CN106403702B - 一种换热器管程清洗的定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种换热器管程清洗的定位方法，首先以换热器待清洗管道所在的清洗圆面中心为原点建立清洗坐标系XOY；根据换热器管束的排列方法及管束之间的距离，通过正六边形拓扑结构覆盖整个清洗工作区域；确定需要清洗的工作点坐标，由清洗喷头根据设定好的顺序依次对需要清洗的工作点进行清洗；其中，在所述清洗喷头上分布有两个位移传感器，分别用来测量所建立的坐标系X轴方向、Y轴方向的移动量，以确保所述清洗喷头准确到达待清洗的工作点。该方法通过位移传感器来确定清洗喷头的位置，从而确保清洗喷头能够准确到达待清洗的位置。

Description

一种换热器管程清洗的定位方法
技术领域
本发明涉及换热器设备技术领域，尤其涉及一种换热器管程清洗的定位方法。
背景技术
换热器作为工艺过程中必不可少的单元设备，广泛地应用于石油、化工、动力、机械、冶金等工程领域中。在生产过程中由于很多方面的原因，换热器设备会产生很多如水垢、沉积物、腐蚀产物、粘泥等污垢，这些污垢会影响换热器的换热效果，增加能耗、物耗等不良情况。
为了提高换热器的换热效果，现有技术方案常用的换热器清洗方法有：手工清洗、手持高压水射流清洗或机械清洗。手工清洗人员不易操作、工作效率低、工作量大、清洗效果并不理想；手持高压水射流清洗尽管比手工清洗的清洗效果好，但是工作人员工作量大，效率不高；机械清洗设备清洗路径很难覆盖所有换热管，高压水枪在清洗过程中也有可能会发生定位不准或者跑偏的现象，在此过程中，待洗管道区域定位的速度与准确性只能依赖于操作者的工作经验，但这些清洗方式都没有实现全自动化，并且清洗过程中也缺少定位准确性。
发明内容
本发明的目的是提供一种换热器管程清洗的定位方法，该方法通过位移传感器来确定清洗喷头的位置，从而确保清洗喷头能够准确到达待清洗的位置。
一种换热器管程清洗的定位方法，所述方法包括：
以换热器待清洗管道所在的清洗圆面中心为原点建立清洗坐标系XOY；
根据换热器管束的排列方法及管束之间的距离，通过正六边形拓扑结构覆盖整个清洗工作区域；
确定需要清洗的工作点坐标，由清洗喷头根据设定好的顺序依次对需要清洗的工作点进行清洗；
其中，在所述清洗喷头上分布有两个位移传感器，分别用来测量所建立的坐标系X轴方向、Y轴方向的移动量，以确保所述清洗喷头准确到达待清洗的工作点。
所述通过正六边形拓扑结构覆盖整个清洗工作区域，具体包括：
所建立的坐标系原点(0，0)为第一个正六边形的中心，(re，0)为第一个正六边形的顶点，并以该第一个正六边形为中心不断向周围扩展，覆盖整个清洗工作区域。
所述由清洗喷头根据设定好的顺序依次对需要清洗的工作点进行清洗，具体包括：
确定清洗起始点，控制所述清洗喷头移动到该起始点，并按照设定好的规律对逐个工作点进行清洗。
所述确定需要清洗的工作点坐标的过程具体为：
建立以(0,0)、(0,Rw)、(Rw,Rw)和(Rw,0)为顶点的正方形区域，将作业区域分割成90°的扇形区域；
X轴方向的工作点总数t1＝Rw/1.5re，Y轴方向工作点总数
需要清洗的工作点坐标有如下关系：
式中，n、m为自然数；其中，Rw为作业区域半径；re为有效清洗范围覆盖圆半径；
再根据对称关系，求出整个作业区域中工作点的坐标，令：
得到需要清洗的工作点坐标(xk1，yk2)，其中，k1为X轴正负单位长度；k2为Y轴正负单位长度。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，上述方法通过位移传感器来确定清洗喷头的位置，从而确保清洗喷头能够准确到达待清洗的位置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例所提供换热器管程清洗的定位方法流程示意图；
图2为本发明实施例所述正六边形无漏覆盖模型的示意图；
图3为本发明实施例所举实例的覆盖示意图；
图4为本发明实施例所举出的一种清洗装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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例，都属于本发明的保护范围。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供换热器管程清洗的定位方法流程示意图，所述方法包括：
