CN103940264B - 一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置 - Google Patents

Abstract

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，属于能源技术领域。为解决非清洁水中悬浮物和杂质的堵塞、滞留和装置的承压、结构复杂、不可靠等问题。壳体内设有通过疏导孔连通的一、二次分流室；二次分流室内设有多个进水单元室，其中一个或两个进水单元室为分流进水单元室，并与疏导孔连通；一次分流室与非清洁水入口连通，下出水腔与非清洁水出口及底层换热管连通；位于顶层的左导流室与进水单元室连通；位于底层的左导流室与下出水腔连通；位于中间层的左导流室的每个左导流单元室与对应的上下两个换热管连通；右导流室内设有多个右导流单元室，每个右导流单元室与对应的上下两个换热管相连通。本发明用于非清洁水与清洁水换热。

Description

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置

技术领域

本发明涉及一种非清洁水疏导式换热装置，属于能源技术领域。

背景技术

采用热泵技术，从污水或地表水中提取低品位冷热量为建筑物供热空调具有重要的节能减排和经济价值，一般节能幅度可达45％以上。但由于污水或地表水中含有悬浮物和杂质，会严重堵塞换热设备和形成污垢后严重降低换热率，必须采取有效的技术措施。

为解决堵塞问题，有两类技术方案，一类是先过滤后换热，其核心问题是如何有效过滤和过滤后的滤面复原问题；第二类是开发新型换热设备，该换热设备满足悬浮物和杂质在设备内顺利流通，其核心问题是如何解决悬浮物在设备内不挂壁、不滞留，以及由于结构有别于传统换热设备的结构后，设备的承压能力、传热性能、流动阻力和漏水等关键问题。

发明人前期开发的专利公开号为CN101149233A、名称为“污水或地表水源流道式换热系统”，公开号为CN101598507A、名称为“城市污水源热泵系统过流式换热装置”等，主要缺陷是污水侧采用了宽流道结构后悬浮物严重滞留，设备承压能力过低，易漏水、难修复等。

申请人申请的专利申请号为201310000987.2、名称为“一种污水或地表水用强制疏导型管式换热装置”，申请号为201310002048.1、名称为“装置疏导结构的污水或地表水用管式换热装置”等，其主要不足是需要在污水或地表水进口处设置流道分离装置，需要增加设备高度，流道分离装置内不容易清洗。

申请人申请的专利申请号为201310001223.5、名称为“一种污水或地表水用流导型管式换热装置”，其主要不足是与污水或地表水进口相连的上腔结构只适用于水路只分二路的情况，即每层换热管只有两根管同向流动，使用条件受到限制。

发明专利公开号为CN101598507A、名称为“单层扁管全隔离污水管壳换热装置”，其主要缺陷是污水进水口处靠设置弧形旋流板防止污杂物堆积，该弧形旋流板不能彻底保证纤维状悬浮物在相邻管口处达连，另外悬浮物从上排管出来进入下排管时，由于水流冲击作用，悬浮物很容易被冲压到封头板上形成堵塞。

