CN204963627U - 直接原生污水管板式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种与城市原生污水直接换热的管板式污水换热器装置。解决以往污水换热器易于堵塞及难于实现直接原生污水与制冷剂换热的问题。该装置由换热板和蛇形管组成，蛇形管截面为半圆形，通过焊接的方式紧贴于换热板上，换热板弯折呈楔形，管在内测，形成一片管板式换热器；几片换热器并联连接，蛇形管进出口由干管连接组成整块管板换热器。该换热器直接固定于原生污水干渠中，其工作过程为：污水依靠重力作用从楔形尖部掠过换热板，制冷剂在蛇形管内流动，完成污水与制冷剂之间的热量传递。

Description

直接原生污水管板式换热器

技术领域

本实用新型涉及一种直接污水源热泵污水换热系统，特别涉及一种制冷剂与原生污水直接换热的管板式换热器。

背景技术

随着经济发展社会进步我国乃至全世界总耗能逐年增加，化石燃料的大量消耗带来严重的环境污染问题，能源缺乏和环境污染问题已成为当今世界各国面临的重大问题。因此，清洁可再生能源的利用及大力开发成为我们面临的重要课题，也是实现节能环保的重要途径。热泵技术，特别是利用城市污水热能作为低品位热源/冷源进行供热/供冷的污水源热泵技术成为实现节能环保的有效途径之一，且越来越受到世界各国的关注。

现有的污水源热泵技术分为直接式污水源热泵和间接式污水源热泵，其中以直接式污水源热泵技术热效率最高，然而污水中固体杂质等对换热器的堵塞及污水换热器换热效率低等问题一直制约该技术发展。在以往的研究中有一些热泵系统加入污水过滤装置并利用过滤后的污水直接与制冷剂换热的方法，但是该方法中的过滤装置往往要消耗大量的电能等能源，同时过滤效果也不甚理想，很难达到直接式污水换热器对污水的水质要求，因此开发一种可直接与原生污水换热的换热装置是减少能耗，提高热泵热效率的有效途径。基于此开发了本实用新型换热装置。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术不足，提供一种设计独特、低成本、施工简单、耗能少，换热效率高的直接原生污水管板式换热器。

本实用新型的技术方案是：一种直接原生污水管板换热器，主要由制冷剂干管，蛇形管，换热板组成。所述制冷剂干管，如图1所示，制冷剂干管分为入口干管和出口干管，其中出口干管管径大于入口干管。制冷剂入口干管连接各蛇形管的入口，出口干管连接各蛇形管的出口，使得各蛇形管并联连接。

所述蛇形管，截面为半圆形，通过焊接的方式紧贴于换热板上，如图2和图3所示，图2中蛇形管采用纵向布置的方式，制冷剂由下而上曲折流动，污水与制冷剂流动方向平行；图3中蛇形管采用横向布置，制冷剂流动方向与污水流动方向垂直。

所述换热板，如图1、图4和图5，经弯折呈楔形，同时两个相邻的楔形换热板之间形成了楔形污水流通通道。

所述管板换热器，如图4和图5所示，上下游之间的换热器可采用两种布置方式，即串联和并联；同时，上下游换热器中各楔形换热板错列布置，加强污水流动过程的扰动。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型经济性好，其结构简单，易于加工和安装，降低了建造成本；

2.本实用新型中制冷剂与污水直接进行换热，消除了现有间接换热过程的能量损耗，大大提高了换热效率。

3.本实用新型污水和制冷剂的换热过程中，污水依靠重力作用流动，不额外耗能，可有效节省电能，降低能耗，降低运行成本。

4.本实用新型换热板与污水接触面为光滑平面，污物难以附着，同时换热面容易清理，使得换热板污垢热阻较小，换热效果较好。换热板呈楔形，各楔形换热板之间形成楔形污水流通通道，在污水流动方向上流通面积逐渐减小，污水流速增加，对换热板的扰动增强，换热得到加强，换热效率较高。

5.本实用新型具有多种连接方式且易于组装，换热面积可以根据换热负荷灵活调整，使得设计过程简单灵活。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型结构图。

图2为本实用新型换热板蛇形管纵向布置结构图。

图3为本实用新型换热板蛇形管横向布置结构图。

图4为本实用新型串联连接结构图。

图5为本实用新型并联连接结构图。

图1本实用新型结构图中，1.制冷剂入口干管，2.制冷剂出口干管，3.换热板，4.蛇形管。

图2为本实用新型换热板蛇形管纵向布置结构图中，5.蛇形管，6.换热板，7.制冷剂干管。

图3为本实用新型换热板蛇形管横向布置结构图中，8.蛇形管，9.换热板，10.制冷剂干管。

图4为本实用新型串联连接结构图，11.制冷剂入口干管，12.换热板，13.污水干渠，14.制冷剂出口干管。

图5为本实用新型并联连接结构图，15.制冷剂入口干管，16.换热板，17.污水干渠，18.制冷剂出口干管。

具体实施方式

实施过程：参见图1，对于制冷剂侧，制冷剂首先从制冷剂入口干管分别进入各换热板蛇形管入口，流过蛇形管完成热量交换后经蛇形管出口进入制冷剂出口干管；对于污水侧，污水在自身重力作用下流过换热板间的楔形流通通道完成污水与换热板之间的换热过程。综合以上，污水与制冷剂之间实现了有效换热。

Claims (10)

1.直接原生污水管板式换热器，装置由制冷剂干管，蛇形管，换热板组成，其特征是原生污水从换热板外部流过相邻两换热板间的楔形区域，制冷剂通过干管流过蛇形管实现制冷剂与原生污水之间的换热。

2.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，制冷剂干管出口干管管径大于入口干管。

3.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，蛇形管采用半圆管，通过焊接的方式紧贴于换热板上。

4.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，蛇形管沿换热板纵向布置，且制冷剂由下向上曲折流动。

5.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，蛇形管沿换热板横向布置。

6.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，换热板弯折呈楔形，楔形夹角为20°。

7.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，换热板弯折呈楔形，楔形夹角为30°。

8.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，换热板弯折呈楔形，楔形夹角为35°。

9.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，换热板弯折呈楔形，楔形夹角为40°。

10.根据权利要求1所述的直接原生污水管板式换热器，其特征是，换热板弯折呈楔形，楔形夹角为45°。