CN201522205U

CN201522205U - 满液节能高效旋流组合式换热器

Info

Publication number: CN201522205U
Application number: CN2009202039265U
Authority: CN
Inventors: 杨铁君
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2009-10-16
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2019-10-16

Abstract

一种满液节能高效旋流组合式换热器，包括有设备外壳体，设备外壳体上设有原生污水进水口、原生污水出水口、中介水进口和中介水出口，其特点是设备外壳体内由上而下设有多层横排管的换热多流道，设备外壳体内还设有由换热多流道的最上层横排管的外壁与设备外壳体内壁构成的中介水腔体及换热多流道的上层横排管与下层横排管之间形成的满液式的中介水腔体；设备外壳体的侧壁设有左封盖和右封盖，设备外壳体的内壁设有左侧封头隔板和右侧封头隔板，左侧封头隔板和右侧封头隔板的一端分别与设备外壳体内壁相连接，另一端分别与换热多流道的横排管端头相连接。本实用新型具有效率高、不腐蚀、易于清洗和维护的特点。

Description

满液节能高效旋流组合式换热器

技术领域：

本实用新型涉及一种换热装置，特别是涉及一种用于城市污水的满液节能高效旋流组合式换热器，是对现有单流道壳板式换热装置结构的改进，属于国际专利分类表中F28D9/02(2006.01)I技术领域。

背景技术：

城市污水是工业废水和生活污水的总和，包括原生污水与污水处理厂的二级出水，是城市余热可再生利用的清洁能源。开发利用此类清洁能源并作为热泵冷热源为建筑物供热与制冷，具有重要的节能与环保价值。此类清洁能源的利用一般由热能的提取与转化两个过程组成，提取过程是由换热介质(通常是清洁水)与污水进行换热，转化过程是由换热介质再进入热泵机组进行热量传递和提升。

现有用于城市污水的换热器都存在缺陷：传统的管壳式换热器虽然容易清洗维护，但本身的换热性能不如板式，在小温差等更不利的条件下，必然投资大、占地面积大；传统的板式换热器虽然适用于小温差、大流量、大换热面积需要高效换热的情况，但由于板间距很小，易造成堵塞，且难以清洗维护。为此，人们对用于城市污水的换热器进行了研究，例如，公开号为CN201096463的实用新型专利，给出了一种《污水及地表水冷热源单流道壳板式换热装置》，它由换热夹板、外壳体、夹板连接右腔体、左封头、右封头、污水或地表水进口、污水或地表水出口、换热介质进口、换热介质出口、封头隔板和夹板连接左腔体组成，换热夹板自上而下固定在外壳体内，奇数和偶数(自上而下的第一个换热夹板和第二个换热夹板之间、第三个换热夹板和第四个换热夹板之间……)之间的换热夹板的右瑞连接有夹板连接右腔体，偶数和奇数(自上而下的第二个换热夹板和第三个换热夹板之间、第四个换热夹板和第五个换热夹板之间……)之间的换热夹板的左端连接有夹板连接左腔体，使外壳体内的换热夹板形成多壳程，左封头和右封头分别固定连接在外壳体的左右两侧上，污水或地表水进口固定在外壳体的上端，污水或地表水出口固定在外壳体的下端，换热介质进口与底端的换热夹板相连通，换热介质出口与顶端的换热夹板相连通，左封头和右封头内均设有封头隔板，封头隔板将换热夹板分成多板程，数量与壳程数对应。

上述技术方案给出的单流道壳板式换热装置虽具有无需前置水处理、很容易清洗维护、提高了换热效率和减小了现有换热器的占地及投资等特点，但也不同程度地存在与传统换热器同样的缺点：

1、换热面积小；2、换热温差大；3、使用寿命低；

4、节能系数低；5、防腐蚀效果差。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述不足，给出一种新型的满液节能高效旋流组合式换热器。该满液节能高效旋流组合式换热器无需任何前置水处理，即可以通过污水中任意大小的悬浮物式颗粒，本实用新型具有效率高、不腐蚀、易于清洗和维护等优点。

