CN108507383B - 一种带动力的水-水换热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带动力的水‑水换热器，包括立圆柱形金属筒体，金属筒体的上端安装有废热水进水管，金属筒体下端安装有废热水排水管，金属筒体的内壁上或金属筒体的外周面设有螺旋冷水流道；金属筒体内转动安装有内筒，内筒的外周面与金属筒体的内壁间形成有能使废热水流过的环形缝隙通道，金属筒体外设置有通过驱动内筒带动环形缝隙通道内的废热水高速旋转的电动机，冷水在螺旋冷水流道中的旋转流动方向与金属筒体内的废热水的旋转流动方向相反。本发明设计独特，引入有动力，能用较小的换热面实现较大流量的换热效率，提高换热效果，并能有效地解决换热管的堵塞问题。
Description
技术领域
本发明涉及换热装置的技术领域，特别是一种水-水换热器，具体地说是一种带动力的水-水换热器。
背景技术
液体尤其是水的换热十分重要，大量的洗浴废水、印染废水或工业其他废水的排放量都很大，并且都含有较高的温度，因此其热能的回收非常重要。但是现有技术中，对收其热能的回收首先要解决的是脏水在换热过程中的堵塞以及效率低的问题，也就是说我们必须用小体积的换热器解决大流量的换热问题，同时还要解决脏水堵塞，否则这些废脏热水的热能回收就只能是空谈。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供引入有动力装置，利用动力的参与提高换热效率、解决堵塞问题的一种带动力的水-水换热器。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：
一种带动力的水-水换热器，包括立式设置的具有良好导热性能的圆柱形金属筒体，金属筒体的外周面上端安装有将废热水导入金属筒体内的进水管，该金属筒体的外周面下端安装有将金属筒体内的废热水导出的排水管，金属筒体的内壁上或金属筒体的外周面设置有呈螺旋盘升用于使外部的冷水流过的螺旋冷水流道；金属筒体内与金属筒体同轴心转动安装有内筒，内筒的外周面与金属筒体的内壁间形成有能使废热水流过的环形缝隙通道，金属筒体外设置有通过驱动内筒带动环形缝隙通道内的废热水高速旋转以强化废热水与螺旋冷水流道中的冷水换热效果的电动机，冷水在螺旋冷水流道中的旋转流动方向与金属筒体内的废热水的旋转流动方向相反。
为优化上述技术方案，采取的措施还包括：
上述的内筒固定套装在一根旋转轴上，旋转轴的上端延伸出金属筒体(1)的上端面，金属筒体的上端面安装有用于转动支撑旋转轴上部的上轴承，金属筒体的下端面安装有用于转动支撑旋转轴下端的下轴承，旋转轴的上端固定安装有皮带轮，电动机依次通过皮带、皮带轮和旋转轴驱动内筒高速旋转。
上述的内筒为空心的圆柱形筒，该内筒的外周面上等弧度成型有多道用于增强内筒带动废热水高速旋转能力的叶片，叶片在内筒的外周面上沿轴向延伸设置。
上述的进水管与排水管周向相距180度，螺旋冷水流道的入水口位于金属筒体的下部且高于排水管的水平高度，螺旋冷水流道的出水口位于金属筒体的上部且低于进水管的水平高度，入水口与出水口周向相距180度。
上述的上轴承和下轴承均为能承受轴向推力的轴向推力轴承。
上述的金属筒体的外周面套设有外筒，外筒与金属筒体间形成有换热间隙，该换热间隙内设置有螺旋隔板，螺旋冷水流道由螺旋隔板螺旋分隔的换热间隙构成。
上述的螺旋冷水流道为螺旋盘绕在金属筒体内壁上的金属管的管孔道。
