自进式换热器管程清洗喷头的制作方法

1.本发明涉及的是应用在石油、化工工程、动力和原子能等工业领域中的换热器清理装置，具体涉及自进式换热器管程清洗喷头。


背景技术：

2.换热器是一种将热流体的部分热量传递给冷流体的热量交换设备，其作为重要的过程设备在石油、化工、动力和原子能等工业领域发挥着越来越重要的作用。其中，管壳式换热器占较大比重。换热器在使用过程中，由于换热介质多是未经处理过的硬水，致使在换热表面积淀成污垢。污垢会造成壁面堵塞，因其热导率仅为钢的1/50至1/30，严重影响传热效率和工业生产;部分污垢会发生相互反应，易造成管束腐蚀和爆炸等安全隐患；除此之外，污垢还会增加结垢速度和设备维修费用，造成经济损失。企业应每隔一段时间对换热器进行清洗、检修和堵漏等工作，以保证换热器的正常使用和企业的生产作业。常用的清洗方式有化学清洗、机械清洗和高压水射流清洗等。
3.其中，高压水射流清洗技术是通过高压柱塞泵产生的高压射流，冲击物体表面的污垢,然后对污垢形成相应的磨削和楔劈等作用，最终达到清除污垢的效果。高压水射流清洗技术目前应用广泛，尤其是在欧美和日本等发达国家，它们的大型储物装置、大型换热设备和各种输送管道等基本都采用此技术进行污垢的清洗作业。目前，很多国家特种设备的制造和清洗，也都在采用高压水射流技术。喷头是高压水射流的执行元件,喷头的研究开发一直是水射流研究的一项重点。近年来,随着高压水射流清洗技术应用的广度、深度的不断提高,高压水射流技术出现了快速发展的势头。旋转喷头以其清洗效率高,清洗效果好等特点在开发与应用中也日益受到人们的重视,取得了很大的成就。用户已经认同这类产品。目前,旋转喷头广泛应用于平面、管道以及容器清洗等各种清洗作业中。
4.目前人工手持高压水枪清洗存在着危险性大、清洗效果一般、工作要求高等问题；化学清洗存在着污染环境问题；机器人清洗以及超声波清洗装置存在着成本过高问题。
5.

