CN105509370A - 一种组合式铝合金换热器及其系统 - Google Patents

一种组合式铝合金换热器及其系统 Download PDF

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CN105509370A CN201610021914.5A CN201610021914A CN105509370A CN 105509370 A CN105509370 A CN 105509370A CN 201610021914 A CN201610021914 A CN 201610021914A CN 105509370 A CN105509370 A CN 105509370A
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Abstract

本发明涉及一种组合式铝合金换热器及其系统,该装置应用于与原生污水进行热交换,将原生污水中的冷热量传递给热泵的一种高效能换热器,是污水源热泵系统对建筑物进行供暖、供冷的主要设备,由壳体、污水进水口、清水后联箱、污水检修门、支撑肋、底座、清水前联箱、清水进水口、清水出水口、污水进水联箱、污水出水口、污水换热通道、清水换热通道、支架豁口、清水折流板、端面平板、污水出水联箱、污水折流板、密封垫片、污水折流管箱、吊环、换热板片、污水折流口、换热板片安装槽组成。

Description

一种组合式铝合金换热器及其系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种组合式铝合金换热器及其系统,该装置应用于与原生污水进行热交换,将原生污水中的冷热量传递给热栗的一种高效能换热器,是污水源热栗系统对建筑物进行供暖、供冷的主要设备。
背景技术
[0002]能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础,寻找和利用新的可再生能源是解决能源紧张的一种有效途径,开发利用城市原生污水作为热栗低位冷热源,为建筑物供暖、供冷具有重要的节能与环保价值,对缓解能源消耗紧张、减轻环境污染具有重要意义。但原生污水中含有大量的污杂物以及纤维和毛发,如不经过任何处理或不采取防堵措施的情况下,直接进入热交换设备进行换热,很容易堵塞热交换设备,无法正常运行。
[0003]另外,铝合金的密度比钢的密度小,如采用铝合金作为换热器的换热板片,会减轻换热器的自重,有利于换热器的安装;铝合金的导热系数约为普通钢材的4倍,采用铝合金作为换热器换热板片,会提高换热器的传热系数。
[0004]在污水源热栗系统中,往往换热器的清水侧需要承受较大的压力,所以对污水换热器清水侧承压能力要求较高,还有铝合金的焊接难度相对较大,采用拼接的方式减少了铝合金的焊接工作量,降低了换热器的生产成本。
发明内容
[0005]为解决原生污水中污杂物以及纤维和毛发,如不经过任何处理或不采取防堵措施的情况下,堵塞热交换设备;降低换热器自身重量、提高换热器的换热效率、承压能力,本发明提供了一种组合式铝合金换热器及其系统。
[0006] 应用原理:
[0007] 1、如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示,本发明的组合式铝合金换热器由壳体、污水进水口、清水后联箱、污水检修门、支撑肋、底座、清水前联箱、清水进水口、清水出水口、污水进水联箱、污水出水口、污水换热通道、清水换热通道、支架豁口、清水折流板、端面平板、污水出水联箱、污水折流板、密封垫片、污水折流管箱、吊环、换热板片、污水折流口、换热板片安装槽组成,N片换热板片间由支架水平耦合连接形成单层换热体,每相临两层换热体之间间隙形成污水换热通道,相临两层换热体与换热体之间间距为3-6cm;端面平板开有N个换热板片安装槽,换热板片两端分别伸入端面平板中的换热板片安装槽,并进行铝焊连接,清水后联箱与端面平板、清水前联箱与端面平板通过法兰联接密封封闭,清水前联箱、清水后联箱和换热板片中的清水换热通道形成封闭的清水换热空间,清水前联箱、清水后联箱内的清水折流板将清水换热通道分隔成N个换热流程。
[0008] 2、组合式铝合金换热器内原生污水与清水换热流程为:
[0009]原生污水换热流程:如图4、图6、图7所示,原生污水由污水进水口进入污水进水联箱,由污水进水联箱分流至其两侧的污水折流管箱,污水折流管箱内的污水折流板将污水换热通道分成N个流程,进入两侧污水折流管箱的原生污水,经污水折流管箱折流后进入污水换热通道第一层,沿污水换热通道长度方向流动,流到另一端时,由另一端的两侧污水折流管箱折流流向第二层,并沿第二层污水换热通道长度方向回流,到达污水换热通道端头时,由这一端两侧污水折流管箱再折流流向第三层,并再沿折流后的污水换热通道长度方向流动,往复折流与清水进行换热至第N层后,汇集于污水出水联箱,由污水出水口流出。