本专利申请将彻底解决污水或地表水等非清洁水换热的堵塞、悬浮物滞留等关键问题，以及解决现有技术存在的承压能力低、焊接量大，漏水、难修复等可靠性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，以解决污水及地表水等非清洁水中悬浮物和杂质在进口处堵塞、在流道内滞留等问题，以及前有技术存在的结构相对复杂、不可靠等问题。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，它包括壳体、非清洁水入口、非清洁水出口、清洁水入口、清洁水出口、左管板、右管板、左封头、右封头、左法兰、右法兰、左过渡腔体、右过渡腔体、上隔板、多层换热管、多个横隔板；所述的壳体左端与左管板固接，左管板与左过渡腔体一端固接，左过渡腔体另一端与左法兰固接，左法兰与左封头可拆卸密封连接；壳体右端与右管板固接，右管板与右过渡腔体一端固接，右过渡腔体另一端与右法兰固接，右法兰与右封头可拆卸密封连接；壳体顶部分别设有非清洁水入口和清洁水出口，壳体底部分别设有非清洁水出口和清洁水入口，且非清洁水入口和非清洁水出口靠近壳体左端设置，清洁水入口和清洁水出口靠近壳体右端设置，清洁水入口和清洁水出口均与壳体内腔相通；所述的多层换热管设置在壳体内，每层换热管包括多根换热管，壳体内腔中位于换热管外部由上至下水平设有多个横隔板，相邻两个横隔板左右错位设置，位于左侧的横隔板与左管板及壳体固接，位于右侧的横隔板与右管板及壳体固接，位于左侧的横隔板与右管板之间以及位于右侧的横隔板与左管板之间分别设有通道；壳体内腔上部与非清洁水入口对应处设有上进水腔，壳体内腔下部与非清洁水出口对应处设有下出水腔，所述的上进水腔内水平设置一上隔板，所述的上隔板上设有一个或两个疏导孔，上隔板将上进水腔分隔成两个分流室，所述的两个分流室分别是一次分流室和二次分流室；所述的二次分流室内设有多个进水单元室，所述的多个进水单元室的数量与位于顶层的换热管数量相同，且一一对应并连通；多个进水单元室中的其中一个或两个进水单元室被定义为分流进水单元室；当分流进水单元室的数量与疏导孔的数量各为一个时，分流进水单元室与疏导孔相对应；当分流进水单元室的数量与疏导孔的数量各为两个时，两个分流进水单元室与两个疏导孔一一相对应；分流进水单元室通过疏导孔与一次分流室连通，一次分流室与非清洁水入口连通，所述的下出水腔与非清洁水出口及位于底层的换热管连通；由左封头、左过渡腔体及左管板围成左导流腔，所述的左导流腔内上下并列设有多层左导流室；当疏导孔的数量为一个时，位于顶层的左导流室与二次分流室中所有的进水单元室连通；当疏导孔的数量为两个时，位于顶层的左导流室内设有两个左导流单元室，所述的两个左导流单元室与两个分流进水单元室分别连通，多个进水单元室中除两个分流进水单元室外的其余进水单元室分成两组，两组进水单元室与两个左导流单元室分别连通；位于底层的左导流室与下出水腔连通；位于中间层的左导流室内设有与位于同层的换热管数量相同的多个左导流单元室，且位于中间层的每个左导流单元室通过左管板与对应的上下两个换热管连通；由右封头、右过渡腔体及右管板围成右导流腔，右导流腔内上下并列设有多层右导流室，每一层的右导流室内设有多个右导流单元室，所述的多个右导流单元室数量与位于同层的换热管数量相同，每个右导流单元室通过右管板与对应的上下两个换热管相连通。

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的上进水腔由上底板、上内管板、左管板及壳体围成，所述的上底板设置在所述的上隔板下方，上底板与位于顶层的换热管底部对齐，所述的上内管板设置在上隔板及上底板右侧，上隔板和上底板均与左管板、上内管板及壳体固接，上内管板与壳体固接，所述的位于顶层的换热管左端通过上内管板与所对应的进水单元室连通；所述的下出水腔由下底板、下内管板、左管板及壳体围成，所述的下底板与位于底层的换热管顶部对齐设置，所述的下内管板设置在下底板右侧，下底板与左管板、下内管板及壳体固接，下内管板与壳体固接，所述的位于底层的换热管左端通过下内管板与下出水腔连通。

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的多个横隔板的具体布置方式是：壳体内腔位于所述的顶层的换热管上方设置一个横隔板，位于底层的换热管下方设置一个横隔板，位于中间层的换热管中，每间隔两层换热管设置一个横隔板。

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的壳体内腔中位于每个通道处水平设有一个隔栅，所述的隔栅上的长孔与换热管中心线垂直设置，位于左侧顶端的隔栅与上内管板、壳体及所对应的横隔板固接，位于左侧底端的隔栅与下内管板、壳体及所对应的横隔板固接，除上述位于左侧顶端的隔栅以及位于左侧底端的隔栅外的其它位于左侧的隔栅与左管板、壳体及所对应的横隔板固接，所有位于右侧的隔栅与右管板、壳体及所对应的横隔板固接。

