CN102494548B

CN102494548B - 板式地表水地源热泵换热装置

Info

Publication number: CN102494548B
Application number: CN 201110414114
Authority: CN
Inventors: 龙激波; 王平; 阮芳
Original assignee: Xiangtan University
Current assignee: Xiangtan University
Priority date: 2011-12-13
Filing date: 2011-12-13
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2031-12-13
Also published as: CN102494548A

Abstract

本发明提供了一种板式地表水地源热泵换热装置，它包括板式换热器、前护网、前支架、换热器外壳、后支架、轴流水泵、后护网、控制器、压差传感器、所述的前护网与前支架连接，前支架与换热器外壳连接，换热器外壳与后支架连接，后支架与轴流水泵连接，轴流水泵与后护网连接，板式换热器置于换热器外壳内。本发明可保证地表水地源热泵系统节能、高效、稳定地运行。

Description

板式地表水地源热泵换热装置

技术领域

本发明涉及一种地源热泵换热装置，特别是涉及一种板式地表水地源热泵换热装置。

背景技术

众所周知，传统地表水地源热泵系统的取水方法有：1)地表水直接应用式采用取水头取水，采用水质处理系统过滤水中的含砂量和藻类等杂质后直接送入冷水机组进行热交换，它的水处理系统投资与运行费用高，维护管理复杂，地表水中没有去除的杂质容易堵塞和腐蚀冷水机组换热器，地表水输送设备能耗大；2)地表水间接应用式采用取水头取水，除砂过滤器降低水含沙量后，冷水机组冷却水通过板式换热器或壳管式换热器与地表水进行热交换，它的板式换热器或壳管式换热器必须与除砂过滤器配合使用，板式换热器或壳管式换热器需进行拆装清洗，维护管理量大,对水处理器需进行加药、反冲洗、排水、排泥等维护，除砂过滤器分离的固体颗粒以及综合水处理器絮凝沉淀物需排放，对环境有一定污染，地表水输送设备能耗大；3)地表水中沉管换热式，它没有地表水输送能耗，但换热盘管表面地表水流速低，盘管的换热效率低，系统所需换热盘管面积增大；4)渗滤取水方式，将可渗水盘管埋于地表水下的泥砂层中，地表水通过泥砂过滤后渗入盘管内，再直接送入冷水机组换热，它不需要设备过滤器和中间换热器，换热效率高，但它施工复杂，初投资大，地表水输送设备能耗高，盘管容易堵塞，运行维护费用高；以上方法均不能从根本上解决地表水地源热泵技术的节能问题，特别是系统在设置过滤器与中间换热器的间接应用式运行，系统的初投资和运行管理费用都比较高，影响了地表水地源热泵系统的节能效益，从而极大地限制了地表水地源热泵节能技术的推广和应用。

发明内容

本发明为解决上述技术问题，提供一种保证地表水地源热泵系统节能、高效、稳定地运行的地表水地源热泵换热装置。

本发明为解决上述技术问题，所采取的技术方案是：一种板式地表水地源热泵换热装置，它包括圆环形板式换热器片、前护网、前支架、换热器外壳、后支架、轴流水泵、后护网、控制器、压差传感器、所述的前护网与前支架连接，前支架与换热器外壳连接，换热器外壳与后支架连接，后支架与轴流水泵连接，轴流水泵与后护网连接，圆环形板式换热器片置于换热器外壳内，换热器外壳设有A循环水入口接管、B循环水入口接管、A循环水出口接管和B循环水出口接管，圆环形板式换热器片与循环集水管、循环分水管连接成为一整体，循环集水管的两端分别连换热器外壳上的接A循环水出口接管和B循环水出口接管；循环分水管的两端分别连接换热器外壳上的A循环水入口接管和B循环水入口接管。

上述的板式地表水地源热泵换热装置，所述的圆环形板式换热器片其形状为为圆柱形。

与现有技术相比，本发明的技术效果是：1)换热器片为圆环形，两端封板截面为半圆形，具有承压能力高，不会出现二种流体压力差较大时换热器片应力集中的问题，节省材料消耗量，减少换热器壁厚，增强换热器承压能力和换热系数；2)通过实施监测压差传感器的压力值变化，能够准确、直观地反映出前护网的堵塞情况，自动控制轴流水泵正转或反转，自动冲洗堵在前防护网上的杂物，换热装置不需要停机清洗；3)循环水分水管与循环水集水管二次与圆柱换热器连通，能够保证换热器内循环水分布均匀，提高换热效率；4)循环水分水管两端分别与A循环水进口接管、B循环水进口接管连接，将进水冲力传递到两端的A循环水进口接管、B循环水进口接管和换热器外壳上，循环水集水管两端分别与A循环水出口接管、B循环水出口接管连接，将出水冲力传递到两端地A循环水出口接管、B循环水出口接管和换热器外壳上，循环水分水管和循环水集水管均不承受轴向压力，保证换热器受力均匀；5)A循环水进口连接管、B循环水进口连接管、A循环水出口连接管和B循环水出口连接管与换热器外壳合成一体，管道连接受力作用于换热器外壳，保证来源于循环水管道的外力不影响内部的圆环形板式换热器片。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图。

