一种能够智能检测污垢堆积及处理的浮头式换热器的制作方法

1.本发明涉及一种能够智能检测污垢堆积及处理的浮头式换热器，主要涉及换热器技术领域。


背景技术：

2.浮头式换热器，两端管板中只有一端与壳体固定，另一端可相对壳体自由移动，称为浮头。浮头由浮动管板、钩圈和浮头端盖组成，是可拆连接，管束可从壳体内抽出。管束与壳体的热变形互不约束，因而不会产生热应力。其优点是管间与管内清洗方便，不会产生热应力；
3.虽然浮头式的换热器清洗方便适合使用结垢严重的场合，但此结构也只是易于抽出清洗，在实际操作层面还是需要较长时间的停机进行清理，清理也需要浪费大量的时间，对时间的生产使用带来了极大的不便；传统中进行上述清理一般需要停机人工操清理，费时费力，效率较低，而且难以实现自动化，针对上述缺点，本发明进行了改进。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种能够智能检测污垢堆积及处理的浮头式换热器，克服了上述的问题。
5.本发明是通过以下技术方案来实现的。
6.本发明的一种能够智能检测污垢堆积及处理的浮头式换热器，包括管道壳以及连接于所述管道壳两侧的对称的两个能够进行密封的密封头，所述管道壳中设有换热腔，所述换热腔中设有热循环机构、冷循环机构、检测机构、导入机构、轨道运转机构、动力机构、处理机构、移动机构；
7.所述检测机构包括位于所述换热腔两端左右对称的两个密封板，所述密封板上均匀设有换热管，所述换热管内能够使得两侧的液体进行通过交换等，所述密封板内设有滑动槽，所述换热管在所述滑动槽内能够上下滑动，所述滑动槽底壁通过弹簧弹性连接有抵接板，所述抵接板上端抵接所述换热管的下侧，所述换热管在所述密封板两侧紧贴滑动连接有密封挡板，所述密封挡板能够使得两侧的液体不能通过所述滑动槽进行交换，当所述换热管中的污垢逐渐堆积时，所述换热管整体上升，此时所述密封挡板被所述换热管带动下降，此时就能检测出各个所述换热管的污垢堆积情况；
8.所述导入机构包括连接于右侧所述密封板右侧的浮动头，左侧所述密封头中设有挡板，所述挡板上固定设有左侧的导轨底座，所述密封头内侧固定设有左侧旋转座，所述浮动头内壁通过上下对称的两个连接件，及中间的中间件连接有右侧所述导轨底座，所述浮动头内壁上固定设有右侧所述旋转座上旋转设有引导轨，所述密封挡板外侧固定设有弹簧底座，所述弹簧底座上侧通过弹簧弹性连接所述引导轨的左端，所述引导轨的数量与所述换热管的数量对应，当所述换热管中的污垢达到一定的重量时，所述弹簧底座就能够带动所述引导轨的一端与所述换热管的一端连接，同时所述引导轨的另一端与所述导轨底座的
一侧连接，此时就能够将清理的装置引入所述换热管中进行清理操作；
9.所述处理机构包括位于所述导轨底座上的导轨架，所述导轨架上设有导轨，所述导轨连接有清理器，所述清理器能够通过所述引导轨进从而进入所述换热管中进行清理，所述清理器中设有两端连通的液体流道，所述清理器中设有动力腔，所述动力腔中旋转设有清理轴，所述清理轴一端延伸至所述清理器的外侧连接有清理齿轮，所述清理齿轮一侧连接有清理头，所述清理头内侧连接于所述液体流道的一侧，所述清理头的另一端与所述换热管的内径相同，当时是清理器进入所述换热管中时，在所述清理轴的带动下，使得所述清理头的前端刮下所述换热管内壁的污垢，同时所述换热管中能够通过所述清理头及所述液体流道继续流动，从而达到尽可能不减少流动量的情况下，不停机清理所述换热管中的沉积够；
10.所述移动机构包括位于所述清理器两侧的轮胎架，所述轮胎架中选设有轮胎，所述轮胎上侧通过移动轴连接有移动被动轮，所述移动被动轮一侧啮合连接有移动主动轮，所述移动主动轮设有延伸至所述清理器内侧的移动轴，两侧所述轮胎的距离与所述换热管的内径相同，使得所述清理器能够在所述换热管中进行移动。
11.进一步的，所述热循环机构包括位于所述密封头内壁与所述挡板及左侧所述密封板形成的进水腔，所述密封头内壁与所述挡板及左侧所述密封板设有出水腔，所述进水腔上侧设有连接外侧的热水入管，所述热水入管中液体能够通过所述进水腔进入上侧的所述换热管从而进入所述浮动头内，所述浮动头内的液体通过下侧的所述换热管进入所述出水腔中，所述出水腔下侧设有延伸至所述密封头下侧的热水出管，此时所述热水入管中进入的液体完成了一个循环排出了装置外侧。
