CN206321094U - 一种管道式换热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种管道式换热器，属于节能环保设备领域，由多个管道式换热器单元依次拼接而成，每个管道式换热器单元均由给排水内管和套在其外侧的中介水外套管组成，该给排水内管两端敞开，该中介水外套管两端均封闭且与给排水内管侧壁外固定连接，该中介水外套管侧壁上下端部两侧设有进、出水口；相邻两个给排水内管上下端口通过法兰连接件相连，相邻两个中介水外套管的进、出水口通过设有法兰连接件的中介水外套管连接管连通；位于两个终端的管道式换热器单元内中介水外套管的进、出水口通过管道接入外部设备用房；通过回收输送介质中低品位热能为建筑供暖制冷、提供生活热水，与污水源热泵相比回收更多余热资源、无需审批手续、缩短工期。

Description

一种管道式换热器

技术领域

本实用新型属于节能环保设备领域，特别涉及一种管道式换热器。

背景技术

目前的换热器按种类可以分为：板式换热器、壳管式换热器、套管式换热器等，主要用于两侧都是清水或干净介质的工况。在余热回收行业中，应用最多的是宽通道污水换热器，用于回收污(废)水中的能量，即污水源热泵系统。宽通道污水换热器与板式换热器的原理类似，污水的流道宽(不易堵塞)，清水的流道窄，各流道分层交叉分布，靠接触面来换热。在实际应用中，换热器需要在设备房中集中布置，占地面积大。另外，在污水源热泵系统中，必须从污水干渠取水，施工难度大、办理审批手续复杂，影响工期，而且只能回收污水中的能量，余热回收的应用领域受到限制。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，提供一种管道式换热器，该换热器通过回收建筑给水(如自来水、中水)、排水(如生活污水、雨水)(以下将给水、排水简称为给排水)中的低品位热能，配合外部设备使用，为建筑供暖、制冷、提供生活热水。

本实用新型提出的一种管道式换热器，其特征在于，该换热器由多个管道式换热器单元依次拼接而成，每个管道式换热器单元均由给排水内管和套在该给排水内管外侧的中介水外套管组成，该给排水内管两端敞开且设有法兰连接件，该中介水外套管的两端均封闭且与给排水内管的侧壁外固定连接，该中介水外套管侧壁上下端部两侧分别设有进水口、出水口；中介水外套管管壁与给排水内管管壁之间设有间距；相邻管道式换热器单元的两个给排水内管上下端口通过法兰连接件相连，相邻管道式换热器单元的两个中介水外套管的进水口与出水口通过设有法兰连接件的中介水外套管连接管连通；位于两个终端的管道式换热器单元内中介水外套管的进水口和出水口分别通过管道接入外部设备用房。

本实用新型的特点及有益效果：

采用本实用新型的管道式换热器不占用设备房面积，在保证输送原有介质(自来水、中水、污水、雨水)功能不变的前提下，回收所输送介质中的低品位热能，为建筑供暖、制冷、提供生活热水。与污水源热泵相比可以回收更多的余热资源，且无需任何审批手续，有效缩短工期。

附图说明

图1是本实用新型的剖面结构示意图。

图2是本实用新型位于卫生器具、三通、弯头等节点处的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提出的一种管道式换热器，结合附图及实施例详细说明如下：

本实用新型提出的一种管道式换热器，其结构如图1所示，该换热器由多个管道式换热器单元依次拼接而成，每个管道式换热器单元的长度不小于2m，每个管道式换热器单元均由给排水内管1和套在该给排水内管1外侧的中介水外套管2组成，该给排水内管1的长度大于其外侧中介水外套管2的长度，该给排水内管两端敞开且设有法兰连接件4，该中介水外套管2的两端均封闭且与给排水内管1的侧壁外固定连接，该中介水外套管2侧壁上下端部两侧分别设有进水口、出水口；中介水外套管2管壁与给排水内管1管壁之间设有间距，该间距不小于5mm；相邻管道式换热器单元的两个给排水内管1上下端口通过法兰连接件4相连；相邻管道式换热器单元的两个中介水外套管2的进水口与出水口通过设有法兰连接件的中介水外套管连接管3连通；位于两个终端的管道式换热器单元内中介水外套管2的进水口和出水口分别通过管道接入外部设备用房。所述各个管道式换热器单元的长度、中介水外套管2管壁与给排水内管1管壁的间距根据项目实际情况计算确定。

当所述管道式换热器单元位于需要连接卫生器具、三通或弯头等节点处时(如图2所示)，该管道式换热器还包括一个或多个给排水管5，该给排水管5两端敞开且设有法兰连接件4，通过法兰连接件4连接在所述相邻管道式换热器单元的两个给排水内管1之间，该给排水管5侧壁设有连接管接口，用于连接所需的卫生器具、三通或弯头节点；位于该给排水管5两端的管道式换热器单元中的中介水外套管2仍然通过设有法兰连接件4的中介水外套管连接管3连接，即利用该中介水外套管连接管3跨过所述各节点，保证该管道式换热器内中介水的循环畅通；该给排水管5的长度根据项目实际情况计算确定。

