自动清洗换热管的系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术涉及换热器清洗设备技术领域，提供了一种自动清洗换热管的系统及其使用方法。该系统包括底架、控制装置以及分别与控制装置电连接的扫描成像装置、升降驱动装置、水平驱动装置、轴向驱动装置和旋转驱动装置；扫描成像装置用于扫描待清洗换热器的芯体、以获取待清洗换热器的芯体的三维图像；升降驱动装置与底架连接、用于驱动水平驱动装置上下移动；水平驱动装置与轴向驱动装置连接、用于驱动轴向驱动装置沿垂直于喷杆套的轴向移动；轴向驱动装置用于驱动喷杆沿喷杆套的轴向移动；旋转驱动装置用于驱动待清洗换热器的芯体自转。本发明专利技术实现了对换热管快速、精确、高效的清洗，降低了对工作人员操作水平的要求、提高了安全性和清洗效率。

Automatic Cleaning System for Heat Exchanger Pipes and Its Application

The invention relates to the technical field of heat exchanger cleaning equipment, and provides a system for automatically cleaning heat exchanger tubes and its use method. The system includes chassis, control device and scanning imaging device, lifting driving device, horizontal driving device, axial driving device and rotary driving device, which are electrically connected with the control device respectively; scanning imaging device is used to scan the core of the heat exchanger to be cleaned to obtain the three-dimensional image of the core of the heat exchanger to be cleaned; lifting driving device is connected with the chassis to drive the level. The driving device moves up and down; the horizontal driving device is connected with the axial driving device to drive the axial driving device along the axis perpendicular to the spray rod sleeve; the axial driving device is used to drive the spray rod along the axis of the spray rod sleeve; and the rotary driving device is used to drive the core rotation of the heat exchanger to be cleaned. The invention realizes fast, accurate and efficient cleaning of heat exchanger tubes, reduces the requirements for staff operation level, and improves safety and cleaning efficiency.

【技术实现步骤摘要】
自动清洗换热管的系统及其使用方法
本专利技术涉及换热器清洗设备
，尤其涉及一种自动清洗换热管的系统及其使用方法。
技术介绍
在石油炼化、煤化工、石油化工等领域中管壳式换热器已经成为一种应用最广泛的换热器。但是，物料在换热管内运行一段时间后，换热管的内壁上会附着一些污垢，这些污垢使得换热管的实际的流通截面积减小，进而导致换热效率显著降低，甚至会导致生产无法正常进行。目前，对换热器管束的清洗一般采用手工作业和机械作业两种方式。其中，手工作业为工作人员手持柔性软管或喷杆向换热管内喷射高压水来清洗换热管，这种方式不仅工作效率低，而且还容易发生伤人事故；机械作业为工作人员通过液压马达或气动马达驱动柔性软管或喷杆沿换热管移动来清洗换热管，这种方式对工作人员本身的操作水平有很高的要求，对孔稍有偏差就会损坏柔性软管或喷杆，甚至还会损坏换热管。
技术实现思路