12.进一步的，所述冷循环机构包括位于右侧所述密封头中设有的冷水腔，所述冷水腔下壁上设有冷水入管，右侧所述密封板及所述浮动头不与所述冷水腔及所述换热腔的内壁连接，所述浮动头内壁上设有推块，此时就能够使得所述换热管中的液体带来热应力时，通过所述推块推动所述浮动头整体向右移动，从而消除热应力对装置的损伤，同时所述冷水腔直接连接所述换热腔，所述换热腔内壁上均匀设有导向板，所述换热腔上壁上设有延伸至所述管道壳外侧的冷水出管，所述导向板能够使得所述冷水入管流入所述冷水腔的液体，充分的接触所述换热管换热后，通过所述冷水出管流出装置，同时所述换热管与所述导向板的连接处，均设有所述检测机构中的所述滑动槽及所述抵接板和所述密封挡板，使得所述换热管能够根据重力下降的同时，保持所述导向板对液体的导向作用。
13.进一步的，所述轨道运转机构包括位于所述清理器中的导轨腔，所述导轨腔前后贯穿使得所述导轨能够进入其中，所述导轨上侧设有左右对称的两个齿条，所述齿条上侧啮合有导向齿轮，所述两侧导向齿轮通过齿轮轴连接，所述齿轮轴左侧延伸至所述动力腔内连接有连接齿轮，所述连接齿轮上侧啮合连接有传输齿轮，所述传输齿轮上侧设有传输轴，所述传输轴上端设有能够旋转的受力齿轮，当所述受力齿轮旋转时，所述清理器整体就能够在所述导轨上运转。
14.进一步的，所述动力机构包括位于所述动力腔内壁的电机，所述电机右侧设有主轴，所述主轴上旋转设有主轴齿轮，所述主轴齿轮下侧连接所述受力齿轮，所述齿轮轴上侧连接有推力杆，所述动力腔内壁上设有旋转轴，所述旋转轴上旋转设有旋转杆，所述旋转轴垂直方向上旋转设有轴键推杆，所述轴键推杆一端通过连接线连接所述旋转杆的右端，所
述推力杆上端延伸至所述旋转杆的左端下侧与其固定连接，所述主轴右端上设有键槽，所述键槽中滑动设有轴键，所述推力杆下降时，所述轴键推杆向右压所述轴键，使得所述主轴连接所述清理轴，所述清理轴上设有副轴齿轮，所述副轴齿轮啮合有被动轮，所述被动轮连接所述移动轴，当所述移动主动轮进入所述换热管中，脱离所述导轨后，所述轨道运转机构整体失去动力，此时所述电机连接为所述移动机构及所述处理机构提供动力。
15.本发明的有益效果：本发明在浮头式换热器整体结构不变的情况下，使得本发明集合了传统的浮头式换热器的所有优点，同时也利用了检测装置的进行实时的管内结垢检测，当结垢量达到设定值时，能够不停机的实时清理管内的结垢，同时清理机构不会完全堵死被清理管道的液体流动，使得换热效率不下降，同时本发明实现了处理过程自动化，大大提高了处理效率，节省了劳动力。
附图说明
16.为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
17.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
18.图1是本发明的整体结构示意图。
19.图2是图1中a的放大结构示意图。
20.图3是图1中b
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b的结构示意图。
21.图4是图3中c
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c的结构示意图。
22.图5是图4中d的放大结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合图1
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5对本发明进行详细说明，其中，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致。
24.结合附图1
