CN205373154U

CN205373154U - 一种组合式铝合金换热器及其系统

Info

Publication number: CN205373154U
Application number: CN201620032200.XU
Authority: CN
Inventors: 杨胜东
Original assignee: BEIJING RUIBAOLI HEAT ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BEIJING RUIBAOLI HEAT ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2016-01-14
Filing date: 2016-01-14
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2026-01-14

Abstract

本实用新型涉及一种组合式铝合金换热器及其系统，该装置应用于与原生污水进行热交换，将原生污水中的冷热量传递给热泵的一种高效能换热器，是污水源热泵系统对建筑物进行供暖、供冷的主要设备，由壳体、污水进水口、清水后联箱、污水检修门、支撑肋、底座、清水前联箱、清水进水口、清水出水口、污水进水联箱、污水出水口、污水换热通道、清水换热通道、支架豁口、清水折流板、端面平板、污水出水联箱、污水折流板、密封垫片、污水折流管箱、吊环、换热板片、污水折流口、换热板片安装槽组成。

Description

一种组合式铝合金换热器及其系统

技术领域

本实用新型涉及一种组合式铝合金换热器及其系统，该装置应用于与原生污水进行热交换，将原生污水中的冷热量传递给热泵的一种高效能换热器，是污水源热泵系统对建筑物进行供暖、供冷的主要设备。

背景技术

能源是人类社会赖以生存和发展的重要物质基础，寻找和利用新的可再生能源是解决能源紧张的一种有效途径，开发利用城市原生污水作为热泵低位冷热源，为建筑物供暖、供冷具有重要的节能与环保价值，对缓解能源消耗紧张、减轻环境污染具有重要意义。但原生污水中含有大量的污杂物以及纤维和毛发，如不经过任何处理或不采取防堵措施的情况下，直接进入热交换设备进行换热，很容易堵塞热交换设备，无法正常运行。

另外，铝合金的密度比钢的密度小，如采用铝合金作为换热器的换热板片，会减轻换热器的自重，有利于换热器的安装；铝合金的导热系数约为普通钢材的4倍，采用铝合金作为换热器换热板片，会提高换热器的传热系数。

在污水源热泵系统中，往往换热器的清水侧需要承受较大的压力，所以对污水换热器清水侧承压能力要求较高，还有铝合金的焊接难度相对较大，采用拼接的方式减少了铝合金的焊接工作量，降低了换热器的生产成本。

发明内容

为解决原生污水中污杂物以及纤维和毛发，如不经过任何处理或不采取防堵措施的情况下，堵塞热交换设备；降低换热器自身重量、提高换热器的换热效率、承压能力，本实用新型提供了一种组合式铝合金换热器及其系统。

应用原理：

1、如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，本实用新型组合式铝合金换热器由壳体、污水进水口、清水后联箱、污水检修门、支撑肋、底座、清水前联箱、清水进水口、清水出水口、污水进水联箱、污水出水口、污水换热通道、清水换热通道、支架豁口、清水折流板、端面平板、污水出水联箱、污水折流板、密封垫片、污水折流管箱、吊环、换热板片、污水折流口、换热板片安装槽组成，N片换热板片间由支架水平耦合连接形成单层换热体，每相临两层换热体之间间隙形成污水换热通道，相临两层换热体与换热体之间间距为3-6cm；端面平板开有N个换热板片安装槽，换热板片两端分别伸入端面平板中的换热板片安装槽，并进行铝焊连接，清水后联箱与端面平板、清水前联箱与端面平板通过法兰联接密封封闭，清水前联箱、清水后联箱和换热板片中的清水换热通道形成封闭的清水换热空间，清水前联箱、清水后联箱内的清水折流板将清水换热通道分隔成N个换热流程。

