一种板式换热器的结垢诊断系统技术方案

本申请公开了一种板式换热器的结垢诊断系统，包括换热器和工控机，所述换热器的一次侧进口的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅰ和超声流量计，一次侧出口的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅱ，二次侧出口的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅲ，二次侧进口的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅳ，所述换热器一次侧进口的管道上配置有蝶阀，所述贴片式温度传感器Ⅰ、超声流量计、贴片式温度传感器Ⅱ、贴片式温度传感器Ⅲ、贴片式温度传感器Ⅳ均连接工控机。本申请板式换热器的结垢诊断系统作为换热器结垢热阻的检测工具，可快速诊断出换热器的结垢状况，且整个过程操作简易，设备不需停工，安全可靠。

A Scaling Diagnosis System for Plate Heat Exchangers

【技术实现步骤摘要】
一种板式换热器的结垢诊断系统
本申请涉及一种板式换热器的结垢诊断系统。
技术介绍
板式换热器是由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成的一种新型高效换热器。各种板片之间用密封垫片连接形成薄矩形通道，通过板片进行热量交换。其中板换的供给测被称为一次侧、需求侧被称为二次侧，针对一、二次侧板片进出口间的压力差，则被称为一次侧压力降和二次侧压力降。现有的板换结垢判断技术：由于一、二次侧内水在加热冷却过程中，水中的钙镁离子会析出，粘附与板换内部板片上。通常认为：板式换热器两侧压力差大于10米水柱(约等于100kPa)时板式换热器必定结垢。不足之处在于：板换运行时流量随时变化，而流量变化会导致压降等运行数据随时变化，无法准确量化堵塞程度，只能是结垢极其严重的时候获知。无法在不严重堵塞的情况提前清洗，减少经济损失。此外，发生结垢时，相同流量下系统阻力增大，导致水泵耗能增加。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本技术的目的在于提供一种板式换热器的结垢诊断系统。为实现以上目的，本技术提供的一种板式换热器的结垢诊断系统，采用如下技术方案：一种板式换热器的结垢诊断系统，包括换热器和工控机，所述换热器的一次侧进口的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅰ和超声流量计，一次侧出口的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅱ，二次侧出口的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅲ，二次侧进口的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅳ，所述一次侧进口的管道上配置有蝶阀，所述贴片式温度传感器Ⅰ、超声流量计、贴片式温度传感器Ⅱ、贴片式温度传感器Ⅲ、贴片式温度传感器Ⅳ均连接工控机。优选的，所述蝶阀、贴片式温度传感器Ⅰ和超声流量计沿着一次侧进口管道内水流进入换热器的方向顺次安装。优选的，所述贴片式温度传感器通过磁铁等固定方式贴在物体表面。优选的，所述工控机连接声光报警器。与现有技术相比，本申请板式换热器的结垢诊断系统作为换热器结垢热阻的检测工具，可快速诊断出换热器的结垢状况，且整个过程操作简易，设备不需停工，安全可靠。特别地，本申请采用贴片式温度传感器测量精度高，响应速度快，并且安装方便。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本申请板式换热器的结垢诊断系统结构示意图；图中附图标记：1-一次侧进口、2-一次侧出口、3-二次侧出口、4-二次侧进口、5-工控机、6-贴片式温度传感器Ⅰ、7-超声流量计、8-贴片式温度传感器Ⅱ、9-换热器、10-贴片式温度传感器Ⅲ、11-贴片式温度传感器Ⅳ、12-蝶阀。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本技术，但不以任何形式限制本技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本技术的保护范围。如图1所示，一种板式换热器的结垢诊断系统，包括换热器9和工控机5，所述换热器9的一次侧进口(1)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅰ6和超声流量计7，一次侧出口2的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅱ8，二次侧出口3的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅲ10，二次侧进口4的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅳ11，所述一次侧进口1的管道上配置有蝶阀12，所述贴片式温度传感器Ⅰ6、超声流量计7、贴片式温度传感器Ⅱ8、贴片式温度传感器Ⅲ10、贴片式温度传感器Ⅳ11均连接工控机5。