[0010]清水换热流程:如图5、图7所示,清水由清水进水口进入清水前联箱,清水折流板将清水换热流道分隔成N个流程,清水最先沿底层的清水换热通道长度方向流动,到达清水后联箱后,折流流入上一流程,沿清水换热通道长度方向流动,流至清水前联箱后再折流,往复流动与污水进行换热至第N层后,由清水出水口流出。
[0011] 3、如图1、图2、图3、图7所示,污水折流管箱外侧设有污水检修门,污水检修门开启后可对污水换热通道进行维护;清水前联箱、清水后联箱与主体由法兰连接,开启后可对清水换热通道进行维护。
[0012] 4、如图10、图12、图13、图14、图15、图16所示,支架3作为竖向支撑时,立面侧设有支架豁口,支架1、支架2、支架4、支架5同支架3相同,也设有支架豁口(14),主要作用为使同层由支架相隔的污水换热通道相通,与污水折流管箱相临的支架豁口称为污水折流口;换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5采用卡槽连接方式,换热板片上的耦合卡扣与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5上的耦合卡槽进行耦合,支架1、支架2、支架3)、支架4、支架5上的耦合卡槽、耦合卡扣相互耦合,换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5组合成单层污水换热通道为四通道的换热器。
[0013] 5、如图17所示,换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5采用卡槽连接方式,换热板片上的耦合卡扣与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5上的耦合卡槽进行耦合,支架
1、支架2、支架3)、支架4、支架5上的親合卡槽、親合卡扣相互親合,换热板片与支架1、支架
2、支架3、支架4、支架5组合成单层污水换热通道为二通道的换热器。
[0014] 6、如图18所示,换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5采用卡槽连接方式,换热板片上的耦合卡扣与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5上的耦合卡槽进行耦合,支架
1、支架2、支架3)、支架4、支架5上的親合卡槽、親合卡扣相互親合,换热板片与支架1、支架
2、支架3、支架4、支架5组合成单层污水换热通道为一通道的换热器。
[0015] 7、如图19所示,一种污水源热栗空调系统,由粗过滤网、自吸污水栗、污水供水管、组合式铝合金换热器、污水退水管、清水循环栗、清水供水管、清水回水管、热栗机组、末端供水管、末端系统、末端循环栗、末端回水管组成,原生污水经粗过滤网拦截其含有较大颗粒的污物后,由自吸污水栗经污水供水管输送至组合式招合金换热器,在组合式招合金换热器内与清水进行换热,换热后由污水退水管排至污水干渠下游;清水由清水回水管进入组合式铝合金换热器,经与污水进行换热后,由清水循环栗经清水供水管进入热栗机组,与工质换热后,由清水回水管进入组合式铝合金换热器循环换热;末端水由末端循环栗经末端回水管进入热栗机组,与工质进行换热,换热后由末端供水管进入末端系统进行换热,换热后再由末端循环栗经末端回水管进入热栗机组循环换热。
附图说明
[0016]图1-本发明组合式铝合金换热器轴测图
[0017]图2-本发明组合式铝合金换热器正面图
[0018]图3-本发明组合式铝合金换热器立面图
[0019]图4-本发明组合式铝合金换热器A-A剖面图
[0020]图5-本发明组合式铝合金换热器清水流向图[0021 ]图6-本发明组合式铝合金换热器B-B剖面图
[0022]图7-本发明组合式铝合金换热器爆炸图
[0023] 图8-图7的I处示意图[0〇24]图9_换热板片不意图
[0025] 图10-图9的II处示意图
[0026]图11-端面平板不意图
[0027]图12-换热板片组合图
[0028] 图13-图12的III处示意图
[0029] 图14-图12的IV处示意图
[0030]图15-支架3示意图[0031 ] 图16-图15的V处示意图
[0032]图17-另一种支架换热板片组合图
[0033]图18-另一种支架换热板片组合图
[0034]图19-本发明系统图
[0035] 附图图面说明
