一种板式换热器超声波清洗装置及清洗方法
阅读说明：本技术 一种板式换热器超声波清洗装置及清洗方法 (Ultrasonic cleaning device and cleaning method for plate heat exchanger ) 是由 周恒龙 王印周 李振强 李铭 张猛 郑占领 脱子林 于 2020-11-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种板式换热器超声波清洗装置及清洗方法,属于冶金行业冷轧带钢生产技术领域。本发明的技术方案是：包括清洗槽(1),位于清洗槽(1)两侧的漂洗槽(2)和控制柜(3)；使用超声波振子(7)对换热片(24)进行无接触式清洗,利用喷梁(21)对初步清洗后的换热片(24)进行漂洗,采用自动控制系统简化清洗操作。本发明的有益效果是：可以实现对板式换热器解体后的换热片做到无损清洗,清洗效果好,且整个清洗过程对环境无污染,同时可以省时省力,提高作业效率。(The invention relates to an ultrasonic cleaning device and a cleaning method for a plate heat exchanger, and belongs to the technical field of cold-rolled strip steel production in the metallurgical industry. The technical scheme of the invention is as follows: comprises a cleaning tank (1), a rinsing tank (2) and a control cabinet (3) which are positioned at the two sides of the cleaning tank (1); the heat exchange fins (24) are cleaned in a non-contact mode through the ultrasonic vibrators (7), the heat exchange fins (24) after primary cleaning are rinsed through the spray beams (21), and cleaning operation is simplified through an automatic control system. The invention has the beneficial effects that: can realize accomplishing harmless washing to the heat exchanger fin after the plate heat exchanger disintegrates, the cleaning performance is good, and whole cleaning process is pollution-free to the environment, simultaneously can labour saving and time saving, improves the operating efficiency.)
技术领域
本发明涉及一种板式换热器超声波清洗装置及清洗方法，属于冶金行业冷轧带钢生产技术领域。
背景技术
板式换热器是冶金行业冷轧带钢生产过程中常见的冷却设备，每台板式换热器一般由100~300片换热片组成。板式换热器通常利用常温的工业用水与某种工业介质进行热交换，达到工业介质降温的目的。在此过程中，循环水遇热容易在换热片上产生结垢，如果不及时清洗污垢的话，一方面会大大降低换热片的导热系数，从而影响换热器的换热效果；另一方面污垢会在换热片上产生垢下腐蚀，导致换热片破损或穿孔，从而影响设备运行。板式换热器传统清洗方法有两种，一种是采用化学药剂清洗，另外一种是采用人工刷洗。采用化学药剂清洗存在以下问题：一是需要根据实际情况现场进行化学药剂配比，过程繁琐；二是化学药剂会对换热器产生腐蚀，缩短换热器使用寿命；三是清洗后排放物对环境造成污染。采用人工刷洗存在以下问题：一是刷洗过程要掌握好力度，否则会损坏板片，二是刷洗过程会引起板片表面损伤，回装后更加容易引起结垢，缩短清理周期；三是清洗效果一般，且费时费力。所以需要设计一种板式换热器超声波清洗装置及清洗方法，用于解决板式换热器的清洗问题。
发明内容
