CN108692608A - 一种换热器运行状况智能在线监控装置 - Google Patents
一种换热器运行状况智能在线监控装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108692608A CN108692608A CN201810730191.5A CN201810730191A CN108692608A CN 108692608 A CN108692608 A CN 108692608A CN 201810730191 A CN201810730191 A CN 201810730191A CN 108692608 A CN108692608 A CN 108692608A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- primary side
- controller
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 12
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 claims description 11
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 claims 1
- 235000013350 formula milk Nutrition 0.000 description 46
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000686 essence Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012092 media component Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种换热器运行状况智能在线监控装置，如石化生产***中的换热器，包括换热器、控制器和显示屏，控制器和显示屏连接，换热器的原、次边分别设置若干传感器，采集换热器原边的进出水管的水温、进出水管间的水压差和水流量，次边的进出介质管的介质温度、进出介质管间的介质压差和介质流量，经由控制器计算，得出换热器的性能和结垢当量厚度；在原边出水管集气罐上安装有特种气体传感器，用于在线监视换热器内泄漏情况；换热器的性能、结垢当量厚度、内泄漏情况均可在显示屏上显示、报警。本发明能够对换热器在线运行参数进行信息采集和监控，并将换热器的性能、结垢当量厚度和内泄漏情况进行实时在线显示、报警。
Description
技术领域
本发明涉及一种换热器运行状况智能在线监控装置，以实现广泛应用在石 油、化工、轻工、制药、能源、暖通等工民生产中的换热器运行状况的在线智 能监控，为生产过程智能化打下坚实的底层信息应用基础。
背景技术
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体以保证生产***中介质所要求 的特定工艺温度不可或缺的设备。换热器结垢不仅会增加***的能耗，也会给 生产的安全带来巨大的隐患。但现在的换热器结垢主要依靠有经验的操作工巡 视检查或定期大修来解决的，即便是在现代的DCS控制***中，也仅仅是做到 了对换热器是否有流体通过、是否运行等表面的信息进行采集，至于对换热器 结垢、内泄漏等深层次的信息不能进行监控。
发明内容
本发明提出一种换热器运行状况智能在线监控装置，能够对换热器在运行 状况下是否结垢进行信息采集和监控，将换热器的结垢当量厚度进行实时在线 显示。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种换热器运行状况智能在线监控装置，如石化生产***中的换热器，包 括换热器、控制器和显示屏，所述控制器和所述显示屏连接，所述换热器的原、 次边分别设置若干传感器，所述传感器用于采集换热器原边的进出水管的水温、 进出水管间的水压差和出水管流量，次边进出口介质管的介质温度，进出口介 质管间压差和流量，在原边出水管集气罐上安装特殊气体传感器监测水中含介 质的浓度，并发送至所述控制器，所述控制器计算出换热器的性能、结垢当量 厚度和换热器内泄漏情况，发送至所述显示屏显示、报警。
优选的，所述控制器还计算出换热器结垢的预后结果，发送至所述显示屏 进行显示；其中，换热器结垢的预后结果体现为换热器热阻的增加引起的热源 有效能损失以及换热器水阻力、消耗水泵输送动力。
优选的，所述换热器的原边出水管上设有集气罐，所述集气罐上设有特殊 气体传感器，用于检测换热器是否存在高压燃气或燃油内泄漏。
