CN108050872B - 一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置 - Google Patents

一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置，目的是解决现阶段沸水热回收换热装置结构复杂庞大、热转化率低等问题。本发明包括汇水槽、集热水箱、换热水箱、微热管阵列、输水管和排水管，其中汇水槽设在淋浴室地面下，汇水槽通过排水管与集热水箱相连；换热水箱设在集热水箱上方；换热水箱和集热水箱之间设有微热管阵列，微热管阵列的蒸发段位于集热水箱内，微热管阵列的冷凝段位于换热水箱内；换热水箱输入端与水源相连，输出端通过输水管与淋浴器相连。本发明结构简单，充分利用了微热管阵列技术，对淋浴废水进行两次热回收，对冷水进行两次预加热，节省了加热器的耗能，对淋浴废水做了高效利用。

Description

一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置
技术领域
本发明涉及一种淋浴废水热回收换热装置，特别涉及一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置。
背景技术
目前，现有的废水热回收换热装置大多数应用于锅炉、热电厂等场所，对于公共建筑中的淋浴废水热回收利用比较少，而且传统废水换热装置存在体积庞大、构造复杂、传热系数较低、维护与维修困难、受热面易腐蚀易堵塞等多方面问题，对于广泛推广使用废水热回收换热装置有极为不利的影响。由此可以看出，传热元件的构造和工艺对现有的废水热回收换热装置起到极为重要的作用，传热元件的工质、材料对传热效果有着极大的影响。
现在许多地方都开设有公共洗浴中心，公共洗浴中心的设立就避免不了淋浴系统和排水系统的安装和使用。淋浴过程中，需要通过热水器将水从较低温度加热到45-50℃，用于淋浴使用，加热过程需耗费大量的能源，而水温较高的淋浴废水从浴室被直接排放掉，其热量无法得到回收利用，造成了大量热能的损失。
如何合理的搭建废水热回收系统，充分利用淋浴废水的热量，达到能量回收利用最大化，同时减小换热核心的体积、提高经济性，是淋浴废水热回收换热系统的关键所在。因此，需要一种可应用于大型公共浴室等环境，同时满足换热系数高、热转化率大、结构简单、成本低廉、便于安装清理维护的淋浴废水余热回收换热系统。
发明内容
本发明的目的是解决现阶段废水热回收换热装置结构复杂庞大、清理维护不便且热转化率低等问题，而提供的一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置。
本发明提供的基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置，包括汇水槽、集热水箱、换热水箱、微热管阵列、输水管和排水管，其中汇水槽设在淋浴室地面下，汇水槽通过排水管与集热水箱相连；换热水箱设在集热水箱上方；换热水箱和集热水箱之间设有微热管阵列，微热管阵列的蒸发段位于集热水箱内，微热管阵列的冷凝段位于换热水箱内；换热水箱输入端与水源相连，输出端通过输水管与淋浴器相连。
所述的汇水槽内设有U型微热管阵列，U型微热管阵列的下部为蒸发段，位于汇水槽底部；U型微热管阵列的两端为冷凝段，位于汇水槽两侧壁；换热水箱与淋浴器之间的输水管设有一段换热管，所述的换热管布设在汇水槽侧壁上方，贴附于U型微热管阵列的冷凝段。
所述的U型微热管阵列为上下两层布置，换热管贴附于两层U型微热管阵列的冷凝段之间。
所述的换热管为截面呈矩形的扁管；所述的换热管沿汇水槽上部周边布设。
所述的U型微热管阵列下部蒸发段，两端高，中间低，由两侧向中间倾斜设置。
所述的微热管阵列为数片竖直微热管阵列等距平行阵列设置。
所述的集热水箱和换热水箱外侧设有保温层。
所述的输水管与淋浴器之间设有加热器。
所述的汇水槽上方设有过滤格栅。
所述的集热水箱还设有输出端，输出端与市政排水系统相连；集热水箱的输入端和输出端与换热水箱的输入端和输出端方向相反。
所述的淋浴器、加热器和微热管阵列为现有技术，因此具体结构不在此赘述。
本发明的工作原理：
在淋浴过程中，淋浴废水经汇水槽汇集，通过排水管收集到集热水箱中，由于集热水箱和换热水箱之间的微热管阵列的蒸发段位于集热水箱内，因此集热水箱中淋浴废水的热量通过微热管阵列的换热，沿微热管阵列传递到上部冷凝段，冷凝段放出热量，将热量传递给换热水箱中的冷水，对冷水进行第一次预加热；
换热水箱中经过预加热的冷水通过输水管输出，输水管在通向淋浴器的过程中，输水管的一段换热管设在汇水槽上方，由于汇水槽中设有U型微热管阵列，且换热管贴附于U型微热管阵列的冷凝段，因此，U型微热管阵列将汇水槽中汇集的淋浴废水的热量传递给换热管，对换热管中的预热水进行二次预加热；
经过二次预加热的水再经输水管输送，经过加热器的加热，达到符合要求的淋浴水温度，送至淋浴器供淋浴使用。
本发明的有益效果：
本发明结构简单，设备的维护和维修方便，充分利用了微热管阵列技术，采用淋浴废水热回收和微热管阵列技术相结合的手段，对淋浴废水进行两次热回收，对供给淋浴用的冷水分别进行两次预加热，将冷水温度提高到30℃左右，进而节省了加热器的耗能，对淋浴废水做了高效利用，降低了淋浴热水加热成本，实现可持续化发展，具有较高的经济价值和实用价值，可以广泛应用于公共淋浴室等产生废水的环境。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明集热水箱与换热水箱中微热管阵列摆布示意图。
图3为本发明汇水槽结构示意图。
图4为本发明汇水槽剖面结构示意图。
1、汇水槽 2、集热水箱 3、换热水箱 4、微热管阵列
5、输水管 6、排水管 7、淋浴器 8、U型微热管阵列
9、换热管 10、加热器。
具体实施方式
请参阅图1至图4所示：
本发明提供的基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置，包括汇水槽1、集热水箱2、换热水箱3、微热管阵列4、输水管5和排水管6，其中汇水槽1设在淋浴室地面下，汇水槽1通过排水管6与集热水箱2相连；换热水箱3设在集热水箱2上方；换热水箱3和集热水箱2之间设有微热管阵列4，微热管阵列4的蒸发段位于集热水箱2内，微热管阵列4的冷凝段位于换热水箱3内；换热水箱3输入端与水源相连，输出端通过输水管5与淋浴器7相连。
所述的汇水槽1内设有U型微热管阵列8，U型微热管阵列8的下部为蒸发段，位于汇水槽1底部；U型微热管阵列8的两端为冷凝段，位于汇水槽1两侧壁；换热水箱3与淋浴器7之间的输水管5设有一段换热管9，所述的换热管9布设在汇水槽1侧壁上方，贴附于U型微热管阵列8的冷凝段。
所述的U型微热管阵列8为上下两层布置，换热管9贴附于两层U型微热管阵列8的冷凝段之间。U型微热管阵列8采用双层布设，有利于对淋浴废水热的高效回收和换热。
所述的换热管9为截面呈矩形的扁管，使换热管与U型微热管阵列8的冷凝段紧密贴合，提高换热效率。所述的换热管9沿汇水槽1上部周边布设，增加换热面积，提高换热率。
所述的U型微热管阵列8下部蒸发段，两端高，中间低，由两侧向中间倾斜设置。有利于U型微热管阵列8内部工质的流动，提高热传递效率。
所述的微热管阵列4为数片竖直微热管阵列等距平行阵列设置，有利于对集热水箱2中废水热的充分回收，以及对换热水箱3中冷水的充分加热。
所述的集热水箱2和换热水箱3外侧设有保温层，防止热量散失。
所述的输水管5与淋浴器7之间设有加热器10，用于最终对淋浴水的加热。
所述的汇水槽1上方设有过滤格栅，防止杂物进入汇水槽1中。
所述的集热水箱2还设有输出端，输出端与市政排水系统相连；集热水箱2的输入端和输出端与换热水箱3的输入端和输出端方向相反。根据温差设置，更有利于淋浴废水中热量的回收。集热水箱2中的淋浴废水经充分热回收后，由输出端排向市政排水系统。
本发明的工作原理：
在淋浴过程中，淋浴废水经汇水槽1汇集，通过排水管6收集到集热水箱2中，由于集热水箱2和换热水箱3之间通过微热管阵列4进行热量的传递，微热管阵列4的蒸发段位于集热水箱2内，因此集热水箱2中淋浴废水的热量通过微热管阵列4蒸发段的换热，沿微热管阵列4传递到上部冷凝段，冷凝段位于换热水箱3内，冷凝段放出热量，将热量传递给换热水箱3中的冷水，将冷水进行第一次预加热；
换热水箱3中经过预加热的冷水通过输水管5输出，输水管5在通向淋浴器7的过程中，输水管5的一段换热管9设在汇水槽1上方，由于汇水槽1中设有U型微热管阵列8，且换热管9贴附于U型微热管阵列8的冷凝段，因此，U型微热管阵列8将汇水槽1中汇集的淋浴废水的热量传递给换热管9，对换热管9中的预热水进行二次预加热；
经过二次预加热的水再经输水管5输送，经过加热器10的加热，达到符合要求的淋浴水温度，送至淋浴器7供淋浴使用。

