KR20040062919A - heat exchanger tube auto cleaning system using ejector - Google Patents
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Abstract
Description
종래부터 냉동장치나 화학플랜트에서는 셀 내부에 다수의 튜브를 배열한 셀엔드튜브(shell & tube)형 열교환기가 많이 사용되어 왔으며, 이 형식의 열교환기에서 열매체로 사용되는 유체는 대부분 냉각탑에서 대기와 열교환하여 냉각되는데, 열교환기를 장시간 사용하게 되면 대기 중의 미생물, 먼지 등의 이물질이 유체로 유입되어 이들이 열교환기 튜브 내면에 쌓여 스케일, 슬라임 등의 부착물을 형성, 열교환기 성능이 저하되고 수명이 단축되는 등의 문제가 발생하고 있어, 이들 부착물을 정기적으로 세정해 줄 필요가 있다.Conventionally, shell & tube type heat exchangers in which a plurality of tubes are arranged inside a cell have been used in a refrigerating device or a chemical plant. Most of the fluids used as heat medium in this type of heat exchanger are used in the cooling tower. When the heat exchanger is used for a long time, foreign substances such as microorganisms and dusts in the air flow into the fluid, and they accumulate on the inner surface of the heat exchanger tube to form deposits such as scale and slime. There is a problem such as this, it is necessary to clean these deposits regularly.
상기 부착물의 세정장치로는 종래부터 스폰지 볼과 같은 세정체를 이용하여 이것을 튜브 내부로 유체흐름에 의해 강제적으로 통과시켜 튜브 내벽의 부착물을 제거하는 열교환기튜브 세정장치가 많이 사용되어 왔다.As the apparatus for cleaning the deposit, a heat exchanger tube cleaning apparatus has been conventionally used to remove deposits on the inner wall of a tube by forcibly passing it through a fluid flow into a tube using a cleaning body such as a sponge ball.
종래부터 일반적으로 많이 사용되고 있는 열교환기 튜브 세정장치로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 압축공기를 이용하는 방식이 있는데, 압축공기가 저장되어 있는 탱크와 연결되어 있는 압축공기투입용 자동밸브를 열어 공기로 세정체저장탱크의 상부를 가압하여 물을 상승시켜 세정체를 투입하고, 세정체를 회수할 때는 압축공기배출용 자동밸브를 열어 세정체저장탱크에 충만되어 있는 공기를 배출하여 세정체저장탱크 내로 유체를 흡입하여 세정체를 회수하는 방식의 세정장치이다.As a heat exchanger tube cleaning device generally used in the past, as shown in Figure 3, there is a method using compressed air, by opening the automatic valve for compressed air input connected to the tank in which the compressed air is stored to open air Pressurize the upper part of the cleaning liquid storage tank to raise the water to inject the cleaning liquid, and when recovering the cleaning liquid, open the compressed air discharge automatic valve to discharge the air filled in the cleaning liquid storage tank to clean the cleaning liquid storage tank. It is a washing apparatus of a type which collect | recovers a washing | cleaning body by suctioning a fluid into it.
그러나, 이와 같이 압축공기를 이용하는 방식은 압축공기투입용 자동밸브를 열고 있는 시간이 길면 공기가 배관 내로 유입되고, 짧으면 세정체 투입이 완전하지 못하며, 압축공기배출용 자동밸브를 열고 있는 시간이 길어지면 유체가 장치 밖으로 유출될 수 있다. 또한, 세정체를 투입 또는 회수하기 위하여 자동밸브를 개폐할 때 공기압력이 갑자기 가해지거나 제거되어 워터햄머에 의하여 체크밸브에서 심한 소음이 발생하고 심하면 파손의 우려가 있다. 또한, 세정체를 회수할 때 제한된 탱크용량으로 인해 세정체 회수 시간을 길게 잡을 수 없어 완전하게 회수되지 않으며, 탱크로 유체를 끌어 당기는 것을 짧은 시간동안 한번만 할 수 있어 세정체분리기에 세정체가 전부 모이고 난 후 회수공정에 들어가는 이유로 세정체가 세정체분리기에 일시 정체하는 시간이 생기게 되고 이로 인해 세정체분리기에서 압력손실이 발생하고 세정체 마모가 촉진되는 등 여러 가지 문제가 있다.However, in this method of using compressed air, when the time for opening the compressed air input automatic valve is long, air is introduced into the pipe, and if it is short, the input of the cleaning body is not complete, and the time for opening the automatic valve for compressed air discharge is long. Ground fluid can flow out of the device. In addition, when the automatic valve is opened and closed to insert or retrieve the cleaning body, air pressure is suddenly applied or removed, causing severe noise from the check valve by the water hammer, and there is a risk of damage. In addition, due to the limited tank capacity, the recovery time of the cleaning body cannot be taken due to the limited tank capacity, and the cleaning body is not completely recovered. As a result of the gathering, the cleaning body temporarily stops in the cleaning body separator due to the recovery process, which causes various problems such as pressure loss occurring in the cleaning body separator and the cleaning body wear is promoted.