图2是本发明整体结构分解示意图。

图3是本发明中的板式换热器的俯视图。

图4是本发明的板式换热器沿图3中A－A线的剖视图。

图5是本发明中的板式换热器的主视图。

图6是本发明中的板式换热器沿图5中B－B线的剖视图。

图7是本发明中的板式换热器的轴向视图。

图1－图7中：1.前护网，2.前支架，3.换热器外壳，4.后支架，5.轴流水泵，6.后护网，7.控制器，8.压差传感器，9.圆环形板式换热器片，10.A循环水出口接管，11.B循环水出口接管，12.A循环水入口接管，13.B循环水入口接管，14.循环水分水管，15.循环水集水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细的说明。

如图1－图7所示：本发明包括前护网1，前支架2，换热器外壳3，后支架4，轴流水泵5，后护网6，控制器7，压差传感器8，圆环形板式换热器片9，前护网1与前支架连接2，前支架2与换热器外壳3连接，换热器外壳3与后支架4连接，后支架4与轴流水泵5连接，轴流水泵5与后护网6连接，圆柱形的圆环形板式换热器片置9于换热器外壳3内，换热器外壳3设有A循环水入口接管12、B循环水入口接管13、A循环水出口接管10和B循环水出口接管11，圆环形板式换热器片9与循环集水管15、循环分水管14连接成为一整体，循环集水管15的两端分别连换热器外壳3上的接A循环水出口接管10和B循环水出口接管11；循环分水管14的两端分别连接换热器外壳上的A循环水入口接管12和B循环水入口接管13。

地表水从前护网1流入，被吸入换热器外壳3内，在表面换热器9外表面与换热器9内部流动的循环水进行热交换，换热后的地表水经轴流水泵5增压后，压出后护网6。循环水从A循环水入口接管12和B循环水入口接管13流入，经循环水分水管14分配到表面换热器9的各换热板内，与表面换热器9外部流动的地表水进行热交换，换热后流入循环水集水管15，经A循环水出口接管10和B循环水出口接管11流回冷水机组。

控制器7接收从压差传感器8检测到的压差信号，根据压差信号控制轴流水泵5的正转或反转，压差传感器8检测到的压差在设定范围内时，换热器外壳3内的地表水流量正常，控制器7控制轴流水泵5正转，压差传感器8检测到的压差大于设定范围内时，换热器外壳3内的地表水流量减少，前护网1堵塞严重，控制器7控制轴流水泵5反转，冲洗堵在前护网1上的杂物。其优点是：轴流水泵正转运行时，地表水中较大杂物被挡在前护网外，不会进入和堵塞换热装置，悬浮在水中的细小杂物则能随水流顺利通过圆环形板式换热器片而不会堵塞换热装置，轴流水泵反转运行将堵塞在前护网上的杂物冲走，此时后护网防止杂物进入装置；轴流水泵正转或者反转，都不影响换热器换热，换热装置不需要停机清洗。

Claims

1.一种板式地表水地源热泵换热装置，其特征在于：它包括前护网（1），前支架（2），换热器外壳（3），后支架（4），轴流水泵（5），后护网（6），控制器（7），压差传感器（8），圆环形板式换热器片（9），前护网（1）与前支架连接（2），前支架（2）与换热器外壳（3）连接，换热器外壳（3）与后支架（4）连接，后支架（4）与轴流水泵（5）连接，轴流水泵（5）与后护网（6）连接，圆环形板式换热器片（9）置于换热器外壳（3）内，换热器外壳（3）设有A 循环水入口接管（12）、B 循环水入口接管（13）、A 循环水出口接管（10）和B 循环水出口接管（11），圆环形板式换热器片（9）与循环集水管（15）、循环分水管（14）连接成为一整体，循环集水管（15）的两端分别连接换热器外壳（3）上的A 循环水出口接管（10）和B 循环水出口接管（11）；循环分水管（14）的两端分别连接换热器外壳上的A 循环水入口接管（12）和B循环水入口接管（13），控制器（7）根据压差传感器（8）的压差信号，控制轴流水泵（5）的正转或反转，轴流水泵（5）反转时对前护网（1）进行冲洗，轴流水泵（5）正转或反转不影响圆环形板式换热器片（9）的换热工作；所述的换热器外壳（3）形状为圆柱形，内部安装直径不同的圆环形板式换热器片（9）。