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5所述的一种能够智能检测污垢堆积及处理的浮头式换热器，包括管道壳10以及连接于所述管道壳10两侧的对称的两个能够进行密封的密封头17，所述管道壳10中设有换热腔11，所述换热腔11中设有热循环机构100、冷循环机构101、检测机构102、导入机构103、轨道运转机构104、动力机构105、处理机构106、移动机构107；
25.所述检测机构102包括位于所述换热腔11两端左右对称的两个密封板14，所述密封板14上均匀设有换热管16，所述换热管16内能够使得两侧的液体进行通过交换等，所述密封板14内设有滑动槽35，所述换热管16在所述滑动槽35内能够上下滑动，所述滑动槽35底壁通过弹簧弹性连接有抵接板34，所述抵接板34上端抵接所述换热管16的下侧，所述换热管16在所述密封板14两侧紧贴滑动连接有密封挡板31，所述密封挡板31能够使得两侧的液体不能通过所述滑动槽35进行交换，当所述换热管16中的污垢逐渐堆积时，所述换热管16整体上升，此时所述密封挡板31被所述换热管16带动下降，此时就能检测出各个所述换热管16的污垢堆积情况；
26.所述导入机构103包括连接于右侧所述密封板14右侧的浮动头27，左侧所述密封
头17中设有挡板19，所述挡板19上固定设有左侧的导轨底座22，所述密封头17内侧固定设有左侧旋转座25，所述浮动头27内壁通过上下对称的两个连接件28，及中间的中间件29连接有右侧所述导轨底座22，所述浮动头27内壁上固定设有右侧所述旋转座25上旋转设有引导轨24，所述密封挡板31外侧固定设有弹簧底座33，所述弹簧底座33上侧通过弹簧弹性连接所述引导轨24的左端，所述引导轨24的数量与所述换热管16的数量对应，当所述换热管16中的污垢达到一定的重量时，所述弹簧底座33就能够带动所述引导轨24的一端与所述换热管16的一端连接，同时所述引导轨24的另一端与所述导轨底座22的一侧连接，此时就能够将清理的装置引入所述换热管16中进行清理操作；
27.所述处理机构106包括位于所述导轨底座22上的导轨架44，所述导轨架44上设有导轨45，所述导轨45连接有清理器36，所述清理器36能够通过所述引导轨24进从而进入所述换热管16中进行清理，所述清理器36中设有两端连通的液体流道37，所述清理器36中设有动力腔60，所述动力腔60中旋转设有清理轴59，所述清理轴59一端延伸至所述清理器36的外侧连接有清理齿轮58，所述清理齿轮58一侧连接有清理头57，所述清理头57内侧连接于所述液体流道37的一侧，所述清理头57的另一端与所述换热管16的内径相同，当时是清理器36进入所述换热管16中时，在所述清理轴59的带动下，使得所述清理头57的前端刮下所述换热管16内壁的污垢，同时所述换热管16中能够通过所述清理头57及所述液体流道37继续流动，从而达到尽可能不减少流动量的情况下，不停机清理所述换热管16中的沉积够；
28.所述移动机构107包括位于所述清理器36两侧的轮胎架43，所述轮胎架43中选设有轮胎42，所述轮胎42上侧通过移动轴41连接有移动被动轮40，所述移动被动轮40一侧啮合连接有移动主动轮39，所述移动主动轮39设有延伸至所述清理器36内侧的移动轴38，两侧所述轮胎42的距离与所述换热管16的内径相同，使得所述清理器36能够在所述换热管16中进行移动。
29.有益地，所述热循环机构100包括位于所述密封头17内壁与所述挡板19及左侧所述密封板14形成的进水腔18，所述密封头17内壁与所述挡板19及左侧所述密封板14设有出水腔20，所述进水腔18上侧设有连接外侧的热水入管15，所述热水入管15中液体能够通过所述进水腔18进入上侧的所述换热管16从而进入所述浮动头27内，所述浮动头27内的液体通过下侧的所述换热管16进入所述出水腔20中，所述出水腔20下侧设有延伸至所述密封头17下侧的热水出管21，此时所述热水入管15中进入的液体完成了一个循环排出了装置外侧。
