一种采用干磨料对换热管内壁积碳清理的负压清洁机

技术领域

本发明属于换热器清洁设备技术领域，特别涉及一种采用干磨料对换热管内壁积碳清理的负压清洁机。

背景技术

现在的烟草行业使用的烤烟炉，为了达到环保排放要求，都使用天然气作为能源，烤烟炉的换热器采用烟囱立管式结构换热方式，烤烟炉的烟囱立管式换热管的两端设有检修工艺盖，烟囱立管式换热管里设有导风板，烤烟炉的烟囱立管就是烤烟炉的换热器,在实际生产中，烤烟炉在工作590～600小时，就会有天然气燃烧过程中产生的炭黑附着在换热管的内壁上，换热管内壁附着了这些炭黑，就会造成换热管热传导效率降低，要达到要求的烘烤温度，就只能燃烧更多的天然气来弥补因换热管内壁附着了大量炭黑造成的热量损失，因此造成大量的燃气浪费，并因此需要对烤烟炉定期进行停炉清理换热管内壁附着的炭黑。现有技术中，清理烟囱立管式换热管内壁附着炭黑的技术方案，是用压缩空气吹，这个技术方案的效果不好，现场炭黑满天飞，炭黑对环境造成的二次污染严重。另一个技术方案是用长4.5米的金属杆，在金属杆的一头绑上抹布，插入每一根烟囱立管式换热管内进行多次往复移动，用金属杆上捆绑的抹布对换热管内壁附着的炭黑进行清洁，尤其是，现有技术已经达到每一台烤烟炉都有46根长3m、管径为40mm的烟囱立管式换热管，每次停炉清理烟囱立管式换热管内壁附着的炭黑工作，对操作工人都是一次高强度的劳动，同时，换热管内壁的炭黑其物理性质为轻、细、黑，清理现场的炭黑二次污染严重，操作工人的手、脸、头、身上都是炭黑，即使操作工人佩戴了口罩，操作工人的嘴里、鼻腔里也会吸入大量的炭黑，对操作工人的身体健康和现场环境都有很大的危害。

申请号为CN200620135293.5的实用新型公开了“一种烤烟热风炉”，该实用新型换热室内底部中间安放有加热炉，加热炉炉体上方的换热空间内设置有至少两根兼作烟囱的立管式换热器，各立管式换热器的下端口与炉体的炉顶板上的烟气出口连通，各立管式换热器的上端口穿出换热室的顶板，在每根立管式换热器立管内均悬装有一扰流串，该实用新型使用时在热风炉运行中随时上下拉动扰流串，以便及时清除换热器内的积灰，清理效率很低，不能有效地对烟囱立管式换热管内壁附着的积碳进行清理，同样或使现场炭黑满天飞，炭黑对环境造成的二次污染很严重。

申请号为CN201020240910.4的实用新型公开了一种“烤烟炉换热器”，该实用新型包括可兼作烟囱的立管式换热管，立管式换热管的下端进烟口与烤烟炉的烟气出口连通，立管式换热管的上端出烟口穿出换热室的顶板，立管式换热管的立管内设有阻火器。该实用新型通过阻火器对换热管内的烟灰进行清理，所述阻火器包括立管式换热管内自上而下悬挂的固定杆件，以及固定杆件上串装固定的阻火片。设置该阻火器能够减少燃料的消耗，并且可以阻止火苗的过度上爬，提高热交换效率，并且减少底部烟灰的沉积。但是，该实用新型在清理烟灰时，是从燃烧室用火钩从烟囱下端钩着阻火器来回运动，或者从烟囱上面将阻火器上下抖动完成烟灰的清理，因此，该实用新型对换热器内的烟灰的清理有局限性，只适用换热器管径比较粗大的烤烟炉，不能对管径小于40mm的换热管进行清理，同时，该实用新型在清理过程中，没有负压回收能力，会造成沉积的烟灰从排烟口飘出，造成环境二次污染，且对于烟囱立管式换热管内壁附着的积碳也不能有效的进行清理。