步骤11：以换热器待清洗管道所在的清洗圆面中心为原点建立清洗坐标系XOY；
步骤12：根据换热器管束的排列方法及管束之间的距离，通过正六边形拓扑结构覆盖整个清洗工作区域；
在该步骤中，所述通过正六边形拓扑结构覆盖整个清洗工作区域的具体过程为：
如图2所示为本发明实施例所述正六边形无漏覆盖模型的示意图，所建立的坐标系原点(0，0)为第一个正六边形的中心，(re，0)为第一个正六边形的顶点，并以该第一个正六边形为中心不断向周围扩展，覆盖整个清洗工作区域，确定了第一个正六边形的位置与角度，也就确定了整个清洗工作区域的覆盖模型。
举例来说，如图3所示为本发明实施例所举实例的覆盖示意图，图3中包括转角三角形21、换热器管束22和正六边形覆盖23，该图3以转角三角形排列法排列的管束位置为例，相邻两管束的中心距离为直径，以管束圆心为中心建立正六边形模型，以此覆盖整个待清洗管道所在清洗区域。
步骤13：确定需要清洗的工作点坐标，由清洗喷头根据设定好的顺序依次对需要清洗的工作点进行清洗。
在该步骤中，在确定需要清洗的工作点坐标之后，进一步确定清洗起始点，再控制所述清洗喷头移动到该起始点，并按照设定好的规律对逐个工作点进行清洗。
具体实现中，上述确定需要清洗的工作点坐标的过程具体为：
1)建立以(0,0)、(0,Rw)、(Rw,Rw)和(Rw,0)为顶点的正方形区域，将作业区域分割成90°的扇形区域；
2)X轴方向的工作点总数t1＝Rw/1.5re，Y轴方向工作点总数
3)需要清洗的工作点坐标有如下关系：
式中，
n、m为自然数；
Rw--作业区域半径。
re--有效清洗范围覆盖圆半径。
4)再根据对称关系，求出整个作业区域中工作点的坐标，令：
得到需要清洗的工作点坐标(xk1，yk2)。
k1--X轴正负单位长度；
k2--Y轴正负单位长度。
另外，在所述清洗喷头上分布有两个位移传感器，如图4所示为本发明实施例所举出的一种清洗装置结构示意图，图4中包括待清洗换热器管束平面41、X轴***42、Y轴***43、清洗架喷头44和清洗驱动装置45；该X轴***42、Y轴***43分别用来测量所建立的坐标系X轴方向、Y轴方向的移动量，以确保所述清洗喷头准确到达待清洗的工作点。
需要说明的是，在清洗工作区域的边界部分，有时会出现一些只有很少的一部分在作业区域内的正六边形，其中心位于清洗工作区域以外，这些正六边形的中心不计入工作点。
综上所述，本发明实施例所提供的方法通过位移传感器来确定清洗喷头的位置，从而确保清洗喷头能够准确到达待清洗的位置。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种换热器管程清洗的定位方法，其特征在于，所述方法包括：
以换热器待清洗管道所在的清洗圆面中心为原点建立清洗坐标系XOY；
根据换热器管束的排列方法及管束之间的距离，通过正六边形拓扑结构覆盖整个清洗工作区域；
确定需要清洗的工作点坐标，由清洗喷头根据设定好的顺序依次对需要清洗的工作点进行清洗；
其中，在所述清洗喷头上分布有两个位移传感器，分别用来测量所建立的坐标系X轴方向、Y轴方向的移动量，以确保所述清洗喷头准确到达待清洗的工作点；
其中，所述确定需要清洗的工作点坐标的过程具体为：
建立以(0,0)、(0,Rw)、(Rw,Rw)和(Rw,0)为顶点的正方形区域，将作业区域分割成90°的扇形区域；
X轴方向的工作点总数t1＝Rw/1.5re，Y轴方向工作点总数
需要清洗的工作点坐标有如下关系：
式中，n、m为自然数，其中，Rw为作业区域半径；re为有效清洗范围覆盖圆半径；
再根据对称关系，求出整个作业区域中工作点的坐标，令：
得到需要清洗的工作点坐标(xk1，yk2)，其中，k1为X轴正负单位长度；k2为Y轴正负单位长度。
2.根据权利要求1所述换热器管程清洗的定位方法，其特征在于，所述通过正六边形拓扑结构覆盖整个清洗工作区域，具体包括：
所建立的坐标系原点(0，0)为第一个正六边形的中心，(re，0)为第一个正六边形的顶点，并以该第一个正六边形为中心不断向周围扩展，覆盖整个清洗工作区域。
3.根据权利要求1所述换热器管程清洗的定位方法，其特征在于，所述由清洗喷头根据设定好的顺序依次对需要清洗的工作点进行清洗，具体包括：
确定清洗起始点，控制所述清洗喷头移动到该起始点，并按照设定好的规律对逐个工作点进行清洗。
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