2、组合式铝合金换热器内原生污水与清水换热流程为：

原生污水换热流程：如图4、图6、图7所示，原生污水由污水进水口进入污水进水联箱，由污水进水联箱分流至其两侧的污水折流管箱，污水折流管箱内的污水折流板将污水换热通道分成N个流程，进入两侧污水折流管箱的原生污水，经污水折流管箱折流后进入污水换热通道第一层，沿污水换热通道长度方向流动，流到另一端时，由另一端的两侧污水折流管箱折流流向第二层，并沿第二层污水换热通道长度方向回流，到达污水换热通道端头时，由这一端两侧污水折流管箱再折流流向第三层，并再沿折流后的污水换热通道长度方向流动，往复折流与清水进行换热至第N层后，汇集于污水出水联箱，由污水出水口流出。

清水换热流程：如图5、图7所示，清水由清水进水口进入清水前联箱，清水折流板将清水换热通道分隔成N个流程，清水最先沿底层的清水换热通道长度方向流动，到达清水后联箱后，折流流入上一流程，沿清水换热通道长度方向流动，流至清水前联箱后再折流，往复流动与污水进行换热至第N层后，由清水出水口流出。

3、如图1、图2、图3、图7所示，污水折流管箱外侧设有污水检修门，污水检修门开启后可对污水换热通道进行维护；清水前联箱、清水后联箱与主体由法兰连接，开启后可对清水换热通道进行维护。

4、如图10、图12、图13、图14、图15、图16所示，支架3作为竖向支撑时，立面侧设有支架豁口，支架1、支架2、支架4、支架5同支架3相同，也设有支架豁口(14)，主要作用为使同层由支架相隔的污水换热通道相通，与污水折流管箱相临的支架豁口称为污水折流口；换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5采用卡槽连接方式，换热板片上的耦合卡扣与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5上的耦合卡槽进行耦合，支架1、支架2、支架3)、支架4、支架5上的耦合卡槽、耦合卡扣相互耦合，换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5组合成单层污水换热通道为四通道的换热器。

5、如图17所示，换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5采用卡槽连接方式，换热板片上的耦合卡扣与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5上的耦合卡槽进行耦合，支架1、支架2、支架3)、支架4、支架5上的耦合卡槽、耦合卡扣相互耦合，换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5组合成单层污水换热通道为二通道的换热器。

6、如图18所示，换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5采用卡槽连接方式，换热板片上的耦合卡扣与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5上的耦合卡槽进行耦合，支架1、支架2、支架3)、支架4、支架5上的耦合卡槽、耦合卡扣相互耦合，换热板片与支架1、支架2、支架3、支架4、支架5组合成单层污水换热通道为一通道的换热器。

7、如图19所示，一种污水源热泵空调系统，由粗过滤网、自吸污水泵、污水供水管、组合式铝合金换热器、污水退水管、清水循环泵、清水供水管、清水回水管、热泵机组、末端供水管、末端系统、末端循环泵、末端回水管组成，原生污水经粗过滤网拦截其含有较大颗粒的污物后，由自吸污水泵经污水供水管输送至组合式铝合金换热器，在组合式铝合金换热器内与清水进行换热，换热后由污水退水管排至污水干渠下游；清水由清水回水管进入组合式铝合金换热器，经与污水进行换热后，由清水循环泵经清水供水管进入热泵机组，与工质换热后，由清水回水管进入组合式铝合金换热器循环换热；末端水由末端循环泵经末端回水管进入热泵机组，与工质进行换热，换热后由末端供水管进入末端系统进行换热，换热后再由末端循环泵经末端回水管进入热泵机组循环换热。

附图说明

图1-本实用新型组合式铝合金换热器轴测图

图2-本实用新型组合式铝合金换热器正面图

图3-本实用新型组合式铝合金换热器立面图

图4-本实用新型组合式铝合金换热器A-A剖面图

图5-本实用新型组合式铝合金换热器清水流向图

图6-本实用新型组合式铝合金换热器B-B剖面图

图7-本实用新型组合式铝合金换热器爆炸图

图8-图7的I处示意图

图9-换热板片示意图

图10-图9的II处示意图

图11-端面平板示意图

图12-换热板片组合图

图13-图12的III处示意图

图14-图12的IV处示意图

图15-支架3示意图

图16-图15的V处示意图

图17-另一种支架换热板片组合图

图18-另一种支架换热板片组合图

图19-本实用新型系统图

附图图面说明

图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、图14、图15、图16、图17、图18，1-壳体；2-污水进水口；3-清水后联箱；4-污水检修门；5-支撑肋；6-底座；7-清水前联箱；8-清水进水口；9-清水出水口；10-污水进水联箱；11-污水出水口；12-污水换热通道；13-清水换热通道；14-支架豁口；15-清水折流板；16-端面平板；17-污水出水联箱；18-污水折流板；19-密封垫片；20-污水折流管箱；21-吊环；22-换热板片；23-污水折流口；24-耦合卡扣；25-支架1；26-支架2；27-支架3；28-支架4；29-支架5；30-耦合卡槽；31换热板片安装槽。

图19，32-粗过滤网；33-自吸污水泵；34-污水供水管；35-组合式铝合金换热器；36-污水退水管；37-清水循环泵；38-清水供水管；39-清水回水管；40-热泵机组；41-末端供水管；42-末端系统；43-末端循环泵；44-末端回水管。

具体实施方式

1、如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示，本实用新型的组合式铝合金换热器由壳体(1)、污水进水口(2)、清水后联箱(3)、污水检修门(4)、支撑肋(5)、底座(6)、清水前联箱(7)、清水进水口(8)、清水出水口(9)、污水进水联箱(10)、污水出水口(11)、污水换热通道(12)、清水换热通道(13)、支架豁口(14)、清水折流板(15)、端面平板(16)、污水出水联箱(17)、污水折流板(18)、密封垫片(19)、污水折流管箱(20)、吊环(21)、换热板片(22)、污水折流口(23)、换热板片安装槽(31)组成，N片换热板片(22)间由支架水平耦合连接形成单层换热体，每相临两层换热体之间间隙形成污水换热通道(12)，相临两层换热体与换热体之间间距为3-6cm；端面平板(16)开有N个换热板片安装槽(31)，换热板片(22)两端分别伸入端面平板(16)中的换热板片安装槽(31)，并进行铝焊连接，清水后联箱(3)与端面平板(16)、清水前联箱(7)与端面平板(16)通过法兰联接密封封闭，清水前联箱(7)、清水后联箱(3)和换热板片(22)中的清水换热通道(13)形成封闭的清水换热空间，清水前联箱(7)、清水后联箱(3)内的清水折流板(15)将清水换热通道(13)分隔成N个换热流程。

2、组合式铝合金换热器内原生污水与清水换热流程为：

原生污水换热流程：如图4、图6、图7所示，原生污水由污水进水口(2)进入污水进水联箱(10)，由污水进水联箱(10)分流至其两侧的污水折流管箱(20)，污水折流管箱(20)内的污水折流板(18)将污水换热通道(12)分成N个流程，进入两侧污水折流管箱(20)的原生污水，经污水折流管箱(20)折流后进入污水换热通道(12)第一层，沿污水换热通道(12)长度方向流动，流到另一端时，由另一端的两侧污水折流管箱(20)折流流向第二层，并沿第二层污水换热通道(12)长度方向回流，到达污水换热通道(12)端头时，由这一端两侧污水折流管箱(20)再折流流向第三层，并再沿折流后的污水换热通道(12)长度方向流动，往复折流与清水进行换热至第N层后，汇集于污水出水联箱(17)，由污水出水口(11)流出。

清水换热流程：如图5、图7所示，清水由清水进水口(8)进入清水前联箱(7)，清水折流板(15)将清水换热通道(13)分隔成N个流程，清水最先沿底层的清水换热通道(13)长度方向流动，到达清水后联箱(3)后，折流流入上一流程，沿清水换热通道(13)长度方向流动，流至清水前联箱(7)后再折流，往复流动与污水进行换热至第N层后，由清水出水口(9)流出。