申请号为201820419255.5的实用新型公开了“一种陶瓷球自动在线清洁型换热器”，该实用新型包括换热器、喷淋装置和陶瓷球收集装置，喷淋装置安装在换热器上，陶瓷球收集装置通过管道与喷淋装置相连，喷淋装置包括清洗旋转器和圆盘状喷淋头，所述的陶瓷球收集装置由陶瓷球收集器、陶瓷球吸入器和清洗水泵组成，陶瓷球收集器安装在列管式换热器的底部，喷淋装置的清洗介质为水和颗粒状陶瓷球的混合物，陶瓷球随喷淋水一起从喷淋头喷出，陶瓷球在喷淋出来之后，会在换热器内部不断的撞击灰尘和杂质，将其清除，换热管中杂质和灰尘随后被喷淋水冲刷带走。但是，该实用新型结构复杂，清洗介质为水和颗粒状陶瓷球的混合物，不适用要求干式清洁的换热器管内壁积碳的清理，如烤烟炉换热器内壁积碳的清理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足之处与缺陷，提供采用负压输送磨料方式的可以有效清理烟囱立管式换热管内壁附着的积碳，且不会造成环境二次污染的一种采用干磨料对换热管内壁积碳清理的负压清洁机。

本发明采用的技术方案包括清洗机框架，在所述清洗机框架上焊接有负压过滤装置，在负压过滤装置内安装有用于对炭黑进行精密过滤的精密过滤袋，在负压过滤装置的上沿固定安装有真空泵，在负压过滤装置的下端焊接有炭黑回收收集桶，在炭黑回收收集桶的下端安装有压盖式炭黑排放口，在负压过滤装置的第一进气口设有用于安装负压连接管的第一橡胶管接头；在所述清洗机框架上焊接有炭黑磨料分离装置，在炭黑磨料分离装置内安装有用于对颗粒磨料进行阻挡的筛网，在炭黑磨料分离装置的上沿固定安装有上盖，在上盖端面的出气口设有用于安装负压连接管的第二橡胶管接头，在炭黑磨料分离装置的下端焊接有磨料回收收集桶，在炭黑磨料分离装置的第二进气口设有用于安装第一软管的第三橡胶管接头；在炭黑磨料分离装置的底端法兰连接有密封卸料器，在底板的上面对应密封卸料器安装有用于承装干磨料的磨料承装桶，在磨料承装桶的侧面设有出料口，所述负压过滤装置的第一进气口与炭黑磨料分离装置的第二出气口通过第一橡胶管接头和第二橡胶管接头安装的负压连接管连通，在炭黑磨料分离装置的进气口通过第三橡胶管接头安装有第一软管，在磨料承装桶的出料口通过第四橡胶管接头安装有第二软管。

所述清洗机框架包括左侧开口的U形底框架，在U形底框架的前后2个支臂的左端上表面分别焊接有倒U形尖顶框架，在U形底框架的前后2个支臂的右端上表面分别焊接有立柱，在U形底框架的下表面4角分别焊接有支腿，在前后2个倒U形尖顶框架之间焊接负压过滤装置。

所述负压过滤装置包括过滤筒体，在过滤筒体内上端安装用于对炭黑进行过滤的过滤精度为0.3um的精密过滤袋，在过滤筒体的上沿用锁扣固定安装真空泵，在过滤筒体的下端焊接有锥形炭黑回收收集桶，在炭黑回收收集桶的下端安装有压盖式炭黑排放口。

在前后2个所述立柱之间焊接有炭黑磨料分离装置，所述炭黑磨料分离装置包括分离筒体，在分离筒体内上端安装有用于对直径大于5mm颗粒磨料进行阻挡的5×5规格的筛网，在分离筒体的上沿用锁扣固定安装上盖，在分离筒体的下端焊接有锥形的磨料回收收集桶，在磨料回收收集桶下端焊接有用于与密封卸料器连接的法兰盘。