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的壳体外形为长方体，且长方体壳体的顶板为向上凸的圆弧形板，长方体壳体的底板为向下凸的圆弧形板，长方体壳体的两侧壁板分别由里侧板和外侧弧板构成，里侧板包括多个长条形板，外侧弧板包括多个圆弧形侧板，多个长条形板均水平侧立设置且沿壳体高度方向依次叠放，每相邻两个长条形板之间夹紧设置有所述的隔栅和横隔板，每相邻两个长条形板与夹紧设置在二者之间的隔栅和横隔板焊接构成里侧板，里侧板顶端与向上凸的圆弧形板及位于顶层的换热管上方的隔栅和横隔板焊接，里侧板底端与向下凸的圆弧形板及位于底层的换热管下方的隔栅和横隔板焊接，里侧板左端和右端分别与左管板和右管板焊接，所有隔栅和横隔板均伸出里侧板外部，伸出里侧板外部的上下相邻的隔栅和横隔板之间设置一圆弧形侧板，所有的圆弧形侧板均与左管板、右管板及所对应的长条形板焊接构成外侧弧板，每个圆弧形侧板与左管板、右管板及所对应的长条形板之间形成一个封闭腔，每个长条形板的一端设有与所对应的封闭腔相连通的通孔。

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的每层左导流室的左堵头端面及右导流室的右堵头端面均为向外凸的圆弧面。

一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的换热管为圆管或方管，所述的方管横截面形状为正方形或长方形。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

(1)将污水及地表水等非清洁水在入口处、内部换向处进行流道分离，解决了悬浮物和杂质在换热管进口处的达连堵塞问题，所述流道分离是指：在一个出口对应两个或多个入口时，水从一个出口进入多个进口时水的流动先按180度分开或分离，悬浮物不会在两个入口处达连；在多个出口对应多个入口时，将出口和入口一一对应，避免水流交叉流动，悬浮物一出一进，不会在入口处达连；

(2)将污水及地表水等非清洁水入口处的流道分离结构内置，减少了设备高度，同时工艺结构显著简单化；

(3)公开号为CN101598507A的专利进口处采用弧形旋流板结构，本专利采用流道分离的疏导结构，可彻底保证悬浮物和杂质不在相邻两管口处达连堵塞；

(4)壳体顶部、底部采用了弧形结构，壳体侧面采用了里侧板加外弧板结构，装置的承压能力和可靠性显著提高；

(5)装置的高度可减小400mm以上，相当于减小装置整体高度的15％；

(6)悬浮物和杂质的堵塞概率降到了0，装置可连续稳定运行2年以上无需清理；

(7)装置的壳体承压能力可提高1倍以上，同时解决了壳体的变形及疲劳损伤等问题。

附图说明

图1是本发明的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置去掉换热管和横隔板后的主剖视图；

图2是图1俯视图；

图3是本发明的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置整体结构的主剖视图；

图4是图3的A-A截面的剖视图；

图5是本发明的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置去掉左封头后的左视图，图中箭头方向为水流动方向；

图6是本发明的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置轴测图；

图7是图6的B向视图；

图8是二次分流室与左导流室连通的俯视图；

图9是格栅俯视图；

图10是图3的C处局域范围内的局部放大图；

图11是本发明的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置去掉右封头、清洁水入口4及清洁水出口5后的左视图。

附图中的各零部件名称及标号分别如下：

壳体1、非清洁水入口2、非清洁水出口3、清洁水入口4、清洁水出口5、左管板6、右管板7、左封头8、右封头9、左法兰10、右法兰11、左过渡腔体12、右过渡腔体13、上隔板14、换热管15、横隔板16、下出水腔17、疏导孔18、一次分流室19、二次分流室20、进水单元室21、分流进水单元室22、左导流室23、左导流单元室24、右导流室25、右导流单元室26、上底板27、上内管板28、下底板29、下内管板30、隔栅31、长孔32、向上凸的圆弧形板33、向下凸的圆弧形板34、长条形板35、圆弧形侧板36、封闭腔37、凹槽38、支脚39、左堵头端面40、右堵头端面41。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～图8及图10、图11所示，一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，它包括壳体1、非清洁水入口2、非清洁水出口3、清洁水入口4、清洁水出口5、左管板6、右管板7、左封头8、右封头9、左法兰10、右法兰11、左过渡腔体12、右过渡腔体13、上隔板14、多层换热管、多个横隔板16；所述的壳体1左端与左管板6采用焊接工艺固接，左管板6与左过渡腔体12一端采用焊接工艺固接，左过渡腔体12另一端与左法兰10采用焊接工艺固接，左法兰10与左封头8采用螺栓及密封垫可拆卸密封连接；壳体1右端与右管板7采用焊接工艺固接，右管板7与右过渡腔体13一端采用焊接工艺固接，右过渡腔体13另一端与右法兰11采用焊接工艺固接，右法兰11与右封头9采用螺栓及密封垫可拆卸密封连接；壳体1顶部分别设有非清洁水入口2和清洁水出口5，壳体1底部分别设有非清洁水出口3和清洁水入口4，且非清洁水入口2和非清洁水出口3靠近壳体1左端设置，清洁水入口4和清洁水出口5靠近壳体1右端设置，清洁水入口4和清洁水出口5均与壳体1内腔相通；所述的多层换热管设置在壳体1内，每层换热管包括多根换热管15，所述的换热管15为圆管或方管，所述的方管横截面形状为正方形或长方形(根据需要，换热管15的横截面形状还可以是菱形或椭圆形)，方管的排布方式与圆管相同。壳体1内腔中位于换热管15外部由上至下水平设有多个横隔板16，相邻两个横隔板16左右错位设置，位于左侧的横隔板16与左管板6及壳体1采用焊接工艺固接，位于右侧的横隔板16与右管板7及壳体1采用焊接工艺固接，位于左侧的横隔板16与右管板7之间以及位于右侧的横隔板16与左管板6之间分别设有通道；壳体1内腔上部与非清洁水入口2对应处设有上进水腔，壳体1内腔下部与非清洁水出口3对应处设有下出水腔17，所述的上进水腔内水平设置一上隔板14，所述的上隔板14上设有一个或两个疏导孔18，上隔板14将上进水腔分隔成两个分流室，所述的两个分流室分别是一次分流室19和二次分流室20；所述的二次分流室20内设有多个进水单元室21，所述的多个进水单元室21的数量与位于顶层的换热管15数量相同，且一一对应并连通；多个进水单元室21中的其中一个或两个进水单元室21被定义为分流进水单元室22；当分流进水单元室22的数量与疏导孔18的数量各为一个时，分流进水单元室22与疏导孔18相对应；当分流进水单元室22的数量与疏导孔18的数量各为两个时，两个分流进水单元室22与两个疏导孔18一一相对应；分流进水单元室22通过疏导孔18与一次分流室19连通，一次分流室19与非清洁水入口2连通，所述的下出水腔17与非清洁水出口3及位于底层的换热管15连通；由左封头8、左过渡腔体12及左管板6围成左导流腔，所述的左导流腔内上下并列设有多层左导流室23；当疏导孔18的数量为一个时，位于顶层的左导流室23与二次分流室20中所有的进水单元室21连通；当疏导孔18的数量为两个时，位于顶层的左导流室23内设有两个左导流单元室24，所述的两个左导流单元室24与两个分流进水单元室22分别相通，多个进水单元室21中除两个分流进水单元室22外的其余进水单元室21分成两组(最好是均分)，两组进水单元室21与两个左导流单元室24分别连通；位于底层的左导流室23与下出水腔17连通；位于中间层的左导流室23(即排出位于顶层和底层的左导流室23以外的位于其他层的左导流室23)内设有与位于同层的换热管15数量相同的多个左导流单元室24，且位于中间层的每个左导流单元室24通过左管板6与对应的上下两个换热管15连通；由右封头9、右过渡腔体13及右管板7围成右导流腔，右导流腔内上下并列设有多层右导流室25，每一层的右导流室25内设有多个右导流单元室26，所述的多个右导流单元室26数量与位于同层的换热管15数量相同，每个右导流单元室26通过右管板7与对应的上下两个换热管15相连通。