본 발명의 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치는 이젝트(ejector)와 이젝트구동펌프와 전동밸브를 이용하여 열교환기튜브 내부로 세정체를 투입, 회수하여 자동세정하는 장치로, 이젝트구동펌프를 구동한 상태에서 이젝트구동유체유출도관에 설치된 전동밸브를 닫으면 이젝트 유체입구, 이젝트 흡인구, 세정체반송유체도관, 세정체회수기, 세정체투입도관 방향으로 유체흐름이 생겨 세정체가 열교환기 입구측으로 투입되고, 반대로 전동밸브를 열면 이젝트 본래의 기능에 의해 세정체분리기, 세정체회수도관, 세정체회수기, 세정체반송유체도관, 이젝트 흡인구 방향으로 유체흐름이 생겨 세정체분리기로부터 세정체를 회수하는 것이 가능하도록 구성하고자 한다. 즉 펌프와 이젝트를 조합하여 활용함으로써 세정체 투입 및 회수를 위해 펌프 회전방향을 일정시간마다 정방향 및 역방향으로 전환하지 아니하고도, 고가의 세정체순환펌프를 사용하지 아니하고도, 세정체 투입 및 회수가 가능하도록 구성하고자 한다. 또한 전동밸브 개폐간격을 적절히 설정하면 세정체가 열교환를 통과하여 세정체분리기에 도달하자마자 바로 회수를 시작하는 것이 가능하여 세정체분리기에서 세정체가 일시 정체함으로써 야기되는 압력손실과 세정체 마모를 방지하는 것을 목적으로 한다.The heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject of the present invention is an apparatus for automatically cleaning by injecting and recovering a cleaning material into the heat exchanger tube by using an ejector, an ejection driving pump and an electric valve, and driving the ejection driving pump. If the electric valve installed in the ejection driving fluid flow conduit is closed in one state, fluid flows toward the ejection fluid inlet, the ejection suction port, the cleaning conveying fluid conduit, the cleaning body returning device, and the cleaning body inlet conduit. On the contrary, when the electric valve is opened, fluid flows toward the cleaning body separator, the cleaning body return conduit, the cleaning body return conduit, the cleaning body return fluid conduit, and the ejection suction port by the original function of the ejection, thereby recovering the cleaning body from the cleaning body separator. It is intended to be configured to be possible. In other words, by using a combination of pump and eject, it is possible to input and recover the cleaning body without using the expensive cleaning body circulation pump without changing the rotation direction of the pump in the forward direction and the reverse direction for a certain time for the cleaning body input and recovery. To be configured. In addition, when the opening and closing interval of the electric valve is properly set, it is possible to start the recovery as soon as the cleaning body passes through the heat exchange and reaches the cleaning body separator, thereby preventing the pressure loss and cleaning body wear caused by the temporary stopping of the cleaning body in the cleaning body separator. For the purpose of
도 1은 본 발명의 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치의 구성도.1 is a block diagram of a heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject of the present invention.
도 2는 본 발명의 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치의 다른 실시 예를 나타낸 구성도.Figure 2 is a block diagram showing another embodiment of the heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject of the present invention.
