[发明专利]流体传热面自动除垢装置

说明书

技术领域

本发明涉及除垢设备，具体地说是一种流体传热面自动除垢装置。

背景技术

我们都知道，很多设备都会结垢，比如流体管道、降膜式、外循环式、中央循环式、升膜式、列管式等蒸发器、冷凝器、冷却器和流体传热面等，现在通过举蒸发器的例子来说明下，蒸发器的主要使用领域是制糖、制盐、烧碱、造纸、制药、海水淡化、氧化铝、环保、食品、化工等行业的关键性工艺设备。仅以其中的盐、糖、烧碱为例，2009年盐的产量5260万吨(其中海盐占1/3，井盐占2/3)，糖的产量为1520万吨，烧碱的年产量为1890万吨，而且产量每年在递增。

蒸发设备也是高能耗其中之一。在制盐总成本中能源费要占其60％，是其它行业成本中能源费要占其35％。严重影响现有蒸发器效率和高耗能的两个焦点：

一是为了减缓结垢和提高效率，尽管已经现有的蒸发工艺采用强制循环泵、化学清洗、电磁处理、超声波处理、水处理药剂等技术方法以达到防垢为目的，但是防止污垢仍然是热学和节能技术中尚未得到根本解决的一个世界性问题。

例如，我国著名盐产地的天津汉沽盐场第三化工厂，采用强制循环泵在7天内一效蒸发器的传热系数由2432W/m².K下降到1628W/m².K，即降低了33％。

例如，江西玛德精细化学工业有限公司硫酸铵连续蒸发结晶器，蒸发量：20t/h，采用2台强制循环泵FJX450、FJX500型，总功率120Kw，每年需耗电费90多万元。

例如，我国最大的元明粉(无水硫酸钠)生产出口基地山西运城盐化局，年产50万吨，年产值为30亿元，蒸发器因结盐垢每班停车清洗两次。为了延长蒸发器停车清洗的周期，被追采用投资巨大、耗电高的强制循环泵来加快物料流速延缓加热面结垢。

例如，解放军9510厂制盐蒸发器的ACP11-900型循环泵，功率180Kw，每年需耗电费120多万元。

例如，盐矿制盐的成本60％是能耗费。湖南湘衡盐矿2套10万吨的三效逆流卤水蒸发器，采用6台强制循环泵，功率110kw/台，泵的电费每年就高达470多万元。但是仍需要每班用冷水清洗。

例如，核总公司711矿电化厂年产2万吨的烧碱蒸发器，采用的型循环泵80Kw，仍然3小时小洗(每一个班)，7小时大洗(每一个班)。因此，效益的焦点是周期性停车清洗和强制循环泵高耗能这样两大基本问题。

二是加热管内的污垢使传热系数下降30％(严重时所有的加热管被盐垢全部堵死)，需要频繁的周期性停车清洗，使生产能力降低了30％以上，并又增大了蒸汽消耗成本和清洗成本。因此，焦点之二就是重点研发流体传热面的在线全自动清洗除垢保洁的先进技术。

2004年12月底国家发展改革委员会发布的我国第一个《节能中长期专项规划》中指出，每百万美元的国内生产总值能耗，比世界平均水平高2.4倍，比美国、欧盟、日本、印度分别高2.5、4.9、8.7、0.43倍，提出的十大保障措施之六是“加快节能技术开发、示范、推广”，《在线全自动清洗除垢保洁的先进技术》，被国家科委列为九五重点推广计划项目，不仅自动清洗传热面除垢防垢、节能、节水、节电、节汽效果显著，而且结构简单，维修方便，可持连续运行等。

针对快速长垢的冷却器、结晶器、浓缩蒸发器、结晶蒸发器、蒸馏塔(精馏塔)塔底再沸器、冷凝器等等流体传热设备。所以必须设计一种自动清洗除垢的装置。

当然了，所发明的自动清洗除垢的装置并不单单只能应用于蒸发器当中，而是所有类似蒸发器的设备中，比如用于流体管道、降膜式、外循环式、中央循环式、升膜式、列管式等蒸发器、冷凝器、冷却器和其它流体传热面的全自动除垢。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供流体传热面自动除垢装置，在线全自动除垢过程中不需要增加任何驱动动力及运行费用，为国内外首创。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：流体传热面自动除垢装置，其结构包括传热管及安装在传热管上端的管口连接帽，在传热管中间设置有与传热管同一轴线的转轴，该转轴的上端置于管口连接帽中间的轴承中并随之转动；所述转轴下端螺栓还连接设置有流体动力螺旋扭带。

所述流体动力螺旋扭带外侧连接有球粒连接轴，所述球粒连接轴上套有多组由多个清洗球粒相互叠加所构成的球粒贴面搅混清洗装置。

所述清洗球粒为中间开有通孔的圆柱形结构。

所述球粒连接轴为三根，其中上端同正上方的中心转轴螺栓连接，然后整体均角度延伸至流体动力螺旋扭带外侧。