CN101275814A - 浸泡式声空化污水换热器 - Google Patents
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Abstract
浸泡式声空化污水换热器，属于换热器除污及强化换热技术领域。其特征是污水换热器包括超声波换能器(1)和超声波振板(2)组成的超声波发生装置、换热器壳体(6)、分液器联箱(9)、集液器联箱(10)、换热管束(11)和换热器封头(5)和(7)等结构部件；超声波换能器(1)浸没在污水中，超声方式为面发射。污水在管外流动，换热介质在管内流动。其效果和益处是超声波空化装置可以定期或随时对换热管外表面进行除污清洗，同时在超声冲击波的作用下，加强污水在换热管外的扰动和湍动，从而提高换热器的换热效率。本发明结构简单，便于维护检修，可以广泛应用于供热、空调、制冷及化工等相关领域。
Description
技术领域
本发明属于换热器除污及强化换热技术领域，涉及一种浸泡式声空化污水换热器。
背景技术
近年来，我国在城市原生污水热能利用技术上取得了重大的突破，但由于原始污水水质的特殊性，换热设备堵塞及除污问题始终没有得到很好地解决。基于目前的技术，常用的污水换热设备有壳管式换热器和浸泡式换热器，对于壳管式换热器，一般地，在换热器的换热管内流动的介质是污水，因此在换热器长时间运行后，将在换热器换热管内淤积污物和结垢，这不仅增加了系统和设备的阻力，增加水泵的能耗，而且增加了换热器的污垢热阻，导致传热系数下降，并且需要对设备进行定期除污和清洗。传统的浸泡式换热器虽然没有换热器的堵塞问题，但由于换热方式为自然对流，换热效率低，导致在相同负荷条件下，设备换热面积大，设备成本高；同时污水在换热池内水流速度低，在换热器长时间运行后，换热池中将淤积污物，并且换热管外侧还容易结垢，因此对换热池中污物的清洗及换热管外侧的污垢清刷工作量较大。
超声波清洗技术具有清洗彻底、操作安全、节约能源、工作效率高和清洗成本低的特点，特别适用于结构复杂部件的表面清洗。浸泡式超声波空化除污污水换热器就是利用超声空化作用对污水换热器进行自动除污清洗，从而提高换热效率、降低设备运行成本的目的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种浸泡式声空化污水换热器，克服换热器外表面沉积污垢和污水中纤维物质、固体颗粒等对换热器的堵塞。
本发明的技术方案是该污水换热器包括超声波换能器和超声波振板组成的超声波发生装置、换热器壳体、分液器联箱、集液器联箱和换热管束等。
超声波振板安装在换热器壳体的侧壁上，其固定装置采用点接触方式，超声波换能器浸没在污水中，超声方式为面发射；换热器壳体上设有接线孔与超声波发生装置相连；左封头和右封头通过法兰或焊接与换热器壳体相连；换热管内介质入口与分液器联箱焊接，换热管内介质出口与集液器联箱焊接；污水经过换热后，经集液器联箱、换热管内介质出口排出，形成管内介质环路；换热管束进出口分别与分液器联箱和集液器联箱焊接；污水入口和污水出口与换热管内介质入口和换热管内介质出口相对布置，使污水流动方向与管内介质流动方向相反；换热器壳体底部设置排污口。
换热器壳体内可以根据需要设置换热器隔板。换热器壳体可以是长方体形、圆柱形等几何结构形式。换热器壳体可以采用非封闭式结构，即壳体没有上盖。
超声波振板的结构形式可以根据换热器的结构进行多样化设计，如方形和圆形等。
超声波发生装置既可以固定，又可以采用链条通过步进电机驱动，使超声波发生装置在换热器壳体内周期性的来回往复运动，从而降低换热设备成本。
换热管束顺排或交差排列在换热器壳体内，换热管束既可以是光滑管道，也可以是翅片管或串片管。
本发明浸泡式声空化污水换热器的对换热器壳体材质强度要求低，壳体和换热器隔板的材质可以是金属、硬塑或玻璃钢等。
