一种微通道换热器超临界工质反向脉冲冲洗系统及方法

技术领域

本发明涉及一种换热器清洗技术领域，具体涉及一种微通道换热器超临界工质反向脉冲冲洗系统及方法。

背景技术

在能源紧张的背景下，提高发电系统热效率一直受到关注。目前在众多热力循环当中，超临界布雷顿循环是一种最有优势的循环形式。新型二氧化碳超临界工质具有能量密度大，传热效率高，系统简单等先天优势，可以大幅提高热功转换效率，减小设备体积，具有很高的经济性，是替代现有水蒸气热力循环系统的最佳选择，也是未来热电系统发展的趋势。

在超临界布雷顿循环中，回热器是一个重要设备，由于回热量很大，一般超临界布雷顿循环都采用印刷电路板式换热器(printed circuit heat exchanger,PCHE)作为回热器，PCHE属于微通道板式换热器范畴。PCHE具有结构紧凑、耐高温、耐高压、安全可靠等优点，在制冷空调、石油天然气、核工业、化工工业、电力工业等领域应用广泛。

但这种换热器在使用时也存在一些缺陷，主要问题是由于PCHE换热器通道过小，非常容易阻塞，并且一旦阻塞很难清洗。目前的清洗方法是极高压力的清洗液冲洗换热器，压力高，冲洗时间长，并且部分死区的杂质仍然不易清洗。因此希望发明一种更为简便，并且清洗时间较短的清洗装置及清洗方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种微通道换热器超临界工质反向脉冲冲洗系统及方法，该系统及方法能够简便有效的清洗微通道换热器，并且无需太高压力，清洗时间短，效果好。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种微通道换热器超临界工质反向脉冲冲洗系统，包括低压储气罐1、压缩机2、旁路气动关断阀3、旁路减压阀4、预冷器5、高压储罐6、第一反向冲洗主回路气动关断阀7、反向冲洗主回路逆止阀8、第一反向冲洗副回路气动关断阀9、反向冲洗副回路逆止阀10、微通道换热器11、第一反向冲洗主回路手动截止阀12、反向冲洗主回路过滤器13、第二反向冲洗主回路手动截止阀14、第二反向冲洗主回路气动关断阀15、第一反向冲洗副回路手动截止阀16、反向冲洗副回路过滤器17、第二反向冲洗副回路手动截止阀18和第二反向冲洗副回路气动关断阀19；

低压储气罐1的出气口与压缩机2的入口相连通，压缩机2的出口分为两路，一路与旁路气动关断阀3的入口连通，旁路气动关断阀3的出口与旁路减压阀4的入口连通，旁路减压阀4的出口与预冷器5的入口相连接，预冷器5的出口与低压储气罐1的回气口相连通，压缩机2出口的另一路与高压储罐6的入口相连通，高压储罐6的出口分为两路，一路与第一反向冲洗主回路气动关断阀7的入口相连通，第一反向冲洗主回路气动关断阀7的出口与反向冲洗主回路逆止阀8的入口相连通，反向冲洗主回路逆止阀8的出口与微通道换热器11正常流动入口相连通，微通道换热器11正常流动出口与第一反向冲洗主回路手动截止阀12入口相连通，第一反向冲洗主回路手动截止阀12出口与反向冲洗主回路过滤器13入口相连通，反向冲洗主回路过滤器13出口与第二反向冲洗主回路手动截止阀14入口相连通，第二反向冲洗主回路手动截止阀14出口与第二反向冲洗主回路气动关断阀15入口相连通，第二反向冲洗主回路气动关断阀15出口也与预冷器5的入口相连通，高压储罐6出口的另一路与第一反向冲洗副回路气动关断阀9的入口相连通，第一反向冲洗副回路气动关断阀9的出口与反向冲洗副回路逆止阀10的入口相连通，反向冲洗副回路逆止阀10的出口与微通道换热器11反向冲洗入口相连通，微通道换热器11反向冲洗出口与第一反向冲洗副回路手动截止阀16入口相连通，第一反向冲洗副回路手动截止阀16出口与反向冲洗副回路过滤器17入口相连通，反向冲洗副回路过滤器17出口与第二反向冲洗副回路手动截止阀18入口相连通，反向冲洗副回路手动截止阀18出口与第二反向冲洗副回路气动关断阀19入口相连通，第二反向冲洗副回路气动关断阀19出口也与预冷器5的入口相连通。