所述磨料承装桶通过螺栓与清洗机框架上的立柱固定连接。

所述干磨料为核头皮，所述核头皮的粒度为5mm～10mm。

所述干磨料还包括与核头皮性质相同的榛子皮、松子皮、杏仁皮以及金属颗粒或陶瓷颗粒。

与现有技术相比，发明的有益效果是：

（1）本发明通过负压过滤装置对炭黑进行精密过滤和回收及排放，通过炭黑磨料分离装置对颗粒磨料进行阻挡和回收，通过密封卸料器进行卸料，通过磨料承装桶承接密封卸料器的卸料，所述负压过滤装置与炭黑磨料分离装置通过第一橡胶管接头和第二橡胶管接头安装的负压连接管连通，在炭黑磨料分离装置的进气口通过第三橡胶管接头安装第一软管，在磨料承装桶的出料口通过第四橡胶管接头安装第二软管，在所述磨料承装桶中装有干磨料，所述干磨料为核头皮，使用时对换热管的内壁进行积碳清洁的整个过程中都是在负压环境里进行的，具有负压控尘和回收炭黑的功能，没有炭黑对环境造成的二次污染，同时，采用核头皮为干磨料，有效地提高了清洁的效果和清洁的效率，尤其适于对烤烟炉烟囱的立管式换热管进行定期停炉清洁。

（2）本发明采用核头皮为干磨料，由于核头皮的硬度适中，即可以把烤烟炉烟囱的立管式换热管的管内壁积碳清洁干净，又不会损伤烤烟炉烟囱的立管式换热管的管内壁，通过炭黑磨料分离装置对颗粒磨料进行阻挡和回收，实现了干磨料核头皮可以多次循环使用。

（3）本发明所述干磨料不只局限于核头皮，包括与核头皮性质相同的榛子皮、松子皮、杏仁皮以及金属颗粒或陶瓷颗粒。

（4）本发明不仅适用于对烤烟炉烟囱的立管式换热管进行定期停炉清洁，也适用于对一般立管式或横管式换热管内壁积碳进行清理。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明负压过滤装置的结构示意图；