优选的，所述换热器原边设有第一温度传感器、第二温度传感器、第一流 量传感器和第一压差传感器；所述换热器次边设有第三温度传感器、第四温度 传感器、第二流量传感器和第二压差传感器，上述传感器分别将采集到的数据 发送给控制器。
优选的，所述换热器原边出水管上安装有第一电动调节阀，所述第二温度 传感器、第一电动调节阀和所述控制器构成闭环控制回路，实时跟踪换热器热 负荷变化。
优选的，所述控制器为PLC或DDC。
优选的，所述控制器中安装有现场总线MODBUS接口或PROFIBUS通讯 接口。
本发明的有益效果在于：能够对换热器在线运行参数进行信息采集和监控， 并将换热器的结垢当量厚度、性能、内泄漏情况进行计算、显示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中 的附图仅仅是本发明的一些实施例，如石化生产***中的换热器，对于本领域 普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获 得其他的附图。
图1为本发明一种换热器运行状态智能在线监控装置一个实施例的结构示 意图。
图中，1-换热器；2-控制器；3-显示屏；4-第一温度传感器；5-第二温度传 感器；6-第一流量传感器；7-第一压差传感器；8-第一特殊气体传感器；9-第三 温度传感器；10-第四温度传感器；11-第二流量传感器；12-第二压差传感器； 13-第二特殊气体传感器；14-第一电动调节阀；15-原边水泵；16-次边水泵。
具体实施方式
下面将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，如石化 生产***中的换热器，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域 普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于 本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提出了一种换热器1运行状态智能在线监控装置，包 括换热器1、控制器2和显示屏3，控制器2和显示屏3连接，换热器1的原、 次边分别设置若干传感器，传感器用于采集换热器1原边的进出水管的水温、 进出水管间的水压差和出水管流量，换热器1次边的进出介质管的介质温度、 介质进出管间压差、介质流量，在原边出水管集气罐上安装有特种气体传感器8 检测水中含介质的浓度及浓度变化率，并发送至控制器2，控制器2计算出换热 器1的结垢当量厚度、换热器1性能及换热器内泄漏情况，发送至显示屏3显示。控制器2还计算出换热器1结垢的预后结果，发送至显示屏3进行显示； 其中，换热器1结垢的预后结果体现为换热器1热阻的增加引起的热源有效能 损失以及换热器1水阻力、消耗水泵输送动力。
换热器1的原边设有4个传感器，包括第一、二温度传感器(4、5)、第一 流量传感器6、第一压差传感器7，第一、二温度传感器(4、5)分别用于采集 换热器1原边进、出水管的水温t11、t12，第一压差传感器7用于采集换热器1 原边进、出水管间的水压差ΔP1，第一流量传感器6用于采集换热器1原边水 流量L1，换热器1的次边也设有4个传感器，包括第三、四温度传感器(9、10)、 第二流量传感器11、第二压差传感器12，第三、四温度传感器(9、10)分别用于采集换热器1次边进、出介质管的温度t21、t22，第二压差传感器12用于采 集换热器1次边进、出介质管间的压差ΔP2，第二流量传感器11用于采集换热 器1次边介质管介质流量L2，控制器2与8个传感器连接，获取8个传感器采 集的数据，并计算出换热器1的结垢当量厚度、性能、内泄漏情况及预后结果， 并控制显示屏3进行在线实时显示。
本发明利用原、次边的8个传感器采集的换热器1原、次边性能参数，利 用热电比拟定律推导出换热器1当量结垢厚度及预后结果计算公式，计算出换 热器1实时当量结垢厚度、性能、内泄漏情况及预后结果。其中，换热器1结 垢的预后结果包括换热器1热阻的增加引起的热源有效能损失以及换热器1水 阻力、消耗水泵输送动力。
一、换热器1特性计算：
1.换热器1原边性能计算
换热器1原边的综合阻力系数S1由公式(1)计算：
式中：
S1——换热器1原边的综合阻力系数，(Pa.S2)/m6；
ΔP1——换热器1原边水阻力，Pa；
L1——换热器1原边出水管流量，m3/S。
经理论证明，如果水管中水流动在阻力平方区，换热器1原边的综合阻力系数S1是只和流道的几 何参数有关，和流量无关。而在水***工程中，水管阻力计算诺莫图是按水管里水流动基本是在阻力 平方区设计的，这就是说在水工程中综合阻力系数S1是不变的。但在换热器1结垢后，改变了流道的 几何参数，那么公式(1)计算出来的S1就要发生变化，随着换热器1工程运行经验的积累，可以归 纳出S1与换热器1当量结垢厚度δa之间的函数关系，那么就有了从S1计算换热器1当量结垢厚度δa 的另外一种方法。
