CN201053836Y - 污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置 - Google Patents

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CN201053836Y CNU2007201164004U CN200720116400U CN201053836Y CN 201053836 Y CN201053836 Y CN 201053836Y CN U2007201164004 U CNU2007201164004 U CN U2007201164004U CN 200720116400 U CN200720116400 U CN 200720116400U CN 201053836 Y CN201053836 Y CN 201053836Y
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污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置，涉及一种热泵明渠式换热槽换热装置。本实用新型的目的是为解决现有系统工艺相对复杂，大量的污垢使得换热效率衰减太快，清洗维护周期短，操作工作量太大的问题。本实用新型多个换热管(3)并联连接在流道底面(4)上，与流道底面(4)保持有间隙，多个换热管(3)的两端分别与两个介质连管(5)连通，换热管(3)与流道底面(4)设置有倾斜坡度；流道底面(4)的两侧与壳体(6)的内壁相连接，流道底面(4)的端头与介质连管(5)连接。本实用新型污水按非满管明渠流动，由于是开放式的，不仅不会出现堵塞问题，而且对换热面的清洗维护更容易，而且流道数少，清洗工作量小，甚至可在线清洗。本实用新型具有结构简单，易于维护的优点。

Description

污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置
技术领域
本实用新型涉及一种热泵明渠式换热槽换热装置。
背景技术
城市污水与地表水(江河湖海水)是良好的低位、可再生、清洁的能源，开发利用城市污水与地表水可作为热泵冷热源为建筑物供热或空调，即污水或地表水热泵供热与空调，具有重要的节能与环保价值。例如，将10℃左右的污水降低5℃，提取5℃的温差热能，该热能是低位的，再利用热泵循环原理进行高位转化，使之达到50℃左右或更高，然后为建筑物供热，以达到建筑节能的目的，利用城市污水与地表水作为热泵冷热源没有煤的燃烧过程，具有环保作用。较传统的供热系统节能幅度达45％，污染物的排放量也成比例减少。
该能源的利用(或污水热泵系统)由热能的提取与转化两个过程组成，其中的提取过程是指污水或地表水通过换热设备进行换热，是系统的技术关键，也是当前应用的主要技术障碍。由于污水和地表水中含有一定数量的悬浮物和大量的杂质，利用它的循环又是开式的，换热设备中的悬浮物与杂质呈迅速的累积过程，堵塞与软垢污染问题极其严重。若没有有效的解决或应对措施时，系统不可能正常运行。
既有的技术方案一种是浸泡式装置，将换热器直接放在污水池或江河之中，例如专利号为ZL01218852.2、授权公告日为2002年3月6日、名称为“污水水源空调装置”的实用新型专利，该类装置效率低，维护困难。
既有的技术方案另一种是先对污水或地表水做过滤处理，开发过滤技术与设备，再利用一般的换热方式进行换热，例如专利号为ZL03132553.X、授权公告日为2005年1月26日、名称为“城市污水冷热源的应用方法和装置”的发明专利；中国专利申请号为200410155 197.2、公开号为CN1587872A、公开日为2005年3月2日、名称为“城市污水集中供热(冷)装置”的发明专利申请，这样虽然解决了堵塞问题，但也使得系统工艺相对复杂，而关键问题是一般的换热方式通常只适应于清水，污水或地表水换热时，大量的污垢使得换热效率衰减太快，清洗维护周期短，操作工作量太大。
中国专利申请号为200510009925.3、公开号为CN1687677A、公开日为2005年10月26日、名称为“城市原生污水冷热源直流输送换热应用方法”的发明专利申请，在水源距离长(污水或地表水与建筑物的距离)时有一定的优势，但距离较近时，投资较高，另外，水管内的维护工作较难。
实用新型内容
本实用新型的目的是为解决现有系统工艺相对复杂，大量的污垢使得换热效率衰减太快，清洗维护周期短，操作工作量太大，输送换热法在水源距离较近时，投资较高，水管内的维护工作较难的问题，提供一种污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置。本实用新型污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置由污水或地表水进口1、污水或地表水出口2、多个换热管3、流道底面4、介质连管5、壳体6、左封头7、右封头8、多个垫块9和多个挡水板10组成，污水或地表水进口1连接在壳体6的上部，污水或地表水出口2连接在壳体6的底部，多个换热管3并联连接在流道底面4上并与流道底面4保持有间隙，多个换热管3的两端分别与两个介质连管5连通，换热管3与流道底面4共同设置有倾斜坡度；流道底面4的两侧与壳体6的内壁相连接，流道底面4的端头与介质连管5连接；多个垫块9固定在每个流道底面4的上端介质连管5的侧面，多个挡水板10固定在垫块9的上侧，左封头7和右封头8分别与壳体6固定连接，换热管3与流道底面4形成换热槽11。本实用新型具有如下的优点：(1)流道的截面积足够大，即使有悬浮物，也不会造成流通断面的完全堵塞，水流可保持流量稳定地流动；(2)由于流通断面很大，若按满管流动，势必造成很低的流速，换热效率会很低，而按非满管明渠式流动，则可保持较高的流速，另外，雷诺数很大，换热效率较高；(3)污水按单流道流动，所有流道相互串联，较大的流量经过一个流道，大量的悬浮物或杂质可由水流带动并随水流流动，当流速较大时还有冲刷作用，减轻壁面污垢；(4)污水按非满管明渠流动，由于是开放式的，不仅不会出现堵塞问题，而且对换热面的清洗维护更容易，而且流道数少，清洗工作量小，甚至可在线清洗；(5)不需要采取防堵技术与设备，工艺简化，投资降低。而且采取明渠流动的形式，流动阻力很小，能耗低；(6)较中国专利申请号为200510009925.3、公开号为CN1687677A、公开日为2005年10月26日、名称为“城市原生污水冷热源直流输送换热应用方法”的发明专利申请开发的输送换热法的优点是同等的流动长度，换热面积要高出几倍，甚至几十倍，另外，本实用新型的方法为非满管流，较输送换热法这一满管流的流动阻力小很多，相比之下几乎为零，能耗低，投资低；结构简单，易于维护。
附图说明
图1是本实用新型的整体结构主视图，图2是图1的A-A剖视图，图3是图1的B-B剖视图，图4是图1的C-C剖视图。图中的附图标记1是污水或地表水进口，2是污水或地表水出口，3是换热管，4是流道底面，5是介质连管，6是壳体，7是左封头，8是右封头，9是垫块，10是挡水板，11是换热槽。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图1～图4)本实施方式的污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置由污水或地表水进口1、污水或地表水出口2、多个换热管3、流道底面4、介质连管5、壳体6、左封头7、右封头8、多个垫块9和多个挡水板10组成，污水或地表水进口1连接在壳体6的上部，污水或地表水出口2连接在壳体6的底部，多个换热管3并联连接在流道底面4上并与流道底面4保持有间隙，多个换热管3的两端分别与两个介质连管5连通，换热管3与流道底面4共同设置有倾斜坡度；流道底面4的两侧与壳体6的内壁相连接，流道底面4的端头与介质连管5连接；多个垫块9固定在每个流道底面4的上端介质连管5的侧面，多个挡水板10固定在垫块9的上侧，左封头7和右封头8分别与壳体6固定连接，换热管3与流道底面4形成换热槽11。本实施方式的工作过程为：污水或地表水从污水或地表水进口进入，然后自上而下，从第一个流道或换热槽逐一流向最后一个流道或换热槽，所有流道或换热槽中的流动为明渠流动，水流覆盖换热管，然后从污水或地表水出口流出。换热介质则从介质连管进入，通过换热管与污水或地表水进行换热，然后从另一侧的介质连管流出。
具体实施方式二：(参见图1～图4)本实施方式换热管3与流道底面4的倾斜坡度处于0.5％～6％之间。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：(参见图1、图4)本实施方式换热管3与流道底面4的倾斜坡度为1％。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式四：(参见图1、图4)本实施方式换热管3与流道底面4的倾斜坡度为2％。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式五：(参见图1、图4)本实施方式换热管3与流道底面4的倾斜坡度为3％。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式六：(参见图1、图4)本实施方式换热管3与流道底面4的倾斜坡度为4％。其它与具体实施方式二相同。
具体实施方式七：(参见图1、图4)本实施方式换热管3与流道底面4的倾斜坡度为5％。其它与具体实施方式二相同。