图3是本发明炭黑磨料分离装置的结构示意图。

图中：

1.负压过滤装置，

1-1. 真空泵，1-2．精密过滤袋，

1-3．炭黑回收收集桶，1-4．第一进气口，

1-5. 压盖式炭黑排放口，1-6．过滤筒体，

2. 炭黑磨料分离装置，

2-1. 筛网，2-2. 出气口，

2-3. 第二进气口， 2-4.分离筒体，

2-5. 上盖，2-6.磨料回收收集桶，2-7. 法兰盘，

3. 清洗机框架，

3-1. U形底框架，3-2.倒U形尖顶框架，

3-3.立柱，3-4.支腿，

4. 底板，

5. 密封卸料器，

6. 磨料承装桶，6-1.出料口，6-2.挂耳,

7. 第一橡胶管接头，8.第二橡胶管接头，

9. 负压连接管，10.第三橡胶管接头，

11. 第一软管，12第二软管，

13．磨料，14. 第四橡胶管接头，

15. 第五橡胶管接头，16.烟囱立管式换热管。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明采用的技术方案包括清洗机框架3，所述清洗机框架3包括左侧开口的U形底框架3-1，在U形底框架3-1的前后2个支臂的左端上表面分别焊接有倒U形尖顶框架3-2，在U形底框架3-1的前后2个支臂的右端上表面分别焊接有立柱3-3，在U形底框架3-1的下表面4角分别焊接有支腿3-4，在U形底框架3-1的上表面右端焊接有底板4，在前后2个倒U形尖顶框架3-2之间焊接有负压过滤装置1，如图2所示，所述负压过滤装置1包括过滤筒体1-6，在过滤筒体1-6内上端安装有用于对炭黑进行过滤的精密过滤袋1-2，过滤精度为0.3um，在过滤筒体1-6的上沿用锁扣固定安装有真空泵1-1，在过滤筒体1-6的下端焊接有锥形的炭黑回收收集桶1-3，在炭黑回收收集桶1-3的下端安装有压盖式炭黑排放口1-5，在过滤筒体1-6的第一进气口1-4设有用于安装负压连接管9的第一橡胶管接头7；在前后2个立柱3-3之间焊接有炭黑磨料分离装置2，如图3所示，所述炭黑磨料分离装置2包括分离筒体2-4，在分离筒体2-4内上端安装有用于对大于5mm颗粒磨料进行阻挡的5×5规格的筛网2-1，在分离筒体2-4的上沿用锁扣固定安装有上盖2-5，在上盖2-5端面的出气口2-2设有用于安装负压连接管9的第二橡胶管接头8，在分离筒体2-4的下端焊接有锥形的磨料回收收集桶2-6，在磨料回收收集桶2-6下端焊接有用于与密封卸料器5连接的法兰盘2-7，所述炭黑磨料分离装置2的第二进气口2-3设有用于安装第一软管11的第三橡胶管接头10；在炭黑磨料分离装置2的底端法兰连接有密封卸料器5，在底板4的上面对应密封卸料器5安装有磨料承装桶6，所述磨料承装桶6上焊接有挂耳6-2并通过螺栓与清洗机框架3上的立柱3-3固定连接，在磨料承装桶6的侧面设有出料口6-1，所述负压过滤装置的1的第一进气口1-4与炭黑磨料分离装置2的第二出气口2-2通过第一橡胶管接头7和第二橡胶管接头8安装的负压连接管9连通，在炭黑磨料分离装置2的进气口2-3通过第三橡胶管接头10安装有第一软管11，在磨料承装桶6的出料口6-1通过第四橡胶管接头14安装有第二软管12，在所述磨料承装桶6中装有干磨料13，所述干磨料13为核头皮，所述核头皮的粒度为5mm～10mm。进一步说，所述干磨料13为核头皮，但不只局限于核头皮，还包括与核头皮性质相同的榛子皮、松子皮、杏仁皮以及金属颗粒或陶瓷颗粒。

使用时，拆卸下烤烟炉的烟囱立管式换热管16上下两端的检修工艺盖，取出烟囱立管式换热管里的导风板，在烟囱立管式换热管16上下两端安装第五橡胶管接头15，通过第一软管11和第二软管12与被清理换热器组的任意一根换热管16上下两端的第五橡胶管接头15连通，然后启动真空泵1-1，整个连接的密闭系统形成负压气流，磨料承装桶6里的粒度为10×10mm的干磨料13，如核头皮从磨料桶6出料口6-1安装的第二软管12被吸出，进入被清洁的烤烟炉烟囱的立管式换热管16内，由于粒度为10×10mm的干磨料13如核头皮在被清洁的烤烟炉烟囱的立管式换热管16内快速、无规则、连续移动，就把附着在立管式换热管16的内壁上的炭黑清除下来，炭黑随着干磨料一同由第一软管11吸入到磨料炭黑分离器2里，由于磨料炭黑分离器2的体积远远大于第一软管11的体积，被吸到磨料炭黑分离器2里的炭黑和干磨料，其移动速度会急剧下降，轻飘的炭黑与相对重量很大的10×10的干磨料13如核头皮在磨料炭黑分离器2里进行分离，干磨料13如核头皮下沉到磨料炭黑分离器2的底部，轻飘的炭黑通过5×5格栅网2-1，筛选掉还可以再利用的大块干磨料后的炭黑经负压连接软管9被吸入到炭黑回收排放收集桶1-3里，经0.3um过滤袋1-2精密过滤后，空气排放到机外，而炭黑靠自重落入炭黑回收收集桶1-3里，当炭黑回收收集桶1-3中的炭黑积攒到一定量时，由压盖式炭黑回收排放口1-5排出装袋，同时，经磨料炭黑分离器2分离出的干磨料13，如核头皮下沉到锥形的磨料回收收集桶2-6，再经密封卸料器5将干磨料13，如核头皮连续不断的排落到磨料承装桶6里，用于不间断连续的磨料供给。当清理干净烤烟炉烟囱的立管式换热管其中一根后，再换接到烤烟炉烟囱的立管式换热器组的下一个烤烟炉烟囱的立管式换热管上，重复前面的清理操作，直至将烤烟炉烟囱的46根长3m管径40mm的换热管全部清洁完成。

本发明对烤烟炉烟囱的立管式换热管的管内壁进行积碳清洁的整个过程中，都是在相对密闭的负压环境里进行的，没有炭黑的二次污染，同时，采用干磨料13，有效地提高了清洁的效果和清洁的效率。