CN101430169A - 一种高效易清洗污水换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及低品位能源的综合利用装置，即一种高效易清洗污水换热器。本发明包括污水箱体，其顶部设有平板状上顶板；污水箱体内均布设有两根以上蛇形换热管，蛇形换热管上部连接着上顶板内侧面；污水箱体内底部均布设有下折流板，且下折流板上部伸入蛇形换热管的上凸部位内；上顶板内侧面均布设有上折流板，且上折流板的下部伸入蛇形换热管的下凹部位内；污水箱体上部设有污水入口接水盘；下部设有污水出水口，其底部设有排水口。本发明与传统的壳管式换热器相比，在减少污水处理成本的基础上，既保证了较高的换热效率，换热器传热系数可达400W/m2.K以上，又能保证其具有较好的维护特性，便于日常的维护和清洗，并维持较好的换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及低品位能源的综合利用装置，确切地说是一种高效易清洗污水换热器。
背景技术
对于低品位能源的综合利用和再利用，在能源问题日益紧张的当前社会是一种极为有效的节能措施。在制冷空调热泵行业内，对于低品位能源的利用是相当广泛的。工业污水以及生活污水都属于一种低品位的能源，对于这种低品位能源进行的回收和再利用主要是通过换热器，将废热水水中的热量进行传递和转移。
利用污水作为空调系统换热的系统形式在国内也在逐渐增多，其主要的形式是集中换热的系统形式，即把污水作简要处理后通过集中式换热器(壳管换热器)给空调系统换热，以及将换热盘管整体浸没于污水池中的污水浸没换热形式。
对于采用集中式换热器的这种形式，在前端需要增加对污水进行处理的设备，需要将部分杂质去除。否则杂质进入壳管换热器，会对换热器造成损伤，并可能造成管路的堵塞。经过简要处理后的污水进入壳管换热器后，极易在换热管表面形成污垢。污垢的热阻很大，在被污垢附着了的换热管表面后，其换热系数就会降低，换热效果会变得很差。对于这种集中式的换热器，要保证其良好的换热性能，需要经常对换热器进行清洗，然而壳管换热器的清洗比较麻烦，需要专门的人员和设备对其进行清洗。因此使用这种换热器其初期投资和维护的费用比较高。
对于污水浸没的换热形式，将换热管浸没在污水池中，由于污水池污水的流速相当缓慢，换热管表面与污水之间近似可以看成是自然对流换热，其表面换热系数很低，因此在相同换热量的情形下，采用这种浸没方式的换热管需要的换热面积要远大于集中式的换热器，然而受污水池大小的限制，采用这种浸没的换热管不一定能满足设计要求。同样，这种浸没的换热管，时间长了以后同样会在换热管表面积累大量的污垢影响其换热性能，如要对其进行清洗的话，需要将整个污水池进行放空，或者将整个换热管从污水池中取出。这样清洗的工作量同样很大。
发明内容
为了解决上述两种换热形式，即集中式换热器初期投资和维护费用高和污水浸没换热形式存在清洗工作量大的问题，本发明提供利于清洗的一种高效易清洗污水换热器。
具体的结构设计方案如下：
一种高效易清洗污水换热器包括污水箱体19，污水箱体19顶部设有平板状上顶板10；
污水箱体19内均布设有两根以上蛇形换热管16，蛇形换热管16上部每一弯管处均通过紧固吊件8连接着上顶板10内侧面；蛇形换热管16的一端连通着分液管5，另一端连通着集液管14；所述分液管5通过U形固定件12连接着上顶板10内侧面，分液管5顶部设有总入口管6；所述集液管14通过U形固定件12连接着上顶板10内侧面，集液管14顶部设有总出口管13；
污水箱体19内底部均布设有下折流板17，且下折流板17的上部伸入蛇形换热管16的上凸部位内；
上顶板10内侧面均布设有上折流板18，且上折流板18的下部伸入蛇形换热管16的下凹部位内；