Claims (7)

1.污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置，该装置由污水或地表水进口(1)、污水或地表水出口(2)、多个换热管(3)、流道底面(4)、介质连管(5)、壳体(6)、左封头(7)、右封头(8)、多个垫块(9)和多个挡水板(10)组成，污水或地表水进口(1)连接在壳体(6)的上部，污水或地表水出口(2)连接在壳体(6)的底部，其特征在于多个换热管(3)并联连接在流道底面(4)上并与流道底面(4)保持有间隙，多个换热管(3)的两端分别与两个介质连管(5)连通，换热管(3)与流道底面(4)共同设置有倾斜坡度；流道底面(4)的两侧与壳体(6)的内壁相连接，流道底面(4)的端头与介质连管(5)连接；多个垫块(9)固定在每个流道底面(4)的上端介质连管(5)的侧面，多个挡水板(10)固定在垫块(9)的上侧，左封头(7)和右封头(8)分别与壳体(6)固定连接，换热管(3)与流道底面(4)形成换热槽(11)。
2.根据权利要求1所述的污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置，其特征在于换热管(3)与流道底面(4)的倾斜坡度处于0.5％～6％之间。
3.根据权利要求1所述的污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置，其特征在于换热管(3)与流道底面(4)的倾斜坡度为1％。
4.根据权利要求1所述的污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置，其特征在于换热管(3)与流道底面(4)的倾斜坡度为2％。
5.根据权利要求1所述的污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置，其特征在于换热管(3)与流道底面(4)的倾斜坡度为3％。
6.根据权利要求1所述的污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置，其特征在于换热管(3)与流道底面(4)的倾斜坡度为4％。
7.根据权利要求1所述的污水及地表水热泵明渠式换热槽换热装置，其特征在于换热管(3)与流道底面(4)的倾斜坡度为5％。
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