具体实施方式二：如图1、图3、图4、图5所示，具体实施方式一所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的上进水腔由上底板27、上内管板28、左管板6及壳体1围成，所述的上底板27设置在所述的上隔板14下方，上底板27与位于顶层的换热管15底部对齐，所述的上内管板28设置在上隔板14及上底板27右侧，上隔板14和上底板27均与左管板6、上内管板28及壳体采用焊接工艺固接，上内管板28与壳体1采用焊接工艺固接，所述的位于顶层的换热管15左端通过上内管板28与所对应的进水单元室21连通；所述的下出水腔17由下底板29、下内管板30、左管板6及壳体1围成，所述的下底板29与位于底层的换热管15顶部对齐设置，所述的下内管板30设置在下底板29右侧，下底板29与左管板6、下内管板30及壳体1采用焊接工艺固接，下内管板30与壳体1采用焊接工艺固接，所述的位于底层的换热管15左端通过下内管板30与下出水腔17连通。该实施方式是将污水及地表水等非清洁水进口处进行流道分离，解决悬浮物和杂质在进口处的堵塞问题，并在壳体内部实现，显著减小了设备体积和高度。

具体实施方式三：如图3所示，具体实施方式一所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的多个横隔板16优选的布置方式是：壳体1内腔位于所述的顶层的换热管15上方设置一个横隔板16，位于底层的换热管15下方设置一个横隔板16，位于中间层的换热管15(即排除位于顶层及底层的换热管15以外的位于其它层的换热管15)中，每间隔两层换热管设置一个横隔板16。该实施方式保证了壳体1两侧的承压能力，同时兼顾了清洁水在壳体1内的流速满足换热要求。

具体实施方式四：如图1、图3、图9所示，具体实施方式三所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的壳体1内腔中位于每个通道处水平设有一个隔栅31，所述的隔栅31上的长孔32与换热管15中心线垂直设置，位于左侧顶端的隔栅31与上内管板28、壳体1及所对应的横隔板16采用焊接工艺固接，位于左侧底端的隔栅31与下内管板30、壳体1及所对应的横隔板16采用焊接工艺固接，除上述位于左侧顶端的隔栅31以及位于左侧底端的隔栅31外的其它位于左侧的隔栅31与左管板6、壳体1及所对应的横隔板16采用焊接工艺固接，所有位于右侧的隔栅31与右管板7、壳体1及所对应的横隔板16采用焊接工艺固接。该实施方式保证了横隔板16受力均匀，同时满足通道处水流正常流通。

具体实施方式五：如图1、图3、图4、图6、图9、图11所示，具体实施方式四所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的壳体1外形为长方体，且长方体壳体1的顶板为向上凸的圆弧形板33，长方体壳体1的底板为向下凸的圆弧形板34，长方体壳体1的两侧壁板分别由里侧板和外侧弧板构成，里侧板包括多个长条形板35，外侧弧板包括多个圆弧形侧板36，多个长条形板35均水平侧立设置且沿壳体1高度方向依次叠放，每相邻两个长条形板35之间夹紧设置有所述的隔栅31和横隔板16，每相邻两个长条形板35与夹紧设置在二者之间的隔栅31和横隔板16焊接构成里侧板，里侧板顶端与向上凸的圆弧形板33及位于顶层的换热管15上方的隔栅31和横隔板16焊接，里侧板底端与向下凸的圆弧形板34及位于底层的换热管15下方的隔栅31和横隔板16焊接，里侧板左端和右端分别与左管板6和右管板7焊接，所有隔栅31和横隔板16均伸出里侧板外部，伸出里侧板外部的上下相邻的隔栅31和横隔板16之间设置一圆弧形侧板36，所有的圆弧形侧板36均与左管板6、右管板7及所对应的长条形板35焊接构成外侧弧板，每个圆弧形侧板36与左管板6、右管板7及所对应的长条形板35之间形成一个封闭腔37，每个长条形板35的一端设有与所对应的封闭腔37相连通的凹槽38(最好是相邻两个凹槽38错位设置)。本实施方式的技术方案带来的技术效果是：壳体1的里侧板可承受壳体1内腔清洁水的纵向拉力，而壳体1的外侧弧板可承受壳体内腔清洁水的横向拉力，这样有效保护了换热装置的内部结构不被破坏。

