申请/专利权人：浙江理工大学

申请日：2020-12-04

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN112683101B

主分类号：F28G9/00

分类号：F28G9/00;F28G15/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2021.05.07#实质审查的生效;2021.04.20#公开

摘要：一种基于LABVIEW的非均布型换热器自清洁系统及其方法，包括计算机、数据采集卡、信号调理模块、温度传感器、压力传感器、位移传感器；三维移动平台、换热器密封底板、固态继电器、水泵、水箱、喷嘴清洗支架、不锈钢喷嘴，计算机和数据采集卡通过USB进行数据通讯，计算机依据接受到的温度传感器和压力传感器信号，判断到换热器需要清洁时，通过数据采集卡发出控制信号，控制步进电机三维模组平台和喷嘴清洗支架清洗换热器内部，在清洗的同时采集位移传感器信号判定清洗程度。本发明解决了换热器热管非均匀分布的清洗问题，实现了换热器的自动清洁，有效提高了换热器的工作效率。

主权项：1.一种基于LABVIEW的非均布型换热器自动清洁系统，其特征在于：包括计算机（1）、数据采集卡（2）、三维移动平台（3）、固态继电器（4）、水泵（5）、水箱（6）、导轨（7）、换热器密封底板（8）、喷嘴清洗支架（9）、不锈钢喷嘴（11）、信号调理模块（19）、换热器，所述数据采集卡（2）与所述三维移动平台（3）、所述固态继电器（4）、所述信号调理模块（19）相连，所述计算机（1）与数据采集卡（2）相连并通过LABVIEW程序控制三维移动平台（3）和固态继电器（4），所述换热器包括设置所述换热器两端的第一流通道入风口（12）、第二流通道入风口、第一流通出风口（15）、第二流通出风口（17）、设置在所述换热器内部的换热器热管、以及用于密封换热器热管的换热器密封底板（8），所述第一流通道入风口（12）和所述第一流通出风口（15）上分别设置有第一压力传感器（13）和第二压力传感器（14），所述第二流通出风口（17）上设置有温度传感器（18），所述第一压力传感器（13）、所述第二压力传感器（14）、所述温度传感器（18）均与所述信号调理模块（19）连接，所述换热器密封底板（8）与所述导轨（7）螺纹连接；所述喷嘴清洗支架（9）与所述三维移动平台（3）相连接，所述喷嘴清洗支架（9）包括喷嘴清洗管，所述喷嘴清洗管一端设置有位移传感器（10）且端口与所述不锈钢喷嘴（11）固定连接，另一端与所述水泵（5）相连；所述水泵（5）与所述固态继电器（4）相连，所述水泵（5）通过水管与所述水箱（6）相连；自动清洁方法如下：设定换热器需要清洗的阀值，通过数据采集卡（2）采集所述第一压力传感器（13）、所述第二压力传感器（14）和所述温度传感器（18）信号，然后通过USB通讯将采集的电压信号传输到计算机（1）上的LABVIEW程序，并通过LABVIEW程序自动换算成温度值、压力值和距离值；当LABVIEW程序检测到电压信号超过设定的阀值后触发清洗程序，所述计算机（1）中LABVIEW程序通过数据采集卡（2）发出脉冲信号控制导轨（7）上的丝杆步进电机转动，使得换热器密封底板（8）下降，由导轨（7）将换热器密封底板（8）移到换热器右侧，再通过数据采集卡（2）发出脉冲信号控制三维移动平台（3）和固态继电器（4）的开关；三维移动平台（3）按照计算机（1）中存储的运动路线程序运行，在三维移动平台（3）运动的同时喷嘴清洗支架（9）也跟随运动，喷嘴清洗支架（9）先从换热器左侧移动到换热器的下方，然后喷嘴清洗支架（9）向换热器内部移动，当到达设定位置后，计算机（1）通过USB与数据采集卡（2）通讯，由数据采集卡（2）发出高电平信号，使固态继电器（4）开关打开，固态继电器（4）与水泵（5）相连，水泵（5）运行，不锈钢喷嘴（11）开始喷水清洗换热器热管，同时喷嘴清洗支架（9）跟随着三维移动平台（3）的运动在换热器内部围绕热管做画圆运动进行对换热器热管进行清洗，在清洗换热器的同时，位移传感器（10）测量其与换热器隔板（16）的距离，并通过所述位移传感器（10）获取隔板（16）与所述位移传感器（10）的距离，判断换热器热管清洗程度；数据采集卡（2）采集到位移传感器（10）的电压信号，由计算机（1）上的LabVIEW程序将电压信号换算成距离值与LabVIEW程序中设定的换热器干净时的距离值对比，当距离值和设定的换热器干净时的距离值相差过大时说明该位置热管的污垢厚度很大，减小电机的速度实现该位置热管的清洗时间延长，保证热管能清洗干净；当距离值和设定的换热器干净时的距离值相差很小时说明该位置热管的污垢厚度很小，加快电机的速度实现该位置热管的清洗时间减少，提高热管清洗效率；当换热器热管清洗完成后，固态继电器（4）开关关闭，水泵（5）停止运行，喷嘴清洗支架（9）跟随三维移动平台（3）移出到换热器左侧，然后导轨（7）将换热器密封底板（8）向左移动到换热器热管下方，然后通过丝杆步进电机转动使得换热器密封底板（8）上升到指定位置将换热器密封。

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