所述的一种微通道换热器超临界工质反向脉冲冲洗系统的冲洗方法，在冲洗开始时首先开启旁路气动关断阀3、旁路减压阀4、第一反向冲洗主回路气动关断阀7、第一反向冲洗主回路手动截止阀12、第二反向冲洗主回路手动截止阀14、第一反向冲洗副回路手动截止阀16、第二反向冲洗副回路手动截止阀18和第二反向冲洗主回路气动关断阀15，关闭第一反向冲洗副回路气动关断阀9和第二反向冲洗副回路气动关断阀19；然后开启压缩机2在系统中建立起流动；然后关闭第一反向冲洗主回路气动关断阀7、第二反向冲洗主回路气动关断阀15使全部冲洗液都从旁路流过；逐步调节旁路减压阀4使高压储罐6的压力逐步增加，直到预定冲洗压力；然后同时开启第一反向冲洗主回路气动关断阀7和第二反向冲洗主回路气动关断阀15，并且同时关闭旁路气动关断阀3，完成一次正向脉冲冲洗；待高压储罐6的压力下降至设定值，同时关闭第一反向冲洗主回路气动关断阀7、第二反向冲洗主回路气动关断阀15，并且同时开启旁路气动关断阀3，使高压储罐6的压力再次增加，直到预定冲洗压力，然后重复正向脉冲冲洗操作；

经过3-5次反向脉冲冲洗后，开始正向脉冲冲洗，同时关闭第一反向冲洗主回路气动关断阀7和第二反向冲洗主回路气动关断阀15，并且同时开启旁路气动关断阀3，使高压储罐6的压力再次增加，直到预定冲洗压力；然后同时开启第一反向冲洗副回路气动关断阀9和第二反向冲洗副回路气动关断阀19，并且同时关闭旁路气动关断阀3，完成一次正向脉冲冲洗；然后继续3-5次反向冲洗，再换一次正向冲洗，直到换热器清洗达标。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的一种微通道换热器超临界工质反向脉冲冲洗系统及方法，该系统属于密闭式清洗系统，工作压力无需太高，并且最大限度的利用了原有系统设备，采用了原有系统的压缩机、高压储罐、低压储罐，并且无需向系统及设备注入其它类型的工质，并且原则上压缩机提供的压力只需满足高压换热器阻力压降即可，必定低于换热器设计压力，该系统设备简单，操作简便，可全自动操作，并且由于采用的是脉冲式冲洗，而非传统的恒定流量恒定压力式冲洗，并且冲洗过程为正向冲洗与反向冲洗相配合，污垢及残渣容易在震荡过程中脱落，清洗时间短，效果好。

附图说明

图1为本发明系统的结构示意图。

其中，低压储气罐1、压缩机2、旁路气动关断阀3、旁路减压阀4、预冷器5、高压储罐6、第一反向冲洗主回路气动关断阀7、反向冲洗主回路逆止阀8、第一反向冲洗副回路气动关断阀9、反向冲洗副回路逆止阀10、微通道换热器11、第一反向冲洗主回路手动截止阀12、反向冲洗主回路过滤器13、第二反向冲洗主回路手动截止阀14、第二反向冲洗主回路气动关断阀15、第一反向冲洗副回路手动截止阀16、反向冲洗副回路过滤器17、第二反向冲洗副回路手动截止阀18、第二反向冲洗副回路气动关断阀19。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

参考图1，本发明一种微通道换热器超临界工质反向脉冲冲洗系统，包括低压储气罐1、压缩机2、旁路气动关断阀3、旁路减压阀4、预冷器5、高压储罐6、第一反向冲洗主回路气动关断阀7、反向冲洗主回路逆止阀8、第一反向冲洗副回路气动关断阀9、反向冲洗副回路逆止阀10、微通道换热器11、第一反向冲洗主回路手动截止阀12、反向冲洗主回路过滤器13、第二反向冲洗主回路手动截止阀14、第二反向冲洗主回路气动关断阀15、第一反向冲洗副回路手动截止阀16、反向冲洗副回路过滤器17、第二反向冲洗副回路手动截止阀18和第二反向冲洗副回路气动关断阀19；