换热器1原边的换热量由公式(2)计算：
Q1＝ρ1·Cp1·L1·(t1.2-t1.1)＝ρ1·Cp1·L1·Δt1 (2)
式中：
Q1——换热器1原边的换热量，W；
ρ1——换热器1原边的水密度，kg/m3；
Cp1——换热器1原边水的定压比热，J/(kg.℃)；
t11——换热器1原边进水管的水温，℃；
t12——换热器1原边出水管的水温，℃；
Δt1＝t12－t11——换热器1原边水的进出温度差，℃。
其他符号同公式(1)。
换热器1原边消耗水泵P1的输送动力由公式(3)计算：
式中：
WP1——换热器1原边消耗的水泵输送动力，W；
ηp1.t——换热器1原边的水泵P1的总效率。
其他符号同公式(1)。
2.换热器1次边性能计算
换热器1次边的综合阻力系数S2由公式(4)计算：
式中：
S2——换热器1次边的综合阻力系数，(Pa.S2)/m6；
ΔP2——换热器1次边水阻力，Pa；
L2——换热器1次边水流量，m3/S。
经理论证明，如果水管中水流动在阻力平方区，换热器1原边的综合阻力系数S2是只和流道的几 何参数有关，和流量无关。而在水***工程中，水管阻力计算诺莫图是按水管里水流动基本是在阻力 平方区设计的，这就是说在水工程中综合阻力系数S2是不变的。但在换热器1结垢后，改变了流道的 几何参数，那么公式(4)计算出来的S2就要发生变化，随着换热器1工程运行经验的积累，可以归 纳出S2与换热器1当量结垢厚度δa之间的函数关系，那么就有了从S2计算换热器1当量结垢厚度 δa的另外一种方法。
换热器1次边的换热量由公式(5)计算：
Q2＝ρ2·Cp2·L2·(t2.2-t2.1)＝ρ2·Cp2·L2·Δt2 (5)
式中：
Q2——换热器1次边的换热量，W；
ρ2——换热器1次边的水密度，kg/m3；
Cp2——换热器1次边水的定压比热，J/(kg.℃)；
t21——换热器1次边进水管的水温，℃；
t22——换热器1次边出水管的水温，℃；
Δt2＝t22－t21——换热器1次边水的进出温度差，℃。
其他符号同公式(4)。
换热器1次边消耗水泵P2的输送动力由公式(6)计算：
式中：
WP.2——换热器1次边消耗的水泵输送动力，W；
ηp2.t——换热器1次边的水泵P2的总效率。
其他符号同公式(4)。
根据传热学原理，换热器1原边和次边的换热量Q1、Q2应该相等，即：
Q1＝Q2＝Q (7)
如果两者相差超过工程允许误差5％以上，则要检查换热器1原、次边所有的传感器及其安装的 方式，直至相差小于5％。
注：如是石化生产***中的换热器，因次边是高压燃油和燃气，没有这部分计算。在集中供热系 统小区换热站的换热器中，才有这部分计算。
二、换热器1结垢当量厚度的计算
根据热电比拟原理，传热温差相当于电压，热流相当于电流，热阻相当于电阻，这样就可以借鉴 电路的计算方法，来计算热路。如果把换热器1当做一个平板换热器1来计算换热器1的当量结垢厚 度，既简单形象，也可以真实反映换热器1结垢对换热器1传热的影响、多耗的能量。
换热器1换热量由公式(8)计算：
式中：
Q——换热量，W；
K——换热系数，W/(m2.℃)；
F——换热计算面积，m2；
Δte——对数传热温差，℃。
换热系数K由公式(9)计算：
式中：
α1——换热器1传热壁原边换热系数，(m2.℃)/W；
δw——换热器1间隔传热壁厚度，m；
λw——换热器1间隔传热壁导热系数，W/(m.℃)；
δs——换热器1结垢厚度，m；
λs——换热器1结垢导热系数，W/(m.℃)；
α2——换热器1传热壁次边换热系数，(m2.℃)/W。
换热器1热阻由公式(10)计算：
换热器1传的对数温差计算公式(11)计算：
式中：
Δtmax——换热器1原边介质进口处或出口处两边温度差中大的那个温度 差，℃；
Δtmin——换热器1原边介质进口处或出口处两边温度差中小的那个温度 差，℃。
当温差比较小时，可用原、次边平均温之差来计算：
单位面积平板换热器1换热量q由公式(13)计算：
式中：
q——换热器1单位面积换热量，W/m2。
单位面积换热器1热阻由公式(14)计算：
式中：
r——换热器1单位面积热阻，(℃.m2)/W。
假如，换热清洗后或新安装后首次投入运行时结垢为零，换热器1初始单位 面积热阻为r0；换热器1运行到T1时刻，假定换热器1单位面积热阻为r1，经 推导变换得出T1时刻换热器1结垢当量厚度δs1的计算公式(15)：
式中：
δs1——T1时刻换热器1结垢当量厚度，m；
λse——换热器1结垢当量导热系数，取最常见的碳酸盐垢的平均值0.64W /(m.℃)，是钢的1/70，铜的1/625。