30.有益地，所述冷循环机构101包括位于右侧所述密封头17中设有的冷水腔26，所述冷水腔26下壁上设有冷水入管30，右侧所述密封板14及所述浮动头27不与所述冷水腔26及所述换热腔11的内壁连接，所述浮动头27内壁上设有推块32，此时就能够使得所述换热管16中的液体带来热应力时，通过所述推块32推动所述浮动头27整体向右移动，从而消除热应力对装置的损伤，同时所述冷水腔26直接连接所述换热腔11，所述换热腔11内壁上均匀设有导向板13，所述换热腔11上壁上设有延伸至所述管道壳10外侧的冷水出管12，所述导向板13能够使得所述冷水入管30流入所述冷水腔26的液体，充分的接触所述换热管16换热后，通过所述冷水出管12流出装置，同时所述换热管16与所述导向板13的连接处，均设有所述检测机构102中的所述滑动槽35及所述抵接板34和所述密封挡板31，使得所述换热管16能够根据重力下降的同时，保持所述导向板13对液体的导向作用。
31.有益地，所述轨道运转机构104包括位于所述清理器36中的导轨腔46，所述导轨腔46前后贯穿使得所述导轨45能够进入其中，所述导轨45上侧设有左右对称的两个齿条47，所述齿条47上侧啮合有导向齿轮48，所述两侧导向齿轮48通过齿轮轴49连接，所述齿轮轴49左侧延伸至所述动力腔60内连接有连接齿轮50，所述连接齿轮50上侧啮合连接有传输齿轮51，所述传输齿轮51上侧设有传输轴52，所述传输轴52上端设有能够旋转的受力齿轮53，当所述受力齿轮53旋转时，所述清理器36整体就能够在所述导轨45上运转。
32.有益地，所述动力机构5包括位于所述动力腔60内壁的电机61，所述电机61右侧设有主轴54，所述主轴54上旋转设有主轴齿轮55，所述主轴齿轮55下侧连接所述受力齿轮53，所述齿轮轴49上侧连接有推力杆56，所述动力腔60内壁上设有旋转轴68，所述旋转轴68上旋转设有旋转杆67，所述旋转轴68垂直方向上旋转设有轴键推杆66，所述轴键推杆66一端通过连接线69连接所述旋转杆67的右端，所述推力杆56上端延伸至所述旋转杆67的左端下侧与其固定连接，所述主轴54右端上设有键槽65，所述键槽65中滑动设有轴键64，所述推力杆56下降时，所述轴键推杆66向右压所述轴键64，使得所述主轴54连接所述清理轴59，所述清理轴59上设有副轴齿轮63，所述副轴齿轮63啮合有被动轮62，所述被动轮62连接所述移动轴38，当所述移动主动轮39进入所述换热管16中，脱离所述导轨45后，所述轨道运转机构104整体失去动力，此时所述电机61连接为所述移动机构107及所述处理机构106提供动力。
33.整个装置的机械动作的顺序：
34.1.初始启动时，热水入管15进入热水流经进水腔18、换热管16、浮动头27、出水腔20从热水出管21流出，同时冷水入管30流入冷水通过冷水腔26、换热腔11，经过换热腔11内的导向板13调整流向，均匀吸收换热管16中的热量后通过冷水出管12流出；
35.2.当一根换热管16中的污垢达到设定值时，换热管16通过抵接板34、密封挡板31、弹簧底座33使得引导轨24一端连接换热管16，另一端连接导轨底座22的内侧；
36.3.同时电机61启动通过主轴54、主轴齿轮55、受力齿轮53、传输轴52、传输齿轮51、连接齿轮50、齿轮轴49、导向齿轮48、齿条47使得清理器36整体在导轨45上来回移动，移动到引导轨24，最终进入沉积污垢的换热管16中；
37.4.此时导向齿轮48脱离齿条47及导轨腔46的支撑，开始下滑，连接齿轮50脱离传输齿轮51的连接，使得导向齿轮48停止旋转；
38.5.此时齿轮轴49通过推力杆56、旋转杆67、连接线69、旋转轴68、轴键推杆66、轴键64使得主轴54与清理轴59连接，主轴54的动力通过轴键64、清理轴59、副轴齿轮63、移动轴38、移动主动轮39、移动被动轮40、移动轴41、轮胎42、轮胎架43带动清理器36整体在换热管16中进行移动；
39.6.同时清理轴59通过清理齿轮58带动清理头57旋转，将换热管16内壁的污垢刮下，通过液体流道37流出，达到不停机刮除污垢的目的；
40.7.处理完毕的清理器36通过另一侧的引导轨24到达另一侧导轨底座22上继续运转，等待下一次的污垢处理，此时装置整体复位完成。
41.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。