[0036] 图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图
16、图17、图18,1-壳体;2-污水进水口 ; 3-清水后联箱;4-污水检修门;5-支撑肋;6-底座;7-清水前联箱;8-清水进水口 ; 9-清水出水口 ; 10-污水进水联箱;11-污水出水口 ; 12-污水换热通道;13-清水换热通道;14-支架豁口 ; 15-清水折流板;16-端面平板;17-污水出水联箱;18-污水折流板;19-密封垫片;20-污水折流管箱;21-吊环;22-换热板片;23-污水折流口 ;24-耦合卡扣;25-支架I; 26-支架2; 27-支架3; 28-支架4; 29-支架5; 30-耦合卡槽;31换热板片安装槽。
[0037]图19,32-粗过滤网;33-自吸污水栗;34-污水供水管;35-组合式铝合金换热器;36-污水退水管;37-清水循环栗;38-清水供水管;39-清水回水管;40-热栗机组;41-末端供水管;42-末端系统;43-末端循环栗;44-末端回水管。
具体实施方式
[0038] 1、如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示,本发明的组合式铝合金换热器由壳体(I)、污水进水口(2)、清水后联箱(3)、污水检修门(4)、支撑肋(5)、底座(6)、清水前联箱(7)、清水进水口( 8)、清水出水口( 9)、污水进水联箱(1)、污水出水口
(11)、污水换热通道(12)、清水换热通道(13)、支架豁口(14)、清水折流板(15)、端面平板
(16)、污水出水联箱(17)、污水折流板(18)、密封垫片(19)、污水折流管箱(20)、吊环(21)、换热板片(22)、污水折流口(23)、换热板片安装槽(31)组成,N片换热板片(22)间由支架水平耦合连接形成单层换热体,每相临两层换热体之间间隙形成污水换热通道(12),相临两层换热体与换热体之间间距为3-6cm;端面平板(16)开有N个换热板片安装槽(31),换热板片(22)两端分别伸入端面平板(16)中的换热板片安装槽(31),并进行铝焊连接,清水后联箱(3)与端面平板(16)、清水前联箱(7)与端面平板(16)通过法兰联接密封封闭,清水前联箱(7)、清水后联箱(3)和换热板片(22)中的清水换热通道(13)形成封闭的清水换热空间,清水前联箱(7)、清水后联箱(3)内的清水折流板(15)将清水换热通道(13)分隔成N个换热流程。
[0039] 2、组合式铝合金换热器内原生污水与清水换热流程为:
[0040] 原生污水换热流程:如图4、图6、图7所示,原生污水由污水进水口(2)进入污水进水联箱(10),由污水进水联箱(10)分流至其两侧的污水折流管箱(20),污水折流管箱(20)内的污水折流板(18)将污水换热通道(12)分成N个流程,进入两侧污水折流管箱(20)的原生污水,经污水折流管箱(20)折流后进入污水换热通道(12)第一层,沿污水换热通道(12)长度方向流动,流到另一端时,由另一端的两侧污水折流管箱(20)折流流向第二层,并沿第二层污水换热通道(12)长度方向回流,到达污水换热通道(12)端头时,由这一端两侧污水折流管箱(20)再折流流向第三层,并再沿折流后的污水换热通道(12)长度方向流动,往复折流与清水进行换热至第N层后,汇集于污水出水联箱(17),由污水出水口(11)流出。
[0041]清水换热流程:如图5、图7所示,清水由清水进水口(8)进入清水前联箱(7),清水折流板(15)将清水换热流道(13)分隔成N个流程,清水最先沿底层的清水换热通道(13)长度方向流动,到达清水后联箱(3)后,折流流入上一流程,沿清水换热通道(13)长度方向流动,流至清水前联箱(7)后再折流,往复流动与污水进行换热至第N层后,由清水出水口(9)流出。
[0042] 3、如图1、图2、图3、图7所示,污水折流管箱(20)外侧设有污水检修门(4),污水检修门(4)开启后可对污水换热通道(12)进行维护;清水前联箱(7)、清水后联箱(3)与主体由法兰连接,开启后可对清水换热通道(13)进行维护。
[0043] 4、如图10、图12、图13、图14、图15、图16所示,支架3(27)作为竖向支撑时,立面侧设有支架豁口(14),支架I(25)、支架2(26)、支架4(28)、支架5(29)同支架3(27)相同,也设有支架豁口(14),主要作用为使同层由支架相隔的污水换热通道(12)相通,与污水折流管箱(20)相临的支架豁口( 14)称为污水折流口( 23);换热板片(22)与支架I (25)、支架2 (26)、支架3 (27),支架4 (28),支架5 (29)采用卡槽连接方式,换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合,支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(20)、耦合卡扣(24)相互耦合,换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为四通道的换热器。
