1反沖———酸洗法的系統(tǒng)構(gòu)成
換熱器運(yùn)行一段時(shí)間后,換熱面上會(huì)積起水垢,污泥、油污之類的覆蓋物垢層,有時(shí)還由換熱面與流體的相互作用,發(fā)生腐蝕而引起覆蓋物垢層。所有的這些覆蓋垢層都表現(xiàn)為附加的熱阻,使傳熱系數(shù)減少,換熱器性能下降。因此,換熱器的定期清洗是非常必要的。
,換熱器的清洗方法一般分為機(jī)械清洗法和化學(xué)清洗法兩種。對(duì)于板式換熱器來(lái)說(shuō),前者主要是將換熱器解體,利用人工方法逐片去掉換熱面上的垢層,然后重新組裝。此方法只能在換熱器脫離換熱系統(tǒng)時(shí)采用,不但費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,而且重新組裝時(shí),對(duì)換熱器的夾緊尺寸要求較高,不易掌握;同時(shí),換熱片間的封閉墊片易損壞,對(duì)設(shè)備的維護(hù),保養(yǎng)不利?，F(xiàn)介紹一種化學(xué)清洗方法:反沖———酸洗法。反沖———酸洗法的系統(tǒng)原理圖見圖1。
該方法不但可以使換熱器在不脫離換熱系統(tǒng)時(shí)得到清洗,免去解體的麻煩,而且方法簡(jiǎn)單,省時(shí)省力,周期短,見效快,大大地降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。圖中:(1)一次循環(huán)泵;(2)熱水鍋爐;(3)換熱器冷進(jìn)閥門;(4)二次酸洗出口門;(5)一次酸洗出口門;(6)換熱器熱進(jìn)閥門;(7)板式換熱器;(8)酸洗回水閥門;(9)耐酸槽;(10)酸洗泵;(11)泄放管閥門;(12)換熱器冷出閥門;(13)二次酸洗入口閥門;(14)一次酸洗入口閥門;(15)換熱器熱出閥門;(16)熱用戶;(17)二次循環(huán)泵。圖中實(shí)踐部分即是整個(gè)酸洗系統(tǒng)。它由一個(gè)酸洗槽(9),一個(gè)酸洗泵(10)及其配套管路、閥門組成。反沖洗法,就是利用高壓水所產(chǎn)生的壓頭,對(duì)換熱面上的垢層進(jìn)行反向沖擊,使之脫離換熱器片,從而排出循環(huán)系統(tǒng)。酸洗法就是利用酸液的浸泡、循環(huán)來(lái)清潔換熱面,排除污垢,提高換熱效果的方法。
2反沖———酸洗法的操作步序
多年的實(shí)踐證明:板式換熱器的二次水流程,即冷進(jìn)、冷出流程一側(cè)較易結(jié)垢,且垢層較厚,因此,我們以二次水流程的“反沖———酸洗法”為例,著重探討。具體操作過(guò)程如下:反沖洗時(shí),首先關(guān)閉板式換熱器的冷進(jìn)閥門(3)和冷出閥門(12),同時(shí)打開泄放管閥門(11),當(dāng)放凈板式換熱器(7)中的所有二次水后,再開啟冷出閥門(12),使二次水在換熱器內(nèi)部形成局部逆向流動(dòng),利用其產(chǎn)生的壓頭來(lái)沖擊附著在換熱面上的垢層使較松散的,附著力不強(qiáng)的垢層脫離換熱面,從而排出循環(huán)系統(tǒng)。在進(jìn)行反沖洗時(shí)我們應(yīng)該注意:反沖的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),每次沖洗的遍數(shù)不宜過(guò)多.一股以每次1分鐘單,無(wú)須對(duì)溫度和密度進(jìn)行復(fù)雜的數(shù)學(xué)校正,只要根據(jù)實(shí)測(cè)溫度θf,θr查表求得cpf,cpr,ρf,ρr等四個(gè)常數(shù),代入公式(1)即可。顯然,溫度測(cè)量精度越高,數(shù)據(jù)表所占的存儲(chǔ)空間就越大,實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,若實(shí)測(cè)溫度最小單位為0.1℃,采用這種查表算法可以滿足精度的要求。而且,當(dāng)溫度變化范圍為10～110℃,則所建數(shù)據(jù)表應(yīng)以0.1℃為溫度間隔,存儲(chǔ)大約1000組數(shù)據(jù),MSP430片內(nèi)的存儲(chǔ)空間就足夠使用。并且,對(duì)于實(shí)測(cè)溫度,采用線性插值法,通過(guò)與其距離最近的點(diǎn)計(jì)算相應(yīng)的焓值,從而得出該時(shí)刻消耗的熱量,從而保證測(cè)量精度。
3傳感器的選用
(1)溫度傳感器
本設(shè)計(jì)選用符合IEC-751標(biāo)準(zhǔn)的薄膜鉑電阻。這種熱電阻在O℃時(shí)的電阻值為1000歐,而且在O℃-150℃范圍內(nèi),其阻值與溫度之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,其電阻值的變化率為3.850Ω/℃。這種特性,使得測(cè)溫的算法大大簡(jiǎn)化,測(cè)溫精度得到了保證。實(shí)際使用中,為了保證所測(cè)溫差的準(zhǔn)確,需根據(jù)零位阻值及溫度系數(shù)特性配對(duì)使用Pt1000。
(2)流量傳感器
流量傳感器選用渦輪式流量計(jì)。渦輪式流量計(jì)精度高,一般可達(dá)到0.2%～0.5%,而且線性良好。當(dāng)載熱流體穿過(guò)渦輪時(shí),磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成電脈沖。累計(jì)脈沖數(shù)量和累積流量成正比。測(cè)量時(shí),將來(lái)自流量計(jì)的脈沖信號(hào)經(jīng)脈沖整形電路后,成為具有一定幅度的矩形波信號(hào),然后將其作為中斷信號(hào)送入微控制器,累計(jì)流量并計(jì)算熱量消耗。
4結(jié)語(yǔ)
采用MSP430單片機(jī)設(shè)計(jì)的供暖熱量表具有超低功耗的特點(diǎn)。當(dāng)不進(jìn)行溫度采集時(shí),CPU處于低功耗模式LMP3。如果Vcc=3V,時(shí)鐘為32768Hz,該模式下的工作電流只有2uA。而且外圍元件少,電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,有利于緊縮設(shè)計(jì)。計(jì)算過(guò)程的查表補(bǔ)償算法保證了計(jì)量精度。M-Bus接口可實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程抄表收費(fèi)系統(tǒng)的通信。
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