本发明目的是提供一种板式换热器超声波清洗装置及清洗方法，使用超声波对板式换热器解体板片进行清洗，可以实现无接触清洗，在清洗过程中保护板片不被损坏；使用水温控制系统提高清洗水温，可以提高清洗效果；使用漂洗槽可以将板片表面残留污垢清洗干净；采用自动控制系统可以简化清洗操作；通过上述的改进，可以实现对板式换热器解体后的换热片做到无损清洗，清洗效果好，且整个清洗过程对环境无污染，同时可以省时省力，提高作业效率，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种板式换热器超声波清洗装置，包含清洗槽、漂洗槽和控制柜，所述漂洗槽和控制柜分别位于清洗槽的两侧，控制柜内安装有超声波发生器和PLC模块，超声波发生器与PLC模块连接；
清洗槽包含清洗槽外壁、清洗槽内胆、超声波振子、电加热器和清洗槽温度计，清洗槽外壁和清洗槽内胆通过焊接方式连接；超声波振子均匀分布在清洗槽内胆的五个平面，与位于控制柜内部的超声波发生器连接；电加热器布置在清洗槽内胆底部，与清洗槽内胆底部的超声波振子错开布置，清洗槽温度计安装在清洗槽内胆上部位置，电加热器和清洗槽温度计通过电缆与控制柜连接。
漂洗槽内左右两面垂直方向上布置有喷梁，喷梁上横向开有喷孔。
所述清洗槽还设有清洗槽注水电磁阀、清洗槽排水电磁阀和清洗槽液位计，清洗槽注水电磁阀安装在清洗槽内胆上部的进水管道上，清洗槽排水电磁阀安装在清洗槽内胆底部的排水管道上，清洗槽液位计安装在清洗槽内胆下部，用于清洗槽液位监测；清洗槽注水电磁阀、清洗槽排水电磁阀和清洗槽液位计分别与控制柜的PLC模块连接。
所述清洗槽内胆左右两面上各焊接有一排清洗槽定位块，清洗槽内胆底面中间位置焊接一排清洗槽底部隔板，清洗槽定位块和清洗槽底部隔板空间呈三角形布置，用于换热片在清洗槽的固定。
所述超声波振子通过螺栓固定在清洗槽内胆上，单只超声波振子采用28kHz/60W，清洗槽内胆的前后两面、左右两面以及底部各均匀分布超声波振子数量为前后两面各66个、左右两面各30个和底部84个，所有的超声波振子通过并联的方式连接到位于控制柜内部的超声波发生器上。
所述漂洗槽还设有漂洗槽定位块、漂洗槽注水电磁阀和漂洗槽排水电磁阀，漂洗槽定位块焊接在漂洗槽的左右两面，漂洗槽注水电磁阀安装在漂洗槽上部注水管道上，漂洗槽排水电磁阀安装在漂洗槽底部的排水管道上。
所述漂洗槽内喷梁有三排，每排喷梁个数为11个，喷孔在喷梁上均匀设置。
所述控制柜还包含温度控制系统、系统启动按钮、系统运行指示灯、漂洗启动按钮和系统停止按钮，安装在控制柜前面板上。
一种板式换热器超声波清洗方法，包含以下步骤：
（1）将板式换热器解体后的换热片依次放置到清洗槽中，保证每片换热片位于清洗槽定位块和清洗槽底部隔板组成的待清洗位中；
（2）接通装置电源，按下控制柜上的系统启动按钮，系统自动打开，水位没过换热片后，系统自动关闭清洗槽注水电磁阀，停止注水；
（3）停止注水规定时间后，自动启动电加热器，待清洗槽中的水加热至设定温度时，自动停止加热；
（4）自动启动超声波发生器，清洗一段时间后，关闭超声波发生器；
（5）打开清洗槽排水电磁阀，排空后关闭清洗槽排水电磁阀；
（6）将初步清洗后的换热片移至漂洗槽中，保证每片换热片位于漂洗槽定位块之间；
（7）按下漂洗启动按钮，自动打开漂洗槽注水电磁阀，通过喷梁对换热器进行喷淋漂洗；漂洗时间到，关闭漂洗槽注水电磁阀并打开漂洗槽排水电磁阀一定时间；
（8）按下系统停止按钮，完成此次清洗作业。
本发明的有益效果是：使用超声波对板式换热器解体板片进行清洗，可以实现无接触清洗，在清洗过程中保护板片不被损坏；使用水温控制系统提高清洗水温，可以提高清洗效果；使用漂洗槽可以将板片表面残留污垢清洗干净；采用自动控制系统可以简化清洗操作；通过上述的改进，可以实现对板式换热器解体后的换热片做到无损清洗，清洗效果好，且整个清洗过程对环境无污染，同时可以省时省力，提高作业效率。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明清洗槽主视图；
图3为本发明清洗槽俯视图；
图4为本发明清洗槽内胆前/后面超声波振子布置图；
图5为本发明清洗槽内胆左/右面超声波振子布置图；
图6为本发明漂洗槽右视图；
图7为本发明漂洗槽俯视图；
图8为本发明喷梁结构图；
图中：清洗槽1、漂洗槽2、控制柜3、温度控制系统4、清洗槽外壁5、清洗槽内胆6、超声波振子7、清洗槽注水电磁阀8、清洗槽排水电磁阀9、清洗槽液位计10、系统启动按钮11、系统运行指示灯12、超声波发生器13、PLC模块14、电缆15、电加热器16、清洗槽定位块17、清洗槽底部隔板18、水管19、漂洗槽注水电磁阀20、喷梁21、漂洗槽定位块22、喷孔23、换热片24、清洗槽温度计25、漂洗槽排水电磁阀26、漂洗启动按钮27、系统停止按钮28。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种板式换热器超声波清洗装置，包含清洗槽1、漂洗槽2和控制柜3，所述漂洗槽2和控制柜3分别位于清洗槽1的两侧，控制柜3内安装有超声波发生器13和PLC模块14，超声波发生器13与PLC模块14连接；