总出口管13一侧的污水箱体19上部设有污水入口接水盘15；总入口管6一侧的污水箱体19下部设有污水出水口3，污水出水口3下部的污水箱体19底部设有排水口1。
所述污水箱体19内底部均布设有下折流板底部插槽2，与下折流板底部插槽2对应其一侧面设有下折流板侧面插槽4，下折流板17的底边和侧边分别插设在下折流板底部插槽2和下折流板侧面插槽4内。
所述污水箱体19内另一侧面设有上折流板侧面插槽7，其中部设有上折流板支撑插槽20，上折流板18的侧边和中部分别插设在上折流板侧面插槽7和上折流板支撑插槽20内。
所述上折流板18与上顶板10通过焊接固定连接；上折流板18与相邻蛇形换热管16之间通过换热管紧固件11连接。
所述两根以上蛇形换热管16横向之间的间距大于50毫米。
所述平板状上顶板10的顶面设有两个把手9。
本发明的有益技术效果是：
本发明有利于工业污水以及生活污水等低品位的能源的利用，本发明与传统的壳管式换热器相比，其在污水余热回收方面的应用效果更加突出，在减少污水处理成本的基础上，既保证了较高的换热效率，又能保证其具有较好的维护特性，便于日常的维护和清洗，并维持较好的换热效率。
本发明的结构独特，紧紧围绕换热效率和便于清洗的特性进行设计。
本发明的内折流板结构使得换热器具有更好的换热效果，通过上、下折流板增加了换热管程，提高了换热器内污水的流速。换热器传热系数可达400W/m2.K以上。
将换热管通过换热管的固定件与上顶板固定在一起，同时上折流板也与上顶板固定在一起。将上折流板、换热管与顶板一体化的设计使得换热器易于清洗。在清洗的时候仅需要将上顶板提起，就可以对换热管进行清洗。同时考虑到重量的问题，可以将上顶板分块，可以1路换热管为一块，也可以2路、3路、4路等，以方便清洗。
本发明促进了我国在节能领域，尤其是在废热水这类低品位能源的再利用领域的技术的发展。加快了低品位能源的回收利用的技术进步。
本发明可以广泛用于洗浴中心，宾馆，化工厂，发电厂等众多领域。
附图说明
图1为本发明结构示意图，
图2为图1的A-A剖视图，
图3为图1的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步地说明。
实施例1：
参见图1、图2和图3，一种高效易清洗污水换热器包括污水箱体19，污水箱体19顶部设有平板状上顶板10，上顶板10内侧面均布设有上折流板18；
污水箱体19内均布设有4路蛇形换热管16，蛇形换热管16上部每一弯管处均通过紧固吊件8连接着上顶板10内侧面，相邻蛇形换热管16横向之间要保证足够大的间距，以保证可以人工可用刷子进行清洗，间距至少应大于50mm；蛇形换热管16的一端连通着分液管5，另一端连通着集液管14；
分液管5通过U形固定件12连接着上顶板10内侧面，分液管5顶部设有总入口管6；
集液管14通过U形固定件12连接着上顶板10内侧面，集液管14顶部设有总出口管13；
上折流板18的下部伸入蛇形换热管16的下凹部位内；上折流板18与相邻蛇形换热管16之间通过换热管紧固件11连接。
上折流板18与上顶板10固定，换热管16通过紧固吊件8与上顶板10固定，通过紧固件与上折流板固定。这样，上顶板10、上折流板18以及换热管16三者被固定在一起组成上顶板组件。该组件可以整体从箱体内取出进行清洗，并且插入的时候通过上折流板插槽来固定其位置。
污水箱体19内底部均布安装有下折流板底部插槽2，与下折流板底部插槽2对应其一侧面安装有下折流板侧面插槽4，下折流板17的底边和侧边分别插设在下折流板底部插槽2和下折流板侧面插槽4内，下折流板17可以方便的插入和拔出，利于清洗；且下折流板17上部伸入蛇形换热管16的上凸部位内；
污水箱体19内另一侧面安装有上折流板侧面插槽7，其中部安装有上折流板支撑插槽20，上折流板18的侧边和中部分别插设在上折流板侧面插槽7和上折流板支撑插槽20内；