可以清楚的看到公式(15)里有两个未知数：δs1和F。要计算出T1时刻换 热器1结垢当量厚度必须确定换热器1计算面积F，这里有几种方法：
1).根据换热器1名牌参数给出的传热面积F作为换热器1计算面积F，这 是最简单的方法；
2).根据换热器1结构图纸计算出换热器1面积作为换热器1计算面积F；
3).实际测量换热器1计算面积F；
4).在换热器1出口处(温度最高处)管内放试片实际测出结垢厚度，反算 出换热器1计算面积F。
三、换热器1热阻的增加引起的热源有效能损失计算
换热器1结垢使得其热阻增加的值由公式(16)计算：
在传热量不变的条件下，换热器1结垢使得原、次边之间增加的温度差由公 式(17)计算：
式中：
Δ(Δte)——在传热量不变的条件下，换热器1原、次边因结垢增加的传热 温差，℃；
根据热量的分析，换热器1热阻增加引起的热源损失由公式(18)计算：
式中：
ΔEx——因结垢引起的换热器1有效能损失，W；
T0——环境绝对温度，K，一般取环境温度为20℃时，T0＝293K；
T1——换热器1原边平均绝对温度，K，T1＝273+(t11+t12)/2；
T2——换热器1次边平均绝对温度，K，T2＝273+(t21+t22)/2。
锅炉或热源引起的总能量损失由公式(19)计算：
ΔQb.t＝ΔEx/ηb.t (19)
式中：
ΔQb.t——因结垢引起的锅炉或热源引起的总能量损失，W；
ηb.t——锅炉或热源的总的热效率，％。
四、换热器1水阻力、消耗水泵输送动力的计算
换热器1压降、水阻和流量的关系用公式(20)表示：
ΔP＝S·L2 (20)
式中：
ΔP——换热器1原边或次边水压降，Pa；
S——换热器1综合原边或次边阻力系数，(Pa.s2)/m6；
L——换热器1原边或次边介质流量，m3/s。
变换公式(17)得计算换热器1综合原边或次边阻力系数的公式(21)：
S＝ΔP/L2 (22)
换热器1消耗的水泵动力由公式(23)计算：
式中：
Wp.t——换热器1原边或次边消耗的水泵总的输送动力，W；
ηp.t——换热器1原边或次边消耗的水泵总的效率。
ηp.t＝ηi·ηm·ηp.s (24)
式中：
ηi——原边或次边水泵(15或16)变频器的效率；
ηm——原边或次边水泵(15或16)电机效率；
ηp.s——原边或次边水泵(15或16)的轴效率。
随着换热器1运行时间的加长，结垢的厚度不断增加，由于结垢的换热器1 表面粗糙同时结垢的厚度会阻塞流动通道，使流动有效面积减小，这样双重作 用的结果就势必增加换热器1流动阻力，因此可以在换热器1性能、结垢智能 在线监测仪运行过程中来研究换热器1综合阻力系数与结垢厚度、时间的关联 关系，作为换热器1运行维护的依据：
δs＝f(S,T) (25)
换热器1除结垢外，还有可能发生泄漏，换热器1泄漏分内泄漏和外泄漏 两种。换热器1外泄漏由厂里环境监测或操作工巡视监测。
本发明还可用于检测换热器1是否发生内泄漏，换热器1的内泄漏产生内 泄漏时，会有温度变化、压力变化、一侧介质组分发生变化等等伴生现象，那 么根据特定换热器1的内泄漏特点确定换热器1泄漏时的特异性变化的风向标 参数，选择与特异参数相对应的传感器将特异性变化的信号检测出来，经过软 件程序的判断比较，就可以实现换热器1泄漏在线监测的功能。
比如石化生产***中的换热器，换热器1原边走的是水，次边走的是高压 燃气或燃油，因此原边出水管上设有第一集气罐，次边的第二集气罐、第二特 殊气体传感器13就不设置了。第一集气罐上设置第一特殊气体传感器，第一特 殊气体传感器8用于采集原边出水管上的集气罐中特殊气体的浓度及浓度变化 率(比如燃油或燃气)，以便判断换热器1是否发生内泄漏；当水中含燃气、或 燃油的浓度或浓度变化率超过设定值，便可发出换热器1内泄漏的故障报警。
为了花费最小的代价完成对换热器1实时跟踪，换热器1原边出水管上安 装有第一电动调节阀14，第二温度传感器、第一电动调节阀14和控制器2构成 闭环控制回路。闭环控制***名义上跟踪的是循环水冷却***其中一末端换热 器1的负荷变化，事实上本末端的闭环控制***和循环水冷却***中的变频水 泵及其他末端闭环控制***的协调运行控制下，使整个循环水冷却***各个末 端保持动态水力平衡(各个末端按需供水不多也不少，恰到好处)，使整个管网 时时保持最小阻力状态(在保持各个末端动态水力平衡的前提条件下，管网的 综合阻力系数最小)从而使***的水泵输送动力最小。在整个循环水冷却*** 中运行过程中，其本质是让整个循环水冷却***始终处在最节能的“全相似” 工作状态，即在循环水冷却***运行过程当中，各个组成元件的几何参数不能 改变，包括几何参数可以改变的调节阀，因此在循环水冷却***运行过程中， 各末端的电动调节阀共同协调作用自动达到***动态水力平衡之后，各电动调 节阀的开度便保持不变。所以***中各电动调节阀实质上是当做平衡阀在使用， 只选可靠价廉流、通能力比较大与管道尺寸相配的蝶阀就可以了，用不着选择 控制精度高但阻力大价格非常高的对数特性调节阀。