清洗槽1包含清洗槽外壁5、清洗槽内胆6、超声波振子7、电加热器16和清洗槽温度计25，清洗槽外壁5和清洗槽内胆6通过焊接方式连接；超声波振子7均匀分布在清洗槽内胆6的五个平面，与位于控制柜3内部的超声波发生器13连接；电加热器16布置在清洗槽内胆6底部，与清洗槽内胆6底部的超声波振子7错开布置，清洗槽温度计25安装在清洗槽内胆6上部位置，电加热器16和清洗槽温度计25通过电缆15与控制柜3连接。
漂洗槽2内左右两面垂直方向上布置有喷梁21，喷梁21上横向开有喷孔23。
所述清洗槽1还设有清洗槽注水电磁阀8、清洗槽排水电磁阀9和清洗槽液位计10，清洗槽注水电磁阀8安装在清洗槽内胆6上部的进水管道上，清洗槽排水电磁阀9安装在清洗槽内胆6底部的排水管道上，清洗槽液位计10安装在清洗槽内胆6下部，用于清洗槽1液位监测；清洗槽注水电磁阀8、清洗槽排水电磁阀9和清洗槽液位计10分别与控制柜3的PLC模块14连接。
所述清洗槽内胆6左右两面上各焊接有一排清洗槽定位块17，清洗槽内胆6底面中间位置焊接一排清洗槽底部隔板18，清洗槽定位块17和清洗槽底部隔板18空间呈三角形布置，用于换热片24在清洗槽1的固定。
所述超声波振子7通过螺栓固定在清洗槽内胆6上，单只超声波振子7采用28kHz/60W，清洗槽内胆6的前后两面、左右两面以及底部各均匀分布超声波振子7数量为前后两面各66个、左右两面各30个和底部84个，所有的超声波振子7通过并联的方式连接到位于控制柜3内部的超声波发生器13上。
所述漂洗槽2还设有漂洗槽定位块22、漂洗槽注水电磁阀20和漂洗槽排水电磁阀26，漂洗槽定位块22焊接在漂洗槽2的左右两面，漂洗槽注水电磁阀20安装在漂洗槽2上部注水管道上，漂洗槽排水电磁阀26安装在漂洗槽2底部的排水管道上。
所述漂洗槽2内喷梁21有三排，每排喷梁21个数为11个，喷孔23在喷梁21上均匀设置。
所述控制柜3还包含温度控制系统4、系统启动按钮11、系统运行指示灯12、漂洗启动按钮27和系统停止按钮28，安装在控制柜3前面板上。
一种板式换热器超声波清洗方法，包含以下步骤：
（1）将板式换热器解体后的换热片依次放置到清洗槽中，保证每片换热片位于清洗槽定位块和清洗槽底部隔板组成的待清洗位中；
（2）接通装置电源，按下控制柜上的系统启动按钮，系统自动打开，水位没过换热片后，系统自动关闭清洗槽注水电磁阀，停止注水；
（3）停止注水规定时间后，自动启动电加热器，待清洗槽中的水加热至设定温度时，自动停止加热；
（4）自动启动超声波发生器，清洗一段时间后，关闭超声波发生器；
（5）打开清洗槽排水电磁阀，排空后关闭清洗槽排水电磁阀；
（6）将初步清洗后的换热片移至漂洗槽中，保证每片换热片位于漂洗槽定位块之间；
（7）按下漂洗启动按钮，自动打开漂洗槽注水电磁阀，通过喷梁对换热器进行喷淋漂洗；漂洗时间到，关闭漂洗槽注水电磁阀并打开漂洗槽排水电磁阀一定时间；
（8）按下系统停止按钮，完成此次清洗作业。
清洗槽内胆6上焊接有清洗槽定位块17和清洗槽底部隔板18，漂洗槽2上焊接有漂洗槽定位块22，他们用来保证换热片24在清洗和漂洗过程中处于直立状态。
在实际应用中，板式换热器清洗包括以下步骤：
（1）将板式换热器解体后的换热片24依次从清洗槽1的清洗槽定位块17之间插入，使换热片24下面位于清洗槽底部隔板18中；
（2）接通装置电源，按下控制柜3上的系统启动按钮11，系统自动打开清洗槽注水电磁阀8，清洗槽液位计10将液位值传给PLC模块14，当液位达到设定值A1后，PLC模块14控制关闭清洗槽注水电磁阀8，停止注水；
（3）停止注水时间A2到，PLC模块14控制启动电加热器16，待清洗槽中的水加热至设定温度A3时，PLC模块14控制停止加热，期间如果温度不在A3±A4范围内，电加热器16会被再次启动；
（4）PLC模块14启动超声波发生器13，清洗时间A5到，关闭超声波发生器13；
（5）PLC模块14控制打开清洗槽排水电磁阀9，排空后关闭清洗槽排水电磁阀9；
（6）将初步清洗后的换热片24从清洗槽1中抽出，然后插入漂洗槽定位块22中；
（7）按下控制柜3上的漂洗启动按钮27，自动打开漂洗槽注水电磁阀20，通过喷梁21对换热片24进行喷淋漂洗，漂洗时间A6到，关闭漂洗槽注水电磁阀20并打开漂洗槽排水电磁阀26一定时间A7；
（8）按下系统停止按钮28，完成此次清洗作业。
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