本专利技术要解决的是现有技术中换热管清洗效率低、安全性差以及对工作人员的操作水平要求高的技术问题。为解决上述问题，本专利技术提供了一种自动清洗换热管的系统，该系统包括底架、控制装置、扫描成像装置、升降驱动装置、水平驱动装置、旋转驱动装置、轴向驱动装置、设置在所述轴向驱动装置上的喷杆套以及插设在所述喷杆套中的喷杆；所述扫描成像装置与所述轴向驱动装置朝向待清洗换热器的芯体的一端连接，所述扫描成像装置用于扫描所述待清洗换热器的芯体、以获取所述待清洗换热器的芯体的三维图像；所述升降驱动装置与所述底架连接、用于驱动所述水平驱动装置上下移动；所述水平驱动装置与所述轴向驱动装置连接、用于驱动所述轴向驱动装置沿垂直于所述喷杆套的轴向移动；所述轴向驱动装置用于驱动所述喷杆沿所述喷杆套的轴向移动；所述旋转驱动装置用于驱动所述待清洗换热器的芯体自转；所述控制装置分别与所述扫描成像装置、所述升降驱动装置、所述水平驱动装置、所述轴向驱动装置和所述旋转驱动装置电连接。其中，所述升降驱动装置包括两个分别设置在所述水平驱动装置两侧的升降驱动单元，每个所述升降驱动单元包括横梁、升降滑杆、升降滑块和升降电机，所述升降滑杆的一端与所述底架的底部连接、另一端贯穿所述升降滑块后与所述底架的顶部连接，所述横梁的一侧与所述升降滑块连接、另一侧与所述水平驱动装置连接，所述升降电机分别与所述升降滑块连接和所述控制装置连接。其中，所述水平驱动装置包括水平滑杆、水平滑块和水平电机，所述水平滑杆的一端与其中一个所述横梁连接、另一端贯穿所述水平滑块后与另一个所述横梁连接，所述水平滑块与所述轴向驱动装置连接，所述水平电机分别与所述水平滑块和所述控制装置连接。其中，所述旋转驱动装置包括辊轴座、旋转电机和两个辊轴，两个所述辊轴分别设置在所述辊轴座的顶部的两侧，所述旋转电机分别与所述辊轴和所述控制装置连接。其中，还包括水泵和盘绕有软管的盘管器，所述软管的一端与所述水泵连接、另一端与所述喷杆连接，所述水泵与所述控制装置连接。其中，所述轴向驱动装置包括滑块座、第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮、主动轴、从动轴、伺服电机以及相对设置的第一链条和第二链条；所述第一主动轮通过所述第一链条与所述第一从动轮传动连接，所述第二主动轮通过所述第二链条与所述第二从动轮传动连接；所述主动轴的一端穿过第一导轨的第一端与所述第一主动轮连接、另一端穿过第二导轨的第一端与所述第二主动轮连接，所述从动轴的一端穿过第一导轨的第二端与所述第一从动轮连接、另一端穿过所述第二导轨的第二端与所述第二从动轮连接；所述伺服电机分别与所述主动轴和所述控制装置连接，所述第一导轨和所述第二导轨的底面均与所述水平驱动装置连接；所述滑块座的两端分别与所述第一链条和所述第二链条连接，所述滑块座的底部的两侧分别设有与所述第一导轨和所述第二导轨滑动连接的滑块，所述喷杆套设置在所述滑块座上，所述喷杆套的两侧均设有与所述喷杆套的轴向平行的狭缝，所述喷杆上设有与所述狭缝一一对应的连接板，所述连接板穿过相应的所述狭缝与所述滑块座连接。其中，所述滑块座两端分别通过连接扣与所述第一链条和所述第二链条连接，所述第一链条和所述第二链条的内侧均设有插杆，所述连接扣上设有用于插设所述插杆的第一通孔，所述滑块座上设有与所述第一通孔一一对应的凹槽。其中，所述滑块座上设有多个用于放置所述喷杆套的安置槽，多个所述安置槽沿所述滑块座的宽度方向依次设置。其中，还包括与所述控制装置连接的电磁锁以及设置在所述连接板与所述滑块座之间的连接座，所述电磁锁和所述连接座分别与所述连接板的顶部和所述滑块座的顶部连接，所述连接板上设有用于插设所述电磁锁的锁头的第二通孔，所述连接座上设有与所述第二通孔一一对应的限位槽。为解决上述问题，本专利技术还提供了一种自动清洗换热管的系统的使用方法，该方法包括以下步骤：S1、启动扫描成像装置、以获取待清洗换热器的芯体的三维图像，并跳转执行步骤S2；S2、判断所述待清洗换热器的芯体中同一层换热管所在的平面与水平面之间是否有具有夹角，若是则跳转执行步骤S3，若否则执行步骤S4；S3、启动旋转驱动装置、以驱动所述待清洗换热器的芯体旋转指定角度，并跳转执行步骤S4；S4、判断所述待清洗换热器的芯体中待清洗换热管的高度与喷杆的高度是否不相同，若是则执行步骤S5，若否则执行步骤S6；S5、启动升降驱动装置、以驱动水平驱动装置向上或向下移动指定高度，并跳转执行步骤S6；S6、判断所述待清洗换热管与所述喷杆是否同轴，若是则执行步骤S7，若否则执行步骤S10；S7、启动轴向驱动装置、以驱动所述喷杆沿喷杆套的轴向向前移动第一指定距离，并跳转执行步骤S8；S8、启动轴向驱动装置、以驱动所述喷杆沿喷杆套的轴向向后移动第二指定距离，并跳转执行步骤S9；S9、判断待清洗换热器的芯体中下一个待清洗换热管的高度与所述喷杆的高度是否不相同，若是则执行步骤S5，若否则执行步骤S6；S10、启动水平驱动装置、以驱动轴向驱动装置沿垂直于所述喷杆套的轴向移动指定水平距离，并跳转执行步骤S7。