智能超声防垢换热器制造技术

本实用新型专利技术公开的一种智能超声防垢换热器，由IPC主机、CAN总线、超声单元、测温单元、换能器元件、测温元件、换热器组成；IPC主机按照初始工况下的换热器出口温度进行设定，控制超声单元产生PWM波通过控制驱动电路使得IGBT开关来控制换能器达到除垢防垢的目的，设置在换热器出口管道上的热电阻检测到的温度信号经过信号采集放大及A/D转换送到测温单元控制器进行运算后，经过由CAN总线反馈到IPC主机进行分析运算后、与IPC主机的设定参数值进行比较后通过CAN总线发出控制信号给超声单元，使其根据换热器介质温度的高低不同来自动调节超声脉冲信号的发射功率，来控制换能器进行振荡以便实现既能节能降耗，同时又保证了除垢、防垢的目的。

Intelligent ultrasonic anti fouling heat exchanger

The utility model discloses an intelligent ultrasonic antiscale heat exchanger, composed of IPC host, CAN bus, ultrasonic unit, temperature measurement unit, temperature sensor, transducer element, heat exchanger; IPC host according to the outlet temperature of the heat exchanger under initial condition of setting control unit of ultrasonic PWM wave generated by controlling the drive circuit the IGBT switch to control the transducer to antiscale to set the temperature signal detection of thermal resistance in the heat exchanger outlet pipe on the signal amplification and A/D conversion unit to the temperature controller operation, through feedback from the CAN bus to the IPC host, and the host IPC analysis operation after setting parameter to compare the value through the CAN bus control signal to the ultrasonic unit, which can automatically adjust the ultrasonic pulse signal according to the different heat exchanger medium temperature. In order to realize energy saving and consumption reduction, the utility model can control the energy of the transducer, and simultaneously, the utility model has the advantages of scale prevention and scale prevention.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及防垢除垢
，尤其涉及一种智能超声防垢换热器。
技术介绍
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体设备，又称热交换器。换热器是化工、石油、动力、食品及其他许多工业生产中占有重要地位。而以水为介质的换热器在热交换过程中会产生结垢现象，结垢后会显著降低热交换效率，严重影响使用换热器的生产工序的正常进行。为了防止换热器结垢，曾经采用加药剂等多种化学方法，但均未取得令人满意的效果。中国专利授权公告号：CN204730727U；授权公告日：2015.10.28；技术名称：利用超声防垢的换热器。该专利技术利用超声脉冲信号，经换能器转换产生超声脉冲振动，超声脉冲振动使金属管和水之间产生高速微流和空化效应，阻止了垢质的形成，阻断和破坏了水中尚未结晶的盐及较大的颗粒凝固粘结在换热器的金属管壁上，达到自防垢的目的，使其在换热器除垢、防垢上获得了较好的运用。但该专利技术在应用过程中存在有局限性，因其超声脉冲信号参数在设定后，一直在固定参数下工作，当出现除垢、防垢转换时，或者结垢强度发生变化时，便会造成该专利技术的发射功率偏大或者偏小的情况发生，其功率偏大时，造成供电电能资源浪费，甚至使其换热器设备产生磨蚀，损伤设备；其功率偏小时，影响该专利技术的除垢、防垢效果。因此，需要一种技术方案解决上述不足问题。
技术实现思路
针对以上现有技术的不足，本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种智能超声防垢换热器，使其根据换热器介质温度的高低不同来调节自动超声脉冲信号的发射功率，既能节能降耗，同时又保证了除垢、防垢效果，解决了现有技术的不足问题。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案实现：本技术所述的一种智能超声防垢换热器，由IPC主机、CAN总线、超声单元、测温单元、换能器元件、测温元件、换热器组成；所述IPC主机通过CAN总线分别与超声单元、测温单元电性连接，所述超声单元分别与换热器两侧管板上的换能器元件电性连接，所述测温单元与测温元件电性连接，所述换能器元件与换热器刚性连接，所述测温元件与换热器的出口管道可拆卸刚性连接。所述超声单元由超声单元I、超声单元II组成，所述换能器元件由换能器、换能器座组成，所述换能器座通过焊接呈周向12等分均布刚性连接在换热器两侧管板外缘上，所述换能器通过螺纹连接拧固在换能器座上，所述超声单元I控制6只换能器，所述超声单元II控制另外6只换能器，所述换能器采用磁致伸缩式超声换能器。所述测温元件由热电阻、压紧环、保温层组成，所述热电阻通过压紧环可拆卸刚性连接固定安装在换热器的出口管道上，且所述热电阻、压紧环封装在保温层内，所述热电阻采用片式热敏电阻。