本实用新型管道式换热器安装方式可以根据实际情况确定，用于给排水的立管时可以垂直安装，用于给排水的水平管道时可以水平安装；安装位置可以是建筑物管道井内部或吊顶内部。管道式换热器的规格取决于给排水内管1，根据项目设计给排水内管1的尺寸及中介水外套管2管壁与给排水内管1管壁之间的间距，计算确定中介水外套管2的直径。具备安装管道式换热器条件的管段，其给排水内管1最小直径不小于DN50(管径如果太小，生产加工没有问题，但是余热资源有限，没有回收价值，且多为支管，安装空间有限)。中介水外套管连接管3的直径没有限值，根据给排水内管1的直径及中介水外套管2管壁与给排水内管1管壁之间的间距，计算确定中介水外套管连接管3的直径。

为了增加换热效果，本实用新型管道式换热器采用逆流传热方式，给排水内管1内给排水的输送方向与中介水外套管2、中介水外套管连接管3内中介水的循环方向相反。

本实用新型管道式换热器的工作原理为：

给排水通过中间的给排水内管1正常流通，中介水在中介水外套管2和中介水外套管连接管3中循环，给排水中的能量通过管壁传给中介水。制冷工况时，建筑内部的余热先传导给中介水，然后通过中介水再把热量转移到给排水，给排水的温度在输送的过程中逐渐升高，从而实现降低建筑内部温度的作用，达到制冷效果；制热工况时，给排水的热量先传导给中介水，中介水得到的热量被外部设备吸收后用于供暖或加热生活热水，给排水的热量传导给中介水后，温度逐步降低。中介水在外部设备和管道式换热器之间进行不断循环，完成能量在低温热源(给排水)与外部设备间的传递。温度的升高或降低不影响给排水的正常输送和使用，只是利用该管道式换热器回收给排水中的能量。

该管道式换热器的传热系数K：给排水的流速通常不小于0.6m/s，中介水流速不小于0.5m/s，各管道材质采用壁厚不小于1mm的不锈钢管，则管道式换热器的传热系数K不小于600w/㎡.k。以DN100管道为例，管道周长为314mm，每米管道式换热器的换热面积为0.314㎡，逆流传热温差取4℃，则每米管道式换热器的换热量不小于754w。

日常生活中人均用水量约50-200L/天，随着人民生活水平的提高，用水量会越来越大。在给排水的输送过程中，利用管道式换热器，可以在输送的过程中回收能量，达到一举两得的效果。

对于自来水最好用于制冷工况，建筑内部的余热传导给自来水，使其温度升高，减少用户加热时的能耗，相当于用建筑余热来预热自来水。这样一边制冷，一边制热，达到一举两得的功能；如果用于制热工况，需要从自来水中吸热，使其温度降低，用户加热时的能耗增加了，所以吸收自来水的能量用于制热工况的经济性不高。对于中水、污水、雨水，回收能量用于供暖、制冷、提供生活热水都是可以的，因为水温的变化不影响后续使用或排放。

本实用新型管道式换热器的具体实现方式：

1、给排水内管1、中介水外套管2和给排水管5材质均相同，最好采用壁厚不小于1mm的不锈钢(304系列)材质；

2、中介水外套管连接管3可以采用不锈钢(304系列)、无缝钢管、镀锌钢管等材质，管径根据给排水内管1的直径及中介水外套管2管壁与给排水内管1管壁之间的间距，计算确定中介水外套管连接管3的直径。

3、管道式换热器的规格取决于给排水内管1的管径，可以根据给排水设计规范确定，但管径不小于DN50(管径如果太小，生产加工没有问题，但是余热资源有限，没有回收价值，且多为支管，安装空间有限)。

Claims (5)

1.一种管道式换热器，其特征在于，该换热器由多个管道式换热器单元依次拼接而成，每个管道式换热器单元均由给排水内管和套在该给排水内管外侧的中介水外套管组成，该给排水内管两端敞开且设有法兰连接件，该中介水外套管的两端均封闭且与给排水内管的侧壁外固定连接，该中介水外套管侧壁上下端部两侧分别设有进水口、出水口，中介水外套管管壁与给排水内管管壁之间设有间距；相邻管道式换热器单元的两个给排水内管上下端口通过法兰连接件相连，相邻管道式换热器单元的两个中介水外套管的进水口与出水口通过设有法兰连接件的中介水外套管连接管连通；位于两个终端的管道式换热器单元内中介水外套管的进水口和出水口分别通过管道接入外部设备用房。

2.如权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于，所述每个管道式换热器单元的长度不小于2m，且每个给排水内管的长度大于其外侧中介水外套管的长度，所述中介水外套管管壁与给排水内管管壁的间距不小于5mm。

3.如权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于，所述管道式换热器采用垂直安装或水平安装方式。

4.如权利要求1所述的管道式换热器，其特征在于，所述给排水内管和中介水外套管材质相同，其壁厚均不小于1mm。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的管道式换热器，其特征在于，还包括一个或多个给排水管，该给排水管两端敞开且设有法兰连接件，通过法兰连接件连接在所述相邻管道式换热器单元的两个给排水内管之间，该给排水管侧壁设有连接管接口；所述给排水管的材质、管径及壁厚均与给排水内管相同。