控制器2为PLC或DDC。控制器2中安装有现场总线MODBUS接口或 PROFIBUS通讯接口。以便和上位机组网，在主机整体协调控制下，使整个循 环水冷却***按照最小耗能原理运行，达到“配置合理，运行协调、整体优化” 境界而具有内在的健康结构，***整体便有能力涌现出一系列优良的外在健康 属性。
显示屏3可采用触摸屏，通过触摸屏查询销换热器1内泄漏情况、运行特 性、当量结垢厚度、预后结果和换热器1水阻力等实时参数。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发 明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种换热器运行状况智能在线监控装置，如石化生产***中的换热器，包括换热器、控制器和显示屏，所述控制器和所述显示屏连接，其特征在于：所述换热器的原、次边分别设置若干传感器，所述传感器用于采集换热器原边的进出水管的水温、进出水管间的水压差和出水管流量，次边进出口介质管的介质温度，进出口介质管间压差和流量，在原边出水管集气罐上安装特殊气体传感器监测水中含介质的浓度，并发送至所述控制器，所述控制器计算出换热器的性能、结垢当量厚度和换热器内泄漏情况，发送至所述显示屏显示、报警。
2.根据权利要求1所述的换热器运行状况智能在线监控装置，其特征在于：所述控制器还计算出换热器结垢的预后结果，发送至所述显示屏进行显示；其中，换热器结垢的预后结果体现为换热器热阻的增加引起的热源有效能损失以及换热器水阻力、消耗水泵输送动力。
3.根据权利要求1所述的换热器运行状况智能在线监控装置，其特征在于：所述换热器的原边出水管上设有集气罐，所述集气罐上设有特殊气体传感器，检测换热器原边水中燃气或燃油的浓度及浓度变化率，来判断换热器的内泄漏情况。
4.根据权利要求1所述的换热器运行状况智能在线监控装置，其特征在于：所述换热器原边设有第一温度传感器、第二温度传感器、第一流量传感器和第一压差传感器；所述换热器次边设有第三温度传感器、第四温度传感器、第二流量传感器和第二压差传感器，上述传感器分别将采集到的数据发送给控制器。
5.根据权利要求4所述的换热器运行状况智能在线监控装置，其特征在于：所述换热器原边出水管上安装有第一电动调节阀，所述第二温度传感器、第一电动调节阀和所述控制器构成闭环控制回路，实时跟踪控制换热器热负荷的变化。
6.根据权利要求1-5任一项所述的换热器运行状况智能在线监控装置，其特征在于：所述控制器为PLC或DDC。
7.根据权利要求6所述的换热器运行状况智能在线监控装置，其特征在于：所述控制器中安装有现场总线MODBUS接口或PROFIBUS通讯接口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810730191.5A CN108692608A (zh) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 一种换热器运行状况智能在线监控装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810730191.5A CN108692608A (zh) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 一种换热器运行状况智能在线监控装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108692608A true CN108692608A (zh) | 2018-10-23 |
Family
ID=63851398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810730191.5A Pending CN108692608A (zh) | 2018-07-05 | 2018-07-05 | 一种换热器运行状况智能在线监控装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108692608A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110009876A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-12 | 广东省特种设备检测研究院珠海检测院 | 一种换热器运行状况在线监测报警装置及方法 |
