有多個折流板,在折流板上設(shè)有水流通道,所述換熱管束貫穿所述折流板的水流通道,其中所述相鄰折流板上的水流通道在管殼的軸向上形成相對錯位或交叉;由此使循環(huán)冷水的流動方向可被這些水流通道改變和限制、在管殼內(nèi)形成大量擾流或湍流現(xiàn)象,擾動的流體可對管殼壁或管束壁進行沖刷,防止結(jié)垢產(chǎn)生,使實現(xiàn)均勻換熱、提高換熱效率,保證換熱管束的傳熱性能。
[0029]2、本發(fā)明還包括一個清除換熱管段結(jié)垢的純物理的除垢系統(tǒng),故對管件和密封構(gòu)件沒有腐蝕性;此外可根據(jù)管件的材質(zhì)和污垢的主要成分及特性,選擇適當(dāng)硬度的材質(zhì)制作所述的清洗小球;
[0030]3、本發(fā)明中物理除垢裝置的發(fā)射水泵與該換熱管段之間以兩套取水路徑和回水路徑連接,當(dāng)所述發(fā)射水泵是以第一套取水路徑和回水路徑工作時,該發(fā)射水泵的回水流經(jīng)所述小球收集器及發(fā)球管;使發(fā)射水泵產(chǎn)生的高壓高速水流帶動清洗小球沖入至該換熱管段的入水管端,進入至該換熱管段,使水產(chǎn)生湍流,各清洗小球快速碰撞管壁;故可增加除垢的效率;當(dāng)所述發(fā)射水泵是以第二套取水路徑和出水路徑工作時,該發(fā)射水泵的取水流經(jīng)所述捕球器及小球收集器,在換熱管段的出水管端捕球器所在位置形成較大的漩渦狀吸力,使捕球器收集的小球和管壁的污垢碎渣被快速帶入至小球收集器內(nèi),碎渣進入第一三通管的第三支管經(jīng)排污口排出,提高小球的收集和循環(huán)速度。
[0031]4、本發(fā)明中物理除垢裝置的發(fā)球管是連接于該換熱管段的入水管端的一側(cè)管壁且與該換熱管段連通,使該發(fā)射水泵以第一套取水路徑和回水路徑工作時,該發(fā)射水泵產(chǎn)生的高壓高速水流將小球收集器內(nèi)的清洗小球高速沖入該換熱管段,且與該換熱管段的水流方向呈一角度,故使得若干清洗小球以呈與管壁呈一定角度的初速度運動,由此增加小球與管壁的撞擊幾率,提升除垢效率。
[0032]5、本發(fā)明中物理除垢裝置僅借助發(fā)射水泵、至少I個三通管及配合閥門的啟閉,即可實現(xiàn)自動化收集和發(fā)射清洗小球全部操作過程,無需設(shè)置專門的發(fā)球裝置,使整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單,維護成本低,更重要的是其操作和控制手段也非常簡單,簡化流程。
[0033]經(jīng)試用發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的綜合防結(jié)垢系統(tǒng),能明顯減少、清除礦井降溫工程系統(tǒng)的管道結(jié)垢,提高礦井水熱的換熱效率,能夠使礦井降溫系統(tǒng)的整個能效比提高40%。
【附圖說明】
[0034]圖1是本發(fā)明方案的框圖。
[0035]圖2是本發(fā)明中多級多通道過濾器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3是本發(fā)明換熱管段中換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖4是本發(fā)明中物理除垢裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0038]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的典型實施例將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實施例上具有各種的變化,其皆不脫離本發(fā)明的范圍,且其中的說明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用,而非用以限制本發(fā)明。
[0039]如圖1所示為本發(fā)明的方案的框圖。其包括位于礦井水流上游的多級多通道過濾器10,從多級多通道過濾器10出來的礦井水,在經(jīng)過濾去除了大顆粒固體礦物質(zhì)后,進入到換熱管段20中的換熱器,經(jīng)與循環(huán)冷卻水熱交換,降低礦井水溫,回收礦井熱能。一個物理除垢裝置30,并聯(lián)在所述換熱管段20的兩端之間,用于發(fā)射和回收清洗小球,對換熱管道20內(nèi)已形成的結(jié)垢進行清理。