技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种自进式换热器管程清洗喷头，这种自进式换热器管程清洗喷头用来解决目前人工手持高压水枪清洗存在着危险性大、清洗效果一般、工作要求高等问题；化学清洗存在着污染环境问题；机器人清洗以及超声波清洗装置存在着成本过高问题。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种自进式换热器管程清洗喷头包括喷头主体、刷子、后转轮组、前转轮组，前转轮组、后转轮组、刷子均设置于喷头主体上，喷头主体为前端封闭的回转体，喷头主体的中前部具有沿径向隆起的喷嘴腔，喷嘴腔中间为圆筒段，圆筒段的前端通过渐缩的圆台段与前端主体封闭端相接，圆筒段的后端通过渐缩的圆台段与后端入口管相接；前转轮组设置于喷嘴腔之前，后转轮组设置于喷嘴腔之后，刷
子设置于后转轮组的后面，后端入口管与高压软管连接；前转轮组、后转轮组均由多个转轮机构组成，多个转轮机构均匀布置安装于同一圆周面，每个转轮机构由转轮、轮杆、小弹簧、套筒组成，小弹簧安装于套筒内部底端，轮杆一端与小弹簧连接，轮杆另一端伸出套筒与转轮连接，转轮为斜向轮；喷嘴射流面由主动力射流面、径向清洗射流面和前端清障射流面构成，主动力射流面为圆筒段后端渐缩的圆台段的锥形表面，主动力射流面上均匀设置多个斜后方喷嘴，径向清洗射流面为圆筒段的筒形表面，径向清洗射流面均匀设置多个竖直喷嘴；前端清障射流面为圆筒段前端渐缩的圆台段的锥形表面，前端清障射流面上均匀设置多个斜前方喷嘴，主动力射流面上的斜后方喷嘴个数多于前端清障射流面上的斜前方喷嘴个数。
8.上述方案中前转轮组、后转轮组均由三个转轮机构组成，三个转轮机构以相邻夹角120
°
安装于同一圆周面。
9.上述方案中主动力射流面设置六个相邻夹60
°
的斜后方喷嘴，径向清洗射流面设置六个相邻夹60
°
的竖直喷嘴构成；前端清障射流面设置三个相邻夹60
°
的斜前方喷嘴构成。
10.上述方案中前端主体封闭端外固定有圆环，前转轮组的三个转轮机构的套筒均固定于圆环上；喷嘴腔后面的后端入口管上固定有圆环，后转轮组的三个转轮机构的套筒均固定于该圆环上。
11.本发明具有以下有益效果：1、本发明利用高压水射流到管壁的反冲力带动转轮组旋转实现自进，先洗再刷，可在管道内实现自进式洗、刷换热器管程，大大提高清洗效果。
12.2、本发明结构简单、环保绿色、便于携带且使用难度小。
13.3、本发明装有转轮组，转轮组在管道内进行螺旋线运动，保证了喷头主体前进的稳定性，且转轮组套筒内装有弹簧，可以满足多管径管道清洗要求，适用范围广。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图。
15.图2是本发明中斜向轮结构示意图。
16.图中：1-喷头主体、2-刷子、3-喷嘴腔、4-套筒、5-斜向轮、6-轮杆、7-小弹簧、8-斜后方喷嘴、9-竖直喷嘴、10斜前方喷嘴。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明作进一步的说明：如图1、图2所示，这种自进式换热器管程清洗喷头包括喷头主体1、刷子2、后转轮组、前转轮组，后转轮组、前转轮组、刷子2、喷嘴安装在喷头主体1上，喷头主体1的中前部具有沿径向隆起的喷嘴腔3，喷嘴腔3中间为圆筒段，圆筒段的前端通过渐缩的圆台段与前端主体封闭端相接，圆筒段的后端通过渐缩的圆台段与后端入口管相接；前转轮组设置于喷嘴腔3之前，后转轮组设置于喷嘴腔3之后，刷子2设置于后转轮组的后面，后端入口管与高压软管连接；前转轮组、后转轮组均由多个转轮机构组成，多个转轮机构均匀布置安装于同一圆周面，每个转轮机构由转轮、轮杆6、小弹簧7、套筒4组成，小弹簧7安装于套筒4内部底
端，轮杆6一端与小弹簧7连接，轮杆6另一端伸出套筒4与转轮连接，转轮为斜向轮5，转轮与喷头主体1之间的夹角为锐角，其行进时做螺旋前进运动。
18.喷嘴射流面由主动力射流面、径向清洗射流面和前端清障射流面构成，喷嘴射流面为喷嘴腔的外表面。主动力射流面为圆筒段后端渐缩的圆台段的锥形表面，主动力射流面上均匀设置多个斜后方喷嘴8，径向清洗射流面为圆筒段的筒形表面，径向清洗射流面均匀设置多个竖直喷嘴9；前端清障射流面为圆筒段前端渐缩的圆台段的锥形表面，前端清障射流面上均匀设置多个斜前方喷嘴10，各喷嘴与喷嘴腔3相通，主动力射流面上的斜后方喷嘴8个数多于前端清障射流面上的斜前方喷嘴10个数，斜后方喷嘴多，提供了自进式换热器管程清洗喷头的行进动力；另外，高压水喷射到前端主体封闭端，也会产生向前行进的的推动力。
19.实施例1：参阅图1、图2所示，这种自进式换热器管程清洗喷头的喷头主体为一端封闭的管状结构，喷头主体1开口的一端与高压软管连接，前转轮组安装于喷头主体1的首端，前转轮组由三个转轮机构组成，三个转轮机构以相邻夹角120
°
安装于管状喷头主体首端外侧，转轮机构由转轮、轮杆6、小弹簧7、套筒4组成，小弹簧7安装于套筒4内部底端，轮杆6一端与小弹簧7接触，轮杆6另一端伸出套筒4与转轮连接，转轮为斜向轮5，当高压泵给水后，高压水通过喷嘴射流到管道内壁上产生射流反冲力，从而喷头在管道中自进，带动后转轮组在管道内进行螺旋线运动；喷嘴射流面位于喷头主体中部，喷嘴射流面有三个，分别为主动力射流面、径向清洗射流面和前端清障射流面，主动力射流面由六个相邻夹60
°
的斜后方喷嘴构8成，径向清洗射流面由六个相邻夹60
°
的竖直喷嘴9构成；前端清障射流面由三个相邻夹60
°
的斜前方喷嘴10构成，喷嘴与喷头主体1的内腔连通；后转轮组也由三个转轮机构组成，三个转轮机构以相邻夹角120
°
安装于管状喷头主体后端外侧，当高压泵给水后，高压水通过喷嘴射流到管道内壁上产生射流反冲力，从而喷头在管道中自进，带动后转轮组在管道内进行螺旋线运动；刷子2安置于后转轮组结构后端，转轮组的旋转带动喷头主体1和刷子2一起旋转，进行管道内壁得洗刷。
20.本发明具体工作方式为，进行清洗工作时，本发明尾端通过高压转动接头与高压水管相连。人工将本发明装置放入换热管中，并开泵给水。利用高压水通过喷嘴射流到管道内壁上产生射流反冲力，利用此反冲力可以使装置有向前运动趋势。通过前、后转轮组上斜向设计的转轮，可以使前、后转轮组在管道内做螺旋前进运动，实现自进式清洗得效果。另外，转轮组旋转带动喷头主体1和刷子2一起旋转，进行管道内壁得洗刷，大幅提高了清洗效果。清洗完毕时，关泵停水，撤管时，该装置做螺旋后退运动，刷子2继续旋转，实现二次清洗效果。