| CN113190924A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-30 | 内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司 | 一种煤化工企业循环水***建模与结垢分析方法及*** |
| CN113702081A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 欧伏电气股份有限公司 | 换热芯体测试方法、电子设备、***及存储介质 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201116763Y (zh) * | 2007-09-28 | 2008-09-17 | 广东申菱空调设备有限公司 | 空调器的自动化实时监控除垢装置 |
| US20120227929A1 (en) * | 2009-11-16 | 2012-09-13 | Groveley Detection Limited | Detector heating and/or cooling |
| EP2706303A2 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat pump system |
| CN204007304U (zh) * | 2014-08-21 | 2014-12-10 | 兰州兰石集团有限公司 | 板式换热器监控预警*** |
| CN204116260U (zh) * | 2014-10-24 | 2015-01-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种换热器污垢热阻在线监测*** |
| CN205049303U (zh) * | 2015-09-10 | 2016-02-24 | 上海沃证机电技术服务有限公司 | 一种换热器导热管泄漏自动检测装置 |
| CN105841131A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 方快锅炉有限公司 | 真空锅炉蒸汽纯度自动控制装置及控制方法 |
| CN106066937A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-11-02 | 浙江理工大学 | 一种以导热油热为热源的定型机热风温度估算方法 |
-
2018
- 2018-07-05 CN CN201810730191.5A patent/CN108692608A/zh active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN201116763Y (zh) * | 2007-09-28 | 2008-09-17 | 广东申菱空调设备有限公司 | 空调器的自动化实时监控除垢装置 |
| US20120227929A1 (en) * | 2009-11-16 | 2012-09-13 | Groveley Detection Limited | Detector heating and/or cooling |
| EP2706303A2 (en) * | 2012-09-07 | 2014-03-12 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat pump system |
| CN204007304U (zh) * | 2014-08-21 | 2014-12-10 | 兰州兰石集团有限公司 | 板式换热器监控预警*** |
| CN204116260U (zh) * | 2014-10-24 | 2015-01-21 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种换热器污垢热阻在线监测*** |
| CN205049303U (zh) * | 2015-09-10 | 2016-02-24 | 上海沃证机电技术服务有限公司 | 一种换热器导热管泄漏自动检测装置 |
| CN105841131A (zh) * | 2016-05-16 | 2016-08-10 | 方快锅炉有限公司 | 真空锅炉蒸汽纯度自动控制装置及控制方法 |
| CN106066937A (zh) * | 2016-05-30 | 2016-11-02 | 浙江理工大学 | 一种以导热油热为热源的定型机热风温度估算方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 周柏青: "《全膜水处理技术》", 31 January 2006, 中国电力出版社, pages: 286 - 287 * |