低压储气罐1的出气口与压缩机2的入口相连通，压缩机2的出口分为两路，一路与旁路气动关断阀3的入口连通，旁路气动关断阀3的出口与旁路减压阀4的入口连通，旁路减压阀4的出口与预冷器5的入口相连接，预冷器5的出口与低压储气罐1的回气口相连通，压缩机2出口的另一路与高压储罐6的入口相连通，高压储罐6的出口分为两路，一路与第一反向冲洗主回路气动关断阀7的入口相连通，第一反向冲洗主回路气动关断阀7的出口与反向冲洗主回路逆止阀8的入口相连通，反向冲洗主回路逆止阀8的出口与微通道换热器11正常流动入口相连通，微通道换热器11正常流动出口与第一反向冲洗主回路手动截止阀12入口相连通，第一反向冲洗主回路手动截止阀12出口与反向冲洗主回路过滤器13入口相连通，反向冲洗主回路过滤器13出口与第二反向冲洗主回路手动截止阀14入口相连通，第二反向冲洗主回路手动截止阀14出口与第二反向冲洗主回路气动关断阀15入口相连通，第二反向冲洗主回路气动关断阀15出口也与预冷器5的入口相连通，高压储罐6出口的另一路与第一反向冲洗副回路气动关断阀9的入口相连通，第一反向冲洗副回路气动关断阀9的出口与反向冲洗副回路逆止阀10的入口相连通，反向冲洗副回路逆止阀10的出口与微通道换热器11反向冲洗入口相连通，微通道换热器11反向冲洗出口与第一反向冲洗副回路手动截止阀16入口相连通，第一反向冲洗副回路手动截止阀16出口与反向冲洗副回路过滤器17入口相连通，反向冲洗副回路过滤器17出口与第二反向冲洗副回路手动截止阀18入口相连通，反向冲洗副回路手动截止阀18出口与第二反向冲洗副回路气动关断阀19入口相连通，第二反向冲洗副回路气动关断阀19出口也与预冷器5的入口相连通。

如图1所示，本发明一种微通道换热器超临界工质反向脉冲冲洗系统的冲洗方法，在冲洗开始时首先开启旁路气动关断阀3、旁路减压阀4、第一反向冲洗主回路气动关断阀7、第一反向冲洗主回路手动截止阀12、第二反向冲洗主回路手动截止阀14、第一反向冲洗副回路手动截止阀16、第二反向冲洗副回路手动截止阀18和第二反向冲洗主回路气动关断阀15，关闭第一反向冲洗副回路气动关断阀9和第二反向冲洗副回路气动关断阀19；然后开启压缩机2在系统中建立起流动；然后关闭第一反向冲洗主回路气动关断阀7、第二反向冲洗主回路气动关断阀15使全部冲洗液都从旁路流过；逐步调节旁路减压阀4使高压储罐6的压力逐步增加，直到预定冲洗压力；然后同时开启第一反向冲洗主回路气动关断阀7和第二反向冲洗主回路气动关断阀15，并且同时关闭旁路气动关断阀3，完成一次正向脉冲冲洗；待高压储罐6的压力下降至设定值，同时关闭第一反向冲洗主回路气动关断阀7、第二反向冲洗主回路气动关断阀15，并且同时开启旁路气动关断阀3，使高压储罐6的压力再次增加，直到预定冲洗压力，然后重复正向脉冲冲洗操作；

经过3-5次反向脉冲冲洗后，开始正向脉冲冲洗，同时关闭第一反向冲洗主回路气动关断阀7和第二反向冲洗主回路气动关断阀15，并且同时开启旁路气动关断阀3，使高压储罐6的压力再次增加，直到预定冲洗压力；然后同时开启第一反向冲洗副回路气动关断阀9和第二反向冲洗副回路气动关断阀19，并且同时关闭旁路气动关断阀3，完成一次正向脉冲冲洗；然后继续3-5次反向冲洗，再换一次正向冲洗，直到换热器清洗达标。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。