列管式换热器在线机械除垢装置的制作方法

本实用新型涉及列管式换热器除垢技术，尤其涉及一种列管式换热器在线机械除垢装置。

背景技术：

目前列管式热交换器是一种有效能量转移传热工具，在很多行业广泛的应用，例如管式蒸发、冷凝器、散热器等。近年来卧管式MVR(Mechanical Vapor Recompression机械蒸汽再压缩)蒸发系统更以其节能环保优势明显而在高盐水处理、渗滤液处理等新兴行业得以推广。而其在新行业结垢问题也凸显出来，如垃圾渗滤液，其成分复杂，有机和无机结垢物很多，造成蒸发设备必须频繁停机清洗。本装置针对卧管喷淋布膜蒸发器结垢原理，采用机械方式，实现在线清除结垢和抑制结垢功能。

因为无法直观了解结垢状况，卧式蒸发器管层结垢极其难以清洗，即使停机后使用化学清洗液冲洗，由于喷淋冲洗死角的原因，也难以保证清洗彻底。当结垢严重时，因为薄膜换热面增加了一层结垢，严重降低了换热管的换热效率，蒸发过程将会耗费更多的能量。

通常蒸发器壳层结垢后，蒸发器必须停止工作，采用化学清洗药剂循环冲洗壳层表面，使其表面结垢溶解；当结垢物不能使用化学药剂完全溶解时，或者当换热管与换热管之间的结垢已经连接，堵住药剂流动通道时，必须打开设备，采用高压水枪或者手工机械洗刷，清洗时间相当长。

结垢的过程也并非一蹴而就，有机物或无机盐在壳层结垢的厚度也是逐步增加的，如果在蒸发的过程中及时清除这些结垢，或者抑制结垢，这样就可以避免频繁化学清洗或者高压水枪清洗。根据这个思路，采用机械机构带动管刷往返在壳层刷洗，阻止结垢的富集，同时可完全避免管束间结垢搭桥。管刷由耐高温尼龙丝构成，刷洗过程不影响卧式喷淋布液系统，并有利于布膜均匀并降低蒸发膜厚度。

我方早期申请的一项实用新型专利能实现列管式换热器在线机械除垢，专利名称：列管式换热器在线机械除垢装置，专利号：201220402137.6。该实用新型采用丝杠传动，经实践丝杠传动的传动效率低，很大一部分能量都用于克服摩擦阻力做功；丝杠和螺母的磨损情况严重，螺母的更换周期很短。丝杠的密封均为旋转密封，密封相对于轴有一定的径向力，密封元件对轴有一定的磨损，容易导致密封失效泄露，出现这种状况后只能更换丝杠(丝杠成本高)。

针对上述现有技术中所存在的问题，亟待研究设计一种新型的列管式热交换器在线机械除垢装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，针对上述列管式换热器在线机械除垢装置传动效率低、密封易失效的问题，提出一种列管式换热器在线机械除垢装置，该装置在实现列管式换热器有效除垢的同时，还具有传动效率高，密封性能稳定的优点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种列管式换热器在线机械除垢装置，包括两根导轨、框架、刷板、伺服电机、联轴器、短轴、长轴、第一双排滚子链和密封转接箱；

所述两根导轨沿列管式换热器筒体长度方向固定在列管式换热器筒体内壁上，所述框架通过行走轮滑动设置在导轨上，所述框架下端固定有与列管式换热器列管间隙相配合的刷板；

所述第一双排滚子链沿列管式换热器筒体长度方向设置，且其两个自由端分别固定在框架的两端；

所述伺服电机驱动力输出轴、联轴器和短轴同轴顺次连接，所述短轴与长轴端部的轴承通过第二双排滚子链连接；所述长轴设置在框架上方，且与第一双排滚子链垂直；所述长轴上设置有与第一双排滚子链相配合的链轮；所述密封转接箱罩设在短轴与长轴连接处，所述短轴穿过密封转接箱的位置设置有密封。

进一步地，所述导轨的长度与列管式换热器筒体长度相等。

进一步地，所述刷板为多组，根据列管式换热器筒体长度而设置，优选为4-8组。

进一步地，所述列管式换热器在线机械除垢装置还包括张紧链轮，所述张紧链轮设置在第一双排滚子链的上方，所述张紧链轮通过横梁与列管式换热器筒体内壁焊接。张紧链轮的设置能保证第一双排滚子链的松紧程度。

进一步地，所述列管式换热器在线机械除垢装置还包括计数器，所述计数器设置在固定伺服电机的安装板上。所述计数器能记录清垢装置的行程，通过控制单元达到自动控制列管式换热器在线机械除垢装置运动形成，使其周期性往复运动。