本实用新型给出的技术解决方案是：这种满液节能高效旋流组合式换热器，包括有设备外壳体，设备外壳体上设有原生污水进水口、原生污水出水口、中介水进口和中介水出口，其特点是所述设备外壳体内由上而下设有多层横排管的换热多流道，其中换热多流道的第一层横排管与第二层横排管、第三层横排管和第四层横排管、第五层横排管与第六层管横排管、……、构成了换热多流道的右腔体；换热多流道的第二层横排管与第三层横排管、第四层横排管与第五层横排管、第六层横排管与第七层横排管、……、构成了换热多流道的左腔体；所述设备外壳体内还设有由换热多流道的最上层横排管的外壁与设备外壳体内壁构成的中介水腔体及换热多流道的上层横排管与下层横排管之间形成的满液式的中介水腔体；所述设备外壳体的侧壁设有左封盖和右封盖，设备外壳体的内壁设有左侧封头隔板和右侧封头隔板，左侧封头隔板和右侧封头隔板的一端分别与设备外壳体的内壁相连接，左侧封头隔板和右侧封头隔板的另一端分别与换热多流道的横排管端头相连接。

为更好的实现本实用新型的目的，换热多流道的每一根横排管均采用的是内侧双螺旋式换热管，可使污水在管中以旋转的方式流动，从而大大的增加了换热面积，彻底解决了换热管中间部分水流的热交换损失问题。

为更好的实现本实用新型的目的，换热多流道的每一层横排管之间的间距为5～15mm，且上层横排管与下层横排管之间为错位排放，这样即有效的增加了换热，使中介水的流向是强行包履每一根换热管流动。

由于换热多流道的管外壁和上层横排管与下层横排管之间的间隙自下而上形成了中介水的流道，一般在5mm～15mm，中介水在横排管的外壁流向是跳跃式活动的，这样既增加了换热面积，也提高了换热效率。原生污水从设备外壳体左侧封盖的顶端原生污水进水口进入，分别经过换热多流道的左、右腔道，最后从设备外壳体下端的原生污水出水口流出。中介水从设备外壳体下端的中介水进口流入，经过换热多流道的横排管外壁间隙，自下而上从设备外壳体上端中介水出口流出，以此来实现换热。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、换热面积大，比传统的换热器换热面积增加了1～2倍，新型换热器中的中介水是走管壳的外表面层，而且中介水流向是跳跃式流动，从而大大提高了换热效率。

2、采用逆流道的形式进行交换，换热温差可在2～3度之间，热效率达到95％。

3、采用不锈钢和稀有金属的材质精制而成的，而且不锈钢材质的传热系数高于普通碳钢的传热系数，且具有防腐蚀性，能够承受各种污水中的酸性物质和其它杂质的腐蚀和冲击。

4、采用多流道式换热器，污水的流速快，可达1.5m/s，这样即减少了金属表面的结垢，同时稀有金属及不锈钢材质也保证了不腐蚀，延长了使用寿命，需要清洁时松开紧固的螺栓即可进行清洗，维修极为方便。它的最大特点是污水的流速快，能防止污水中微生物垢的附着且不易堵塞，同时保障了中介水的正常换热，而且单台换热器的污水流量为400m³/h至500m³/h。真正达到了大流速，大流量，小温差。对机组的正常工作提供了有力的保障。

附图说明：

图1是本实用新型的立体图；

图2是图1的主视图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的侧视图；

图5是图3的A-A剖视图；

图6是图3的B-B剖视图；

图7是内侧双螺旋式换热管的主视图；

图8是内侧双螺旋式换热管的俯视图；

图9是内侧双螺旋式换热管的侧视图；

图10是图7的A-A剖视图。

具体实施方式：

下面结合实施例对本实用新型的具体技术方案做进一步说明：

如图1～图6所示，这种满液节能高效旋流组合式换热器，包括有设备外壳体3，设备外壳体3上设有原生污水进水口10和11、原生污水出水口12和13、中介水进口14和15、中介水出口16和17，设备外壳体3内由上而下设有多层横排管的换热多流道1，其中换热多流道1的第一层横排管与第二层横排管、第三层横排管和第四层横排管、第五层横排管与第六层管横排管、……、构成了换热多流道的右腔体6，换热多流道1的第二层横排管与第三层横排管、第四层横排管与第五层横排管、第六层横排管与第七层横排管、……、构成了换热多流道1的左腔体7。

设备外壳体3内还设有由换热多流道1的最上层横排管的外壁与设备外壳体3内壁构成的中介水腔体2及换热多流道1的上层横排管与下层横排管之间形成了中介水腔体9，设备外壳体3的侧壁设有左、右封盖4，设备外壳体1的内壁设有左侧封头隔板8和右侧封头隔板5，左侧封头隔板8和右侧封头隔板5的一端分别与设备外壳体3的内壁相连接，左侧封头隔板8和右侧封头隔板5的另一端分别与换热多流道1的横排管端头相连接。图中标记：A为正面，B为顶部，C为右侧面，D为后面，E为左侧面，F为底座。

原生污水进水口10和11分别固定在设备外壳体3的上端，与换热多流道1的自上而下第一层横排管相连接，经过右腔体6折返与第二层横排管和第三层横排管折返，原生污水出水口12和13分别固定在设备外壳体3的左下端最下一层横排管，这样就形成了原生污水的多层返程，原生污水从此口流出。中介水由设备外壳体3的最下端入口中介水进口14和15进入设备外壳体3与换热多流道1的最下一层横排管的外管壁形成的腔道内，经过每一层横排管的外管壁间隙自下而上流动，并从设备外壳体3上端中介水出口16和17流出，以此来实现换热。

如图7～图10所示，作为设备外壳体内换热多流道的横排换热管为内侧双螺旋式换热管，系采用2条向内挤压的双向螺旋拉伸技术制作，拉伸的宽度为15～40mm，深度为4～10mm，可有效组织原生污水以旋流的方式向前流动，从而提高了换热效率，使此管中心的原生污水温度能够更有效的实现热交换，避免了能量的损失。

Claims

1.一种满液节能高效旋流组合式换热器，包括有设备外壳体，设备外壳体上设有原生污水进水口、原生污水出水口、中介水进口和中介水出口，其特征在于设备外壳体内由上而下设有多层横排管的换热多流道，其中：

换热多流道的第一层横排管与第二层横排管、第三层横排管和第四层横排管、第五层横排管与第六层管横排管、……、构成了换热多流道的右腔体；

换热多流道的第二层横排管与第三层横排管、第四层横排管与第五层横排管、第六层横排管与第七层横排管、……、构成了换热多流道的左腔体；

所述设备外壳体内还设有由换热多流道的最上层横排管的外壁与设备外壳体内壁构成的中介水腔体及换热多流道的上层横排管与下层横排管之间形成的满液式的中介水腔体；

所述设备外壳体的侧壁设有左封盖和右封盖，设备外壳体的内壁设有左侧封头隔板和右侧封头隔板，左侧封头隔板和右侧封头隔板的一端分别与设备外壳体的内壁相连接，左侧封头隔板和右侧封头隔板的另一端分别与换热多流道的横排管端头相连接。

2.根据权利要求1所述的满液节能高效旋流组合式换热器，其特征在于换热多流道的每一层横排管之间的间距为5～15mm，且上层横排管与下层横排管之间为错位排放。

3.根据权利要求1或2所述的满液节能高效旋流组合式换热器，其特征在于换热多流道的横排管为内侧双螺旋式换热管。