도 3은 종래의 열교환기튜브 자동세정장치의 구성도.3 is a block diagram of a conventional heat exchanger tube automatic cleaning device.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
1 : 유체유입 도관 2 : 열교환기1 fluid inlet conduit 2 heat exchanger
3 : 세정체분리기 3-1 : 세정체분리기 체3: cleaning body separator 3-1: cleaning body separator
3-2 : 세정체유출구 4 : 유체유출 도관3-2: cleaning body outlet 4: fluid outlet conduit
5 : 세정체회수기 6 : 이젝트(ejector)5: cleaning body recovery machine 6: ejector (ejector)
6-1 : 유체입구 6-2 : 흡인구6-1: fluid inlet 6-2: suction port
6-3 : 유체출구 7 : 이젝트구동펌프6-3: Fluid outlet 7: Eject drive pump
8 : 세정체회수도관 9 : 세정체투입도관8: cleaning body recovery conduit 9: cleaning body injection conduit
10 : 세정체반송유체도관 11 : 이젝트구동유체투입도관10: cleaning fluid conveying conduit 11: ejection driving fluid input conduit
12 : 이젝트구동유체유출도관 13 : 체크밸브12: Eject driven fluid outflow conduit 13: Check valve
14 : 전동밸브 15 : 수동밸브14: electric valve 15: manual valve
16 : 유체순환펌프 17 : 세정체16: fluid circulation pump 17: cleaning body
18 : 압축공기저장탱크 19 : 세정체저장탱크18: compressed air storage tank 19: cleaning material storage tank
20 : 압축공기투입용 자동밸브 21 : 압축공기배출용 자동밸브20: automatic valve for compressed air injection 21: automatic valve for compressed air discharge
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치를 제시된 도면에 따라 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject of the present invention for achieving the above object in detail according to the drawings presented as follows.
본 발명은, 도 1에 도시된 바와 같이, 유체순환펌프와 유체유입도관과 열교환기와 세정체분리기와 유체유출도관이 순차적으로 직렬로 연결되고, 열교환기 입구측의 유체유입도관과 세정체분리기의 세정체유출구에 각각 세정체투입도관과 세정체회수도관이 연결되어 열교환기와 병렬로 세정체회수기가 설치되어 있는 열교환기튜브 자동세정장치에 있어서, 세정체분리기 출구 유체유출도관에는 이젝트구동유체투입도관과 이젝트구동유체유출도관으로 구성되는 바이패스(by-pass) 도관을 설치하여 적정 위치에 이젝트를 연결설치하고, 상기 이젝트 흡인구는 세정체회수기 하부의 유체유출구에 연결된 세정체반송유체도관과 연결되고, 상기 이젝트구동유체투입도관에는 이젝트구동펌프가 설치되고, 상기 이젝트구동유체유출도관에는 전동밸브가 설치되어, 상기 전동밸브를 닫고 이젝트구동펌프를 작동하면 열교환기 입구측으로 세정체 투입이 이루어지고, 상기 전동밸브를 열고 이젝트구동펌프를 작동하면 세정체분리기로부터 세정체 회수가 이루어지는 것을 특징으로 하는 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치에 관한 것이다.As shown in FIG. 1, the fluid circulation pump, the fluid inlet conduit, the heat exchanger, the scrubber separator, and the fluid outlet conduit are sequentially connected in series, and the fluid inlet conduit and the scrubber separator of the heat exchanger inlet side are sequentially connected. A heat exchanger tube automatic cleaning device having a cleaning body return conduit connected to a cleaning body inlet conduit and a cleaning body return conduit respectively installed in parallel with a heat exchanger, wherein the ejector driving fluid inlet conduit is provided at the outlet of the cleaning body separator. By-pass conduit consisting of and an ejection driving fluid outflow conduit is installed to connect the ejector at an appropriate position, and the ejection suction port is connected to the cleaning medium return fluid conduit connected to the fluid outlet of the lower part of the cleaning body recoverer. The ejection drive fluid inlet conduit is provided with an ejection drive pump, and the ejection drive fluid outlet conduit is provided with an electric valve. If the electric valve is closed and the ejection drive pump is operated, the cleaning body is injected into the heat exchanger inlet side, and if the opening of the electric valve is operated and the ejection driving pump is operated, the cleaning body is recovered from the cleaning body separator. It relates to a heat exchanger tube automatic cleaning device used.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치의 작동방법을 살펴보면, 세정체회수기 내에 세정체가 저장되어 있고 이젝트구동펌프는 정지상태이고 전동밸브가 닫혀 있는 상태가 준비상태(장치가 작동하지 않고 있는 중지상태)이며, 전동밸브가 닫혀 있는 상태에서 이젝트구동펌프를 작동하면 유체유출도관의 유체 일부가 이젝트구동유체 투입도관으로 흡입되어 세정체반송유체도관을 통과한 후 세정체회수기, 세정체투입도관, 열교환기, 세정체분리기, 유체유출도관의 순서로 흐르게 되며, 이 때 세정체회수기 내의 세정체가 유체의 흐름에 편승하여 열교환기로 투입되는 과정이 진행된다. 다음은 회수과정으로, 이젝트구동펌프의 작동상태를 유지한 상태에서 전동밸브를 열면 유체유출도관의 유체 일부가 이젝트구동유체투입도관과 이젝트구동유체유출도관을 통하여 흐르게 됨과 동시에 이젝트 본래의 기능에 의해 이젝트 흡인구로 흡인력이 발생하여 세정체분리기내의 일부 유체가 세정체회수도관, 세정체회수기, 세정체반송유체도관의 순서로 흘러 이젝트구동유체유출도관에 합류하여 흐르게 되며 이 때 세정체분리기 내의 세정체가 세정체회수기 내로 회수되는 과정이 이루어진다.Looking at the operating method of the heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject of the present invention configured as described above, the cleaning body is stored in the cleaning body recoverer, the ejection drive pump is in a stopped state and the electric valve is closed state is ready state When the ejection drive pump is operated with the electric valve closed, some of the fluid in the fluid outflow conduit is sucked into the ejection drive fluid inlet conduit, and then passes through the cleaning carrier return fluid conduit. It flows in the order of stagnation collector, scrubbing body conduit, heat exchanger, scrubber separator, and fluid outflow conduit. In this case, the scrubbing body in scrubber recovery takes on the flow of fluid and is introduced into the heat exchanger. The following is a recovery process. When the electric valve is opened while the eject driving pump is maintained in operation, some of the fluid in the fluid outflow conduit flows through the eject driving fluid inlet conduit and the eject driving fluid outflow conduit, and is operated by the original function of the eject. The suction force is generated through the ejection suction port so that some fluid in the cleaning separator flows in the order of the cleaning body return conduit, the cleaning body return conduit, and the return conveying fluid conduit to flow into the ejection driving fluid outflow conduit. Is recovered into the scrubbing unit.
또한, 본 발명의 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치의 다른 실시예로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 유체순환펌프의 토출측 유체유입도관에 이젝트구동유체투입도관이 연결되어 이젝트의 유체입구와 연결되고, 상기 이젝트의 흡인구는 세정체투입도관과 연결되고 유체출구는 이젝트구동유체유출도관과 연결되어 결국은 열교환기 입구측 유체유입도관과 연결되며, 상기 이젝트구동유체투입도관에 이젝트구동펌프가 설치되고, 상기 세정체반송유체도관과, 세정체반송유체도관이 연결된 지점과 세정체회수기 사이의 세정체투입도관에 각각 전동밸브가 설치되어, 상기 이젝트구동펌프를 작동한 상태에서 세정체반송유체도관에 설치된 전동밸브를 닫고 세정체투입도관에 설치된 전동밸브를 열면 세정체 순환이 이루어지고, 상기 이젝트구동펌프를 작동한 상태에서 세정체반송유체도관에 설치된 전동밸브를 열고 세정체투입도관에 설치된 전동밸브를 닫으면 세정체 회수가 이루어지는 것을 특징으로 하는 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치를 구성할 수 있다.In addition, as another embodiment of the heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject of the present invention, as shown in Figure 2, the ejection driving fluid inlet conduit is connected to the ejection fluid inlet conduit of the fluid circulation pump and the fluid inlet of the ejector The suction port of the ejector is connected to the cleaning body inlet conduit, the fluid outlet is connected to the ejection drive fluid outlet conduit, and is eventually connected to the fluid inlet conduit of the heat exchanger inlet, and the ejection driving pump is connected to the ejection driving fluid inlet conduit. And an electric valve is installed in the cleaning body introduction conduit between the cleaning body conveying fluid conduit, the cleaning body conveying fluid conduit, and the cleaning body inlet conduit between the cleaning body returning machine and the ejection driving pump. Closing the electric valve installed in the conduit and opening the electric valve installed in the cleaning body injection conduit, the cleaning body circulation is made, the eject drive pump The heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject can be configured by opening the electric valve installed in the cleaning body conveying conduit and closing the electric valve installed in the cleaning body introduction conduit while the pump is in operation. .