| 强亦忠等: "《精馏及其在核燃料后处理废液回收中的应用》", 28 February 1981, 原子能出版社, pages: 165 - 168 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110009876A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-07-12 | 广东省特种设备检测研究院珠海检测院 | 一种换热器运行状况在线监测报警装置及方法 |
| CN113190924A (zh) * | 2021-03-26 | 2021-07-30 | 内蒙古中煤蒙大新能源化工有限公司 | 一种煤化工企业循环水***建模与结垢分析方法及*** |
| CN113190924B (zh) * | 2021-03-26 | 2024-01-23 | 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 | 一种煤化工企业循环水***建模与结垢分析方法及*** |
| CN113702081A (zh) * | 2021-08-27 | 2021-11-26 | 欧伏电气股份有限公司 | 换热芯体测试方法、电子设备、***及存储介质 |
| CN113702081B (zh) * | 2021-08-27 | 2024-03-29 | 欧伏电气股份有限公司 | 换热芯体测试方法、电子设备、***及存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102338568B (zh) | 基于清洁系数指标的电厂凝汽器性能在线监测***及方法 | |
| CN108692608A (zh) | 一种换热器运行状况智能在线监控装置 | |
| CN205352721U (zh) | 一种热泵机组综合性能试验*** | |
| SE530417C2 (sv) | En anordning för mätning av energiåtgång fär att värma upp tappvatten | |
| CN110245411A (zh) | 一种城镇集中供热***及泄漏点检测方法 | |
| CN203215651U (zh) | 工业锅炉能效远程在线监控*** | |
| CN106872514A (zh) | 稳态换热过程传热系数及污垢热阻值在线监测***和方法 | |
| CN202471131U (zh) | 对电厂凝汽器性能进行实时监测的*** | |
| CN108871821B (zh) | 基于均值-移动极差法的空冷器能效状态实时监测方法 | |
| CN106547945B (zh) | 一种应用于三联供区域供能***的能效测试方法 | |
| CN110991692B (zh) | 基于动态包络线法的换热器群运行状况监测清洗预警方法 | |
| CN104931525B (zh) | 一种保温层效能实时在线分布式监测方法及*** | |
| CN103016948A (zh) | 热力发电厂汽水管道疏水阀在线检漏装置 | |
| CN208606637U (zh) | 一种换热器运行状况智能在线监控装置 | |
| CN108875719A (zh) | 基于深度学习与红外图像识别的空冷器积灰状态感知***与计算方法 | |
| CN110375924A (zh) | 一种电厂阀门泄漏定量评价*** | |
| CN113158494A (zh) | 一种热交换器虚实融合故障诊断方法及*** | |
| Liu et al. | A smart and transparent district heating mode based on industrial Internet of things | |
| CN103984999A (zh) | 一种工业循环冷却水能量集成优化方法 | |
| CN211627324U (zh) | 一种模拟石化管路冲刷腐蚀监检测实验装置 | |
| CN214792725U (zh) | 一种工业冷却循环水监控模拟换热器在线监控装置 | |
| CN205748724U (zh) | 管路流体检测装置 | |
| CN211575977U (zh) | 一种实时监测板式换热器污垢系数的*** | |
| CN109141102A (zh) | 一种换热压力容器在线能效监测设备 | |
| CN105953950A (zh) | 管路流体检测装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |