CN201522210U - 高效螺旋槽套管式余热回收器 - Google Patents

高效螺旋槽套管式余热回收器 Download PDF

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Abstract

一种供热水器用高效螺旋槽套管式余热回收器，由螺旋槽管、外套管、进水三通、出水三通、双头增压水泵及壳体组成，其特征是螺旋槽管装配在外套管中心部位，两部件同心且相互之间保持等距离形成一环隙状废水通道，螺旋槽管的两端与两个三通的出端连接或焊接在一起，三通的出端连接双头增压水泵头A上；外套管的两端与三通的进端连接在一起，三通的废热水进口连接在双头增压水泵的另一个水泵头B上。工作时洗浴废热水与冷水在螺旋槽套管式余热回收器中逆向流动，各行其道，多方位进行热量交换，从而将洗浴废热水中的热量几乎全部传导给冷水，再送入热水器继续加热，使热水器的出水温度显著提高，出水率显著增加。

Description

高效螺旋槽套管式余热回收器
所属技术领域
本发明涉及一种余热回收器，具体讲是一种可以将电热水器、燃气热水器及太阳能热水器洗浴时废水中的余热快速回收供热水器继续利用的高效螺旋槽套管式余热回收器。
背景技术
现有的电热水器、燃气热水器及太阳能热水器在洗浴时热能的利用率只有20％，而其余的热量都随着废水流掉了，也就是说洗浴过程中有80％的热能成为废热流掉了，非常可惜。目前有用光管套管余热回收器进行热水器余热回收的，有一定效果，但光管套管余热回收器的金属管壁厚，换热面积小，管内外传热膜系数小，余热回收效率较低。
发明内容
为克服现有热水器余热回收器的缺陷，而设计出一种高效的螺旋槽套管式余热回收器。螺旋槽套管式余热回收器的螺旋槽管传热膜系数是光管的1.5倍，可将热水器的余热最大限度的回收供热水器继续利用，使热水器节能效果达70％以上。
本发明用以下方法来实现：一种高效螺旋槽套管式余热回收器，由螺旋槽管、外套管、进水三通、出水三通、双头增压水泵及壳体组成，其特征是螺旋槽管装配在外套管中心部位，两部件同心且相互之间保持等距离形成一环隙状废水通道，螺旋槽管的两端与两个三通的出端连接或焊接在一起，三通的出端连接双头增压水泵头A上；外套管的两端与三通的进端连接在一起，三通的废热水进口连接在双头增压水泵的另一个水泵头B上，冷水从螺旋槽管的冷水进口进入螺旋槽套管式余热回收器并从热水出口流出，废热水从三通废热水进口进入废热水通道并从废水出口流出，洗浴废热水与冷水在螺旋槽套管式余热回收器中逆向流动，各行其道，互不联通，多方位进行热交换，从而将洗浴废热水中的热量几乎全部传导给冷水，然后得热的冷水再送入热水器继续加热，使热水器的出水温度显著提高，出水率显著增加。
上边所述的螺旋槽管是一管壁上具有外凸和内凹的螺旋槽或横纹槽金属管，此种结构可使管子内外传热膜系数较光管提高70％以上，螺旋槽管的管外传热膜系数较光管提高1.5倍，由于传热强化，余热回收效果十分显著；螺旋槽管可以使流经管内的冷水产生附加的螺旋运动，提高了近壁冷水与管壁间的相对运动速度，从而减薄了传热边界层的厚度，提高了螺旋槽管的传热速率；螺旋槽管是双面强化性传热，它本身有一种形体阻力，起到类似人工表面粗造物的作用，在螺旋槽管的前后之间形成逆向压力梯度，边界层出现分离漩涡，加强了管内水温的径向混合，减小了边界层的热阻，从而提高了传热速率，可将流经管子外边废水中的热能迅速、几乎全部传导给流经螺旋槽管中的冷水。
为了进一步提高螺旋槽管的换热能力，使管中旋流降到最低的限度，实验表明螺旋槽管的螺旋槽夹角β接近90°为最佳。
上述螺旋槽管与外套管长度一般相等，总长度在8-13米之间，形状可以是单层盘管式、或多层盘管式、或绕球状盘管式。
上述螺旋槽管的材料为铜管、或者钢管、不锈钢管、铝管、以及钛管，本实案采用铜管。
上述螺旋槽管的外套管可以是塑料软管、或者ABS管、PPR管、PVC管、尼龙管、铝塑管、高分子材料管或整体浇注塑制通道板。
为了提高螺旋槽套管式余热回收器中洗浴废水与冷水逆向流速，增加热能转换效率，采用两个水泵头，所述的双头增压水泵为一台电动机，同时带动两个水泵头，也可以用两部电动机，分别各带动一个水泵头。
上述的水泵头B废热水进口处装配有异物过滤网，以免洗浴时头发或其它异物进入余热回收器。
使用高效螺旋槽套管式余热回收器的效果：可将热水器的余热最大限度的回收来加热将进入热水器的冷水供热水器利用，使热水器的出水温度显著提高，出水率显著增加，节能效果达70％以上。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
图1中1、螺旋槽管  2、外套管  3、进水三通  4、出水三通5、冷水进口  6、热水出口  7、异物过滤网  8、废水出口  9、壳体  10、三通的进端  11、三通的出端  12、三通的进端  13、三通的出端  14、废热水通道  15、水泵头B  16、水泵头A  17双头增压水泵  18、废热水进口
具体实施方式
如图1所示，一种高效螺旋槽套管式余热回收器，由螺旋槽管1、外套管2、进水三通3、出水三通4、双头增压水泵17及壳体9组成，其特征是螺旋槽管1装配在外套管2中心部位，两部件同心且相互之间保持等距离形成一环隙状废水通道14，螺旋槽管1的两端与两个三通的出端11、13连接或焊接在一起，三通的出端11连接双头增压水泵头A 16上；外套管2的两端与三通的进端10、12连接在一起，三通的废热水进口18连接在双头增压水泵17的另一个水泵头B 15上，冷水从螺旋槽管1的冷水进口5进入螺旋槽套管式余热回收器并从热水出口6流出，废热水经异物过滤网7、水泵头B从三通废热水进口18进入废热水通道14并从废水出口8流出，洗浴废热水与冷水在螺旋槽套管式余热回收器中逆向流动，各行其道，互不联通，多方位进行热交换，从而将洗浴废热水中的热量几乎全部传导给冷水，然后得热的冷水再送入热水器被继续加热，热水器的出水温度即显著提高，出水率显著增加。
上边所述的螺旋槽管1是一管壁上具有外凸和内凹的螺旋槽或横纹槽金属管，此种结构可使管子内外传热膜系数较光管提高70％以上，螺旋槽管的管外传热膜系数较光管提高1.5倍，由于传热强化，余热回收效果十分显著；螺旋槽管1可以使流经管内的冷水产生附加的螺旋运动，提高了近壁冷水与管壁间的相对运动速度，从而减薄了传热边界层的厚度，提高了螺旋槽管的传热速率；螺旋槽管1是双面强化性传热，它本身有一种形体阻力，起到类似人工表面粗造物的作用，在螺旋槽管的前后之间形成逆向压力梯度，边界层出现分离漩涡，加强了管内水温的径向混合，减小了边界层的热阻，从而提高了传热速率，可将流经螺旋槽管管子外边废水中的热能迅速、几乎全部传导给流经螺旋槽管中的冷水。
为了进一步提高螺旋槽管1的换热能力，使管中旋流降到最低的限度，实验表明螺旋槽管1的螺旋槽夹角β接近90°为最佳。
上述螺旋槽管1与外套管2长度一般相等，总长度在8-13米之间，形状可以是单层盘管式、或多层盘管式、或绕球状盘管式。
上述螺旋槽管1的有效直径范围是4mm-9.6mm。
上述螺旋槽管1的材料为铜管、或者钢管、不锈钢管、铝管、以及钛管，本实案采用铜管。
上述螺旋槽管的外套管2可以是塑料软管、或者ABS管、PPR管、PVC管、尼龙管、铝塑管、高分子材料管或整体浇注塑制通道板。
为了提高螺旋槽套管式余热回收器中洗浴废水与冷水逆向流速，增加热能转换效率，采用两个水泵头，所述的双头增压水泵17为一台电动机，同时带动两个水泵头，也可以用两部电动机，分别各带动一个水泵头。
上述的水泵头B 15废热水进口处装配有异物过滤网7，以免洗浴时头发或其它异物进入余热回收器。
上述螺旋槽套管式余热回收器的进水三通3和出水三通4是金属材质或者塑料材质。