[0040]如圖2所示,為本發(fā)明中多級多通道過濾器10的結(jié)構(gòu)示意圖。所述多級多通道過濾器10,包括一個供礦井水流過的入水口 11和一個出水口 12,并聯(lián)的3個獨立的通道101、102、103,其中通道101內(nèi)串聯(lián)有具不同孔徑濾網(wǎng)的過濾器1011和1012,所述過濾器1011、1012底部具有一個固體顆粒物收集槽1013,所述收集槽1013還可包括一個排污口 1014。其中所述在水流的上游的過濾器1011的網(wǎng)孔孔徑大于過濾器1012的網(wǎng)孔孔徑,以分別形成一級過濾和二級過濾。類似地,通道102內(nèi)串聯(lián)有具不同孔徑濾網(wǎng)的過濾器1021和1022,通道103內(nèi)串聯(lián)有過濾器1031和1032。串聯(lián)多級過濾器主要作用是將水體中不同粒徑的雜質(zhì)過濾;并聯(lián)多個通道,主要是防止其中一個通道的過濾器發(fā)生堵塞后,還有其他通道可供礦井水通過。
[0041]如圖3所示,為本發(fā)明中換熱管段20的結(jié)構(gòu)示意圖,其包括連接于換熱器23兩端的入水管端21和出水管端22。其中換熱器23包括一個管殼231及設(shè)于內(nèi)部的換熱管束232,管殼231內(nèi)通入循環(huán)冷卻水(冷卻水入口和出口未標(biāo)示),換熱管束232兩端連接入水管端21和出水管端22,所述入水管端21接到多級多通道過濾器的出水口 12,換熱管束232內(nèi)流過經(jīng)多級多通過過濾器10過濾后的礦井水。
[0042]進一步地,可在管殼231內(nèi)沿長度方向設(shè)有多個折流板,在折流板上設(shè)若干個水流通道,所述換熱管束232貫穿所述折流板的水流通道,其中所述相鄰折流板上的水流通道在管殼231的軸向上形成相對錯位或交叉,從而使冷卻水在換熱器23的管殼231內(nèi)流動時,不斷地被這些水流通道所限制、改變流向,形成大量擾流和紊流,可沖刷管殼231和換熱管束232,減少冷卻水在管殼內(nèi)結(jié)垢,提高換熱效率。
[0043]如圖4所示,為本發(fā)明中的物理除垢裝置30,參見圖1,其并聯(lián)在該換熱管段20的兩端之間,所述物理除垢裝置30主要通過高速高壓水流帶動清洗小球,噴射進入到換熱管段20內(nèi)或自換熱管段20內(nèi)收集這些小球,定期對換熱管段20進行結(jié)垢清理。
[0044]如圖4所示,物理除垢裝置30的一個具體實施例,所述物理除垢裝置30包括:捕球器31、小球收集器32、第一三通管40、第二三通管50、第三三通管60、發(fā)射水泵P、控制器90以及A1、A2、B1、B2、B3、B4為電子閥門,Cl、C2、C3、C4、C5、C6為手動閥門;各電子閥門均勻控制器90信號連接,受到控制器90的控制而在啟閉之間切換。
[0045]所述捕球器31,設(shè)于該換熱管段20的出水管端22內(nèi),通過第一三通管40的第二支管42與小球收集器32連接,第一三通管40的第一支管41接設(shè)于該換熱管段20的入水管端11的管壁一側(cè)且與該換熱管段20連通,第一三通管的第三支管的管路上設(shè)有所述的小球收集器32。第一支管41為發(fā)球管,第二支管42為回球管,其中在第一支管41設(shè)有電子閥門Al和手動閥門Cl ;第二支管42設(shè)有電子閥門A2及手動閥門C2、C3。第三支管43具有一個末端開口,為排污口,該位置設(shè)有手動排污閥門C6。
[0046]—個第二三通管50,包括第一支管51、第二支管52及第三支管53。所述第一支管51與換熱管段20的入水管端21連接,第二支管52連接發(fā)射水泵P的入水口,則第一支管51及第二支管52連通時構(gòu)成發(fā)射水泵P的第一取水路徑;第三支管53與第一三通管40的第三支管43連通。在第一支管51上設(shè)有電子閥門BI及手動閥門C4 ;在第三支管53上有電子閥門B2。
[0047]—個第三三通管60,包括第一支管61、第二支管62及第三支管63。所述第一支管61與換熱管段20的出水管端22連接,第二支管62連接發(fā)射水泵P的出水口,則第一支管61及第二支管62連通時構(gòu)成發(fā)射水泵P的第二回水路徑;第三支管63與第一支管的第三支管43連通。在第一支管61上設(shè)有電子閥門B4及手動閥門C5 ;在第三支管63上有電子閥門B3。
[0048]根據(jù)圖示實施例的系統(tǒng),其工作方式為:
[0049]I)安裝本實施例的除垢系統(tǒng)在換熱管段20上;
[0050]2)連接電源,控制器90開始按照以下流程工作:
[0051]a、打開閥門 A2、B2、B4,關(guān)閉閥門 A1、B1、B3 ;
[0052]這種情況下,發(fā)射水泵P的工作水循環(huán)路徑是:
[0053]取水依次由換熱管段20的出水管端22,流經(jīng)所述捕球器31、回球管(即第二支管42)、途中流經(jīng)小球收集器32、所述第一三通管的第三支管43、第二三通管的第三支管53、所述第二三通管的第二支管52構(gòu)成所述發(fā)射水泵P的第二取水路徑;發(fā)射水泵P的回水路徑為經(jīng)閥門B4、第二支管62、第一支管61構(gòu)成的第二回水路徑;如此,在捕球器31的位置處形成渦旋和吸力,可以快速將清洗小球收集并帶入至小球收集器32,同時快速排出污垢碎渣。
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