通过设置上折流板18和下折流板17进行隔断，保证污水在污水箱体19内的流程与蛇形换热管16内换热介质相反，并增强加污水在污水箱体19内的流动。
总出口管13一侧的污水箱体19上部安装有污水入口接水盘15；总入口管6一侧的污水箱体19下部设有污水出水口3，换热管16的进口和出口与污水的进口出口相反，保证两种换热介质逆向流动，加强换热。
污水出水口3下部的污水箱体19底部设有排水口1，清洗时利于将污水箱体19内的污水全部排空。
平板状上顶板10的顶面安装有两个把手9。
本发明的工作原理如下：
污水从污水入口接水盘15进入污水箱体19，并从污水出水口3流出。污水换热的流体介质从分液管5顶部的总入口管6进入，并从集液管14顶部的总出口管13流出。污水与换热介质的流向完全反向，形成对流。并且，污水箱体19内设置了上折流板18、下折流板17，使得污水的流动与换热管16完全保持反向一致。这样的流动方式增强了对流换热，使得该换热器具有很好的换热效果。
实施例2：
考虑到对该换热器的维护和清洗。可以将上顶板10分块，可以1路换热管为一块，也可以2路、3路、4路等，根据不同情况，进行不同的设计，在图2中是以4路换热管为一个整体，整个换热器一共是8路换热管，因此上顶板10被分成了两块，清洗的时候可以先后从箱体中取出，用水冲洗或用刷子清刷。
其它同实施例1。
Claims (6)
1、一种高效易清洗污水换热器，其特征在于：包括污水箱体(19)，污水箱体(19)顶部设有平板状上顶板(10)；
污水箱体(19)内均布设有两根以上蛇形换热管(16)，蛇形换热管(16)上部每一弯管处均通过紧固吊件(8)连接着上顶板(10)内侧面；蛇形换热管(16)的一端连通着分液管(5)，另一端连通着集液管(14)；所述分液管(5)通过U形固定件(12)连接着上顶板(10)内侧面，分液管(5)顶部设有总入口管(6)；所述集液管(14)通过U形固定件(12)连接着上顶板(10)内侧面，集液管(14)顶部设有总出口管(13)；
污水箱体(19)内底部均布设有下折流板(17)，且下折流板(17)的上部伸入蛇形换热管(16)的上凸部位内；
上顶板(10)内侧面均布设有上折流板(18)，且上折流板(18)的下部伸入蛇形换热管(16)的下凹部位内；
总出口管(13)一侧的污水箱体(19)上部设有污水入口接水盘(15)；总入口管(6)一侧的污水箱体(19)下部设有污水出水口(3)，污水出水口(3)下部的污水箱体(19)底部设有排水口(1)。
2、根据权利要求1所述的一种高效易清洗污水换热器，其特征在于：所述污水箱体(19)内底部均布设有下折流板底部插槽(2)，与下折流板底部插槽(2)对应其一侧面设有下折流板侧面插槽(4)，下折流板(17)的底边和侧边分别插设在下折流板底部插槽(2)和下折流板侧面插槽(4)内。
3、根据权利要求1所述的一种高效易清洗污水换热器，其特征在于：所述污水箱体(19)内另一侧面设有上折流板侧面插槽(7)，其中部设有上折流板支撑插槽(20)，上折流板(18)的侧边和中部分别插设在上折流板侧面插槽(7)和上折流板支撑插槽(20)内。
4、根据权利要求1所述的一种高效易清洗污水换热器，其特征在于：所述上折流板(18)与上顶板(10)通过焊接固定连接；上折流板(18)与相邻蛇形换热管(16)之间通过换热管紧固件(11)连接。
5、根据权利要求1所述的一种高效易清洗污水换热器，其特征在于：所述两根以上蛇形换热管(16)横向之间的间距大于50毫米。
6、根据权利要求1所述的一种高效易清洗污水换热器，其特征在于：所述平板状上顶板(10)的顶面设有两个把手(9)。
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