CN101858670B - 水下换热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水源热泵的水下换热装置，该装置包括循环水进水管、循环水出水管和换热器，换热器外壳的一边连接有循环水进水管，换热器外壳的另一边连接有循环水出水管，换热器外壳的一端连接有上滤网，换热器外壳的另一端连接有潜水泵仓，潜水泵仓内安装有潜水泵，潜水泵仓通过管道连接有导水漏头，潜水泵仓连接有悬浮装置。不抽灌地下井水，不抽回江河湖海地表水，因此，它不会带来地下水位下降、回灌井堵塞、含水层疏干、地面下沉、地下混水及造价较高问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于水源热泵的换热装置。
背景技术
目前，水源热泵的换热装置主要是水上换热装置，利用水泵抽灌地下井水换热；抽回江河湖海地表水换热(大部分)。不论是异井、同井(中国专利公开号CN101008531A)抽灌地下水换热，都不能确保被抽出的地下井水能100％地回灌到同一含水层内，因此，都将带来一系列的生态环境问题，如地下水位下降，回灌井堵塞，含水层疏干、地面下沉，地下混水等，而抽回江河湖海地表水换热，由于抽水口与回水口相距很远，因此，工程造价也相对较高。
发明内容
为了克服公知的换热装置水位下降、回灌井堵塞、地面下沉、工程造价较高的缺陷，本发明提供一种水下换热装置，该水下换热装置不会造成水位下降、回灌井堵塞、地面下沉、工程造价较高。
本发明的技术方案是：该装置包括循环水进水管、循环水出水管和换热器，换热器外壳的一边连接有循环水进水管，换热器外壳的另一边连接有循环水出水管，换热器外壳的一端连接有上滤网，换热器外壳的另一端连接有潜水泵仓，潜水泵仓内安装有潜水泵，潜水泵仓通过管道连接有导水漏头，潜水泵仓连接有悬浮装置。
所述的换热器是套筒管壳式换热器，或套筒板壳式换热器，或水下隔板式换热器，或翅片式换热器。
所述的套筒管壳式换热器包括外壳，外壳内设有换热管束，换热管束的一端连接上管板，另一端连接下管板，换热管束中间有折流板固定，外壳的四周连接有固定支架。
所述的套筒板壳式换热器包括外壳，外壳内设有换热板束，换热板束的一端连接有板壳式上管板，另一端连接有板壳式下管板，中间连接有板壳式折流板。
所述的水下隔板式换热器两侧设有固定板，固定板下端通过固定底脚固定在底座上，一侧固定板连接循环水进水管，另一侧固定板连接循环水出水管，两侧固定板之间设有夹有密封垫的板片，水下隔板式换热器上下端，还夹有用于加固板片上下端的加固块，在底座上还钻有导水孔。
所述的水下翅片式换热器两侧设有翅片式固定板，翅片式固定板下端通过固定底脚固定在底座上，一侧翅片式固定板连接循环水进水管，另一侧翅片式固定板连接循环水出水管，两侧翅片式固定板之间设有翅片，翅片穿在若干根换热管上，换热管与U形分水管相连接，在水下翅片式换热器的两边还连接隔水板，底座设导水孔。
所述的悬浮装置可以是浮筒，也可以是浮船。
本发明的优点：不抽灌地下井水，不抽回江河湖海地表水，因此，它不会带来地下水位下降、回灌井堵塞、含水层疏干、地面下沉、地下混水及造价较高问题。
附图说明
图1为本发明第一个实施例的结构示意图。
图2为本发明第二个实施例的结构示意图。
图3为本发明第三个实施例的结构示意图。
图4为本发明第四个实施例的结构示意图。
图5为图1中的换热器结构示意图。
图6为本发明另一种换热器的结构示意图。
图7为本发明又一种换热器的结构示意图。
图8为图7的俯视图。
图9为本发明再一种换热器的结构示意图。
图中1循环水进水管、2上滤网、3循环水出水管、4换热管束、4-1上管板、4-2下管板、4-3密封挡圈、5折流板、6外壳、6-1密封圈、7浮筒、7-1浮船、8保温管、8-1水管、9潜水泵、10潜水泵仓、11导水漏头、12井壁、13含水层、14固定支架、15浮筒内管、16下滤网、17弯头、18变径短管、19操作踏板、20固定连接杆、21起重杆、22换热板束、23板壳式折流板、24板壳式上管板、25板壳式下管板、26密封垫圈、27换热板片、28夹紧螺栓、29密封条、30底座、31固定板、32固定底脚、33导水孔、34加固块、35翅片、36隔水板、37翅片式固定板、38U形分水管、39换热管。
具体实施方式
在图1中，水下换热装置为垂直式供热方式。上部是一个套筒管壳式换热器，套筒管壳式换热器外壳6的一边连接有循环水进水管1，另一边连接有循环水出水管3，四周还连接有固定支架14，上部连接上滤网2。外壳6内设有若干根换热管束4，换热管束4的一端连接上管板4-1，另一端连接下管板4-2，中间有若干块折流板5固定。该装置的中部是由潜水泵仓10和浮筒7组成，浮筒7与潜水泵仓10的上端相连。潜水泵仓10上端通过保温管8和浮筒内管15与水下套筒管壳式换热器的外壳6连接，潜水泵仓10内安装有潜水泵9。潜水泵仓10下端通过保温管8与导水漏斗11相连。保温管8与导水漏斗11之间夹有下滤网16。