[0044] 5、如图17所示,换热板片(22)与支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式,换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合,支架1(25)、支架2(26)、支架3
(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(20)、耦合卡扣(24)相互耦合,换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为两通道的换热器。
[0045] 6、如图18所示,换热板片(22)与支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式,换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合,支架1(25)、支架2(26)、支架3
(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(20)、耦合卡扣(24)相互耦合,换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为一通道的换热器。
[0046] 7、如图19所示,一种污水源热栗空调系统,由粗过滤网(32)、自吸污水栗(33)、污水供水管(34)、组合式铝合金换热器(35)、污水退水管(36)、清水循环栗(37)、清水供水管(38)、清水回水管(39)、热栗机组(40)、末端供水管(41)、末端系统(42)、末端循环栗(43)、末端回水管(44)组成,原生污水经粗过滤网(32)拦截其含有较大颗粒的污物后,由自吸污水栗(33)经污水供水管(34)输送至组合式铝合金换热器(35),在组合式铝合金换热器(35)内与清水进行换热,换热后由污水退水管(36)排至污水干渠下游;清水由清水回水管(39)进入组合式铝合金换热器(35),经与污水进行换热后,由清水循环栗(37)经清水供水管
(38)进入热栗机组(40),与工质换热后,由清水回水管(39)进入组合式铝合金换热器(35)循环换热;末端水由末端循环栗(43)经末端回水管(44)进入热栗机组(40),与工质进行换热,换热后由末端供水管(41)进入末端系统(42)进行换热,换热后再由末端循环栗(43)经末端回水管(44)进入热栗机组(40)循环换热。

Claims (7)

1.本发明的组合式铝合金换热器,其特征在于由壳体(I)、污水进水口(2)、清水后联箱(3)、污水检修门(4)、支撑肋(5)、底座(6)、清水前联箱(7)、清水进水口(8)、清水出水口(9)、污水进水联箱(10)、污水出水口( 11)、污水换热通道(12)、清水换热通道(13)、支架豁口(14)、清水折流板(15)、端面平板(16)、污水出水联箱(17)、污水折流板(18)、密封垫片(19)、污水折流管箱(20)、吊环(21)、换热板片(22)、污水折流口(23)、换热板片安装槽(31)组成,N片换热板片(22)间由支架水平耦合连接形成单层换热体,每相临两层换热体之间间隙形成污水换热通道(12),相临两层换热体与换热体之间间距为3-6cm;端面平板(16)开有N个换热板片安装槽(31),换热板片(22)两端分别伸入端面平板(16)中的换热板片安装槽(31),并进行铝焊连接,清水后联箱(3)与端面平板(16)、清水前联箱(7)与端面平板(16)通过法兰联接密封封闭,清水前联箱(7)、清水后联箱(3)和换热板片(22)中的清水换热通道(13)形成封闭的清水换热空间,清水前联箱(7)、清水后联箱(3)内的清水折流板(15)将清水换热通道(13)分隔成N个换热流程。
