CN203642781U - 蒸发器加热室的超声波防除垢装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种蒸发器加热室的超声波防除垢装置，安装在蒸发器的外壁表面，对应结垢严重的位置，其包括超声波换能器头和防爆配电装置，所述超声波换能器头垂直安装于蒸发器加热室的表面，所述超声波换能器头在尾部通过电缆与防爆配电箱连接。所述超声波装置运行对于设备和生产的正常运行没有影响，可以实现在线防除垢，不需停产停工，延长了一定时间内蒸发器的有效工作时间，提高生产产量；防除垢过程无需人工操作，减轻了人工劳动强度。降低了人工成本和由于人工操作产生的安全隐患；降低了垢下腐蚀的几率，延长蒸发器使用寿命，降低其维护检修费用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蒸发器的除垢装置，尤其是涉及一种蒸发器加热室的超声波防除垢装置。
背景技术
超声波是指频率大于20KHZ的波，超声波的应用主要有超声检测和功率超声两方面。超声波防除垢是功率超声的一个应用方面。功率超声是利用超声波使物体和物性发生变化的功率应用。简单来说就是超声波的能量应用。
超声波防除垢装置利用超声脉冲振荡波在换热器管、板壁传播，在金属管、板壁和附近的液态介质之间产生效应，破坏污垢的附着条件，可以有效去除剥离垢质，同时降低蒸发器在运行过程中结垢。
超声波防除垢技术主要应用于换热设备，目前在电厂锅炉，石油化工企业换热器等有着一定的应用。但是应用于盐场蒸发器的专利技术目前还没有，这是因为盐场蒸发器有着和其它换热器不一样的结构和功能。
蒸发器也是一种换热器，但是盐厂蒸发器有着与一般换热器不同的结构与功能。蒸发器内换热是有相变过程的换热，不同于一般的两相换热。而且其换热过程析出大量结晶盐，这是生产工艺的要求，这也使其不同于一般的锅炉，析出的结晶盐更容易结垢从而影响换热。而且由于真空蒸发制盐的特殊性，其卤水中化学成分控制要求严格，因此无法采用化学方法在母液中添加阻垢剂等化学制剂。仅能在设备停机检修时，采用物理方法，进行人工清洗。
目前盐场的多效蒸发器结垢主要采取停产刷罐的办法来解决。有的刷罐周期在5～7天，在刷罐期间整个设备停止运转，造成了生产的停滞，而工厂生产停滞带来了严重的经济损失；同时刷罐需往蒸发器内注入大量水溶解结晶盐，造成了资源的浪费。而且频繁的刷罐大大增加了人工的作业频率和强度，威胁人身安全，增加安全隐患。具体来说水煮刷罐有以下几个缺点：
1）由于加热室结垢速度较快，有时平均5天左右停车水煮一次，严重影响生产产量；
2）为解决钙镁离子垢及氯化钠结晶，必须水煮及刷罐，导致额外增加了清洗维护费用。增加了成本；
3）频繁的水煮增加工人作业强度，威胁人身安全，进一步增加安全隐患；
4）由于盐垢垢附着在管壁上，会产生垢下腐蚀，严重时造成针孔型腐蚀穿孔，导致换热管及管板泄漏，损坏设备有碍安全运行。
实用新型内容
本实用新型提供了一种蒸发器加热室的超声波防除垢装置，可以实现不停产在线防除垢，解决了停产除垢的问题，其技术方案如下所述：
一种蒸发器加热室的超声波防除垢装置，安装在蒸发器的外壁表面，对应结垢严重的位置，其包括超声波换能器头和防爆配电装置，所述超声波换能器头垂直安装于蒸发器加热室的表面，所述超声波换能器头在尾部通过电缆与防爆配电箱连接。
所述超声波防除垢装置在蒸发器的中上部和中下部各安装一套，每套装置包括均匀设置同一截面的六个超声波换能器头。
所述超声波换能器采用焊接安装蒸发器的外壁表面，所述焊接处无裂缝，所述焊条材料为普通碳钢活不锈钢。
通过本实用新型，可以有效减缓蒸发器的结晶速率，降低刷罐周期，减少刷罐次数，提高生产的连续性，降低刷罐带来的损失。
附图说明
图1是本实用新型提供的超声波防除垢装置安装在蒸发器加热室的示意图；
