风机6开启的过程中，壳体2中的空气通过出风口吹打在第二叶片28上，使得第二叶片28发生转动，当第二叶片28转动后，第二叶片28通过第二转动轴22带动扭簧发生扭转以及扇齿轮23发生转动，当扇齿轮23与齿条27啮合后带动齿条27向左侧移动，当齿条27与第一联动开关24接触后可触发第一联动开关24，此时循环水泵15被打开，而抽风机6和电动阀门16被关闭。
循环水泵15将储水箱9中的水抽入壳体2中，水在不断注入的过程中带动第一叶片12逆时针转动，此时可通过第一叶片12推动壳体2底部的水和污垢向出水管14方向运动；当壳体2中的水面高于第一转动轴8上的第一叶片12最高处后，第一叶片12停止转动，此时弹力球7漂浮在水面上，随着水不管的注入，壳体2中的空气通过出风管11排出。当壳体2内的水面高于位置最高的热交换管3后，水可将热交换管3上的污垢全部推至壳体2底部。
抽风机6关闭后，此时出风管11流出的风缺少了推动力，使得风对第二叶片28的推力减小，第二转动轴22在扭簧的扭力作用下带动扇齿轮23反转，当扇齿轮23与齿条27接触后，扇齿轮23带动齿条27向右移动，当齿条27触发第二联动开关25时，壳体2中的水刚好将所有热交换管3没过，此时循环水泵15被关闭、电动阀门16和抽风机6被开启，水和污垢通过出水管14进入储水箱9中，而弹力球7在风的作用下在水面上滑动并与热交换管3相互摩擦，通过弹力球7上的摩擦，可对热交换管3进行第二次除垢，可将热交换管3外壁上的污垢完全清除，并且从热交换管3上掉落的污垢直接落入水中，污垢被水直接带入储水箱9中，当除垢完毕后，关闭抽风机6、循环水泵15和电动阀门16。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。