具体实施方式六：如图1、图6所示，具体实施方式一所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述的每层左导流室23的左堵头端面40及右导流室25的右堵头端面41均为向外凸的圆弧面。该实施方式保证了悬浮物随水流冲出后，不会冲压到左堵头端面40或右堵头端面41上，从而造成堵塞。

具体实施方式七：如图1所示，具体实施方式一所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，所述支脚39设置在壳体1的底部两端，与壳体1固接。

实施例:

结合图1～图11进一步说明，本实施例中，每层换热管包括六根换热管15，多层换热管呈矩阵式设置，疏导孔18的数量为两个，二次分流室20中的进水单元室21的数量为六个，其中有两个进水单元室21被定义为分流进水单元室22，两个疏导孔18与两个分流进水单元室22一一对应并连通；位于顶层的左导流室23内设有两个左导流单元室24，两个左导流单元室24与两个分流进水单元室22一一对应，六个进水单元室21中除两个分流进水单元室22外的其余四个进水单元室21均分成两组，两组进水单元室21与两个左导流单元室24一一对应并连通，每组中的两个进水单元室21之间设置一个所述的分流进水单元室22，这样可保证进入左导流单元室24内的非清洁水均匀分流。位于底层的左导流室23与下出水腔17连通。位于中间层的左导流室23内设有六个左导流单元室24，且位于中间层的每个左导流单元室24通过左管板6与对应的上下两个换热管15连通。每一层的右导流室25内设有六个右导流单元室26，每个右导流单元室26通过右管板7与对应的上下两个换热管15相连通。

工作原理:

非清洁水由本发明的换热装置的非清洁水入口2进入到设置在壳体1上的上进水腔的一次分流室19内，进入到一次分流室19的非清洁水被设置在上隔板14上的一个或两个疏导孔18疏导进入二次分流室20内的分流进水单元室22内，进入到分流进水单元室22内的非清洁水：一部分进入到与分流进水单元室22对应的换热管15并流向换热管15的右端；另一部分进入到顶层的左导流单元室24内(1个疏导孔18时对应1个左导流单元室24，2个疏导孔18时对应2个左导流单元室24)，这部分非清洁水在左导流单元室24内均匀分流并折返进入到与其它进水单元室21相对应的换热管15内，并流向换热管15的右端。多个换热管15内的非清洁水由换热管15的右端口进入顶层的右导流单元室26内，并经导流后进入下层换热管15内，这样非清洁水由换热管15的右端流到换热管15的左端，再经下一层的左导流室23导流流回换热管15的右端。如此经左导流室23及右导流室25的导流作用，非清洁水在换热管15内成S型流动流向所述的换热装置的底层换热管15内。底层换热管15中的非清洁水最终由底层换热管15的左端流入下出水腔17内，流入至下出水腔17内的多股非清洁水水流合为一股水流由非清洁水出口3流出换热装置。

在非清洁水进入换热装置的同时，清洁水由换热装置的清洁水入口4进入到换热装置的壳体1的内腔中，在换热装置的向下凸的圆形弧板34与位于最底层的横隔板16围成的流道限制下，清洁水由壳体1内腔的右端流向左端，流动到壳体1内腔左端的清洁水流经设置在通道处的隔栅31流入最底层的横隔板16与上一层的横隔板16围成的流道内，并在该流道的限制下流向右端的通道。如此清洁水在上、下相邻两层横隔板16围成的流道限制下成反S型流动流向换热装置的顶层流道。清洁水在向上凸的圆形弧板33与位于最上层的横隔板16围成的顶层流道限制下流向靠近壳体1的右端设置的清洁水出口5，最终由清洁水出口5流出换热装置。

非清洁水与清洁水在换热装置内上、下及左、右逆流换热，大大加强了清洁水与非清洁水的换热效果。壳体1中内置流道分离可以使非清洁水中的杂物顺利流出换热装置而不影响其换热效果。

Claims (7)

