[实用新型]一种可实现在线泄漏监测功能的自清洗防垢板式换热器

说明书

本实用新型公开了一种可实现在线泄漏监测功能的自清洗防垢板式换热器，属于换热器领域。该换热器包括换热板、密封垫片、前支柱、固定压紧板、活动压紧板、上导杆、下导杆、紧固螺栓、螺母与泄漏监测报警器，换热板的换热区由水滴形扰流体单元组成。水滴形扰流体单元侧面区域形成变截面通道，显著增加了工艺介质湍流度，提高了设备换热效率，同时在窄流道区形成较强的流体剪切，去除换热板近壁面区域沉积的污垢层。泄漏监测报警器实现对板束区域流体通道的全方位覆盖，通过工艺介质泄漏滴落时引发的形变，导致敏感元件的电阻特性发生改变，进而对泄漏部位与泄漏量进行精准判断。同时，泄漏信号传输至蜂鸣器，引发对于流体介质泄漏的快速响应。

技术领域

本实用新型属于换热器领域，具体地说是涉及一种可实现在线泄漏监测功能的自清洗防垢板式换热器。

背景技术

随着工业革命的飞速发展，世界能源危机日益加剧，各国为争夺能源储备展开激烈竞争，甚至引发局部战争。如何提高一次能源有效利用率，以及二次能源回收效率，成为世界各国发展过程中亟待解决的重大关切。面对日益严峻的能源危机，我国各工业部门对节能降耗工作提出严格要求，并明确指出节约能源是我国的基本国策。

近年来，板式换热器因其换热效率高(相同换热面积条件下，比管壳式高 2-5倍)、结构紧凑(相同换热功率条件下，体积占比为管壳式的1/5-1/2)、组装灵活、易于检维修、造价较低等特点，在石油、化工、船舶、航空、食品、医药、轻纺等工业领域获得了广泛应用，极大提高了二次能源利用率，成为世界各国争相研发、推广的新型高效节能换热设备。板式换热器主要由板框和板束组成，板束是换热器的核心换热元件。各换热板依次叠放后，形成冷热流体交替分布的流体通道，通过介质与板片的对流换热，使工艺介质达到目标温升(温降)。设备运行过程中，工艺介质中所含的杂质在流经换热板导流槽时发生沉积，逐渐在换热板表面形成较大热阻的污垢层，极大降低了热流体-换热板-冷流体之间的换热系数，降低设备整体运行效率，甚至引发垢下腐蚀风险，威胁设备的长周期安全运行。而且，工程应用中，换热板通常采用不锈钢、合金钢等材料，而密封垫片通常采用橡胶材料。相比较于换热板而言，密封垫片的耐高温与耐压性能较低，因此成为制约板式换热器广泛应用的关键因素。板式换热器运行过程中，由于安装不对称、局部过热、流体介质腐蚀导致的密封垫片泄漏现象时有发生，引发装置非计划停工，甚至引发火灾、爆炸事故，严重制约企业的长周期安稳生产。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种可实现在线泄漏监测功能的自清洗防垢板式换热器，以解决目前板式换热器面临的板片表面结垢、沉积与泄漏监测共性难题。换热板的换热区由水滴形扰流体单元组成，一方面在其侧面形成瞬时速度可变的流体通道，增强介质紊流度，提高换热效果，同时在其底部尾流区形成卡门涡旋，剥离过程中实现对板片的自清洗功能；通过增设在线泄漏监测报警器，可实现整个板束区域全覆盖，通过泄漏流体滴落引起感应元件发生应变，导致其电阻特性发生改变。通过对等效电路对变量值进一步分析，进而对泄漏位置进行精准定位，并对泄漏量进行判断。同时，该泄漏信号直接传输至蜂鸣器，可实现泄漏即时报警功能。