进一步地，所述刷板设置于换热管的纵列之间，刷板的刷毛采用耐高温、耐磨尼龙。

进一步地，所述行走轮内侧还设置有用于限位的导向轮。行走轮的作用是支撑整个清垢机构，导向轮的作用是防止整个清垢机构产生横向位移，防止行走轮脱轨，保证设备精确运行。

进一步地，所述密封为轴用泥浆密封、轴用导向耐磨带、骨架油封或O形圈密封。

本实用新型列管式换热器在线机械除垢装置工作原理：该装置由伺服电机驱动，通过轴与链轮、链条进行传动，进而带动清垢装置在换热器管束间进行移动，达到在线清垢的目的。清垢装置有两根和换热器筒体长度相当的导轨固定于筒体内壁，再由清垢框架上的数个行走轮和导向轮将设备重量承载于导轨上，使清垢装置框架在驱动装置提供动力的条件下能够在导轨上持续的往复运动，对换热管进行周期性的持续清洗，减少换热管的结构情况，从而提高了换热效率，提高蒸发量。

本实用新型列管式换热器在线机械除垢装置，与现有技术相比较具有以下优点：

1)本实用新型传动方式为链传动，解决了丝杠传动易磨损的问题；

2)本实用新型将传动轴分为长轴与短轴，长轴部分不与密封材料接触，避免磨损情况，短轴与密封材料(所述密封材料包括但不限于主要成分为聚四氟乙烯耐腐材质)接触，如短轴出现与密封材料的磨损，仅需要更换短轴，有效降低了本实用新型列管式换热器在线机械除垢装置的使用成本。

3)本实用新型可以在交换器工作时同步对换热管进行除垢，免了由于长期结垢不清除导致停机清洁除垢而造成的损失；

4)本实用新型采用了耐高温、耐磨尼龙制成刷毛，在不对换热管束造成破坏的同时，还延长了管刷的更换周期。

附图说明

图1为本实用新型列管式换热器在线机械除垢装置的主视图；

图2为图1的俯视图。

其中：1.导轨；2.行走轮；3.导向轮；4.第一双排滚子链；5.张紧链轮；6.框架；7.刷板；8.固定端链轮横梁；9.驱动端链轮横梁；10.密封转接箱；11.计数器；12.联轴器；13.伺服电机；14.轴承；15.长轴；16.短轴。

具体实施方式

以下结合实施例对本实用新型进一步说明：

实施例1

本实施例公开了一种列管式换热器在线机械除垢装置，其结构如图1-2所示，包括两根导轨1、框架6、刷板7、伺服电机13、联轴器12、短轴16、长轴15、第一双排滚子链4和密封转接箱10。

所述两根导轨1沿列管式换热器筒体长度方向固定在列管式换热器筒体内壁上部的两侧，所述导轨的长度与列管式换热器筒体长度相等。所述框架6通过行走轮2滑动设置在导轨1上，所述行走轮2内侧还设置有用于限位的导向轮3。行走轮2的能支撑整个清垢机构(带有刷板的框架)，导向轮3的作用是防止整个清垢机构产生横向位移，防止行走轮2脱轨，保证设备精确运行。框架6的重量通过行走轮2和导向轮3作用于导轨1上。

所述框架6下端固定有与列管式换热器列管间隙相配合的刷板7；本实施例所述刷板7为6组。所述刷板7设置于换热管的纵列之间，刷板7的刷毛采用耐高温、耐磨尼龙。

所述第一双排滚子链4沿列管式换热器筒体长度方向设置，所述第一双排滚子链4的两个自由端分别固定在框架6的两端；所述列管式换热器在线机械除垢装置还包括张紧链轮5，所述张紧链轮5设置在第一双排滚子链4的上方，所述张紧链轮5通过横梁与列管式换热器筒体内壁焊接。张紧链轮5的设置能保证第一双排滚子链4的松紧程度适中。

所述伺服电机13驱动力输出轴、联轴器12和短轴16同轴顺次连接，所述短轴16与长轴15端部的轴承14通过第二双排滚子链转动连接；所述长轴15设置在框架6上方，且与第一双排滚子链4垂直；所述长轴15上设置有与第一双排滚子链4相配合的链轮；所述密封转接箱10罩设在短轴与长轴连接处，所述短轴穿过密封转接箱10的位置设置有密封。所述密封为轴用泥浆密封、轴用导向耐磨带、骨架油封或O形圈密封。

所述列管式换热器在线机械除垢装置还包括计数器11，所述计数器11设置在固定伺服电机13的安装板上。所述计数器11能记录清垢装置的行程，通过控制单元达到自动控制列管式换热器在线机械除垢装置运动形成，使其周期性往复运动。

本实施例列管式换热器在线机械除垢装置的工作原理：由伺服电机13，通过联轴器12、短轴16、长轴15带动第一双排滚子链4运动，第一双排滚子链4有两个自由端固定于框架6上，使框架6带动刷板7在换热管束间往复运动，实现列管式换热器在线机械除垢。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。