所述超声单元I由主电源、整流/滤波、IGBT、驱动电路、超声单元控制器、超声电源组成，其相互连接关系为：所述主电源、整流/滤波、IGBT顺次电性连接，所述超声电源、超声单元控制器、驱动电路、IGBT顺次电性连接，所述IGBT与换能器电性连接，所述超声单元控制器与CAN总线接口I电性连接。所述超声单元II组成与超声单元I相同。所述超声单元控制器选用PIC18F2580单片机为核心控制器，其工作原理是利用绝缘栅双极型晶体管IGBT做为开关管，所述超声电源将电网上50Hz交流电变成超声频率为20KHz交流电，并通过超声单元控制器控制单片集成PWM控制芯片SG3525产生PWM波，产生PWM波通过控制驱动电路使得IGBT开关来控制换能器进行振荡；所述主电源采用单相工频交流电通过延时继电器延时启动后，再经过整流/滤波的全桥整流滤波后，送到IGBT，然后超声单元控制器控制SG3525产生PWM波通过控制驱动电路使得IGBT开关来控制换能器进行振荡来达到除垢防垢的目的。所述测温单元由测温单元控制器、A/D转换、信号采集放大、辅助电源、时钟和复位电路、LCD显示组成，其相互连接关系为：所述测温单元控制器分别与A/D转换、辅助电源、时钟和复位电路、LCD显示电性连接，所述A/D转换与信号采集放大电性连接，所述信号采集放大与热电阻电性连接，所述测温单元控制器与CAN总线接口II电性连接。所述测温单元控制器选用PIC18F2580单片机为核心控制器，其工作原理是将设置在换热器出口管道上的热电阻检测到的温度信号经过信号采集放大的采集放大后送到PIC18F2580单片机的A/D通道，经过A/D转换送到PIC18F2580单片机进行运算后，一路发送到LCD显示进行温度显示，另一路经过CAN总线接口II、由CAN总线反馈送到IPC主机，所述IPC主机进行分析运算后、与IPC主机的设定参数值进行比较后通过CAN总线发出控制信号给超声单元的IGBT，使其根据换热器介质温度的高低不同来自动调节超声脉冲信号的发射功率，所述辅助电源采用稳压芯片7805加电容滤波的直流降压电源为测温单元提供动力电源，所述时钟和复位电路的时钟电路通过反相器或者震荡电路利用晶振的频率稳定性生成系列稳定的频率信号，然后再对频率信号进行调理作为测温单元的时钟信号，而复位电路则是利用电阻和电容进行充放电当复位开关按下时，复位引脚会产生一个由高电平缓慢下降的电压曲线，当电压阈值达到复位电压阈值时，便使测温单元产生一次硬件复位。有益效果：本技术公开的一种智能超声防垢换热器，由IPC主机、CAN总线、超声单元、测温单元、换能器元件、测温元件、换热器组成；IPC主机按照初始工况下的换热器出口温度进行设定，控制超声单元产生PWM波通过控制驱动电路使得IGBT开关来控制换能器达到除垢防垢的目的，设置在换热器出口管道上的热电阻检测到的温度信号经过信号采集放大及A/D转换送到测温单元控制器进行运算后，经过由CAN总线反馈到IPC主机进行分析运算后、与IPC主机的设定参数值进行比较后通过CAN总线发出控制信号给超声单元，使其根据换热器介质温度的高低不同来自动调节超声脉冲信号的发射功率，来控制换能器进行振荡以便实现既能节能降耗，同时又保证了除垢、防垢的目的。附图说明图1是本技术智能超声防垢换热器的组成结构示意图；图2是本技术的换能器位置分布示意图；图3是本技术的换能器安装示意图；图4是本技术干的测温元件安装示意图；图5是本技术的超声单元组成结构框图；图6是本技术的测温单元组成结构框图；图中：1-IPC主机、2-CAN总线、3-超声单元、4-测温单元、5-换能器元件、6-测温元件、7-换热器、21-CAN总线接口I、22-CAN总线接口II、31-超声单元I、32-超声单元II、33-主电源、34-整流/滤波、35-IGBT、36-驱动电路、37-超声单元控制器、38-超声电源、41-测温单元控制器、42-A/D转换、43-信号采集放大、44-辅助电源、45-时钟和复位电路、46-LCD显示、47-显示控制单元、51-换能器、52-换能器座、61-热电阻、62-压紧环、63-保温层、71-出口管道。具体实施方式为了进一步理解本技术，下面结合实施例对本技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本技术的特征和优点，而不是对本技术权利要求的限制。如图1所示，本技术所述一种智能超声防垢换热器，由IPC主机1、CA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能超声防垢换热器，由IPC主机、CAN总线、超声单元、测温单元、换能器元件、测温元件、换热器组成；其特征在于：所述IPC主机通过CAN总线分别与超声单元、测温单元电性连接，所述超声单元分别与换热器两侧管板上的换能器元件电性连接，所述测温单元与测温元件电性连接，所述换能器元件与换热器刚性连接，所述测温元件与换热器的出口管道可拆卸刚性连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能超声防垢换热器，由IPC主机、CAN总线、超声单元、测温单元、换能器元件、测温元件、换热器组成；其特征在于：所述IPC主机通过CAN总线分别与超声单元、测温单元电性连接，所述超声单元分别与换热器两侧管板上的换能器元件电性连接，所述测温单元与测温元件电性连接，所述换能器元件与换热器刚性连接，所述测温元件与换热器的出口管道可拆卸刚性连接。2.根据权利要求1所述一种智能超声防垢换热器，其特征在于：所述超声单元由超声单元I、超声单元II组成，所述换能器元件由换能器、换能器座组成，所述换能器座通过焊接呈周向12等分均布刚性连接在换热器两侧管板外缘上，所述换能器通过螺纹连接拧固在换能器座上，所述超声单元I控制6只换能器，所述超声单元II控制另外6只换能器。3.根据权利要求1所述一种智能超声防垢换热器，其特征在于：所述测温元件由热电阻、压紧环、保温层组成，所述热电阻通过压紧环可拆卸刚性连接固定安装在换热器的出口管道上，且所述热电阻、压紧环封装在保温层内。4.根据权利要求1所述一种智能超声防垢换热器，其特征在于：所述超声单元I由主电源、整流/滤波、IGBT、驱动电路、超声单元控制器、超声电源组成，其相互连接关系为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新，辛野，
申请(专利权)人：辽宁骏升科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21