本实施例中，所述蝶阀12、贴片式温度传感器Ⅰ6和超声流量计7沿着一次侧进口(1)管道内水流进入换热器(9)的方向顺次安装。所述贴片式温度传感器通过磁铁等固定方式贴在物体表面。所述工控机5连接声光报警器。使用时，先将工控机5及其附属的贴片式温度传感器Ⅰ6、超声流量计7、贴片式温度传感器Ⅱ8、贴片式温度传感器Ⅲ10、贴片式温度传感器Ⅳ11带至现场并安装好。打开工控机5，查看监测界面，待运行稳定，获得一组运行数据。然后调节蝶阀12，待运行稳定，获得第二组运行数据。然后再调节蝶阀12，待运行稳定，获得第三组运行数据。工控机5内置计算步骤，根据这三组运行数据，即可判断换热器9的结垢情况，并可在控制器内预设阈值，当实际值大于阈值时工控机控制声光报警器进行报警。本申请工控机可以是例如控制器，工控机与贴片式温度传感器、超声流量计7、声光报警器等的电路连接结构、以及如何在工控机内置计算步骤等均属于现有技术，在此不再赘述。本申请板式换热器的结垢诊断系统原理：对于换热器，存在经验公式Nu＝C1ReC2Pr0.3(流体被冷却时)、Nu＝C1ReC2Pr0.4(流体被加热时)。其中Nu被称作努西尔特数，表征流体的换热能力，Nu＝hde/λ(h、de、λ分别为流体的换热系数、定性尺寸、流体传热系数)；Re被称作雷诺数，表征流体的流动状态，Re＝vde/μ(v、de、μ分别为流体的流速、定性尺寸、粘滞系数)；Pr被称作普朗特数，表征流体物性。在公式中，Re、Pr都可以得到，只有h、C1、C2未知。另外，从换热过程分析，有公式Q＝C*m*Δt＝K*A*Δtm(Q、C、m、Δt、K、A、Δtm分别为换热量、流体比热容、流体流量、换热温差、换热器传热系数、换热面积、换热对数温差)，其中，K＝1/(1/h1+1/h2+δ/λ+R)(h1、h2、δ/λ、R分别为一次侧换热系数、二次侧换热系数、换热器传热热阻、污垢热阻)。综合上述内容，可知只有3个未知数C1、C2、R。而在诊断系统运行时，需要调节蝶阀12，获得3组不同的运行数据，根据这些数据，可以计算出C1、C2、R。R代表换热器的结垢热阻，可以作为换热器的结垢情况的判断指标。以上对本技术的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本技术并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本技术的实质内容。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种板式换热器的结垢诊断系统，其特征在于，包括换热器(9)和工控机(5)，所述换热器(9)的一次侧进口(1)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅰ(6)和超声流量计(7)，一次侧出口(2)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅱ(8)，二次侧出口(3)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅲ(10)，二次侧进口(4)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅳ(11)，所述一次侧进口(1)的管道上配置有蝶阀(12)，所述贴片式温度传感器Ⅰ(6)、超声流量计(7)、贴片式温度传感器Ⅱ(8)、贴片式温度传感器Ⅲ(10)、贴片式温度传感器Ⅳ(11)均连接工控机(5)。

【技术特征摘要】
1.一种板式换热器的结垢诊断系统，其特征在于，包括换热器(9)和工控机(5)，所述换热器(9)的一次侧进口(1)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅰ(6)和超声流量计(7)，一次侧出口(2)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅱ(8)，二次侧出口(3)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅲ(10)，二次侧进口(4)的管道上安装有贴片式温度传感器Ⅳ(11)，所述一次侧进口(1)的管道上配置有蝶阀(12)，所述贴片式温度传感器Ⅰ(6)、超声流量计(7)、贴片式温度传感器Ⅱ(8)...

【专利技术属性】
技术研发人员：田春燕，黄显飞，夏沁，
申请(专利权)人：上海丰律流体技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31