与现有技术相比，本发明在换热器中引入有动力装置，动力装置为设置在金属筒体外的电动机，电动机能驱动内筒带动废热水高速旋转以强化废热水与冷水的换热效果，由于废热水在换热的过程中在环形缝隙通道内作高速运动，因此还能够防止废热水中的垃圾在环形缝隙通道中沉积，所以还能够防止换热器堵塞。
本发明结构简单、设计独特，能用较小的换热面实现较大流量的换热效率，提高换热效果，并能有效地解决换热管的堵塞问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图之一；
图2是图1的结构简图；
图3是本发明的结构示意图之二。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
图1至图3为本发明的结构示意图。
其中的附图标记为：螺旋冷水流道A、入水口A1、出水口A2、环形缝隙通道B、金属筒体1、进水管11、排水管12、内筒2、叶片21、电动机3、旋转轴4、皮带轮41、上轴承51、下轴承52、皮带6、外筒7、螺旋隔板8、金属管9。
本发明的一种带动力的水-水换热器，包括立式设置的圆柱形的金属筒体1，金属筒体1最佳由具有良好导热性能的金属材料制成，金属筒体1的外周面上端安装有将废热水导入金属筒体1内的进水管11，该金属筒体1的外周面下端安装有将金属筒体1内的废热水导出的排水管12，金属筒体1的内壁上或金属筒体1的外周面设置有呈螺旋盘升用于使外部的冷水流过的螺旋冷水流道A；螺旋冷水流道A沿金属筒体1的整个周向螺旋盘绕，这样能增加螺旋冷水流道A在金属筒体1上的长度，从而增加螺旋冷水流道A中冷水的冷热交换时间。金属筒体1内转动安装有内筒2，内筒2与金属筒体1同轴心设置，内筒2的外周面与金属筒体1的内壁间形成有能使废热水流过的环形缝隙通道B。为了提高本发明冷水与废热水的热交换效果，并防止换热管路堵塞，本发明的换热器引入有动力装置，动力装置为设置在金属筒体1外的电动机3，电动机3通过驱动内筒2带动环形缝隙通道B内的废热水高速旋转，以强化废热水与螺旋冷水流道A中的冷水的换热效果。冷水在螺旋冷水流道A中的旋转流动方向与金属筒体1内的废热水的旋转流动方向相反。
本发明的冷水在螺旋冷水流道A中螺旋流动，内筒2在电动机3的带动下高速旋转，这样废热水就在内筒2带动高速旋转，强化了废热水和冷水的换热效果。这个原理就象一个盛满热水的试管，放在冷水里搅动冷却速度就会明显的快于静止放置。本发明通过快速搅拌金属筒体1和内筒2之间的废热水不仅可以提高换热速度，还能防止垃圾在缝隙内堵塞。因为本发明的内筒2和金属筒体1之间的缝隙比普通板式换热器大得多，同时还有动力不断搅拌，因此不会堵。
实施例中，内筒2固定套装在一根旋转轴4上，旋转轴4的上端延伸出金属筒体1的上端面，金属筒体1的上端面安装有上轴承51，金属筒体1的下端面安装有下轴承52，下轴承52与旋转轴4的下端转动穿设相配合，上轴承51与旋转轴4的上部转动穿设相配合，上轴承51和下轴承52用于转动支撑旋转轴4。为了保证上轴承51和下轴承52的使用寿命，上轴承51和下轴承52均为能承受轴向推力的轴向推力轴承。旋转轴4的上端固定安装有皮带轮41，电动机3的动力输出轴上安装有驱动轮，驱动轮与皮带轮41间连接有用于动力传递的皮带6。电动机3依次通过皮带6、皮带轮41和旋转轴4驱动内筒2高速旋转。
实施例中，本发明的内筒2为空心的圆柱形筒，该内筒2的外周面上等弧度成型有多道叶片21，叶片21在内筒2的外周面上沿轴向延伸设置，叶片21用于增强内筒2带动废热水高速旋转能力。
实施例中，本发明的进水管11与排水管12周向相距180度，螺旋冷水流道A的入水口A1位于金属筒体1的下部且高于排水管12的水平高度，螺旋冷水流道A的出水口A2位于金属筒体1的上部且低于进水管11的水平高度，入水口A1与出水口A2周向相距180度。