3、如图1、图2、图3、图7所示，污水折流管箱(20)外侧设有污水检修门(4)，污水检修门(4)开启后可对污水换热通道(12)进行维护；清水前联箱(7)、清水后联箱(3)与主体由法兰连接，开启后可对清水换热通道(13)进行维护。

4、如图10、图12、图13、图14、图15、图16所示，支架3(27)作为竖向支撑时，立面侧设有支架豁口(14)，支架1(25)、支架2(26)、支架4(28)、支架5(29)同支架3(27)相同，也设有支架豁口(14)，主要作用为使同层由支架相隔的污水换热通道(12)相通，与污水折流管箱(20)相临的支架豁口(14)称为污水折流口(23)；换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式，换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合，支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)、耦合卡扣(24)相互耦合，换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为四通道的换热器。

5、如图17所示，换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式，换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合，支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)、耦合卡扣(24)相互耦合，换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为两通道的换热器。

6、如图18所示，换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式，换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合，支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)、耦合卡扣(24)相互耦合，换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为一通道的换热器。

7、如图19所示，一种污水源热泵空调系统，由粗过滤网(32)、自吸污水泵(33)、污水供水管(34)、组合式铝合金换热器(35)、污水退水管(36)、清水循环泵(37)、清水供水管(38)、清水回水管(39)、热泵机组(40)、末端供水管(41)、末端系统(42)、末端循环泵(43)、末端回水管(44)组成，原生污水经粗过滤网(32)拦截其含有较大颗粒的污物后，由自吸污水泵(33)经污水供水管(34)输送至组合式铝合金换热器(35)，在组合式铝合金换热器(35)内与清水进行换热，换热后由污水退水管(36)排至污水干渠下游；清水由清水回水管(39)进入组合式铝合金换热器(35)，经与污水进行换热后，由清水循环泵(37)经清水供水管(38)进入热泵机组(40)，与工质换热后，由清水回水管(39)进入组合式铝合金换热器(35)循环换热；末端水由末端循环泵(43)经末端回水管(44)进入热泵机组(40)，与工质进行换热，换热后由末端供水管(41)进入末端系统(42)进行换热，换热后再由末端循环泵(43)经末端回水管(44)进入热泵机组(40)循环换热。

Claims

1.本实用新型组合式铝合金换热器，其特征在于由壳体(1)、污水进水口(2)、清水后联箱(3)、污水检修门(4)、支撑肋(5)、底座(6)、清水前联箱(7)、清水进水口(8)、清水出水口(9)、污水进水联箱(10)、污水出水口(11)、污水换热通道(12)、清水换热通道(13)、支架豁口(14)、清水折流板(15)、端面平板(16)、污水出水联箱(17)、污水折流板(18)、密封垫片(19)、污水折流管箱(20)、吊环(21)、换热板片(22)、污水折流口(23)、换热板片安装槽(31)组成，N片换热板片(22)间由支架水平耦合连接形成单层换热体，每相临两层换热体之间间隙形成污水换热通道(12)，相临两层换热体与换热体之间间距为3-6cm；端面平板(16)开有N个换热板片安装槽(31)，换热板片(22)两端分别伸入端面平板(16)中的换热板片安装槽(31)，并进行铝焊连接，清水后联箱(3)与端面平板(16)、清水前联箱(7)与端面平板(16)通过法兰联接密封封闭，清水前联箱(7)、清水后联箱(3)和换热板片(22)中的清水换热通道(13)形成封闭的清水换热空间，清水前联箱(7)、清水后联箱(3)内的清水折流板(15)将清水换热通道(13)分隔成N个换热流程。