Claims (4)

1.一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置，其特征在于：包括汇水槽、集热水箱、换热水箱、微热管阵列、输水管和排水管，其中汇水槽设在淋浴室地面下，汇水槽通过排水管与集热水箱输入端相连；换热水箱设在集热水箱上方；换热水箱和集热水箱之间设有微热管阵列，微热管阵列的蒸发段位于集热水箱内，微热管阵列的冷凝段位于换热水箱内；换热水箱输入端与水源相连，输出端通过输水管与淋浴器相连；
所述的汇水槽内设有U型微热管阵列，U型微热管阵列的下部为蒸发段，位于汇水槽底部；U型微热管阵列的两端为冷凝段，位于汇水槽两侧壁；换热水箱与淋浴器之间的输水管设有一段换热管，所述的换热管布设在汇水槽侧壁上方，贴附于U型微热管阵列的冷凝段。
2.根据权利要求1所述的一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置，其特征在于：所述的U型微热管阵列为上下两层布置，换热管贴附于两层U型微热管阵列的冷凝段之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置，其特征在于：所述的换热管为截面呈矩形的扁管；所述的换热管沿汇水槽上部周边布设。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于微热管技术的低温淋浴废水热回收换热装置，其特征在于：所述的U型微热管阵列下部蒸发段，两端高，中间低，由两侧向中间倾斜设置。
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