本发明的效果和益处是超声波空化装置可以定期或随时对换热管外表面进行除污清洗，同时在超声冲击波的作用下加强污水在换热管外的扰动和湍动，提高换热器的换热效率。本发明结构简单，便于维护检修，可以广泛应用于供热、空调、制冷及化工等相关领域。
附图说明
附图1为浸泡式声空化污水换热器的内部结构示意图。
附图2为浸泡式声空化污水换热器的A-A剖面图。
附图3为浸泡式声空化污水换热器的B-B剖面图。
附图4(a)为浸泡式声空化污水换热器的左测图。
附图4(b)为浸泡式声空化污水换热器的C-C剖面图。
图中：1超声波换能器，2超声波振板，3固定装置，4接线孔，5右封头，6换热器壳体，7左封头，8换热器隔板，9分液器连箱，10集液器连箱，11换热管束，12换热管内介质入口，13换热管内介质出口，A-A剖面位置，B-B剖面位置，14污水入口，15污水出口，C-C剖面位置。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
实施例：
实现本发明时，换热器隔板8焊接在换热器的右封头5上。换热管内介质入口12与分液器联箱9焊接，换热管内介质出口13与集液器联箱10焊接，管内介质由分液器联箱9分配到换热管束11中，与污水换热后，经集液器联箱10、换热管内介质出口13排出，形成管内介质环路。在换热器壳体6内，换热管束11既可以顺排，也可以交差排列，其进出口分别与分液器联箱9和集液器联箱10焊接。污水入口14和污水出口15与换热管内介质入口12和换热管内介质出口13相对布置，使污水流动方向与管内介质流动方向相反。超声波振荡发生装置由固定装置连接接在换热器壳体6的侧壁上。换热器壳体6的材质可以是金属、硬塑和玻璃钢等，在其底部设置排污口。
Claims (9)
1.一种浸泡式声空化污水换热器，包括由超声波换能器(1)和超声波振板(2)组成的超声波发生装置、换热器壳体(6)、分液器联箱(9)、集液器联箱(10)和换热管束(11)，其特征在于超声波振板(2)安装在换热器壳体(6)的侧壁上，其固定装置(3)采用点接触方式，超声波换能器(1)浸没在污水中，超声方式为面发射；换热器壳体(6)上设有接线孔(4)与超声波发生装置相连；左封头(7)和右封头(5)通过法兰或焊接与换热器壳体(6)相连；换热管内介质入口(12)与分液器联箱(9)焊接，换热管内介质出口(13)与集液器联箱(10)焊接；污水经过换热后，经集液器联箱(10)、换热管内介质出口(13)排出，形成管内介质环路；换热管束(11)进出口分别与分液器联箱(9)和集液器联箱(10)焊接；污水入口(14)和污水出口(15)与换热管内介质入口(12)和换热管内介质出口(13)相对布置，使污水流动方向与管内介质流动方向相反；换热器壳体(6)底部设置排污口。
2.根据权利要求1所述的一种污水换热器，其特征在于换热器壳体(6)内设置换热器隔板(8)。
3.根据权利要求1或2所述的一种污水换热器，其特征在于换热器壳体(6)是长方形或圆柱形。
4.根据权利要求1或2所述的一种污水换热器，其特征在于换热器壳体(6)采用非封闭式结构。
5.根据权利要求1或2所述的一种污水换热器，其特征在于换热器壳体(6)或换热器隔板(8)的材质为金属、硬塑或玻璃钢。
6.根据权利要求1或2所述的一种污水换热器，其特征在于超声波振板(2)是平面矩形或圆形结构。
7.根据权利要求1或2所述的一种污水换热器，其特征在于超声波发生装置采用链条通过步进电机驱动，使超声波发生装置在换热器壳体(6)内周期性的来回往复运动。
8.根据权利要求1或2所述的一种污水换热器，其特征在于换热管束(11)为顺排或交差排列。
9.根据权利要求8所述的一种污水换热器，其特征在于换热管束(11)是光滑管道、翅片管或串片管。
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