2.根据权利要求1所述的组合式铝合金换热器,其特征在于原生污水与清水换热流程为:原生污水换热流程:原生污水由污水进水口(2)进入污水进水联箱(10),由污水进水联箱(10)分流至其两侧的污水折流管箱(20),污水折流管箱(20)内的污水折流板(18)将污水换热通道(12)分成N个流程,进入两侧污水折流管箱(20)的原生污水,经污水折流管箱(20)折流后进入污水换热通道(12)第一层,沿污水换热通道(12)长度方向流动,流到另一端时,由另一端的两侧污水折流管箱(20)折流流向第二层,并沿第二层污水换热通道(12)长度方向回流,到达污水换热通道(12)端头时,由这一端两侧污水折流管箱(20)再折流流向第三层,并再沿折流后的污水换热通道(12)长度方向流动,往复折流与清水进行换热至第N层后,汇集于污水出水联箱(I7),由污水出水口(II)流出;清水换热流程:清水由清水进水口(8)进入清水前联箱(7),清水折流板(15)将清水换热流道(13)分隔成N个流程,清水最先沿底层的清水换热通道(13)长度方向流动,到达清水后联箱(3)后,折流流入上一流程,沿清水换热通道(13)长度方向流动,流至清水前联箱(7)后再折流,往复流动与污水进行换热至第N层后,由清水出水口(9)流出。
3.根据权利要求1所述的组合式铝合金换热器,其特征在于污水折流管箱(20)外侧设有污水检修门(4),污水检修门(4)开启后可对污水换热通道(12)进行维护;清水前联箱(7)、清水后联箱(3)与主体由法兰连接,开启后可对清水换热通道(13)进行维护。
4.根据权利要求1所述的组合式铝合金换热器,其特征在于支架3(27)作为竖向支撑时,立面侧设有支架豁口(14),支架1(25)、支架2(26)、支架4(28)、支架5(29)同支架3(27)相同,也设有支架豁口(14),主要作用为使同层由支架相隔的污水换热通道(12)相通,与污水折流管箱(20)相临的支架豁口(14)称为污水折流口( 23);换热板片(22)与支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式,换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合,支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(20)、耦合卡扣(24)相互耦合,换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为四通道的换热器。
5.本发明的组合式铝合金换热器另一种组合形式,其特征在于换热板片(22)与支架I(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式,换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合,支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(20)、耦合卡扣(24)相互耦合,换热板片(22)与支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为两通道的换热器。
6.本发明的组合式铝合金换热器另一种组合形式,其特征在于换热板片(22)与支架I(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式,换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合,支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(20)、耦合卡扣(24)相互耦合,换热板片(22)与支架I (25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为一通道的换热器。
7.—种污水源热栗空调系统,其特征在于包含权利要求1-6所述的组合式铝合金换热器,由粗过滤网(32)、自吸污水栗(33)、污水供水管(34)、组合式铝合金换热器(35)、污水退水管(36)、清水循环栗(37)、清水供水管(38)、清水回水管(39)、热栗机组(40)、末端供水管(41)、末端系统(42)、末端循环栗(43)、末端回水管(44)组成,原生污水经粗过滤网(32)拦截其含有较大颗粒的污物后,由自吸污水栗(33)经污水供水管(34)输送至组合式铝合金换热器(35),在组合式铝合金换热器(35)内与清水进行换热,换热后由污水退水管(36)排至污水干渠下游;清水由清水回水管(39)进入组合式铝合金换热器(35),经与污水进行换热后,由清水循环栗(37)经清水供水管(38)进入热栗机组(40),与工质换热后,由清水回水管(39)进入组合式铝合金换热器(35)循环换热;末端水由末端循环栗(43)经末端回水管(44)进入热栗机组(40),与工质进行换热,换热后由末端供水管(41)进入末端系统(42)进行换热,换热后再由末端循环栗(43)经末端回水管(44)进入热栗机组(40)循环换热。
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