2.根据权利要求1所述的组合式铝合金换热器，其特征在于原生污水与清水换热流程为：原生污水换热流程：原生污水由污水进水口(2)进入污水进水联箱(10)，由污水进水联箱(10)分流至其两侧的污水折流管箱(20)，污水折流管箱(20)内的污水折流板(18)将污水换热通道(12)分成N个流程，进入两侧污水折流管箱(20)的原生污水，经污水折流管箱(20)折流后进入污水换热通道(12)第一层，沿污水换热通道(12)长度方向流动，流到另一端时，由另一端的两侧污水折流管箱(20)折流流向第二层，并沿第二层污水换热通道(12)长度方向回流，到达污水换热通道(12)端头时，由这一端两侧污水折流管箱(20)再折流流向第三层，并再沿折流后的污水换热通道(12)长度方向流动，往复折流与清水进行换热至第N层后，汇集于污水出水联箱(17)，由污水出水口(11)流出；清水换热流程：清水由清水进水口(8)进入清水前联箱(7)，清水折流板(15)将清水换热通道(13)分隔成N个流程，清水最先沿底层的清水换热通道(13)长度方向流动，到达清水后联箱(3)后，折流流入上一流程，沿清水换热通道(13)长度方向流动，流至清水前联箱(7)后再折流，往复流动与污水进行换热至第N层后，由清水出水口(9)流出。

3.根据权利要求1所述的组合式铝合金换热器，其特征在于污水折流管箱(20)外侧设有污水检修门(4)，污水检修门(4)开启后可对污水换热通道(12)进行维护；清水前联箱(7)、清水后联箱(3)与主体由法兰连接，开启后可对清水换热通道(13)进行维护。

4.根据权利要求1所述的组合式铝合金换热器，其特征在于支架3(27)作为竖向支撑时，立面侧设有支架豁口(14)，支架1(25)、支架2(26)、支架4(28)、支架5(29)同支架3(27)相同，也设有支架豁口(14)，主要作用为使同层由支架相隔的污水换热通道(12)相通，与污水折流管箱(20)相临的支架豁口(14)称为污水折流口(23)；换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式，换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合，支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)、耦合卡扣(24)相互耦合，换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为四通道的换热器。

5.本实用新型组合式铝合金换热器另一种组合形式，其特征在于换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式，换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合，支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)、耦合卡扣(24)相互耦合，换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为两通道的换热器。

6.本实用新型组合式铝合金换热器另一种组合形式，其特征在于换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)采用卡槽连接方式，换热板片(22)上的耦合卡扣(24)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)进行耦合，支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)上的耦合卡槽(30)、耦合卡扣(24)相互耦合，换热板片(22)与支架1(25)、支架2(26)、支架3(27)、支架4(28)、支架5(29)组合成单层污水换热通道(12)为一通道的换热器。

7.一种污水源热泵空调系统，其特征在于包含权利要求1-6所述的组合式铝合金换热器，由粗过滤网(32)、自吸污水泵(33)、污水供水管(34)、组合式铝合金换热器(35)、污水退水管(36)、清水循环泵(37)、清水供水管(38)、清水回水管(39)、热泵机组(40)、末端供水管(41)、末端系统(42)、末端循环泵(43)、末端回水管(44)组成，原生污水经粗过滤网(32)拦截其含有较大颗粒的污物后，由自吸污水泵(33)经污水供水管(34)输送至组合式铝合金换热器(35)，在组合式铝合金换热器(35)内与清水进行换热，换热后由污水退水管(36)排至污水干渠下游；清水由清水回水管(39)进入组合式铝合金换热器(35)，经与污水进行换热后，由清水循环泵(37)经清水供水管(38)进入热泵机组(40)，与工质换热后，由清水回水管(39)进入组合式铝合金换热器(35)循环换热；末端水由末端循环泵(43)经末端回水管(44)进入热泵机组(40)，与工质进行换热，换热后由末端供水管(41)进入末端系统(42)进行换热，换热后再由末端循环泵(43)经末端回水管(44)进入热泵机组(40)循环换热。