[發明專利]一種具有反饋調節功能及節能評估功能的超聲波除垢方法

有效

• 申請號: 201610042289.2
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105674792B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張曉光;張寶庫;蓋鵬興
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: F28G7/00
• 分類號: F28G7/00;B08B3/12;F28G15/00;G06F19/00
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司37241
• 代理人: 郝團代

技術領域

本發明屬于換熱管道除垢技術領域，具體涉及一種具有反饋調節功能及節能評估功能的超聲波除垢方法。

技術背景

目前許多的生產工藝過程中都在使用換熱設備，大部分換熱設備都以液體作為換熱介質。以液體為換熱介質的換熱設備在運行過程中容易在換熱壁面產生污垢，形成的污垢增大了換熱過程中的換熱熱阻，降低了換熱設備的傳熱效率，造成能量損失。傳統的除垢技術成本高，腐蝕嚴重。超聲波除垢防垢技術是一種全新的技術，流體中的污垢在超聲波作用下，物理形態和化學性能發生一系列變化，并分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成積垢；

現有的超聲波除垢技術在除垢過程中，不能對換熱設備的換熱量、傳熱系數、傳熱溫差等數據進行實時監測，超聲波換能器持續工作，雖然能達到了除去換熱設備壁面污垢的效果，但同時也增加了超聲波換能器運行的成本。另外，安裝了超聲波換能器的換熱設備雖然達到了節能效果，但沒有對節能量進行評估。

發明內容

本發明不僅能保證提高換熱設備的換熱效率，還解決了現有的超聲波除垢防垢裝置工作過程中超聲波換能器長期運行的問題，節約能源。該裝置對換熱設備的傳熱系數等參數實時監測，并對安裝了超聲波換能器后換熱設備的節能量進行了評估。

本發明提供的技術方案是，一種具有反饋調節功能及節能評估功能的除垢方法，所述方法利用一個超聲波除垢裝置進行除垢，所述超聲波除垢裝置設有控制器，在所述控制器內設有交流電源接口、超聲波發生器、超聲波換能器和在線監測系統，在線監測系統包含在線監測子系統、反饋調節系統和節能評估系統，所述超聲波發生器接收交流電源接口提供的電信號，并將電信號的電能轉化為機械能，機械能再轉換成聲能；所述超聲波換能器連接換熱設備，所述超聲波換能器通過其內部發生的剪切效應除去所述換熱設備表面的污垢，以達到除垢目的；

在除去所述換熱設備表面的污垢過程中，所述反饋調節系統對換熱設備的換熱量、換熱溫差、傳熱系數進行實時監控并反饋，調節超聲波換能器間歇性工作，用來達到節能的目的；

所述節能評估系統通過對超聲波換能器間歇性工作過程中的換熱量進行分析，并對節能效果進行評估。

在線監測子系統對換熱設備換熱過程中的傳熱溫差Δt，換熱量Q及傳熱系數K進行實時監測并存儲數據，將存儲數據分別傳遞給反饋調節系統和節能評估系統，反饋調節系統接收在線監測子系統傳送的傳熱系數K，將該傳熱系數K與換熱設備的設計傳熱系數K₀比較，將比較結果反饋到超聲波換能器，若實際傳熱系數達到設計傳熱系數的90%，則超聲波換能器不需要工作，反之，超聲波換能器工作，通過對換熱設備的傳熱系數K的監控，使超聲波除垢裝置間歇性工作，以達到節能的目的，節能評估系統接收在線監測子系統測得的超聲波換能器工作前后相同時間內的換熱量Q₁和Q₂及換熱溫差Δt₁和Δt₂，計

算出超聲波換能器工作前后換熱設備的傳熱系數K₁和K₂。定義節能效率，，且越大節能效果就越好。

本發明的有益效果：

1、換熱過程中使用的流體不需要經過任何處理，可直接進入換熱設備，節省了設備運行、維護等費用；

2、超聲波除垢效果明顯，使換熱設備長期處于最佳狀態下運行；

3、換熱管壁的振動破壞了換熱流體的邊界層，降低流體阻力，增大了傳熱系數K，從而增大傳熱效果；

4、超聲波換能器耗用功率小，運行費用極低，通過反饋調節系統使超聲波換能器間歇性工作，延長了超聲波換能器的使用壽命；

5、在線監測系統對換熱設備的傳熱系數、換熱量及換熱溫差進行實時監控，并傳遞到反饋調節系統及節能評估系統；

6、反饋調節系統調節超聲波換能器間歇性工作。

7、節能評估系統對超聲波間歇性工作的節能量進行評估。

附圖說明

圖1是本發明除垢防垢流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明涉及到的具體細節作進一步說明。