本专利技术首先通过扫描成像装置获取待清洗换热器的芯体的三维图像；然后通过旋转驱动装置驱动待清洗换热器的芯体自传，使清洗换热器的芯体中同一层换热管所在的平面与水平面保持平行；接下来通过升降驱动装置驱动水平驱动装置上下移动，使待清洗换热管的轴线与喷杆的轴线处于同一水平面；接着通过水平驱动装置驱动轴向驱动装置左右移动，使待清洗换热管与所述喷杆同轴；最后通过轴向驱动装置驱动喷杆沿喷杆套的轴向前后移动，进而就可实现对换热管快速、精确、高效的清洗，从而不仅可降低对工作人员操作水平的要求、提高安全性，而且还可显著降低工作人员的劳动强度，提高清洗效率。附图说明图1是本专利技术实施例1中的一种自动清洗换热管的系统的等轴侧示意图；图2是本专利技术实施例1中的一种自动清洗换热管的系统的正视图；图3是本专利技术实施例1中扫描成像装置获取的待清洗换热器的芯体的三位图像；图4是图1在A处的放大图；图5是本专利技术实施例1中的一种滑块座的示意图；图6是本专利技术实施例1中的一种轴向驱动装置的部分结构示意图。附图标记：1、底架；2、扫描成像装置；3-1、升降滑杆；3-2升降滑块；3-3、横梁；4-1、水平滑杆；4-2、水平滑块；5-1、第一链条；5-2、第二链条；5-3、第一主动轮；5-4、第一导轨本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动清洗换热管的系统，其特征在于，包括底架、控制装置、扫描成像装置、升降驱动装置、水平驱动装置、旋转驱动装置、轴向驱动装置、设置在所述轴向驱动装置上的喷杆套以及插设在所述喷杆套中的喷杆；所述扫描成像装置与所述轴向驱动装置朝向待清洗换热器的芯体的一端连接，所述扫描成像装置用于扫描所述待清洗换热器的芯体、以获取所述待清洗换热器的芯体的三维图像；所述升降驱动装置与所述底架连接、用于驱动所述水平驱动装置上下移动；所述水平驱动装置与所述轴向驱动装置连接、用于驱动所述轴向驱动装置沿垂直于所述喷杆套的轴向移动；所述轴向驱动装置用于驱动所述喷杆沿所述喷杆套的轴向移动；所述旋转驱动装置用于驱动所述待清洗换热器的芯体自转；所述控制装置分别与所述扫描成像装置、所述升降驱动装置、所述水平驱动装置、所述轴向驱动装置和所述旋转驱动装置电连接。

【技术特征摘要】
1.一种自动清洗换热管的系统，其特征在于，包括底架、控制装置、扫描成像装置、升降驱动装置、水平驱动装置、旋转驱动装置、轴向驱动装置、设置在所述轴向驱动装置上的喷杆套以及插设在所述喷杆套中的喷杆；所述扫描成像装置与所述轴向驱动装置朝向待清洗换热器的芯体的一端连接，所述扫描成像装置用于扫描所述待清洗换热器的芯体、以获取所述待清洗换热器的芯体的三维图像；所述升降驱动装置与所述底架连接、用于驱动所述水平驱动装置上下移动；所述水平驱动装置与所述轴向驱动装置连接、用于驱动所述轴向驱动装置沿垂直于所述喷杆套的轴向移动；所述轴向驱动装置用于驱动所述喷杆沿所述喷杆套的轴向移动；所述旋转驱动装置用于驱动所述待清洗换热器的芯体自转；所述控制装置分别与所述扫描成像装置、所述升降驱动装置、所述水平驱动装置、所述轴向驱动装置和所述旋转驱动装置电连接。2.根据权利要求1所述的自动清洗换热管的系统，其特征在于，所述升降驱动装置包括两个分别设置在所述水平驱动装置两侧的升降驱动单元，每个所述升降驱动单元包括横梁、升降滑杆、升降滑块和升降电机，所述升降滑杆的一端与所述底架的底部连接、另一端贯穿所述升降滑块后与所述底架的顶部连接，所述横梁的一侧与所述升降滑块连接、另一侧与所述水平驱动装置连接，所述升降电机分别与所述升降滑块连接和所述控制装置连接。3.根据权利要求2所述的自动清洗换热管的系统，其特征在于，所述水平驱动装置包括水平滑杆、水平滑块和水平电机，所述水平滑杆的一端与其中一个所述横梁连接、另一端贯穿所述水平滑块后与另一个所述横梁连接，所述水平滑块与所述轴向驱动装置连接，所述水平电机分别与所述水平滑块和所述控制装置连接。4.根据权利要求1所述的自动清洗换热管的系统，其特征在于，所述旋转驱动装置包括辊轴座、旋转电机和两个辊轴，两个所述辊轴分别设置在所述辊轴座的顶部的两侧，所述旋转电机分别与所述辊轴和所述控制装置连接。5.根据权利要求1所述的自动清洗换热管的系统，其特征在于，还包括水泵和盘绕有软管的盘管器，所述软管的一端与所述水泵连接、另一端与所述喷杆连接，所述水泵与所述控制装置连接。6.根据权利要求1至4任一项所述的自动清洗换热管的系统，其特征在于，所述轴向驱动装置包括滑块座、第一主动轮、第一从动轮、第二主动轮、第二从动轮、主动轴、从动轴、伺服电机以及相对设置的第一链条和第二链条；所述第一主动轮通过所述第一链条与所述第一从动轮传动连接，所述第二主动轮通过所述第二链条与所述第二从动轮传动连接；所述主动轴的一端穿过第一导轨的第一端与所述第一主动轮连接、另一端穿过第二导轨的第一端与所述第二主动轮连接，所述从动轴的一端穿过第一导轨的第二端与所述第一从...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，荣令恩，王赛，
申请(专利权)人：北京蓝星清洗有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11