实施例中本发明的水-水换热器的螺旋冷水流道A的实施方案为在金属筒体1的外周面设置螺旋冷水流道A的技术方案，该种带动力的水-水换热器，是在金属筒体1的外周面套设有外筒7，外筒7的长度小于金属筒体1的长度，外筒7套装在金属筒体1的进水管11和排水管12之间的部分段，外筒7与金属筒体1间形成有换热间隙，该换热间隙内设置有螺旋隔板8，螺旋隔板8将换热间隙分割成螺旋设置在金属筒体1外周面上的螺旋冷水流道A，金属筒体1作为换热面使流入螺旋冷水流道A中的冷水与流入金属筒体1中的废热水完成冷热交换。
实施例中，本发明的水-水换热器的螺旋冷水流道A的实施方案还可以是如图的实施方案，如图3所示，本发明在金属筒体1的内壁上安装有金属管9，金属管9沿金属筒体1内壁的整个周向螺旋盘绕，金属管9的管孔道构成了使冷水流动的螺旋冷水流道A。金属管9的管壁作为换热面使流入螺旋冷水流道A中的冷水与流入金属筒体1中的废热水完成冷热交换。
以上所述，仅为本发明优选实施方式，但本发明保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖于本发明保护范围内。
Claims (1)
1.一种带动力的水-水换热器，包括立式设置的具有良好导热性能的圆柱形金属筒体(1)，所述的金属筒体(1)的外周面上端安装有将废热水导入金属筒体(1)内的进水管(11)，该金属筒体(1)的外周面下端安装有将金属筒体(1)内的废热水导出的排水管(12)，所述的金属筒体(1)的外周面设置有呈螺旋盘升用于使外部的冷水流过的螺旋冷水流道(A)；其特征是：所述的金属筒体(1)内与金属筒体(1)同轴心转动安装有内筒(2)，所述的内筒(2)的外周面与金属筒体(1)的内壁间形成有能使废热水流过的环形缝隙通道(B)，所述的金属筒体(1)外设置有通过驱动内筒(2)带动环形缝隙通道(B)内的废热水高速旋转以强化废热水与螺旋冷水流道(A)中的冷水换热效果的电动机(3)，所述的冷水在螺旋冷水流道(A)中的旋转流动方向与金属筒体(1)内的废热水的旋转流动方向相反；
所述的金属筒体(1)的外周面套设有外筒(7)，所述的外筒(7)与金属筒体(1)间形成有换热间隙，该换热间隙内设置有螺旋隔板(8)，所述的螺旋冷水流道(A)由螺旋隔板(8)螺旋分隔的换热间隙构成；
所述的内筒(2)固定套装在一根旋转轴(4)上，所述的旋转轴(4)的上端延伸出金属筒体(1)的上端面，所述的金属筒体(1)的上端面安装有用于转动支撑旋转轴(4)上部的上轴承(51)，所述的金属筒体(1)的下端面安装有用于转动支撑旋转轴(4)下端的下轴承(52)，所述的旋转轴(4)的上端固定安装有皮带轮(41)，所述的电动机(3)依次通过皮带(6)、皮带轮(41)和旋转轴(4)驱动内筒(2)高速旋转；
所述的内筒(2)为空心的圆柱形筒，该内筒(2)的外周面上等弧度成型有多道用于增强内筒(2)带动废热水高速旋转能力的叶片(21)，所述的叶片(21)在内筒(2)的外周面上沿轴向延伸设置；
所述的进水管(11)与排水管(12)周向相距180度，所述的螺旋冷水流道(A)的入水口(A1)位于金属筒体(1)的下部且高于排水管(12)的水平高度，所述的螺旋冷水流道(A)的出水口(A2)位于金属筒体(1)的上部且低于进水管(11)的水平高度，所述的入水口(A1)与出水口(A2)周向相距180度；
所述的上轴承(51)和下轴承(52)均为能承受轴向推力的轴向推力轴承。
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