[發明專利]一種換熱器流速振動控制方法

有效

• 申請號: 201910976428.2
• 申請日: 2019-10-15
• 公開（公告）號: CN112665448B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 張磊;陳曉東;田強;陳文佼;魏民;王進;張冠敏;修蓬岳;周乃香;余顯晟
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司濰坊供電公司;山東大學
• 主分類號: F28G7/00
• 分類號: F28G7/00;F28G15/00
• 代理公司: 濟南智圓行方專利代理事務所(普通合伙企業) 37231
• 代理人: 王華

本發明提供了一種換熱器流速振動控制方法，管束自由端內部設置速度檢測元件，用于檢測管束自由端內的流體的流速，所述速度檢測元件與控制器進行數據連接，控制器根據時間順序提取速度數據，通過相鄰的時間段的速度數據的比較，獲取其速度差或者速度差變化的累計，低于閾值時，控制器控制電加熱器停止加熱或者繼續加熱，從而保持換熱部件的振動；如果在前時間段的速度為V1，相鄰的在后時間段的速度為V 2，如果V 1V 2，則低于閾值時，控制器控制電加熱器停止加熱；如果V 1V 2，則低于閾值時，控制器控制電加熱器進行加熱。本發明通過根據速度差或者速度差變化的累計來判斷流體的穩定狀態，使得結果更加準確，不會因為運行時間問題導致的老化而產生的誤差增加問題。

技術領域

本發明涉及一種管殼式換熱器，尤其涉及一種間歇式振動除垢的管殼式換熱器。

背景技術

管殼式換熱器被廣泛應用于化工、石油、制冷、核能和動力等工業，由于世界性的能源危機，為了降低能耗，工業生產中對換熱器的需求量也越來越多，對換熱器的質量要求也越來越高。近幾十年來，雖然緊湊式換熱器(板式、板翅式、壓焊板式換熱器等)、熱管式換熱器、直接接觸式換熱器等得到了迅速的發展，但由于管殼式換熱器具有高度的可靠性和廣泛的適應性，其仍占據產量和用量的統治地位，據相關統計，目前工業裝置中管殼式換熱器的用量仍占全部換熱器用量的70％左右。

管殼式換熱器結垢后，采取常規的蒸汽清掃、反沖洗等方式對換熱器進行清洗，生產實踐證明，效果不是很好。只能將換熱器的封頭拆卸下來，采用物理清理的方式，但采取該種方式進行清洗，操作復雜、耗時長，人力、物力投資較大，對連續化的工業生產帶來極大的困難。

利用流體誘導傳熱元件振動實現強化換熱是被動強化換熱的一種形式，可將換熱器內對流體振動誘導的嚴格防止轉變為對振動的有效利用，使傳動元件在低流速下的對流換熱系數大幅度的提高，并利用振動抑制傳熱元件表面污垢，減低污垢熱阻，實現復合強化傳熱。

在應用中發現，持續性的加熱會導致內部流體形成穩定性，即流體不在流動或者流動性很少，或者流量穩定，導致換熱管振動性能大大減弱，從而影響換熱管的除垢以及加熱的效率。

目前的管殼式換熱器，包括雙集管，一個集管蒸發，一個集管冷凝，從而形成振動除垢式熱管。從而提高了熱管的換熱效率，減少結垢。但是上述的熱管的換熱均勻度不夠，僅僅在一側進行冷凝，而且換熱量也少，因此需要進行改進，開發一種新式結構的熱管系統。因此需要對上述換熱器進行改進。對此，我們開發了一種新的能夠產生周期性振動或者參數大小的管殼式換熱器，并且已經進行了專利申請。

但是，在實踐中發現，通過固定性周期性變化或者參數大小來調整管束的振動，會出現滯后性以及周期會出現過長或者過短的情況。因此本發明對前面的申請進行了改進，對振動進行智能型控制，從而使得內部的流體能夠實現的頻繁性的振動，從而實現很好的除垢以及加熱效果。

發明內容

本發明針對現有技術中管殼式換熱器的不足，提供一種新式結構的電加熱管殼式換熱器。該管殼式換熱器能夠實現換熱管的頻繁性的振動，提高了加熱效率，從而實現很好的除垢以及加熱效果。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種換熱器流速振動控制方法，所述換熱器包括殼體，所述殼體兩端分別設置管板，所述殼體內設置換熱部件，所述換熱部件包括中心管、左側管、右側管和管組，所述管組包括左管組和右管組，左管組與左側管和中心管相連通，右管組與右側管和中心管相連通，從而使得中心管、左側管、右側管和管組形成加熱流體封閉循環，電加熱器設置在中心管內，右管組的位置是左管組沿著中心管的軸線旋轉180度后的位置；其特征在于，管束自由端內部設置速度檢測元件，用于檢測管束自由端內的流體的流速，所述速度檢測元件與控制器進行數據連接，控制器根據時間順序提取速度數據，通過相鄰的時間段的速度數據的比較，獲取其速度差或者速度差變化的累計，低于閾值時，控制器控制電加熱器停止加熱或者繼續加熱，從而保持換熱部件的振動；