CN206037778U - 热水解污泥套管冷却器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热水解污泥套管冷却器，包括波节管和同轴套设在该波节管外的套管，套管和波节管之间留有环状空腔。本实用新型的波节管增大了换热面积，对波节管内的待冷却污泥以及环状空腔内的冷却水均起到了扰动作用，可以有效提高热水解污泥冷却效率，减少污泥预处理时间。

Description

热水解污泥套管冷却器

技术领域

本实用新型涉及一种冷却装置，尤其涉及污泥处理厂热水解污泥的套管冷却器。

背景技术

随着周围环境的恶化、用地的紧张以及人们环保意识的增强，剩余污泥的有效处理也已经被提上日程。热水解+厌氧消化工艺可以有效处理剩余污泥，但是热水解后污泥的温度(一般大于100℃)要远远高于厌氧消化所要求的温度范围(一般为33～35℃)，所以要对热水解污泥进行有效地冷却处理。

套管式换热器结构简单，换热面积增减自如，占地小。但是传统的套管式换热器的内管和套管都是采用的光滑圆管，内管表面是冷热流体进行换热的唯一换热面，换热面积小，换热系数低，当内管和空腔内的流体状态为层流时，换热不充分，效果很差。为此，很多专利都提出了改进的措施，中国专利CN201520804641.2提出了一种具有强化换热面的的套管式换热器，在内管的外表面设置了若干个扭曲的棱锥形翅片，内管的内表面设置若干槽道，外管的内表面设置平行的凸槽，增大了换热面积和换热系数。中国专利CN201220519612.8提出了一种高粘度高温液体的套管式换热器，在内管的内表面设置一定间距的短螺旋纹，增强内部流体的扰动，强化换热。

但是这些换热器都不适合用于热水解污泥的换热，热水解污泥是高粘度流体，是水的粘度的几十倍之多。要做到换热得到强化，又不能造成太多的能耗损失，而且易堵塞的问题也亟待解决。

实用新型内容

为了解决现有的热水解污泥冷却装置占地面积大，冷却效率低的问题，本实用新型提出了一种热水解污泥套管冷却器，可以有效提高热水解污泥的冷却效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种热水解污泥套管冷却器，包括波节管和同轴套设在该波节管外的套管，所述套管和所述中心管之间留有环状空腔。

较佳的，所述波节管的直径为30-60mm，波峰高度为2-5mm。

较佳的，所述波节管的波节间距为15-25mm。

较佳的，所述波节管的一端设置有待冷却污泥的进口端，另一端设置有待冷却污泥的出口端，并且，在所述套管的一端设置冷却水的出口端，其位于待冷却污泥进口端的同一侧，在所述套管的另一端设置冷却水的进口端，其位于待冷却污泥出口端的同一侧，在工作状态下，冷却水全面包裹所述波节管。

较佳的，所述热水解污泥套管冷却器采用首尾连接的方式，并且用法兰连接，便于后期维护。

较佳的，所述波节管的波谷与直管段采用圆角衔接，减少了流体阻力。

本实用新型所采用的技术方案带来的有益技术效果包括：

本实用新型的冷却水的进口端与待冷却污泥的出口端在同一侧，冷却水的出口端与待冷却污泥的进口端在同一侧，实现两种流体交叉流动，达到逆流换热的效果；

本实用新型的中心管为波节管，增大了换热面积，对波节管内的待冷却污泥以及环状空腔内的冷却水均起到了扰动作用，可以有效提高热水解污泥冷却效率，减少污泥预处理时间。

附图说明

图1是现有的套管式换热器剖面结构图；

图2是本实用新型一实施例的结构图；

图3是本实用新型一实施例的局部放大图。

图中，1-套管；2-中心圆管，3-波节管。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。

请参考图1，现有的套管式换热器包括中心圆管2和通轴套设在该中心管外的套管1，套管1和中心圆管2之间留有环状空腔，在冷却过程中采用对流的方式(待冷却污泥的流向与冷却水的流向相反)来实现对待冷却污泥的降温。而在实际应用中，此种简单的方式并不能使待冷却污泥有效降温，待冷却污泥在高速流动的状态下依然处于层流状态，其中心部分不能接触到中心管2的边缘而把热能有效传导出去。

实施例1：

请参考图2，通过模压技术，将中心圆管制成带横向波纹的波节管3，波节管3的直径A为30-60mm,波峰高度B为2-5mm,波节间距C为15-25mm，并且波节管3的波谷与直管段采用圆角衔接，减少了流动阻力。由于波节管3是一种截面具有周期性变化的管道，待冷却污泥在流经波峰和波谷时，压力和流速都会发生周期性的变化，待冷却污泥在波峰处剪切边界层，产生局部旋涡，形成从壁面到主流核心区的二次流，使壁面处和主流区的待冷却污泥得到一定程度上混合，并且由于旋涡的产生，加大管道内部的扰动，从而增强湍流强度，减小对流传热热阻，有利于传热得到强化。不仅如此，环状空腔内的冷却水的流动状态也能得到改善。尤其当波节管3内的待冷却的污泥流动为层流时，相比于传统的套管1换热器，冷却效率能够提高50％-150％。

实施例2：

在本实用新型实施例1的基础上，将热水解污泥套管冷却器采用首尾连接的方式并列架设一支架上，并且用法兰连接，便于后期维护。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (6)

1.一种热水解污泥套管冷却器，其特征在于：包括波节管和同轴套设在该波节管外的套管，所述套管和所述波节管之间留有环状空腔。

2.如权利要求1所述的热水解污泥套管冷却器，其特征在于：所述波节管的直径为30-60mm，波峰高度为2-5mm。

3.如权利要求1所述的热水解污泥套管冷却器，其特征在于：所述波节管的波节间距为15-25mm。

4.如权利要求1所述的热水解污泥套管冷却器，其特征在于：所述波节管的一端设置有待冷却污泥的进口端，另一端设置有待冷却污泥的出口端，并且，在所述套管的一端设置冷却水的出口端，其位于待冷却污泥进口端的同一侧，在所述套管的另一端设置冷却水的进口端，其位于待冷却污泥出口端的同一侧，在工作状态下，冷却水全面包裹所述波节管。

5.如权利要求1所述的热水解污泥套管冷却器，其特征在于：所述热水解污泥套管冷却器采用首尾连接的方式，并且用法兰连接。

6.如权利要求1所述的热水解污泥套管冷却器，其特征在于：所述波节管的波谷与直管段采用圆角衔接。