图2是所述超声波防除垢装置安装后的截面示意图；
图3是防爆配电箱的示意图。
具体实施方式
蒸发器内盐垢的形成是因为卤水在蒸发器中不断浓缩，盐分以结晶粒子的形式不断析出，在加热管内表面附着，形成挂壁，进而形成污垢。
而超声波换能器产生的超声波在蒸发器金属表面传播的过程中，在壁液界面产生了高频震荡波。在有垢的情况下由于高频震荡波的作用，使结晶盐垢和金属表面形成了剪切应力等作用，在这些力的作用下实际上对金属表面形成了一种冲刷的效果，使垢质逐渐在金属表层脱落剥离，达到除垢的目的。同时由于这种冲刷作用的存在，增大了垢质附着于壁表面的难度，达到了防垢的目的。
本实用新型提供的蒸发器加热室的超声波防除垢装置则是利用了上述原理，其结构如图2和图3所示，所述超声波防除垢设备主要由超声波换能器头1和防爆配电装置2构成。
应用本实用新型进行蒸发器的防除垢首先应确定蒸发器4的结垢状况和主要结垢位置。根据结垢主要位置确定换能器1安装位置。一般情况下，可在蒸发器4的中上部和中下部各安装一套换能器头。换能器头安装应保持与壁面垂直。超声波防爆配电装置2不影响蒸发器原有工艺的前提下，按照就近原则安装在超声波换能器周围。
以一蒸发器示意图为例，其安装位置和安装方向如图1所示：
超声波换能器安装在蒸发器4的中上部和中下部A-A面31和B-B面32。每个截面3如图2所示各安装六个换能器头1，垂直于安装于蒸发器4的表面。每个超声波换能器头1都在尾部通过电缆与防爆配电箱2连接。
换能器1的安装采用焊接安装，安装过程中要保证焊接牢固，不得出现裂纹裂缝等。
本实用新型需要特别注意的两点：
1）超声波换能器的安装位置：虽然在安装前需要对具体结垢位置进行调查，将超声波换能器安装在结垢比较严重的位置，但是一般超声波换能器安装在蒸发器的中上部和中下部两个位置就可以获得较佳效果；
2）超声波换能器的安装方式：采用焊接安装，焊接过程保证无裂缝，超声波换能器头垂直于蒸发器的外壁表面。焊条材料的选择一般以普通碳钢和不锈钢为主。不得采用钛或者铅含量较高的合金材质。
所述超声波防除垢装置的设计，安装使用和运行按照以下步骤进行：
1、调查研究。对蒸发器加热室内介质温度，流速，浓度，主要成分进行分析。调查设备的外形尺寸，结构材质和主要结垢位置，清洗周期；
2、设计。根据蒸发器加热室内介质型号和设备的主要外形尺寸设备超声波装置的参数，换能器数量和安装位置；
3、安装。根据设计结果，安装超声波设备；
4、运行。与蒸发器加热室同时运行超声波装置，保持加热室工作期间超声波装置也处在工作状态。运行过程中，超声波设备只需要打开关闭电源即可实现设备开停，不需要额外操作。
本实用新型提供的超声波装置有以下优点：
1）其运行对于设备和生产的正常运行没有影响，可以实现在线防除垢，不需停产停工，延长了一定时间内蒸发器的有效工作时间，提高生产产量；
2）防除垢过程无需人工操作，减轻了人工劳动强度。降低了人工成本和由于人工操作产生的安全隐患；
3）降低了垢下腐蚀的几率，延长蒸发器使用寿命，降低其维护检修费用。
Claims (3)
1.一种蒸发器加热室的超声波防除垢装置，其特征在于：所述超声波防除垢装置安装在蒸发器的外壁表面，对应结垢严重的位置，其包括超声波换能器头和防爆配电装置，所述超声波换能器头垂直安装于蒸发器加热室的表面，所述超声波换能器头在尾部通过电缆与防爆配电箱连接。
2.根据权利要求1所述的蒸发器加热室的超声波防除垢装置，其特征在于：所述超声波防除垢装置在蒸发器的中上部和中下部各安装一套，每套装置包括均匀设置同一截面的六个超声波换能器头。
3.根据权利要求1所述的蒸发器加热室的超声波防除垢装置，其特征在于：所述超声波换能器采用焊接安装蒸发器的外壁表面，所述焊接处无裂缝，所述焊条材料为普通碳钢活不锈钢。
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