1.一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，它包括壳体(1)、非清洁水入口(2)、非清洁水出口(3)、清洁水入口(4)、清洁水出口(5)、左管板(6)、右管板(7)、左封头(8)、右封头(9)、左法兰(10)、右法兰(11)、左过渡腔体(12)、右过渡腔体(13)、上隔板(14)、多层换热管、多个横隔板(16)；所述的壳体(1)左端与左管板(6)固接，左管板(6)与左过渡腔体(12)一端固接，左过渡腔体(12)另一端与左法兰(10)固接，左法兰(10)与左封头(8)可拆卸密封连接；壳体(1)右端与右管板(7)固接，右管板(7)与右过渡腔体(13)一端固接，右过渡腔体(13)另一端与右法兰(11)固接，右法兰(11)与右封头(9)可拆卸密封连接；壳体(1)顶部分别设有非清洁水入口(2)和清洁水出口(5)，壳体(1)底部分别设有非清洁水出口(3)和清洁水入口(4)，且非清洁水入口(2)和非清洁水出口(3)靠近壳体(1)左端设置，清洁水入口(4)和清洁水出口(5)靠近壳体(1)右端设置，清洁水入口(4)和清洁水出口(5)均与壳体(1)内腔相通；所述的多层换热管设置在壳体(1)内，每层换热管包括多根换热管(15)，壳体(1)内腔中位于换热管(15)外部由上至下水平设有多个横隔板(16)，相邻两个横隔板(16)左右错位设置，位于左侧的横隔板(16)与左管板(6)及壳体(1)固接，位于右侧的横隔板(16)与右管板(7)及壳体(1)固接，位于左侧的横隔板(16)与右管板(7)之间以及位于右侧的横隔板(16)与左管板(6)之间分别设有通道，其特征是：壳体(1)内腔上部与非清洁水入口(2)对应处设有上进水腔，壳体(1)内腔下部与非清洁水出口(3)对应处设有下出水腔(17)，所述的上进水腔内水平设置一上隔板(14)，所述的上隔板(14)上设有一个或两个疏导孔(18)，上隔板(14)将上进水腔分隔成两个分流室，所述的两个分流室分别是一次分流室(19)和二次分流室(20)；所述的二次分流室(20)内设有多个进水单元室(21)，所述的多个进水单元室(21)的数量与位于顶层的换热管(15)数量相同，且一一对应并连通；多个进水单元室(21)中的其中一个或两个进水单元室(21)被定义为分流进水单元室(22)；当分流进水单元室(22)的数量与疏导孔(18)的数量各为一个时，分流进水单元室(22)与疏导孔(18)相对应；当分流进水单元室(22)的数量与疏导孔(18)的数量各为两个时，两个分流进水单元室(22)与两个疏导孔(18)一一相对应；分流进水单元室(22)通过疏导孔(18)与一次分流室(19)连通，一次分流室(19)与非清洁水入口(2)连通，所述的下出水腔(17)与非清洁水出口(3)及位于底层的换热管(15)连通；由左封头(8)、左过渡腔体(12)及左管板(6)围成左导流腔，所述的左导流腔内上下并列设有多层左导流室(23)；当疏导孔(18)的数量为一个时，位于顶层的左导流室(23)与二次分流室(20)中所有的进水单元室(21)连通；当疏导孔(18)的数量为两个时，位于顶层的左导流室(23)内设有两个左导流单元室(24)，所述的两个左导流单元室(24)与两个分流进水单元室(22)分别连通，多个进水单元室(21)中除两个分流进水单元室(22)外的其余进水单元室(21)分成两组，两组进水单元室(21)与两个左导流单元室(24)分别连通；位于底层的左导流室(23)与下出水腔(17)连通；位于中间层的左导流室(23)内设有与位于同层的换热管(15)数量相同的多个左导流单元室(24)，且位于中间层的每个左导流单元室(24)通过左管板(6)与对应的上下两个换热管(15)连通；由右封头(9)、右过渡腔体(13)及右管板(7)围成右导流腔，右导流腔内上下并列设有多层右导流室(25)，每一层的右导流室(25)内设有多个右导流单元室(26)，所述的多个右导流单元室(26)数量与位于同层的换热管(15)数量相同，每个右导流单元室(26)通过右管板(7)与对应的上下两个换热管(15)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，其特征是：所述的上进水腔由上底板(27)、上内管板(28)、左管板(6)及壳体(1)围成，所述的上底板(27)设置在所述的上隔板(14)下方，上底板(27)与位于顶层的换热管(15)底部对齐，所述的上内管板(28)设置在上隔板(14)及上底板(27)右侧，上隔板(14)和上底板(27)均与左管板(6)、上内管板(28)及壳体(1)固接，上内管板(28)与壳体(1)固接，所述的位于顶层的换热管(15)左端通过上内管板(28)与所对应的进水单元室(21)连通；所述的下出水腔(17)由下底板(29)、下内管板(30)、左管板(6)及壳体(1)围成，所述的下底板(29)与位于底层的换热管(15)顶部对齐设置，所述的下内管板(30)设置在下底板(29)右侧，下底板(29)与左管板(6)、下内管板(30)及壳体(1)固接，下内管板(30)与壳体(1)固接，所述的位于底层的换热管(15)左端通过下内管板(30)与下出水腔(17)连通。