Claims (10)

1.一种高效螺旋槽套管式余热回收器，由螺旋槽管(1)、外套管(2)、进水三通(3)、出水三通(4)、双头增压水泵(17)及壳体(9)组成，其特征是螺旋槽管(1)装配在外套管(2)中心部位，两部件同心且相互之间保持等距离形成一环隙状废水通道(14)，螺旋槽管(1)的两端与两个三通的出端(11)、(13)连接或焊接在一起，三通的出端(11)连接双头增压水泵头A(16)上；外套管(2)的两端与三通的进端(10)、(12)连接在一起，三通的废热水进口(18)连接在双头增压水泵(17)的另一个水泵头B(15)上，冷水从螺旋槽管(1)的冷水进口(5)进入螺旋槽套管式余热回收器并从热水出口(6)流出，废热水经异物过滤网(7)、水泵头B(15)从三通废热水进口(18)进入废热水通道(14)并从废水出口(8)流出，洗浴废热水与冷水在螺旋槽套管式余热回收器中逆向流动，各行其道，互不联通。
2.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的螺旋槽管(1)是一管壁上具有外凸和内凹的螺旋槽或横纹槽金属管。
3.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的螺旋槽管(1)的螺旋槽夹角β接近90°。
4.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的螺旋槽管(1)与外套管(2)长度相等，总长度在8-13米之间，形状可以是单层盘管式、或多层盘管式、或绕球状盘管式。
5.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的螺旋槽管(1)的有效直径范围是4mm-9.6mm。
6.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的螺旋槽管(1)的材料是铜管，或者钢管，或者不锈钢管，或者铝管，或者钛管。
7.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的外套管(2)可以是塑料软管、或者ABS管、PPR管、PVC管、尼龙管、铝塑管、高分子材料管或整体浇注塑制通道板。
8.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的双头增压水泵(17)为一台动力电动机，同时带动两个水泵头。
9.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的水泵头B(15)废热水进口处装配有异物过滤网(7)。
10.根据权利要求1所述的高效螺旋槽套管式余热回收器，其特征是：所述的螺旋槽套管式余热回收器的进水三通(3)和出水三通(4)是金属材质或者塑料材质。
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