상기와 같이 구성되는 다른 실시 예에 의한 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치의 작동방법을 살펴보면, 세정체회수기 내에 세정체가 저장되어 있고 이젝트구동펌프는 정지상태이고 전동밸브가 모두 닫혀 있는 상태가 준비상태(장치가 작동하지 않고 있는 중지상태)이며, 세정체반송유체도관에 설치된 전동밸브는 닫혀 있고 세정체투입도관에 설치된 전동밸브는 열려있는 상태에서 이젝트구동펌프를 작동하면 유체유입도관의 유체 일부가 이젝트구동유체투입도관으로 흡입되어 열교환기 입구측에 연결된 세정체투입도관을 통하여 열교환기로 흐르게 되고, 또한 이 유체의 흐름에 따른 흡인력에 의하여 세정체회수기 내의 유체도 세정체투입도관, 열교환기, 세정체분리기, 세정체회수도관의 순서로 순환하는 유체흐름이 발생하게 되며, 따라서 세정체회수기 내의 세정체도 유체흐름에 편승하여 열교환기로 투입되는 과정이 이루어진다. 다음의 세정체 회수과정은 이젝트구동펌프의 작동상태를 유지한 상태에서 세정체반송유체도관에 설치된 전동밸브는 열고 세정체투입도관에 설치된 전동밸브는 닫아주면 되는데, 이 때 전체적으로 세정체 투입 과정과 극히 유사한 유체흐름이 이루어지나 세정체회수기 내의 유체가 세정체회수기 하부의 유체유출구에 연결된 세정체반송유체도관을 통하여 흐른다는 차이점이 있다.Looking at the operation method of the heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject according to another embodiment configured as described above, the cleaning body is stored in the cleaning body recovery machine, the ejection drive pump is stopped and all the electric valve is closed When the ejection drive pump is operated while the power valve installed in the cleaning body conveying conduit is closed and the power valve installed in the cleaning body inlet conduit is open, the fluid in the fluid inlet conduit A part is sucked into the eject driving fluid inlet conduit and flows to the heat exchanger through the cleaning body inlet conduit connected to the inlet side of the heat exchanger. Also, the fluid in the cleaning body collector is also introduced into the cleaning body inlet conduit and heat exchanger by the suction force according to the flow of the fluid. , The circulating fluid flows in the order of cleaning body separator and cleaning body recovery conduit. Standing stagnant in the three years payback period of stagnation and even capitalize on the fluid flow consists of two process input heat exchanger. The next cleaning body recovery process is to open the electric valve installed in the cleaning body conveying conduit and close the electric valve installed in the cleaning body inlet conduit while maintaining the operation state of the ejection driving pump. Although very similar fluid flow is achieved, the difference is that the fluid in the cleaner return flows through the cleaning carrier fluid conduit connected to the fluid outlet of the lower part of the cleaning device.
상기 유체순환펌프와 유체유입도관과 열교환기와 세정체분리기와 유체유출도관과 이젝트구동펌프와 이젝트(ejector) 및 전동밸브 등의 종류와 기능은 해당업자에 의하여 공공연히 실시되고 있는 일반적인 기술이므로 상세한 설명은 생략하며, 본 발명의 주요 요지는 이를 이용한 효율적인 구성에 있다.Since the types and functions of the fluid circulation pump, the fluid inlet conduit, the heat exchanger, the scrubber separator, the fluid outlet conduit, the ejection drive pump, the ejector, the electric valve, etc. are generally performed in public by the relevant company, the detailed description will be provided. Omitted, the main subject of the present invention is an efficient configuration using the same.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 이젝트를 이용한 열교환기튜브 자동세정장치는 범용 펌프와 이젝트를 조합하여 세정체 투입 및 회수에 활용함으로써 장치구성이 매우 단순하여 고장의 염려가 적고 설치공간도 적게 차지하고 제작비가 저렴하다. 또 세정체 투입 및 회수를 위해 펌프 회전방향을 일정시간마다 정방향 및 역방향으로 전환하지 않아도 되므로 펌프고장을 대폭 줄일 수 있다. 또한 세정체가 직접 펌프를 통과하지 않고 투입 및 회수가 가능한 구조이므로 펌프에 의한 세정체 손상을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명이다.Heat exchanger tube automatic cleaning device using the eject of the present invention is configured as described above by utilizing a combination of the general purpose pump and the ejector to clean and put in the cleaning body, the configuration of the device is very simple, less trouble of trouble, less installation space and production cost Is cheaper. In addition, since the pump rotation direction does not have to be switched in the forward and reverse directions every predetermined time for the input and recovery of the cleaning body, pump failure can be greatly reduced. In addition, the cleaning body is a very useful invention that can prevent the cleaning body damage by the pump because it can be added and recovered without passing directly through the pump.
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CN1969166A (en) | 2007-05-23 |
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