3.根据权利要求1所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，其特征是：所述的多个横隔板(16)的具体布置方式是：壳体(1)内腔位于所述的顶层的换热管(15)上方设置一个横隔板(16)，位于底层的换热管(15)下方设置一个横隔板(16)，位于中间层的换热管(15)中，每间隔两层换热管设置一个横隔板(16)。

4.根据权利要求3所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，其特征是：所述的壳体(1)内腔中位于每个通道处水平设有一个隔栅(31)，所述的隔栅(31)上的长孔(32)与换热管(15)中心线垂直设置，位于左侧顶端的隔栅(31)与上内管板(28)、壳体(1)及所对应的横隔板(16)固接，位于左侧底端的隔栅(31)与下内管板(30)、壳体(1)及所对应的横隔板(16)固接，除上述位于左侧顶端的隔栅(31)以及位于左侧底端的隔栅(31)外的其它位于左侧的隔栅(31)与左管板(6)、壳体(1)及所对应的横隔板(16)固接，所有位于右侧的隔栅(31)与右管板(7)、壳体(1)及所对应的横隔板(16)固接。

5.根据权利要求4所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，其特征是：所述的壳体(1)外形为长方体，且长方体壳体(1)的顶板为向上凸的圆弧形板(33)，长方体壳体(1)的底板为向下凸的圆弧形板(34)，长方体壳体(1)的两侧壁板分别由里侧板和外侧弧板构成，里侧板包括多个长条形板(35)，外侧弧板包括多个圆弧形侧板(36)，多个长条形板(35)均水平侧立设置且沿壳体(1)高度方向依次叠放，每相邻两个长条形板(35)之间夹紧设置有所述的隔栅(31)和横隔板(16)，每相邻两个长条形板(35)与夹紧设置在二者之间的隔栅(31)和横隔板(16)焊接构成里侧板，里侧板顶端与向上凸的圆弧形板(33)及位于顶层的换热管(15)上方的隔栅(31)和横隔板(16)焊接，里侧板底端与向下凸的圆弧形板(34)及位于底层的换热管(15)下方的隔栅(31)和横隔板(16)焊接，里侧板左端和右端分别与左管板(6)和右管板(7)焊接，所有隔栅(31)和横隔板(16)均伸出里侧板外部，伸出里侧板外部的上下相邻的隔栅(31)和横隔板(16)之间设置一圆弧形侧板(36)，所有的圆弧形侧板(36)均与左管板(6)、右管板(7)及所对应的长条形板(35)焊接构成外侧弧板，每个圆弧形侧板(36)与左管板(6)、右管板(7)及所对应的长条形板(35)之间形成一个封闭腔(37)，每个长条形板(35)的一端设有与所对应的封闭腔(37)相连通的通孔(38)。

6.根据权利要求1所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，其特征是：所述的每层左导流室(23)的左堵头端面(40)及右导流室(25)的右堵头端面(41)均为向外凸的圆弧面。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的一种设有内置流道分离结构的非清洁水疏导式换热装置，其特征是：所述的换热管(15)为圆管或方管，所述的方管横截面形状为正方形或长方形。