工作时水流方式如图中箭头所示，循环水按实箭头所示方向运行，井水按虚箭头所示方向运行。被冷却的井水进入含水层13底部时，在冷水自重和潜水泵的推动下，含水层13上部的热水被挤出，并沿井壁12上升至井口，如此循环换热。
在图2中，水下垂直换热装置为供冷方式。其主要结构同图1基本相似。不同的是潜水泵仓10的上端直接与水下套筒管壳式换热器的外壳6相连，浮筒7与潜水泵仓10的下端相连，潜水泵9倒装，并将循环水进水管1和循环水出水管3中的软化循环水改变流向，即可实现供冷要求。
在图3中，水下水平换热装置的一端是一个套筒管壳式换热器，其结构与图1所述的套筒管壳式换热器相比，只是循环水进水管1和循环水出水管3与外壳6的连接方式不同，图1是轴向连接，图3则是径向连接。该装置的中间是潜水泵仓10，潜水泵仓10的一端与套筒管壳式换热器外壳6连接，另一端是由变径短管18连接弯头13，再连接若干根水管8-1及导水漏斗11。在水管8-1与导水漏斗11之间夹有下滤网16。
该装置的两侧还连接有浮船7-1，用于固定水下水平换热装置。在两个浮船7-1的两端连接两块操作踏板19，用于固定两浮船7-1。在浮船7-1的中间连接两个起重杆21，起重杆21的中部连接有固定连接杆20，固定连接杆20与潜水泵仓10相连。
在图4中，为供冷方式水下水平换热装置，其主要结构同图3基本相似。不同的是该装置的中间潜水泵仓10及潜水泵9倒装，并将循环水进水管1和循环水出水管3中的软化循环水改变流向，即可实现供冷要求。
在图5中，水下套筒管壳式换热器的内套是由换热管束4和与其上下连接的上管板4-1、下管板4-2及中间固定的折流板5组成。水下套筒管壳式换热器的外筒是由外壳6和与其相连接的循环水进水管1、循环水出水管3组成。在内套和外筒下部装有一个密封圈6-1，密封圈6-1内侧的下管板4-2下面还连接一个密封挡圈4-3。
在图6中，水下套筒板壳式换热器的内套由换热板束22和与其上下相连接的板壳式上管板24、板壳式下管板25及中间固定的板壳式折流板23组成。其外筒和图5所示的套筒管壳式换热器结构相同，密封方式也相同。
在图7中，水下隔板式换热器两侧设有固定板31，固定板31下端连接固定底脚32，并固定在底座30上，一侧固定板31连接循环水进水管1，另一侧固定板31连接循环水出水管3，两侧固定板之间设有若干组夹有密封垫的换热板片27，每隔一组换热板片27两边夹有两根密封条29和两个密封垫圈26，并用夹紧螺栓28固定在固定板31上
在图8中，水下隔板式换热器上下端，还夹有若干块加固换热板片27上下的加固块34，在底座30上还钻有若干眼导水孔33。
在图9中，水下翅片式换热器两侧设有翅片式固定板37，翅片式固定板37下端连接固定底脚32，并固定在底座30上。一侧翅片式固定板37连接循环水进水管1，另一侧翅片式固定板37连接循环水出水管3。两侧翅片式固定板37之间设有若干翅片35，翅片35穿在若干根换热管39上。换热管39与若干根U形分水管38相连接，使软化循环水由下而上同程循环。在水下翅片式换热器的两边还连接隔水板36，使井水沿翅片35上端循环到底座30。底座30与图8中所示底座30相同，有若干眼导水孔33。
Claims (7)
1.一种水下换热装置，该装置包括循环水进水管、循环水出水管和换热器，其特征在于换热器外壳的一侧连接有循环水进水管，换热器外壳的另一侧连接有循环水出水管，换热器外壳的一端连接有上滤网，换热器外壳的另一端连接有潜水泵仓，潜水泵仓内安装有潜水泵，潜水泵仓通过管道连接有导水漏头，潜水泵仓连接有悬浮装置。
2.根据权利要求1所述的水下换热装置，其特征在于换热器是套筒管壳式换热器，或套筒板壳式换热器，或水下隔板式换热器，或水下翅片式换热器。
3.根据权利要求2所述的水下换热装置，其特征在于套筒管壳式换热器包括外壳，外壳内设有换热管束，换热管束的一端连接上管板，另一端连接下管板，换热管束中间有折流板固定，外壳的四周连接有固定支架。
4.根据权利要求2所述的水下换热装置，其特征在于套筒板壳式换热器包括外壳，外壳内设有换热板束，换热板束的一端连接有板壳式上管板，另一端连接有板壳式下管板，中间连接有板壳式折流板。
5.根据权利要求2所述的水下换热装置，其特征在于水下隔板式换热器两侧设有固定板，固定板下端通过固定底脚固定在底座上，一侧固定板连接循环水进水管，另一侧固定板连接循环水出水管，两侧固定板之间设有夹有密封垫的板片，水下隔板式换热器上下端，还夹有用于加固板片上下端的加固块，在底座上还钻有导水孔。
6.根据权利要求2所述的水下换热装置，其特征在于水下翅片式换热器两侧设有翅片式固定板，翅片式固定板下端通过固定底脚固定在底座上，一侧翅片式固定板连接循环水进水管，另一侧翅片式固定板连接循环水出水管，两侧翅片式固定板之间设有翅片，翅片穿在若干根换热管上，换热管与U形分水管相连接，在水下翅片式换热器的两边还连接隔水板，底座设导水孔。
7.根据权利要求1所述的水下换热装置，其特征在于悬浮装置是浮筒或浮船。
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